DE29813282U1

DE29813282U1 - Filtersystem für Staub und Schadstoffe

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Publication number: DE29813282U1
Application number: DE29813282U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-07-25
Filing date: 1998-07-25
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2008-07-26

Description

mkl2/98

Martin Klöber. Oberrödeler Str. 14 .91180 Heideck

Hans Schmidler. Oberrödeler Str. 28, 91180 Heideck Rudolf Schmidler. Oberrödeler Str. 26. 91180 Heideck

Filtersvstem für Staub und Schadstoffe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Durch Befeuchtung des Staubes, in einer rotierenden Kammer, und Abschleudern staubhaltigen Flüssigkeitstropfen in ein der Filterung und Trennung von der Flüssigkeit in einer rotierenden Kammer mit Hilfe von Zentrifugalkraft werden Staub und Schadstoffe aus der Luft entfernt.

In DE - Patent 294 685 ist ein Staubsauger mit Flüssigkeitsfilter beschrieben, bei dem die Luft über eine Wasserfläche streicht, Die Luft wird dabei besprüht, bzw. das Wasser wird aufgewirbelt, wobei jedoch kein intensiver Kontakt der Luft mit dem Wasser zustande kommt, eine Schadstoffabscheidung ist nicht vorgesehen.

In der EP 0 002 402 ist ein Staubsauger mit Doppelfilter beschrieben. Hier passiert die Luft eine Sprühvorrichtung jedoch ohne turbulente intensive Vermischung und anschließend ein Wasserbad. Die Abscheidung des Wassers über Prallbleche ist nicht vollständig, der Strömungswiderstand ist groß, eine Schadstoffabscheidung ist nicht vorgesehen.

In GM 91 05 213.0 ist ein Staubsauggerät beschrieben bei dem die Luft zuerst ein Grobfilter passiert, danach einem Venturi-Wäscher, der durch das Staubsaugergebläse mit Luft und durch eine Pumpe mit Wasser versorgt wird. Das Wasser wird in einem Zyklonabscheider von der Luft getrennt. Die Tröpfengröße ist relativ groß, damit der Staubbindewirkungsgrad gering. Die Wasserabscheidung im Zyklon verbraucht relativ viel der Saugenergie und ist nicht vollständig, eine Schadstoffabscheidung ist nicht vorgesehen.

Im EP O 768 058 A2 ist ein Haushaltreinigungsgerat vorgestellt, bei'dern in einer Box ein Venturi - Rohr untergebracht ist, wobei durch einen zweiten Luftstrom (Bypass) des Staubsaugergebläses oder durch einen separaten Ventilator dieses mit Luft versorgt wird, wodurch aus einem Tank Wasser gezogen und in eine Kammer gesprüht wird, wodurch der Staub gebunden wird. Die Wasserabscheidung verbraucht viel Energie, es besteht die Gefahr der Verstopfung des Durchganges dadurch geht relativ viel der Saugenergie verloren, eine Abscheidung von Schadstoffen ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Filtersystem für Staub und Schadstoffe vorzuschlagen, welches auch extrem feine Stäube wie z.B. Pollen, Sporen, Bakterien, Hausstaubmilben, Milbenkot und -staub, Viren, Tabakstaub, Toner usw., aber auch flüssige, dampfförmige und feste Schadstoffe wie &zgr; &Bgr;. Lösungsmittel, Formaldehyd, Asbest aus der Luft entfernt. Es soll an normale Hausstaubsauger adaptierbar sein.

Die Erfindung löst diese Aufgaben entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß das Filtersystem für Staub und Schadstoffe, durch den Luftstrom eines externen Gebläses wie z.B. eines herkömmlichen Sauggebläses angetrieben werden kann, deswegen dafür kein eigener Stromanschluß erforderlich ist, daß neben Staub und Feinststaub, wie Pollen, Sporen, Bakterien, Hausstaubmilben, Milbenkot, und -staub, Viren, Tabakstaub, Toner usw. auch Schadstoffe herausgefiltert werden können, daß eine dreifache und damit sichere Benetzung des Staubes und der festen Schadstoffe stattfinden kann, sowie daß die Filterung und die Trennung der gereinigten Luft von verschmutzter Flüssigkeit mit sehr geringem Energieaufwand durch Zentrifugalkraft unterstützt wird. Es ist weiterhin sehr preisgünstig herzustellen.

Durch das separate, vom Gebläse entkoppelte Filtersystem ist das Risiko eines Kurzschlusses bei versehentlich auslaufendem Wasser minimiert.
Durch Koppelung des Filtersystems an ein geeignetes Gebläse entsteht ein Luftfiltersystem. Das Filtersystem für Staub und Schadstoffe kann an bereits vorhandene Staubsauger welche nur Trockenfilter aufweisen adaptiert werden.

