DE29601387U1 - Air filter to separate dust and allergy-causing particles - Google Patents
Air filter to separate dust and allergy-causing particlesInfo
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Description
Luftfilter zur Abscheidung von Staub und allergieerregenden PartikelnAir filter for the separation of dust and allergenic particles
Die Erfindung betrifft ein Luftfilter zur Abscheidung von Staub und allergieerregenden Partikeln in einem Strömungskanal, welcher insbesondere in luft- und klimatechnischen Anlagen zur Belüftung und /oder Klimatisierung von geschlossenen Räumen in Gebäuden oder Fahrzeugen Anwendung findet.The invention relates to an air filter for separating dust and allergenic particles in a flow channel, which is used in particular in air and air conditioning systems for the ventilation and/or air conditioning of closed rooms in buildings or vehicles.
In der Deutschen Patentschrift DE 36 37 428 wird ein Filter zur Adsorption von Staubteilchen und Schadstoffen aus der Luft beschrieben, welches diesen Nachteil beseitigen soll. Die Filterschichten werden aus einem großporigen Schaumstoff etwa in der Dicke von 0,3 cm hergestellt und sind mit einer Lösung von Glyzerin und anderen Stoffen getränkt. Diese FiI-terschichten sind auf Trägerplatten aufgebracht und für einen besseren Luftdurchtritt mit etwa 1 cm großen Löchern und ebenso großen Abständen zwischen diesen versehen. Mehrere Trägerplatten werden in dem Filter in waagerechten Ebenen hintereinander und versetzt angeordnet, so daß sich die Löeher nicht überdecken und die Luft mäanderförmig durch das entstandene System strömt, um auf diesem Weg möglichst viel Kontakt mit dem Glyzerin zu bekommen. Die Staubpartikel werden durch die Haftwirkung des Glyzerins in den Poren der Schaumstoffschicht festgehalten.The German patent DE 36 37 428 describes a filter for adsorbing dust particles and pollutants from the air, which is intended to eliminate this disadvantage. The filter layers are made of a large-pored foam with a thickness of around 0.3 cm and are soaked in a solution of glycerine and other substances. These filter layers are applied to carrier plates and provided with holes of around 1 cm in size and with equally large gaps between them for better air passage. Several carrier plates are arranged in the filter in horizontal planes one behind the other and offset so that the holes do not overlap and the air flows through the resulting system in a meandering manner in order to have as much contact with the glycerine as possible. The dust particles are held in the pores of the foam layer by the adhesive effect of the glycerine.
Dieses bekannte System ist aerodynamisch ungünstig aufgebaut. Es setzt dem Luftstrom noch zuviel Widerstand entgegen und erzeugt durch die gegeneinander verschobene Lochanordnung unangenehme Geräusche.This well-known system is aerodynamically poorly constructed. It still offers too much resistance to the air flow and creates unpleasant noises due to the offset hole arrangement.
In der DE OS 40 28 531 werden deshalb die Lochplatten zur Verringerung des Druckverlustes mit einem diffusorartigen Profil versehen. Dadurch entstehen Prall- und Gleitflächen an denen die Staubpartikel durch eine klebefreudige Schicht festgehalten werden. Aus der Zeichnung der DE OS 40 28 531 ist zu entnehmen, daß die Prall- und Gleitflächen etwa in einem Winkel von 45° gegen den Luftstrom geneigt sind. Mehrere dieser Profilanordnungen werden in waagerechten Ebenen derartIn DE OS 40 28 531, the perforated plates are therefore provided with a diffuser-like profile to reduce the pressure loss. This creates impact and sliding surfaces to which the dust particles are held by an adhesive layer. From the drawing in DE OS 40 28 531, it can be seen that the impact and sliding surfaces are inclined at an angle of approximately 45° against the air flow. Several of these profile arrangements are arranged in horizontal planes in such a way that
hintereinander angeordnet, daß die angeströmten Flächen der in Anströmrichtung nachgesetzten Flächenanordnung jeweils um mehr als die Hälfte gegenüber der vorhergehenden angeordnet und im Lochdurchmesser versetzt sind.arranged one behind the other in such a way that the flow-on surfaces of the subsequent surface arrangement in the direction of flow are each arranged by more than half compared to the previous one and are offset in the hole diameter.
