DE2941094C2 - Luftfilterelement - Google Patents
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- Y10S55/39—Electrets separator
Description
Die Erfindung betrifft ein Luftfilterelement, das aus einer Kombination von elektretisiertem Filtermaterial
und nicht-elektretisiertem Filtermaterial besteht.
Aus der DE-OS 24 31 197 ist ein Filter dieser Art für Atemgeräte bekannt. Hierbei findet ein aus einer
Mischung von Wollfasern und bestimmten Synthetikfasern gebildeter Filz Verwendung, der seinerseits als
konventionelles Filter dient und der zusätzlich mechanisch elektretisierte Harzpartikel trägt. Der aus einer
bestimmten Mischung von Wollfasern und Synthetikfasern bestehende Filz als konventionelles Filtermaterial
dient hierbei ersichtlich gleichzeitig als Träger für das eine elektrische Ladung aufnehmende Harz, d. h. als
Träger für das Elektretfilter. Bei einer Anordnung dieser Art werden demnach sowohl die groben, vom konven
tionellen Filtermaterial noch zu erfassenden Teilchen als auch die feinen, an sich dem Elektretfilter .zugedachten
Teilchen in ein und demselben Querschnittsbereich erfaßt. Es besteht daher die Gefahr, daß das Elektretfilter,
das an sich die kleinen Teilchen anziehen soll, auch verhältnismäßig große Teilchen anzieht, die an sich vom
konventionellen Filter erfaßt werden könnten, und daß das Elektretfilter andererseits die ihm zugedachten
feinen Teilchen durchläßt, die auch vom, das konventionelle Filtermaterial bildenden Filz nicht mehr erfaßt
werden können. Die Folge davon sind ein verhältnismäßig schlechter Reinigungswirkungsgrad und eine verhältnismäßig schnelle Verschmutzung des Elektretfilters, wodurch dessen Leistung noch weiter geschwächt wird.
Die Integration des Elektretfilters in Form von elektretisierten Harzpartikeln in das konventionelle, durch einen
Filz gebildete Filter führt zudem zu einem sehr hohen Luftdurchgangswiderstand.
Aus der DE-PS 15 64 362 ist ein Zigarettenfilter eingangs erwähnter Art bekannt, bei dem jedoch bestimmte
Querschnittsbereiche ausschließlich mit konventionellem Filtermaterial, hier in Form von Zellulose-Acetat-Fasern, ausgefüllt sind. In diesem Bereich werden demnach nur vergleichsweise große Teilchen erfaßt Gleichzeitig
gibt es Querschnittsbereiche, wo ausschließlich elektretisiertes Filtermaterial vorliegt, das hier demnach sowohl
mit feinen, als auch mit groben Teilchen beaufschlagt wird, so daß der Abscheidungswirkungsgrad bezüglich der
kleinen Teilchen in Grenzen bleibt
Die US-PS 37 63 633 zeigt ein zweistufiges, aber gattungsfremdes Filter mit einem eingangsseitig angeordneten konventionellen Filterblatt und einem diesem nachgeordneten Hochspannungs-Ionisationsfüter. Dieses
besteht aus einem Gitter aus elektrisch leitendem Materia!, das in Schaumstoff eingebettet ist Das Gitter wird
zur Erzeugung eines Hochspannungs-Ionisierungsfelds an eine Hochspannungsquelle gelegt Die Schaumstoffeinbettung dient zur Aufnahme der sich infolge der Wirkung des Hochspannungs-Ionisierungsfelds niederschlagenden Verunreinigungsteilchen. Da die bekannte Anordnung nicht ohne Schaumstoffeinbettung des Hochspannungsgitters auskommt, ist auch hier ein sehr hoher Luftwiderstand zu erwarten. Außerdem ist die bekannte
Anordnung mit einem nicht unbeträchtlichen Aufwand, und zwar sowohl auf der Gestehungsseite als auch auf
der Betriebsseite verbunden, da hierbei eine Hochspannungsquelle bereitgestellt werden muß. Durch die Verwendung eines zusätzlichen Vorfilters bei der gattungsgemäßen Anordnung würde zwar der Gefahr etwas
vorgebeugt daß das Elektretfilter vorzugsweise die großen Teilchen anzieht und die kleinen Teilchen durchläßt
Durch diese Maßnahme allein ergäbe sich jedoch eine Hintereinanderschaltung von zwei konventionellen
Filtern. Dieses führte aber zu einer nicht nbeträchtlichen Erhöhung des Luftdurchgangswiderstands.