Besonders für Allergiker ist die Wirksamkeit von Trockenfiltersystemen nicht

ausreichend, weil feinste Stäube, schon'ih" g'eringsfe'n Konzentrationen zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen können.

Weiterhin ist das System geeignet als Filtersystem für gasförmige flüssige und feste Schadstoffe, wie Lösungsmitteldämpfe, Formaldehyd, Asbest und andere schädliche Stäube, welche im privaten Haushalt immer wieder vorkommen können, z.B. beim Streichen von Fenstern, Türen oder aus im Haushalt befindlichem Mobilar, beim Verlegen von Teppichböden, beim Betrieb von Nachtspeicheröfen u.s.w.
Das erfindungsgemäße Staub und Schadstofffiltersystem entfernt Stäube durch Benetzung und Niederschlagung mit Flüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser.

Ein weiterer Vorteil liegt in der, mit wenig Energie erreichten Wirksamkeit der Abtrennung des Staub und Schadstoffe enthaltenden Schmutzwassers vom Luftstrom, sowie der Unabhängigkeit von einer Stromversorgung, was eine Nachrüstung von Haushaltstaubsaugern erleichtert, da das System vom zu filternden Luftstrom angetrieben werden kann. Aber auch der Antrieb der Kammer mit einem herkömmlichen Motor, sowie die Verdüsung von Wasser mittels eines Kompressors ist möglich.

Durch Erzeugung von Turbulenzen und Gegenströmungen mittels eines mechanischen, von der Filterkammer angetriebenen, schnell rotierenden Zerstäubers und Turbulenzerzeugers in der rotierenden Filterkammer wird zusätzlich die Benetzung der Staubpartikel und der festen Schadstoffe verbessert.

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Innenrotoren über Düsen mit bereits vorzerstäubtem Wasser beschickt werden, weil dadurch in Verbindung mit Turbinenartigen Rotoren eine sehr intensive Benetzung der Staubpartikel erfolgt.

Die Flüssigkeitströpfchen gelangen in eine, die rotierende Filterkammer radial umgebende, mit dieser verbundenen rotierenden, durchlässige Fiüssigkeitssammelschicht, welche eine große innere Oberfläche aufweist. Evtl. durch Sprühen nicht von Flüssigkeit benetzte Staubpartikel werden spätestens in der rotierenden Flüssigkeitssammelschicht des von der Flüssigkeit erfaßt und gebunden. In dieser bevorzugten Ausführung ist eine dreifache Benetzung des Staubes vorgesehen, wodurch die Benetzungssicherheit und damit der Wirkungsgrad sehr hoch ist.
In dieser Schicht vereinigen sich die winzigen staubbeladenen Tröpfchen wieder zu Tropfen bzw. zu einem Flüssigkeitsstrom, der durch die Zentrifugalkräfte zur äußeren Oberfläche gelangt.

In einer weiteren, Filterschicht, die vorzugsweise a*us Ak*t*vko"hle besteht* 'werden Lösungsmitteldämpfe und andere gasförmige Schadstoffe gebunden und zurückgehalten. Es ist aber auch die Filterung der gasförmigen Schadstoffe im statischen Betrieb möglich. Das Filterbett für gasförmige Schadstoffe kann auch vor, oder nach dem Abscheiden der Staubpartikel in den Luftstrom integriert werden. Es ist auch der Betrieb mit nur einer, oder auch mit mehreren Filter- oder Flüssigkeitssammelschichten möglich, wobei die Anordnung der Schichten auch umgekehrt sein kann, d.h. die Schadstoffe bindende Schicht kann auch innen angeordnet sein. Die Wandung der rotierenden Kammer kann auch als Fifter- und Flüssigkeitssammelschicht ausgebildet sein. Auch im trockenen Betrieb d.h.

ohne Einbringung einer Flüssigkeit, ist das System geeignet zur Befreiung der Luft von gasförmigen Schadstoffen, z.B. Lösungsmitteldämpfen. Sowohl die Kammer, als auch die Innenwand des Gehäuses können mit wasserabweisendem Kunststoff wie z.B. einem Fluorpolymer oder einem Polyolefin belegt sein, wodurch das Wasser sich schneller sammelt und abfließt.