Diese Art der Versetzung der Prall- und Gleitflächen in nur einer Ebene zueinander erlaubt zwar einen guten und ungehinderten Luftdurchgang, verhindert aber, durch eine weitestgehende Glättung des Luftstromes gegenüber einem mäanderförmigen Verlauf, die ausreichende Verwirbelung der Staub- und/oder allergieerregenden Partikel und somit einen optimalen Kontakt dieser Partikel mit der auf den Prall und Gleitflächen angeordneten klebefreudigen Beschichtung, bzw. nur die dem Luftstrom zugewandten Flächen werden zur Adsorption genutzt.This type of offset of the impact and sliding surfaces in only one plane relative to each other allows good and unhindered air passage, but prevents, by smoothing the air flow as much as possible compared to a meandering course, sufficient turbulence of the dust and/or allergenic particles and thus optimal contact of these particles with the adhesive coating arranged on the impact and sliding surfaces, or only the surfaces facing the air flow are used for adsorption.
Aus der DE OS 41 28 038 ist eine Anordnung zu entnehmen, in der zur Beseitigung von Grobverunreinigungen Prall- und Gleitflächen in Ebenen in Strömungsrichtung hintereinander und innerhalb einer Ebene als parallel zueinander ausgerichtete Lamellen angeordnet sind. Die Lamellen sind im Querschnitt winklige Profile, deren Seitenflächen in einem Winkel von 45° gegen den Luftstrom geneigt sind. Innerhalb der einzelnen Ebenen sind sie aber derart ausgerichtet, daß die Profile einer Ebene gegenüber der nächsten um 180° verdreht und um 50% versetzt überlappend angeordnet sind.DE OS 41 28 038 describes an arrangement in which impact and sliding surfaces are arranged in planes in the direction of flow one behind the other and within a plane as slats aligned parallel to one another to remove coarse impurities. The slats are angled profiles in cross-section, the side surfaces of which are inclined at an angle of 45° to the air flow. Within the individual planes, however, they are aligned in such a way that the profiles of one plane are rotated by 180° relative to the next and are arranged so as to overlap, offset by 50%.
Dieser Filteraufbau hat den Nachteil, daß durch die fallschirmartige Anordnung der Lamellen in der einen Ebene dem Luftstrom ein erheblicher Widerstand entgegengesetzt wird.This filter design has the disadvantage that the parachute-like arrangement of the slats in one plane creates considerable resistance to the air flow.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Luftfilter mit Prall- und Gleitflächen in Lamellenform und einer klebefreudigen Beschichtung zur Abscheidung von Staub und allergieerregenden Partikeln zu schaffen, welches einfach im Aufbau und in der Herstellung ist. Durch eine günstige aerodynamische Gestaltung und Anordnung der Prall- und Gleitflächen wird dem Luftstrom ein geringer Widerstand entgegensetzt und dabei gleichzeitig eine optimale Verwirbelung und Berührung der Staub undThe object of the invention is to create an air filter with impact and sliding surfaces in the form of lamellas and an adhesive coating for separating dust and allergenic particles, which is simple in its construction and manufacture. The favorable aerodynamic design and arrangement of the impact and sliding surfaces means that the air flow is subjected to little resistance and at the same time optimum turbulence and contact of the dust and
allergieerregenden Partikel mit der Beschichtung der Prall- und Gleitflächen gewährleistet.allergenic particles are ensured by the coating of the impact and sliding surfaces.
Die Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des 1. Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der ünteransprüche.The problem is solved with the inventive features of the first protection claim. Advantageous further developments and embodiments are the subject of the subclaims.
Bei dem Luftfilter, daß entsprechend der Erfindung der Abscheidung von Staub und allergieerregenden Partikeln in einem Strömungskanal dient, werden in einem in Strömungsrichtung offenen Rahmen als Prall- und Gleitflächen Lamellen angeordnet, welche aerodynamisch optimal sowohl in waagerechten Ebenen senkrecht zur Strömungsrichtung als auch in einer senkrechten Ebene parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet und mit einer klebefreudigen Schicht in einer mehr oder weniger strukturierten Form beschichtet sind.In the air filter, which according to the invention serves to separate dust and allergenic particles in a flow channel, slats are arranged as impact and sliding surfaces in a frame that is open in the direction of flow. These slats are aerodynamically optimally aligned both in horizontal planes perpendicular to the direction of flow and in a vertical plane parallel to the direction of flow and are coated with an adhesive layer in a more or less structured form.