Die GB-PS 11 90 460 zeigt ebenfalls ein zweistufig aufgebautes, aber gattungsfremdes Luftfilter für Klimaanlagen, Brennkraftmaschinen etc. Die erste eingangsseitige Stufe besteht dabei aus synthetischem Fasermaterial,
die zweite, ausgangsseitige Stufe besteht aus Filterpapier. Das Filtermaterial der ersten, eingangsseitigen Stufe
soll eine elektrostatische Ladung enthalten, durch die Schmutzteilchen angezogen werden. Die zweite, durch
Filterpapier gebildete Stufe wirkt rein mechanisch. Die GB-PS 11 90 460 geht davon aus, daß im Bereich der
ersten, eine elektrostatische Ladung enthaltenden Stufe vor allem die großen Schmutzteilchen ausgefiltert
werden und daß die kleineren Teilchen im Bereich der zweiten, durch Filterpapier gebildeten Stufe niedergeschlagen werden. Nachteilig hierbei ist, daß das die zweite Stufe bildende Filterpapier nicht in der Lage ist
Schmutzteilchen im unteren μ-Bereich auszufiltern. Diese passieren daher das Filterpapier, was zu einer starken
Einschränkung des Verwendungsbereichs dieser bekannten Anordnung führt. Im Zusammenhang mit der Luftfilterung bei Klimaanlagen und Brennkraftmaschinen spielt dies unter Umständen keine Rolle. Wo es jedoch
darauf ankommt, Schmutzteilchen im unteren μ-Bereich auszufiltern, wie beispielsweise bei der Luftversorgung
von Sterilräumen von Krankenhäusern oder IC-Fabriken sind Anordnungen gemäß GB-PS 11 90 460 daher
nicht brauchbar. Dennoch ist bei dieser bekannten Anordnung ein vergleichsweise hoher Luftdurchgangswiderstand zu erwarten, da hier im Bereich der zweiten, ausgangsseitigen Stufe, die lediglich auf mechanischer Basis
arbeiten und die kleineren Schmutzteilchen aussondern soll, eine verhältnismäßig kleine Maschenbreite erfor- 3s
derlich ist Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die größeren Schmutzteilchen, die an sich im Bereich der
ersten, eingangsseitigen Stufe zurückgehalten werden sollen, vielfach aufgrund ihrer hohen Massenträgheit die
erste Stufe durchschlagen und erst im Bereich der zweiten Stufe niedergeschlagen werden. Dies kann zu einer
Beschleunigung der Verschmutzung der zweiten Stufe und damit zu einer schnellen weiteren Erhöhung des
Luftdurchgangswiderstands führen.
Eine ähnliche Anordnung zeigt die GB-PS 9 00 450. Auch hieraus ergibt sich ein mehrstufiges Luftfilter mit
einer ersten, eingangsseitigen Stufe aus synthetischem Fasermaterial, das eine elektrostatische Ladung enthält,
und mit einer zweiten, ausgangsseitigen Stufe, für die Filterpapier Verwendung findet Die GB-PS 9 00 450 geht
davon aus, daß die kleineren Schmutzteilchen durch elektrostatische Anziehung im Bereich der ersten, eingangsseitigen Stufe ausgefiltert werden sollen und daß die größeren Teilchen im Bereich der zweiten, ausgangsseitigen
Stufe niedergeschlagen werden sollen. In diesem Zusammenhang kann allerdings nicht unberücksichtigt bleiben,
daß die größeren Schmutzteilen in der Regel auch die größere elektrostatische Ladung besitzen, so daß durchaus
die Gefahr besieht, daß im Bereich der ersten, eingangsseitigen Stufe bevorzugt auch größere Schmutzteilchen
hängen bleiben. Die Folge davon ist, daß die erste Stufe hier relativ schnell verschmutzt und daß kleinere
Schmutzteilchen durchgelassen werden, die dann aber im Bereich der für größere Schmutzteilchen ausgelegten
zweiten Stufe nicht mehr aufgehalten werden können. Die Folge davon ist auch hier ein mangelnder Reinigungseffekt.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile der
bekannten Anordnungen ein verbessertes Liiftfilterelement zu schaffen, das einen hohen Reinigungswirkungsgrad aufweist und bei dem die Gefahr eines Zusetzens nicht besteht
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bezüglich der Strömungsrichtung der zu filternden
Luft eingangsseitig ein- oder mehrschichtig angeordnetes, nicht-elektretisiertes Filtermaterial vorgesehen ist
und daß ausgangsseitig hiervon das aus elektretisiertem Fasermaterial bestehende Filtermaterial in Form einer
oder mehrerer Lagen angeordnet ist.