Der Durchdringungs- und Filterwiderstand der Filtermedien wird durch die schnelle Rotation der Kammer und die dadurch auftretenden Zentrifugalkräfte welche auf das Wasser wirken, mindestens teilweise kompensiert. Von der äußeren Oberfläche der Firterkammer werden die staubhaltigen Tropfen durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert, wodurch sie von der nun staubfreien Luft, getrennt werden. Die staubfreie Luft verläßt ohne nennenswerten Widerstand das Filter- und Abscheidesystem. Die mit Staub beladenen Tropfen sammeln sich in einem, die Filterkammer umgebenden, mit wasserabstoßendem Material ausgekleideten, Gehäuse und fließen von dort, über ebenfalls wasserabstoßendes Material, in ein geschlossenes Sammelgefäß. Dieses kann auf einfache Art entleert werden. Es ist aber auch der Betrieb der Flüssigkeit im Kreislauf möglich. Dazu ist zwischen dem Vorratsgefäß und dem Sammelgefäß an einer Schlauch- oder Rohrleitung ein Filter oder ein Absetzgefäß und eine Pumpe angebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführung wird der Staub und die festen Schadstoffe an der Oberfläche von zu einem durchlässigen Zylinder zusammengesinterten Messingkugeln benetzt und damit gebunden. Durch mehrfache Umlenkung des Luftstromes innerhalb des gesinterten Materials ist eine große Oberfläche gegeben. Durch die Massenträgheit der Partikel gelangen sie auf die, von Flüssigkeit umspülten, Teile des Sinterkörpers und werden hier von der Flüssigkeit erfaßt. Durch ständig nachströmende Luft und Flüssigkeit wird der Sinterkörper freigespült.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in "den Zeichnungen 1 bis "5 daVgestellt. Es zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Filtersystem für Staub und

Schadstoffe

Figur 2 im Detail einen Querschnitt durch eine besonders

bevorzugte Form eines zerstäubenden und Turbulenzen erzeugenden Rotors in einem Gehäuse.
Figur 3 einen Schnitt durch ein Gehäuse mit einer Kammer und

einem Rotor.
Figur 4 einen Schnitt durch ein Gehäuse mit einem Rotor

Figur 5 einen Schnitt durch den Lufteintrittsbereich mit einem

Flügelrad, und dem oberen Bereich eines Filtersystems für Staub und Schadstoffe.

Figur 6 einen teilweisen Schnitt durch ein Filtersystem für Staub

und Schadstoffe mit einer einwandigen Kammer.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein Filtersystem für Staub und Schadstoffe, in einem Gehäuse 1, das einen Lufteintrittsbereich 2 und mehrere Luftaustrittöffnungen 3, sowie einen Flüssigkeitsabfauf 4 aufweist. Durch das tangential schräg in das Gehäuse 1 mündende Lufteintrittsrohr 5 das durch eine nicht dargestellte luftleitende Verbindung mit einem nicht dargestellten Gebläses, vorzugsweise einem Staubsaugergebläse, verbunden ist, gelangt ein Luftstrom 6 auf die radial an einem Kern 7 angebrachten, um die Achse C-C angeordneten, Flügel 8. Diese bilden mit dem Kern 7 und der Luftradwandung 46 ein Flügelrad 9, welches sich durch den Druck des Luftstromes 6 in eine Drehbewegung versetzt. Der Kern 7 des Luftrades enthält eine zentrale durchgehende Bohrung 54, (Fig. 4) welche die Zuleitung 28 für die Flüssigkeit 65 aufnimmt. Die konische Luftradwandung 46 des Flügelrades 9 , welches im unteren Bereich rundum partielle Durchbrüche 47 aufweist, die mit Filtermaterial 48 abgedeckt sind, verhindern, daß eingebrachte Flüssigkeit 33 durch die Zentrifugalkraft im Flügelrad verbleibt, oder ungefiltert das Gehäuse 1 verläßt. Flüssigkeit die aus dem Filter 48 austritt, wird abgeschleudert und läuft innerhalb des Rippenprofiles 40, welches als Abstandhalter für die Flüssigkeitssammelschicht 35 dient, in den Flüssigkeitssammler 37. Das Flügelrad 9 ist mit einem Abdeckring 10 welcher im mittleren Bereich 11 nach innen offen ist, und im äußeren Bereich 12 die Zwischenräume 13, 39 der Wandungen 14, 15,16 bis nahe zum Gehäuse 1