Die einzelnen Lamellen bestehen aus rechteckigen Flächen und sind in einem Winkel &agr; von etwa 45° gegen den Luftstrom geneigt. Die einzelnen waagerechten Ebenen senkrecht zur Strömungsrichtung sind gegeneinander um ca. 50% verschoben. Die zusätzliche Verschiebung in der senkrechten Ebene parallel zur Strömungsrichtung erfolgt derart, daß eine gedachte Linie, die die Oberkanten der Lamellen in einer waagerechten Ebene miteinander verbindet, über eine gedachte Linie, die die ünterkanten der Lamellen der darüberliegenden waagerechten Ebene miteinander verbindet, liegt. Durch diese Anordnung entsteht eine Verschachtelung der waagerechten Lamellenebenen ineinander, so daß bei der Ausrichtung der Lamellenflächen in einem Winkel von 45° zur Luftströmung die Lamellenflächen einer waagerechten Ebene immer senkrecht auf den Lamellenflächen der nächsten oder der vorhergehenden waagerechten Ebene mit einem Abstand stehen, der kleiner ist als die Breite einer Lamellenfläche. Die Lamellenkanten der einen Ebene weisen dabei etwa auf die Mitte der Lamellenflächen der nächsten Ebene.The individual slats consist of rectangular surfaces and are inclined at an angle α of approximately 45° against the air flow. The individual horizontal planes perpendicular to the flow direction are offset from one another by approximately 50%. The additional shift in the vertical plane parallel to the flow direction occurs in such a way that an imaginary line that connects the upper edges of the slats in a horizontal plane lies over an imaginary line that connects the lower edges of the slats in the horizontal plane above. This arrangement creates a nesting of the horizontal slat planes within one another, so that when the slat surfaces are aligned at an angle of 45° to the air flow, the slat surfaces of a horizontal plane are always perpendicular to the slat surfaces of the next or previous horizontal plane with a distance that is smaller than the width of a slat surface. The slat edges of one level point approximately to the middle of the slat surfaces of the next level.
In unterschiedliche Ausführungsformen können die einzelnen Lamellen in der waagerechten Ebene entweder einzeln ausge-In different designs, the individual slats in the horizontal plane can either be individually
richtet oder auch paarweise rechtwinklig miteinander verbunden sein. Darüber hinaus können die Lamellen auch unterschiedliche Größen besitzen, z. B. können die in der Mitte der waagerechten Ebenen angeordneten Lamellen größer sein als die am Rand oder umgekehrt.or connected in pairs at right angles. In addition, the slats can also have different sizes, for example the slats arranged in the middle of the horizontal planes can be larger than those at the edge or vice versa.
Die klebefreudige Schicht auf den Lamellenflächen ist vorzugsweise eine weiche, dauerhaft klebrige Schicht mit einer hohen Aufnahmefähigkeit. Eine solche Schicht hat die Wirkung, die zurückzuhaltenden allergieerregenden Partikel, wie z. B. Pollen, zu immobilisieren und ihrem weiteren Verfall vorzubeugen. Da beim Luftdurchtritt durch die erfindungsgemäße Filteranordnung mit den Prall- und Gleitflächen die Luft stark verwirbelt wird, ist es zweckmäßig, beide Seiten der Lamellen zu beschichten.The adhesive layer on the slat surfaces is preferably a soft, permanently sticky layer with a high absorption capacity. Such a layer has the effect of immobilizing the allergenic particles that are to be retained, such as pollen, and preventing them from deteriorating further. As the air is strongly swirled when it passes through the filter arrangement according to the invention with the impact and sliding surfaces, it is expedient to coat both sides of the slats.
Der Rahmen und die Lamellen sind in vorteilhafter Gestaltung aus Blech oder Kunststoff ausgeführt. Da die klebefreudige Schicht in bestimmten Zeitabständen gereinigt oder erneuert werden muß, ist es günstig, das Filter leicht montier- oder demontierbar aufzubauen. Die einzelnen Elemente können dabei zusammengesteckt, verschraubt, verklebt, verlötet oder auch verschweißt sein.The frame and the slats are advantageously made of sheet metal or plastic. Since the adhesive layer has to be cleaned or renewed at certain intervals, it is advantageous to construct the filter in such a way that it is easy to assemble or disassemble. The individual elements can be plugged together, screwed, glued, soldered or even welded.
An Hand von Zeichnungen werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung näher dargestellt.Advantageous embodiments of the solution according to the invention are illustrated in more detail with the aid of drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Eine dreidimensionale Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Filters mit paarweise rechtwinklig angeordneten Lamellen.Fig. 1 A three-dimensional schematic diagram of the filter according to the invention with lamellae arranged in pairs at right angles.
Fig. 2 Einen Schnitt A-A durch das Filter nach Fig. 1.Fig. 2 A section A-A through the filter according to Fig. 1.