Diese Maßnahmen ergeben in vorteilhafter Weise praktisch eine Vor- und Nachfilterung, wobei zur Bewerkstelligung der Vorfilterung, d. h. zur Abscheidung verhältnismäßig grober Schmutzteilchen, ein mechanisch
arbeitendes, konventionelles Filterelement Verwendung findet und lediglich zur gezielten Ausscheidung der
dann noch verbleibenden feinen Teilchen das Elektretfilter herangezogen wird. Im Bereich des mechanisch
wirkenden, konventionellen Filters der ersten Stufe kann dai.er in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise
große Maschenweite vorgesehen sein, was einen kleinen Luftdurchgangswiderstand ergibt. Da das Elektretfilter
der zweiten Stufe hierbei von den großen Schmutzteilchen nicht mehr passiert wird, kann hier in vorteilhafter
Weise die elektrostatische Wirkung zur Ausscheidung von Mikroteilchen erst voll zur Wirkung kommen.
Versuche haben gezeigt, daß hierbei eine Ausfilterung von Schmutzteilchen bis in den Bereich von 0,1 μ erreicht
werden kann. Die mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen erreichte Entkopplung der Ausfilterung von Großteilchen
und Kleinteilchen stellt demnach sicher, daß nicht nur ein hoher Reinigungseffekt erzielbar ist, sondern
daß sich auch ein verhältnismäßig geringer Luftdurchgangswiderstand ergibt, was eine hohe Freizügigkeit .'
hinsichtlich der Filterdicke gewährt. Infolgedessen ist es hierbei auch ohne weiteres möglich, ohne nennenswerte
s Erhöhung des Luftdurchgangswiderstands mehrere konventionelle Filter bzw. Elektretfilter hintereinander : ι
anzuordnen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß mit einem Filter erfindungsgemäßer Bauart auch noch Kleinteilchen
in der Größenordnung von 0,1 bis 03 μ, ζ. B. Bakterien oder sonstige Keime, ausgefiltert werden können. Die
erfindungsgemäßen Maßnahmen ergeben demnach eine Filteranordnung, die auch für Sterilräume von Krankenhäusern,
IC-Fabriken und dergleichen gut brauchbar ist. |'
Vorteilhaft wird dem im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Elektret die Form eines Blatts pi
oder dergleichen gegeben. Bei einem blattförmigen Elektret gibt es Fälle, wo eine Oberfläche des Blatts eine '<:
positive Polarität und die andere Oberfläche des Blatts eine negative Polarität aufweist, oder wo jede Oberfläche ||
beide Polaritäten, also positive und negative Polarität aufweist Das ist der Fall, wenn das Blatt bzw. die |
Oberflächen durch Fasern oder dergleichen gebildet werden, z. B. wenn nach der Elektretisierung der Fasern ein $f
!5 Gewebe oder dergleichen hergestellt wird. Dasselbe Phänomen wie oben anhand eines blattförmigen Elektrets \%
beschrieben, läßt sich auch bei anderen Formen des Elektrets, z. B. bei Granulatform, feststellen. Mittels der aus >!
der Oberflächenspannung sich ergebenden Coulomb-Kraft werden die geladenen Teilchen unter den Schweb- |
stoffen an die unterschiedliche Polaritäten aufweisende Oberfläche des Elektrets angezogen, während neutrale |
Teilchen durch elektrostatische Induktion angezogen werden. Es können auch mehrere Blatt hintereinander '·
angeordnet sein oder ein Blatt entsprechend zickzack-förmig gefaltet sein. Andererseits erweist sich hinsichtlich
des konventionellen Filters eine Zickzack-Faltung als besonders zweckmäßig.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen.