abdeckt, verbunden. Am Flügelrad 9 befinden sich weiterhin in die Kammer 17 hinein reichende, schräg stehende, Luftschaufeln 18 die an der inneren Wandung 14 der Kammer 17 anliegen. Die Wandungen 14, 15, 16, enthalten radial verteilte Durchlässe 52 für Luft, Flüssigkeit und Staub. Der Luftstrom 6 gelangt durch den Freiraum zwischen den Flügel 8 auf die schräg stehenden Luftschaufeln 18 und übt einen zusätzlichen Druck auf diese aus, welcher sich zu dem, von den Luftschaufeln 18 erzeugten, addiert. Dadurch dreht sich die Kammer 17, welche sich aus dem Bodenteil 19, den damit verbundenen Wandungen 14,15,16, und dem, ebenfalls mit dem Bodenteil verbundenen Kammerkern 25, sowie dem Außenrotor 20 zusammensetzt. Im Kammerkern 25 ist ein Innenzahnkranz 27 angeordnet, der über ein Zahnradsystem 26, welches auf dem Kammerträger 22 angebracht ist, die Innenrotoren 24 antreibt. Das Zahnradsystem 26 sowie die Innenrotoren 24 sind an nicht dargestellten Lagern, vorzugsweise Kugel- oder Nadellager gelagert. Die mit dem Zahnradsystem verbundenen Innenrotoren 24, sowie der Außenrotor 20 drehen sich gegenläufig, wobei sich die Innenrotoren mit ein- bis einhundertfacher Geschwindigkeit zum Außenrotor 20 drehen. Getragen und geführt wird die Kammer 17, von einem oder mehreren Lagern 21, vorzugsweise Kugellagern oder Nadellagern welche mit dem Kammerträger 22, der im Gehäuse 1 befestigt ist, verbunden sind.

Am Gehäuse 1 sind im Bereich Lufteintrittes 2 eine oder mehrere Sprühdüsen 23 angeordnet, welche Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in vorzugsweise feinverteilter Form in den Luftstrom 6 einsprühen. Der in der Luft enthaltene Staub wird dabei befeuchtet und damit gebunden. Über die Flügel 8 und die Luftschaufeln 18 gelangt der Luftstrom 6 mit der versprühten Flüssigkeit in die Kammer 17, wo er auf die Innenrotoren 24 trifft. Zu den Innenrotoren 24 führen Zuleitungen 28 mittels derer Wasser in die Innenrotoren 24 gebracht wird, wo es durch eine hohe Umdrehungszahl der Innenrotoren 24 und die daraus resultierenden Zentrifugalkräfte 31 und Scherkräfte zerstäubt wird. Damit wird die Benetzung aller Staub- und Schadstoffpartikel noch sicherer. Weiter unterstützt wird die Benetzung der Staub- und Schadstoffpartikel durch die bei der Rotation der Innenrotoren 24 und des Außenrotors 20 entstehenden Turbulenzen, welche die Flüssigkeitspartikel schneller und sicherer mit den Staub- und Schadstoffpartikeln in Kontakt bringen.
Durch den Druck der nachströmenden Luft 6 und wegen der, durch die Rotation der Kammer 17 entstehenden Zentrifugalkräfte 31 gelangen Luft 6 , Staub- und Schadstoffe durch die Wandung 14 in den Zwischenraum 13, worin um den

ganzen Umfang Filter- und FlüssigkeitssammeimatterV 32* angeordnet sind. Diese nehmen die Flüssigkeit mit den darin befindlichen Staubpartikeln auf, halten Grobstaub zurück und überführen die Flüssigkeit mit dem darin befindlichen Feinstaub und den festen Schadstoffe durch die Wandung 15 in den Zwischenraum 39, welcher um den ganzen Umfang mit Aktivkohle 34 gefüllt ist.

Spätestens in den Filter- und Flüssigkeitssammelmatten 32 findet durch die große Oberfläche im Material eine Benetzung der Staub und Schadstoffpartikel statt. Durch die dreifache Benetzungssicherheit ist ein extrem hoher Wirkungsgrad gegeben. Die Filterschicht aus Aktivkohle 34 im Zwischenraum 39 ist bevorzugt in einem luftdurchlässigen Gewebebeutel untergebracht. Sie nimmt beim Durchtritt flüssige, und dampfförmige Schadstoffe wie &zgr; &Bgr;. Lösungsmittel und Formaldehyd auf und hält sie zurück. Nach Sättigung der Aktivkohle 34 mit Schadstoffen kann der Beutel entnommen und einer geregelten Entsorgung zugeführt werden. Es ist aber auch die Filterung der gasförmigen Schadstoffe im statischen Betrieb möglich. Das Filterbett für gasförmige Schadstoffe kann auch vor, oder nach dem Abscheiden der Staubpartikel in den Luftstrom integriert werden. Als Filtermaterial sind auch andere Materialien, mit großer spezifischer Oberfläche, wie sie aus der Filtertechnik bekannt sind, geeignet.
Feinststaub wie z.B. Pollen, Sporen, Bakterien, Hausstaubmilben, Milbenkot und -staub, Viren, Tabakstaub, Toner aber auch Asbest usw. welcher die Filterschicht 34 durchdringt, bleibt in der Flüssigkeit gebunden, wird mit ihr, nach dem Durchdringen der Wandung 16 in Form von Tropfen durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert und von der im Gehäuse 1 angebrachten Flüssigkeitssammeischicht 35 welche durch ein Rippenprofil 40 am Gehäuse 1 beabstandet zur Wand des Gehäuses 1 angebracht ist, aufgenommen. Durch die Kohäsionskraft des Wassers, die ausgeprägten adsorbierenden Eigenschaften der Flüssigkeitssammeischicht 35 wird das Wasser 33 in das innere der Flüssigkeitssammeischicht 35 transportiert und gelangt infolge der Schwerkraft in den als umlaufenden Ring ausgebildeten Flüssigkeitssammler 37.