Fig. 3 Eine andere Ausführungsform des Filters mit einzeln angeordneten Lamellen.Fig. 3 Another embodiment of the filter with individually arranged slats.
Eine dreidimensionale Darstellung des erfindungsgemäßen Filters ist aus Fig. 1 zu entnehmen. In einem in Strömungsrichtung 2 offenen Rahmen 1 sind mehrere Lamellen 3 in Reihen oder Ebenen 4, entsprechend der Anordnung nach Fig. 2, hintereinander angeordnet. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei in einer Ebene 4 angeordnete Lamellen 3 derart rechtwinklig miteinander verbunden, daß die Scheitelpunkte 7 und 8 der rechten Winkel, mit denen die jeweils zwei Lamellen 3 aneinanderstoßen, in die Anströmrichtung 2 gerichtet und die Flächen der Lamellen 3 um einen Winkel von 45° gegen die Strömungsrichtung 2 geneigt sind. Zwischen den Lamellenpaaren 3 mit den Scheitelpunkten 7 der ersten Ebene 4 sind die Scheitelpunkte 8 der Lamellenpaare 3 der nächsten Ebene 4 zu erkennen. Diese Anordnung stellt eine besonders günstige strömungstechnische Gestaltung dar.A three-dimensional representation of the filter according to the invention can be seen in Fig. 1. In a frame 1 that is open in the flow direction 2, several slats 3 are arranged one behind the other in rows or levels 4, corresponding to the arrangement according to Fig. 2. In the embodiment shown in Fig. 1, two slats 3 arranged in a level 4 are connected to one another at right angles in such a way that the vertices 7 and 8 of the right angles with which the two slats 3 abut one another are directed in the flow direction 2 and the surfaces of the slats 3 are inclined at an angle of 45° against the flow direction 2. Between the slat pairs 3 with the vertices 7 of the first level 4, the vertices 8 of the slat pairs 3 of the next level 4 can be seen. This arrangement represents a particularly favorable flow-related design.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt A-A durch das Filter nach Fig. 1. In dem Rahmen 1 sind die Lamellen 3 in waagerechten Reihen oder Ebenen 4 senkrecht zur Strömungsrichtung 2 hintereinander angeordnet. Jeweils zwei Lamellen 3 sind paarweise rechtwinklig miteinander verbunden, so daß Dreiecksformen entstehen, die mit ihrer Spitze bzw. mit dem Scheitelpunkt 7 oder 8 des rechten Winkels in die Anströmrichtung 2 weisen. Die Flächen der Lamellenpaare 3 sind dabei in einem Winkel &agr; von 45° zur Anströmrichtung 2 geneigt, wobei die eine Lamellenfläche 3 gegenüber der anderen einen negativen Anstellwinkel besitzt.Fig. 2 shows a section A-A through the filter according to Fig. 1. In the frame 1, the slats 3 are arranged one behind the other in horizontal rows or planes 4 perpendicular to the flow direction 2. Two slats 3 are connected to each other in pairs at right angles, so that triangular shapes are created, with their tip or the vertex 7 or 8 of the right angle pointing in the flow direction 2. The surfaces of the slat pairs 3 are inclined at an angle α of 45° to the flow direction 2, with one slat surface 3 having a negative angle of attack compared to the other.
Zusätzlich zu einer Verschiebung &zgr; der waagerechten Ebenen gegeneinander sind die Lamellen 3 in einer senkrechten Ebene 5 derart ineinander verschoben, daß die Spitzen bzw. Scheitelpunkte 8 der nächstfolgenden waagerechten Ebene 4 in die Abstände &khgr; der Lamellenpaare 3 der vorhergehenden waagerechten Ebene 4 weisen, bzw. eine gedachte Linie 6, die die Oberkanten 8 der Lamellen 3 in einer waagerechten Ebene 4 miteinander verbindet, über einer gedachten Linie 9, die die Unterkanten 10 der Lamellen 3 der darüberliegenden waagerechten Ebene 4 verbindet, liegt.In addition to a displacement ζ of the horizontal planes against each other, the slats 3 are displaced into each other in a vertical plane 5 in such a way that the tips or vertices 8 of the next horizontal plane 4 point to the distances θ of the slat pairs 3 of the previous horizontal plane 4, or an imaginary line 6, which connects the upper edges 8 of the slats 3 in a horizontal plane 4, lies above an imaginary line 9, which connects the lower edges 10 of the slats 3 of the horizontal plane 4 above.