In der Zeichnung zeigen
F i g. 1 (a) bis 1 (g) jeweils eine schematische Darstellung einer Seitenansicht im Schnitt verschiedener Beispiele
und Versuche hinsichtlich der Form und der Anordnungsmöglichkeiten des Elektrets bzw. des Nichtelektrets
unter Berücksichtigung der Strömungsrichtung der Luft,
F i g. 2 (a) bis 2 (c) jeweils eine schematische Darstellung einer Seitenansicht im Schnitt von speziellen Versuchen
zugrunde liegenden Filterbauweisen und
F i g. 3 bis 8 jeweils eine schematische Darstellung einer Seitenansicht im Schnitt verschiedener zum Einsatz t
bei Räumen mit besonders hohen Reinheitsanforderungen geeigneten Ausführungsbeispielen unter Anwendung ;
der den obigen Figuren zugrunde liegenden Filteranordnungen und -ausführungen.
Bei den in F i g. 1 dargestellten Ausfühmngsbeispielen mit einer Kombination von konventionellem Filter und
Elektret-Filter ist das konventionelle Filter mit 1 bezeichnet, das Elektret-Filter mit 2. Ferner deuten die mit
durchgehenden Linien schraffierten Bereiche das Elektret-Filter und die mit gestrichelten Linien schraffierten
Bereiche das konventionelle Filter an. Das Elektret-Filter ist in Strömungsrichtung vorne (ausgangsseitig), das ist
in F i g. 1 rechts angeordnet, so daß die optimalen Arbeitspunkte beider Filter ausgenutzt werden können, was
insgesamt ein Filter mit ausgezeichneten Eigenschaften ergibt Durch das konventionelle Filter werden hierbei
eingangsseiiig Partikel mit einem Durchmesser von mehr als 03 μ erfaßt, während noch feinere Partikel durch
das Elektret-Filter erfaßt werden, wie Versuche gezeigt haben. Gleichzeitig hat sich gezeigt, daß der Druckverlust
kleiner ist wenn das Elektret-Filter in Strömungsrichtung vorn, d. h. ausgangsseitig, angeordnet ist Wie die
Zeichnung weiter erkennen läßt kann der Filterwirkungsgrad durch eine Zick-Zack-Anordnung des Filterelements
verbessert werden, während lediglich ein geringer Anstieg an Druckverlust in Kauf genommen werden
muß, obgleich hierbei die Dicke zunimmt
In F i g. 1 zeigt die Abbildung (a) einen Filteraufbau, bei dem zwischen Elektret-Filterblättern ein konventionelles,
zickzackartig gefaltetes Filter gehalten ist Die Abbildung (b) zeigt einen Filteraufbau, bei dem das
Elektret-Filterblatt in Strömungsrichtung ausgangsseitig vom konventionellen, zickzackartig gefalteten Filter
angeordnet ist Die Abbildung (c) verdeutlicht eine Anordnung, bei welcher das Elektret-Filterblatt in Strömungsrichtung
hinter dem konventionellen, hier in Form eines Filterblatts angeordnet ist Die Abbildung (d)
repräsentiert eine Filterkonstruktion, bei welcher ein zickzackartig ausgebildetes Elektret-Filter in Strömungsrichtung ausgangsseitig vom ebenfalls zickzack-artig ausgebildeten, konventionellen Filter angeordnet ist Die
Abbildung (e) zeigt eine Anordnung, bei welcher lediglich das Elektret-Filter, welches ausgangsseitig angeordnet
ist Zickzack-Form aufweist Die Abbildung (f) zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Elektret-Filterelement
zwischen zwei konventionellen Zickzack-Filtern angeordnet ist Die Abbildung (g) zeigt eine ähnliche ;,