Von hier läuft es durch den Flüssigkeitsablauf 4 in das nicht weiter dargestellte Sammelgefäß.

Die Oberflächen der Wandungen 13, 14, 15, und die innere Oberfläche des Gehäuses 1, sowie des rippenförmigen Profiles 40 sind, z.B. mit einem Fluorpolymer, oder einem Polyolefin wasserabweisend beschichtet, um das Sammeln der Flüssigkeitströpfchen zu verbessern.

• ·

Die Filterelemente 32, 34 sowie die Flüss'g'kerfssammelschicht "3*5 sind zum Wechsel durch Abnehmen des Deckels 36 des Gehäuses 1, Entfernen des Flügelrades 9 und des Abdeckringes 10 leicht zugänglich. Diese Komponenten sind vorteilhafterweise mittels leicht lösbarer Verbindungen wie z.B. Steckverbindungen und Bajonettverschlüssen befestigt.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Gehäuses 1 mit Luftaustrittsöffnungen 3, einem Flüssigkeitssammler 37 und einem besonders bevorzugten, Gegenströmung und Turbulenz erzeugenden rotierenden, mechanischen Zerstäuber 100. Dieser ist in dem Gehäuse 1 am Kammerkern 25 angebracht und wird von der Kammer 17 durch den Kammerkern 25 angetriebenen. Er besteht aus einem inneren, turbinenartigen Rotor 42 mit schrägstehenden Flügeln, der mit dem Zahnrad 26 verbunden ist, sowie dem äußeren Rotor 43, der um den Umfang verteilte Ansaugöffnungen 44 aufweist.

Etwa in Höhe der Ansaugöffnungen 44 befinden sich die Enden von Rohrleitungen 50 durch welche Flüssigkeit, bevorzugt in vorverdüster Form zu den Ansaugöffnungen 44 gespritzt wird. Der äußere Rotor 43 ist durch den Kammerkern 25 mit dem Bodenteil 19 verbunden. Ein Innenzahnkranz 27 welcher im Kammerkern 25 angebracht ist, und ein System von Zahnrädern 26 welches auf dem Kammerträger 22 angeordnet ist, treiben den inneren Rotor 42 an. Getragen und geführt wird der Kammerkern 25 mit dem damit verbundenen Bodenteil 19 und der darauf befindlichen Kammer 17, von einem, im Kammerkern 25 und auf dem Kammerträger 22 angebrachtem Lager 21. Durch die schnelle Rotation des Rotors 42 werden Staub, Luft und Flüssigkeit durch die Ansaugöffnungen 44 angesaugt, durch den Rotor 42 intensiv verwirbelt und gegen den Hauptluftstrom 6 ausgestoßen. Die durch den Rotor 42 zerstäubte Flüssigkeit 33 in Verbindung mit der erzeugten Gegenströmung und den daraus entstehenden Turbulenzen führen zu einer wirkungsvollen Befeuchtung des Staubes. Durch die auf den Rotor 43 gerichteten Sprühdüsen 45 wird Flüssigkeit angesaugt, welche durch den Rotor 42 weiter zerstäubt und durch die vom Rotor 42 erzeugten Strömungen und Turbulenzen in der Kammer 17 (Figur 1) verteilt wird, wodurch eine intensive Benetzung der Staubpartikel erfolgt. Die Abtrennung der Flüssigkeit von der Luft erfolgt im Gehäuse 1 durch die Kammer 17.