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Im Ergebnis der Verschiebung in der senkrechten Ebene 5 stehen die Lamellenkanten 10 der vorhergehenden waagerechten Ebene 4 immer senkrecht auf den Lamellenflachen 3, vorzugsweise ungefähr in deren Mitte, der nächsten waagerechten Ebene 4· Zwischen den Lamellenkanten 10 und den Lamellenflächen 3 ist ein Abstand y gehalten, der kleiner ist als die Breite b einer Lamelle 3.As a result of the displacement in the vertical plane 5, the slat edges 10 of the previous horizontal plane 4 are always perpendicular to the slat surfaces 3, preferably approximately in the middle of the next horizontal plane 4. Between the slat edges 10 and the slat surfaces 3, a distance y is maintained that is smaller than the width b of a slat 3.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform des Filters mit einzeln angeordneten Lamellen 3 dargestellt. In dem Rahmen 1 sind die Lamellen 3 in waagerechten Reihen oder Ebenen 4 senkrecht zur Strömungsrichtung 2 hintereinander angeordnet, wobei die Lamellen 3 einer waagerechten Ebene 4 gegenüber der nächstfolgenden oder der vorhergehenden Ebene 4 entgegengesetzt mit einem Winkel &agr; von 45° gegen die Strömungsrichtung geneigt sind. Zusätzlich zu der Verschiebung &zgr; der waagerechten Ebenen 4 gegeneinander sind die Lamellen 3 in einer senkrechten Ebenen 5 derart ineinander verschoben, daß die Oberkanten 8 der nächstfolgenden waagerechten Ebene 4 in die Abstände &khgr; der Lamellen 3 der vorhergehenden waagerechten Ebene 4 hineinragen, bzw. eine gedachte Linie 6, die die Oberkanten 8 der Lamellen 3 in einer waagerechten Ebene 4 miteinander verbindet, über eine gedachte Linie 9, die die Unterkanten 10 der Lamellen 3 der darüberliegenden waagerechten Ebene 4 verbindet, liegt.Fig. 3 shows another embodiment of the filter with individually arranged slats 3. In the frame 1, the slats 3 are arranged one behind the other in horizontal rows or planes 4 perpendicular to the flow direction 2, with the slats 3 of a horizontal plane 4 being inclined opposite to the next or previous plane 4 at an angle α of 45° against the flow direction. In addition to the displacement ζ of the horizontal planes 4 against each other, the slats 3 are displaced into each other in a vertical plane 5 such that the upper edges 8 of the next horizontal plane 4 are spaced apart by the distances θ of the slats 3 of the preceding horizontal plane 4, or an imaginary line 6, which connects the upper edges 8 of the slats 3 in a horizontal plane 4, lies over an imaginary line 9, which connects the lower edges 10 of the slats 3 of the horizontal plane 4 above.
Im Ergebnis der Verschiebung in der senkrechten Ebene 5 stehen die Lamellenkanten 10 der vorhergehenden waagerechten Ebene 4 immer senkrecht auf den Lamellenflächen 3, vorzugsweise ungefähr in deren Mitte, der nächsten waagerechten Ebene 4, aber in einem Abstand y, der kleiner ist als die Breite b einer Lamelle 3.As a result of the displacement in the vertical plane 5, the slat edges 10 of the previous horizontal plane 4 are always perpendicular to the slat surfaces 3, preferably approximately in the middle of the next horizontal plane 4, but at a distance y that is smaller than the width b of a slat 3.
Neben den in der Erfindung beschriebenen Ausführungsformen sind sicherlich noch zahlreiche Abänderungen in der Gestaltung und Anordnung der Lamellen denkbar, ohne dabei von dem Grundgedanken der Verschiebung in zwei Ebenen bzw. ihrer In-In addition to the embodiments described in the invention, numerous modifications in the design and arrangement of the slats are certainly conceivable, without deviating from the basic idea of displacement in two planes or their in-
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einanderschachtelung abzuweichen. Auch die Art der Beschichtung kann variiert werden, so daß auch andere Schadstoffe der Luft, z.B. chemische, adsorbiert werden können. Außerdem ist eine unterschiedliche Beschichtung der Lamellen in den einzelnen waagerechten Ebenen möglich, um gleichzeitig verschiedene Schadstoffe aus der Luft herauszufiltern.The type of coating can also be varied so that other pollutants in the air, e.g. chemical ones, can be adsorbed. It is also possible to have different coatings on the slats in the individual horizontal levels in order to filter out different pollutants from the air at the same time.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960613 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 19991103 |