Filterkonstruktion wie (f). Lediglich das ausgangsseitige, konventionelle Filter weist hierbei die Form eines
ebenen Blatts auf. Es ist zu bemerken, daß bei den Ausführungsformen gemäß (f) und (g) das ausgangsseitige
konventionelle Filter derart modifiziert werden kann, daß es lediglich als Stütze für das zwischengeordnete
Elektret-Filter dient Das erfindungsgemäße Filterelement könnte auch so ausgebildet sein, daß einfach innerhalb
des konventionellen Filters ein elektredsiertes Gefüge bzw. Gewebe oder dergleichen vorgesehen ist Das
heißt, das erfindungsgemäße Filterelement kann etwa als aus elektretisierten Fasern und konventionellem τ
Filtergewebe bzw. -gefüge bestehendes Mischfilter ausgebildet sein. Ferner ist auch eine Ausführungsform
denkbar, bei welcher Elektret in Form von Pulver oder Granulat in einem konventionellen Blatt-Filter einge- ;
schlossen ist
Weitere, mit der vorliegenden Erfindung gegenüber den gegenwärtigen Filterausführungen erzielbare Vortei-Ie werden nachstehend unter Bezugnahme auf experimentell ermittelte Daten beschrieben. Die Erfindung soll f sich jedoch nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränken. 5:
Weitere, mit der vorliegenden Erfindung gegenüber den gegenwärtigen Filterausführungen erzielbare Vortei-Ie werden nachstehend unter Bezugnahme auf experimentell ermittelte Daten beschrieben. Die Erfindung soll f sich jedoch nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränken. 5:
In Strömungsrichtung hinter einem Blatt eines Hochleistungsfilters (HEPA) oben beschriebener Art wurde
ein Blatt eines Elektret-Filters mit nachfolgenden Eigenschaften angeordnet, wie in F i g. 2 bei (a) dargestellt ist.
Material
Dicke Gewicht Druckverlust |
Glasfiber
0,4 mm 80 g/m2 56mmWSbeil0m3/sec |
Elektret-Filter: | |
Material
Dicke Gewicht Druckverlust |
Polypropylen-Fasern
5 mm 400 g/m2 7mmWSbeil0m3/sec |
Beispiel 2 |
Zwischen zwei Elektret-Filterblättern nachstehend näher bezeichneter Art wurde ein hier gehaltenes HEPA-Filterblatt ebenfalls nachstehend näher bezeichneter Art angeordnet, wie in F i g. 2 bei (b) angedeutet ist.
wie Beispiel 1
Elektret-Filter:
30
Dicke 4 mm
Gewicht 300 g/m2
35
Zwei Elektret-Filterblätter weiter unten näher bezeichneter Art wurden in Strömungsrichtung hinter einem
NB 95-Filterblatt, dessen Eigenschaften ebenfalls nachstehend näher bezeichnet sind, angeordnet, wie in F i g. 2
bei (c) angedeutet ist
Dicke 0,4 mm
Gewicht 90 g/m2
50
wie Beispiel 1
Das Resultat eines Leistungsvergleichs ist in der nachstehenden Tafel aufgelistet
Tafel
60
65
Beispiele
1 2 |
66 | 3 |
Konventionelle Filter
HEPA HEPA NB 95 1 Blatt 2 Blatt 1 Blatt |
112 | 16 |
Elektret-Filter
Gewicht Gewicht 400 g/m2 300 g/m2 |
5 | |
Druckverlust
mm WS bei 10 mVsec |
63 |
0
0 |
26 | 56 |
0,09
0,00 |
45,2
13,4 |
7 |
0,93
0,06 |
Durchlässigkeit, %
0,111 Partikel 0,29 Partikel |
0
0 |
0
0 |
0,2
0,01 |
0,01
0,00 |
einem Luftdurchsatz von 10 m3 pro Sekunde jeweils an der Ausgangsseite und an der Eingangsseite des
Filterelements gemessen, wobei das Verhältnis in Prozent dargestellt ist. Als Meßinstrument wurde ein PMS-Laser-Aerosol-Spektrometer verwendet.