Figur 3 zeigt einen Schnitt A -A nach Fig. 1 durch eine bevorzugte Ausführung eines Staub- und Schadstoffilters. In einem Gehäuse 1, ist eine

Flüssigkeitssammelschicht 35, durch Befestigungselemente' 38 bea'bstandet an der Innenwand des Gehäuses 1 angebracht. Im Zentrum der Kammer 17 ist ein mechanischer Zerstäuber 100 installiert. Er besteht aus einem, mit der Kammer laufenden gezahnten Außenrotor 43, der am Kammerkern 25 (Fig. 1) angebracht ist. Im Außenrotor 43 befindet sich ein, mit geringem Abstand schnell gegenläufiger, ebenfalls gezahnter Innenrotor 51. Dieser wird über ein nicht dargestelltes Zahnradsystem auf dem Kammerträger 22 und einen Innenzahnkranz 27 im Kammerkern 25 von der rotierenden Kammer 17 angetrieben. Zwischen den Kammerwandungen 14,15,16, sind ein Vlies 57 und ein, mit Aktivkohle gefülltes Kissen 56, angeordnet. Im Zentrum des Innenrotors 51 befindet sich eine Flüssigkeitszuleitung 28, durch die Wasser in den Rotor 51 gelangt, welches durch Prall- und Scherwirkung in den Rotoren 43, 51 zerstäubt wird. Der von den Rotoren 43, 51 erzeugte Nebel sowie die Turbulenzen und Strömungen, befeuchten der den in der Kammer 17 befindlichen Staub zusätzlich. Die nachströmende Luft und die wirkende Zentrifugalkraft bringt Feuchtigkeit, Staub, Schadstoffe und Luft in die Feuchtigkeitssammelschicht aus Vlies 57, so daß spätestens hier eine Benetzung der Staubpartikel erfolgt. Grobe Staubpartikel werden hier zurückgehalten, Luft, Flüssigkeit und Feinstaub durchdringen das Vlies 57 und gelangen in die Aktivkohleschicht 56, worin flüssige und dampfförmige Schadstoffe zurückgehalten werden. Nach dem Durchdringen der Äußeren Wandung 16 wird die Flüssigkeit in der sich auch Feinststaub befindet, in Tropfenformin in die Flüssigkeitssammelschicht 35 geschleudert, von der sie aufgenommen wird und über den nicht dargestellten Flüssigkeitssammler 37 (Fig. 1) durch den Flüssigkeitsablauf 4 (Fig. 1) in das, nicht dargestellte, Sammelgefäß abläuft.

Figur 4 zeigt eine weitere, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Staub- und Schadstoffilters. Sie zeigt einen Querschnitt durch ein Gehäuse 1 mit einem tangential seitlich am Gehäuse angesetzten Lufteintrittsrohr 5, einem angedeuteten Luftweg 6, die Draufsicht auf ein Flügelrad mit einem Kern 7, der eine zentrale öffnung 54 für eine nicht dargestellte Flüssigkeitszuleitung enthält, sowie den daran angebrachten Flügeln 8. Ein Abdeckring 10, der die darunterliegenden Kammerwandungen 14, 15, 16 abdeckt und sich von der inneren Kammerwandung 14 bis zu den Enden der Flügel 8 nahe zum Gehäuse 1 erstreckt, sowie die daran angebrachten Luftschaufeln 18, welche an der inneren Kammerwandung 14 schrägstehend

10 *

nach innen in die Kammer 17 ragen, sowie'e'n G*ehäuse"i mit einem, unter dem Abdeckring 10 liegenden, in den nicht dargestellten Flüssigkeitssammler 37 führenden, Rippenprofil 40.

Figur 5 zeigt eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beispieles. Sie stellt einen Schnitt durch den oberen Bereich eines Gehäuses 1 mit einem, auf dem Deckel 63, zum Querschnitt des runden Gehäuses 1, tangential angesetzten Lufteintrittsrohr 5, das mehrere, um den Umfang angeordnete dünne Öffnungen 45 zum Einspritzen von Flüssigkeit aufweist. Diese sind derart angeordnet, daß die Flüssigkeit rechtwinkelig zum Luftstrom 6 in Richtung des Zentrums des Luftstromes 6 gespritzt, durch den Luftstrom mitgerissen und fein zerstäubt wird. Weiterhin ist ein Flüssigkeitszutrittsrohr 58, mit einem um das Luftzutrittsrohres 5 angeordneten Flüssigkeitsverteiler 59 vorgesehen. Ein Flügelrad 49 ist über die Flügel 8 den Luftschaufeln 18 und dem Abdeckring 10 mit der Kammer 17 verbunden. Der rund um das Flügelrad 49 verlaufende Rand 46 ist an den Enden der Flügel 8 befestigt, konisch ausgebildet und enthält im unteren Bereich rundum partielle Durchbrüche 47, welche mit einem Filter 48 abgedeckt sind. Das Filter 48 besteht aus einem, um den Umfang des Flügelrades 49 angebrachten, dicht geflochtenem durchlässigem, weichem Gewebeschlauch der mit Filtermaterial gefüllt ist. Die mit dem Filter 48 abgedeckten Durchbrüche 47 verhindern, daß Flüssigkeit 33 im Flügelrad verbleibt, oder ungefiltert in das Gehäuse 1 gelangt. Flüssigkeit die aus dem Filter 48 austritt, wird abgeschleudert und gelangt zwischen dem Rippenprofil 40 des Gehäuses 1 in den nicht dargestellten Flüssigkeitssammler 37. Die Luft mit Staub und Schadstoffen sowie der zerstäubten Flüssigkeit 33 gelangen nach dem Beschleunigen der Kammer 17 über das Flügelrad 49 und die Luftschaufeln 18 in die rotierende Kammer 17. Dort wird sie durch einem mechanischen Zerstäuber 100 (Fig. 2) der Strömungen und Turbulenzen erzeugt und Luft und Staub zusätzlich befeuchtet, stark verwirbelt, so daß die Befeuchtung des Staubes nochmals ergänzt wird.

Die Luft mit dem befeuchteten Staub, und den Schadstoffen gelangen in die Filterschicht 61 welche Aktivkohle enthält, welche die gasförmigen Schadstoffe bindet, anschließend gelangen Staub, Luft und feste Schadstoffe in die Filterschicht 62 aus einem Gewebevlies, wo der Staub durch den Kontakt mit dem Filtermaterial nochmals befeuchtet wird. Nach dem Durchdringen der Schicht 62 werden Feuchtigkeit, der darin gebundene Staub und die festen

Schadstoffe durch Abschleudern von der WandM6 der rotierenden*Kammer 17 in die Trennrippen 40 im Gehäuse 1, von der gereinigten Luft getrennt.

In Figur 6 ist eine besonders wartungsfreundliche Form eines Filters für Staub und Schadstoffe geschnitten dargestellt. Der zu reinigende Luftstrom 6 gelangt in die rotierende, von der Luft 6 über ein Luftrad 9 angetriebene, Kammer 17, welche einwandig ausgebildet ist. Die Wandung 67 der Kammer 17 besteht aus Metallkugeln, welche zu einem stabilen, jedoch durchlässigen, Körper gesintert sind. Damit sich kein Staub festsetzen kann, ist die Oberfläche der gesinterten Partikel, welche in sich auch Kanäle aufweisen können, glatt. Zentrisch in der Kammer 17 angeordnet ist eine Zuleitung 68 für Flüssigkeit mit drei um 120 Grad versetzten Reihen von Düsen 69, durch welche Flüssigkeit 33 auf die Innenseite der Kammer gebracht wird. Durch die glatte Oberfläche der Partikel, aus denen sich die Kammerwandung 67 zusammensetzt, und durch die Zentrifugalkraft, welche durch die Drehung der Kammer 17 entsteht, verteilt sich die Flüssigkeit über die gesamte Partikeloberfläche der Kammerwandung 67. Beim Durchtritt der Luft 6 mit den Staubpartikeln und der Feuchtigkeit durch die Kanäle in, und zwischen den glatten Partikeln der Kammerwandung 67 wird der Luftstrom an der inneren Oberfläche der Kammerwandung 67 mehrfach umgelenkt. Da die Staub- und Schadstoff partikel durch die Massenträgheit weniger als Luft von ihrer Flugbahn abgelenkt werden, treffen sie auf die innere Oberfläche der Kammerwandung 67. Dort werden sie von der Flüssigkeit 33 , welche die Partikel der Kammerwandung 67 umspült, erfaßt, so daß die Benetzung des Staubes herbeigeführt wird. Durch nachströmende Luft 6 und Flüssigkeit 33 werden die Kanäle in der Kammerwandung 67 freigespült. Von der äußeren Oberfläche der rotierenden Kammerwandung 67 wird die Flüssigkeit 33 und der darin gebundene Staub abgeschleudert. Er wird von dem, im Gehäuse 1 angeordneten Lamellen 40 aufgenommen, und läuft zwischen den Lamellen 40 des Gehäuses 1 in den Flüssigkeitssammler 37 und weiter in den Flüssigkeitsablauf 4. Am Luftaustritt 3 des Gehäuses ist ein statischer Filter 70 aus Aktivkohle für dampf- und gasförmige Schadstoffe vorgesehen.