Wie die oben angegebenen Versuchsergebnisse klar erkennen lassen, ergibt die vorliegende Erfindung in
vorteilhafter Weise ein neues Filterelement mit bei weitem besserem Filtereffekt als bei den konventionellen
Filtern oder bei Filtern, bei denen lediglich ein Elektret-Filter verwendet wird. Obwohl bei den vorangegangenen Beispielen das Gewicht des Elektret-Filters nur bei 300 g/m2 angesetzt wurde, könnten mit dem Filter auch
noch bei einem geringeren Gewicht, z. B. bei 200 g/m2, Partikel mit einem Durchmesser von etwa 0,1 Π μ
einwandfrei entfernt werden. Das Gewicht eines Filters hängt von der Dichtheit bzw. Maschen- oder Porengrö
ße ab, wovon bei einem konventionellen Filter wiederum der Filterwirkungsgrad abhängt.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß von den zur Messung der Anzahl der feinen Partikel zur
Verfügung stehenden Meßinstrumenten das PMS-Laser-Aerosol-Spektrometer mit einem Meßbereich bis zu
Partikeln von 0,11 μ die höchste Leistung aufweist. Nachdem Partikel mit einem Durchmesser von 0,111 μ nach
dem Durchgang durch das erfindungsgemäße Filter praktisch vollständig eliminiert sind, wie sich aus den obigen
Daten klar ergibt, ist in Anbetracht der Tatsache, daß kleinere Partikel nicht festgestellt werden konnten, viel
eher zu vermuten, daß auch diese kleineren Partikel jedenfalls zu einem ganz beträchtlichen Teil entfernt
wurden, als daß diese kleineren Partikel meßtechnisch einfach nicht erfaßt wurden. Nachstehend wird eine
Filterkonstruktion näher beschrieben, die insbesondere für Räume mit besonders hohen Reinheitsanforderungen geeignet ist
Die in F i g. 3 bei (a) gezeigte Anordnung entspricht einer praktischen Ausführung des Vorschlags gemäß
F i g. 1 (d). Bei dieser Konstruktion sind das das konventionelle Hochleistungsfilter bildende Filterblatt und das
das Elektret-Filter bildende Filterblatt zickzack-förmig ausgebildet und jeweils mit ihren Rändern mit Hilfe
geeigneter Befestigungsmittel an einem Rahmen 3 gehaltert, wobei das konventionelle Filter 1 eingangsseitig
und das Elektret-Filter 2 ausgangsseitig angeordnet ist Die Ausführungsform gemäß F i g. 3 (b) entspricht im
wesentlichen der Ausführungsform gemäß F i g. 3 (a). Auch bei dieser Ausführungsform ist das konventionelle
Hochleistungsfilter 1 eingangsseitig und das Elektret'Filter 2 ausgangsseitig angeordnet und durch geeignete
Befestigungsmittel am Rahmen 3 befestigt Beide Filterblätter sind hierbei zickzack-förmig ausgebildet, wobei in
den einzelnen Falten der Filterblätter jeweils ein Abstandshalter 4 aus Aluminium oder dergleichen angeordnet
ist Wenn ein Filter mit einem derartigen Aufbau im Luftkanal eines rein zu haltenden Raums angeordnet ist,
wird bei einer Luftbeaufschlagung die verschmutzte Luft in Luft mit höchstem Reinheitsgrad umgewandelt so
daß die dem rein zu haltenden Raum zuzuführende Luft praktisch völlig frei von Schmutzteilchen und Mikroben
ist und so der hohe Reinheitsgrad in diesem Raum aufrechterhalten wird.
F i g. 4 zeigt eine leichte Modifikation der Anordnung nach F i g. 3 (b). Bei dieser Ausführungsform sind das
konventionelle, zickzack-förmig ausgebildete Filter 1 und das Elektret-Filter 2, das ebenfalls zick-zack-förmig
ausgebildet sein soll, unter einem rechten Winkel zueinander liegend angeordnet (a) zeigt dabei die Konstruktion, wie sie sich von innen seitlich darstellt, (b) verdeutlicht die Ansicht von oben.
In Fig.5 zeigt (a) eine Ausführung, bei welcher eingangsseitig das konventionelle Hochleistungsfilter 1
angeordnet ist wobei dieses Filterblatt zickzack-förmig ausgebildet und mit in den einzelnen Falten jeweils
angeordneten Abstandshaltern 4 versehen und mit seinen Rändern durch Befestigungsmittel am Rahmen 3
befestigt ist ähnlich der Ausführungsform gemäß F i g. 3 (b), wogegen das ausgangsseitig angeordnete Elektret-Filter 2 etwa der Ausführung gemäß F i g. 3 (a) entspricht, das heißt ohne Abstandshalter 4 zickzack-förmig
ausgebildet und mit seinen Rändern am Rahmen 3 befestigt ist In F i g. 5 (b) ist andererseits eine Ausführung
dargestellt bei welcher das Blatt des eingangsseitig angeordneten, konventionellen Hochleistungsfiltern 1
ähnlich der Ausführung gemäß F i g. 3 (a) zickzack-förmig ausgebildet und mit seinen Rändern durch Befesti
gungsmittel am Rahmen 3 befestigt ist während die Ausführung des ausgangsseitig angeordneten Blatts des
Elektret-Filters 2 etwa der Ausführung gemäß F i g. 3 (b) entspricht also zickzack-förmig zwischen den nebeneinander angeordneten Abstandshaltern 4 hindurch geführt und mit seinen Rändern durch Befestigungsmittel
am Rahmen 3 befestigt ist
Bei der in Fig.6 dargestellten, weiteren Ausführungsform entspricht die Anordnung des eingangsseitig
vorgesehenen Blatts des konventionellen Hochleistungsfilters 1 der Ausführung gemäß F i g. 3 (b), d. h. es ist
zickzack-förmig zwischen entsprechenden, einzeln nebeneinander angeordneten Abstandshaltern 4 aus Aluminium oder dergleichen hindurchgeführt und durch Befestigungsmittel am Rahmen 3 festgelegt während das
ausgangsseitig angeordnete Elektret-Filter 2 aus in den Rahmen 3 unter Einhaltung eines geeigneten Füllungsgrads eingefüllten Elektret-Fasern oder dergleichen, etwa in Form von Baumwolle besteht Mit 5 sind hierbei in
geeigneter Anzahl vorgesehene Stützelemente zum Stützen der genannten Fasern oder dergleichen bezeichnet
Diese Stützelemente 5 sind etwa kammartig ausgeführt und können aus Holz, Plastik oder Metall, etwa Drahtgeflecht oder gelochten bzw. porösen Platten etc. bestehen.
Bei der weiteren, in Fig.7 dargestellten Ausführungsform ist das konventionelle Hochleistungsfilter 1, das
zickzack-förmig gefaltet ist, unter nochmaliger Zickzack-Faltung in den Rahmen 3 eingepaßt und mit seinen
peripheren Rändern am Rahmen 3 befestigt, wobei die einzelnen Filterblätter dieses Filters ungefähr unten
einem rechten Winkel zur Strömungsrichtung der das Filter durchsetzenden Luft angeordnet sind. Das Elektret-Filter 2, das hier ebenfalls aus baumwollartigem Elektret-Fasermaterial oder dergleichen bestehen kann, ist
unter geeignetem Füllungsgrad, bzw. mit geeigneter Dichte in die ausgangsseitig liegenden, keilförmigen Kammern des konventionellen Filters 1 eingefüllt Bei 5 sind wiederum Stützelemente zum Stützen des vorher
genannten Fasermaterials oder dergleichen angedeutet die kammartig ausgebildet sein können und etwa aus
Holz, Plastik oder metallischem Material, wie Drahtgeflecht Lochplatten, porösen Platten oder dergleichen
bestehen können.
Bei der in F i g. 8 dargestellten, weiteren Ausführungsform ist das zickzack-förmig gefaltete, konventionelle
Filter 1 ebenfalls unter nochmaliger, zickzack-förmiger Faltung im Rahmen 3 untergebracht und mit seinen
peripheren Rändern hieran befestigt, wobei die einzelnen Filterblätter dieses Filters ungefähr unter einem
rechten Winkel zur Strömungsrichtung der das Filter durchsetzenden Luft angeordnet sind. Das Elektret-Filter
2, das hier ebenfalls aus baumwollartigen Elektret-Fasermaterial oder dergleichen bestehen kann, ist in die
ausgangsseitig sich ergebenden Kammern des konventionellen Filters 1 mit geeigneter Dichte eingefüllt. Auch 5
hierbei sind mit 5 Stützelemente zum Stützen des Elektret-Fasermaterials bezeichnet, welche kammartig ausgebildet sein können und aus Holz, Plastik oder metallischem Material, etwa Drahtgeflecht oder porösen Platten
oder dergleichen bestehen können. Bei dem hier dargestellten Filter sind die Stützelemente 5 rückwärtig
ebenfalls mit im Querschnitt keilartigen Kammer versehen, so daß hier in vorteilhafter Weise weniger Elektret-Material benötigt wird als bei der Ausführung gemäß Fig.7 und das gesamte Filterelement somit höchst io
kostengünstig und daher wirtschaftlich produziert werden kann, ohne daß ein Leistungsabfall zu befürchten
wäre.
h
15
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Luftfilterelement, das aus einer Kombination von elektretisiertem Filtermaterial und nicht-elektretisiertem Filtermaterial besteht, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß bezüglich der Strömungsrichtung der zus filternden Luft eingangsseitig ein- oder mehrschichtig angeordnetes, nicht-elektretisiertes Filtermaterial (1) vorgesehen ist, und daß ausgangsseitig hiervon das aus elektretisiertem Fasermaterial bestehende Filtermaterial (2) in Form einer oder mehrerer Lagen angeordnet istZ Luftfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-elektietisierte Filtermaterial (1) aus normalem Hochleistungsfiltermaterial (HEPA-Filtermaterial) oder anderem Filtermaterial mittlerer ίο Effektivität (NB 95-Filtermaterial) besteht3. Luftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Strömungsrichtung der Luft eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils nicht-elektretisiertes Filtermaterial (1) angeordnet ist, und daß das elektretisierte Filtermaterial (2) sich dazwischen befindet4. Luftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtelektretisierte Filtermaterial (1) zickzack-förmig ausgebildet und an den eingangsseitigen Querschnitt eines Rahmens (3) angepaßt ist und daß das elektretisierte Filtermaterial (2) ebenfalls zickzack-förmig ausgebildet und an den ausgangsseitigen Querscnnitt ces Rahmens (3) angepaßt ist, wobei sowohl das nicht-elektretisierte Filtermaterial (1) als auch das elektretisierte Filtermaterial (2) blattförmig ausgebildet sind.5. Luftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt bzw. die Blätter des elektretisierten Filtermaterials (2) gegenüber dem Blatt bzw. den Blättern des nicht-elek tretisierten Filtermaterials (1) bezüglich der Strömungsrichtung der Luft um 90° gegeneinander verdreht sind.6. Luftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtelektretisierte Filtermaterial (1) und/oder das elektretisierte Filtermaterial (2) eine Doppel-Zickzack-Faltung aufweisen.7. Luftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektretisierte Filtermaterial (2) in die durch die Faltung des nicht-elektretisierten Filtermaterials (1) gebildeten, auf der dem elektretisierten Filtermaterial (2) zugeordneten Filterseite liegenden, keilförmigen Kammern mit geeigneter Dichte eingefüllt ist (F i g. 7).8. Luftfilterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in die vom nicht-elektretisierten Filtermaterial (1) gebildeten, keilförmigen Kammern mit geeigneter Dichte eingefüllte elektretisierte Filtermaterial (2) mit etwa gleicher Dicke an den Kammerwandungen anliegt (F i g. 8).9. Luftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Zickzack-Faltung zumindest im Bereich eines Filtermaterials (1 bzw. 2) nebeneinander angeordneteAbstandshalter (4) Verwendung finden.10. Luftfilterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des zickzack-förmig geformten nicht-elektretisierten Filtermaterials nebeneinander angeordnete Abstandshalter (4) vorgesehen sind.II. Luftfilterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des zickzack-förmig gefalteten elektretisierten Filtermaverials (2) nebeneinander angeordnete Abstandshalter (4) vorgesehen sind.12. Luftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zickzack-Faltung des elektretisierten Filtermaterials (2) und/oder des nicht-elektretisierten Filtermaterials (1) abstandshalter^ ist.13. Luftfilterelement nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten des zickzack-förmig gefalteten elektretisierten Filtermaterials (2) und die Falten des zickzack-förmig gefalteten nicht-elektretisierten Filtermaterials (1) verzahnungsartig ineinander eingreifen.
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