Claims

1. Filtersystem für Staub und Schadstoffe zum Entfernen von Staub und Schadstoffen aus Luft und Flüssigkeit, bei welchem ein Gebläse die zu reinigende Luft zur Befeuchtung des Staubes in das Filtersystem für Staub und Schadstoffe bringt, gekennzeichnet durch

1. eine tangential in das Gehäuse (1) führende Verbindung (5), für die zu reinigenden Luft (6)

2. eine oder mehrere Öffnungen (23), (45), (54), (55) im Gehäuse (1) für den Zugang von Flüssigkeit (33)

3. eine Flüssigkeit, welche in die Kammer (17) eingebracht wird,

4. einen mechanischen Zerstäuber (100) in der Kammer zur Verteilung von Flüssigkeit und Erzeugung von Turbulenzen (29)

5. Durchlässe (52) oder Kanäle, welche um den Umfang der Kammer (17) verteilt sind,

6. Öffnungen (55) in der Drehachse der Kammer,

7. eine, Staubpartikel mit Flüssigkeit benetzende Oberfläche der Kammer (17)

8. eine Achse, um welche die Kammer (17) rotiert,

9. ein Medium (14), (15), (16), (32), (34), (54), (56), (61), (62), welches im durchlässigen Bereich der Kammer (17) angeordnet ist,

10. ein Medium (14), (15), (16), (32), (34), (54), (56), (61), (62), welches Flüssigkeit sammelt und konzentriert,

11. ein Medium (14), (15), (16), (32), (34), (54), (56), (61), (62), welches groben Staub oder Schadstoffe zurückhält,

12. ein Medium (14), (15), (16), (32), (34), (54), (56), (61), (62), welches Staub und feste Schadstoffe mit Flüssigkeit benetzt,

13. eine Wandung (16) der rotierenden Kammer (17), welche Luft (6) von der Flüssigkeit (33) durch Abschleudern trennt,

14. eine Innenwand des Gehäuses (1), welche die Flüssigkeit mit den darin gebundenen Staubpartikeln auffängt,

15. ein Filter auf der Innenwand des Gehäuses (1), welche die Flüssigkeit mit den darin gebundenen Staubpartikeln auffängt,

16. ein Gehäuse (1), welches die rotierende Kammer (17) umgibt, das mindestens einen Luftzutritt (2) und mindestens einen Luftaustritt (3), aufweist.

2. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, eine drehbare Kammer (17) in welche Staub und Schadstoffe eingebracht werden.

3. Filtersystem für Staub und Schadstoffe, nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, Flüssigkeit (33) welche in die Kammer (17) eingebracht wird.

4. Filtersystem für Staub und Schadstoffe, nach Anspruch 3 gekennzeichnet durch, Flüssigkeit (33), welche zerstäubt oder verdüst in die Kammer (17) eingebracht wird.

5. Filtersystem für Staub und Schadstoffe, nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, mehrere, in der Wandung des Lufteintrittsrohres (5) angeordnete dünne Strahlöffnungen (45), welche zur zentralen Achse des Rohres gerichtet sind und Flüssigkeit (33) senkrecht zur Strömungsrichtung in den Luftstrom (6), einbringen, welche durch den Luftstrom (6) zerstäubt wird.

6. Filtersystem für Staub und Schadstoffe, nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, eine, oder mehrere, am Gehäuse (1) im Bereich des Lufteintrittes (2) angeordnete Düsen (23) (45), durch welche Flüssigkeit (33) eingebracht wird.

7. Filtersystem für Staub und Schadstoffe, nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, eine, oder mehrere Düsen (69), welche Flüssigkeit (33) auf die Innenseite der Kammerwand aufbringen.

8. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, einen, oder mehrere, in der Kammer (17) angeordnete, mechanische Zerstäuber (100), welche aus einem, oder mehreren Rotor - Stator Systemen, oder einem System von gegenläufigen, oder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit laufenden Rotoren, Propellern, Turbinen Lufträdern oder rohrförmigen Körpern aus porösem Material bestehen.

9. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 8 gekennzeichnet durch, Zahnkränze (27), Zahnräder (26), Keilriemen Zahnriemen oder Planetengetriebe welche den mechanischen Zerstäuber (100) durch die rotierende Kammer (17) antreiben.

10. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, Turbinen, Flügeln (8), Luftschaufeln (18), Lufträder (9, 49, 64), Schaufelrädern, Luftleitvorrichtungen oder Propellern, welche die Kammer (17) durch einen Luftstrom (6) in Rotation bringen.

11. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, einen Motor, welcher die Kammer (17) in Rotation versetzt.

12. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 9 gekennzeichnet durch, eine Kammer (17), welche durch den zu filternden Luftstrom (6) in Rotation gebracht wird.

13. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die Zwischenräume (13), (39), der Kammer (17) durch einen mit ihr verbundenen Abdeckring (10) verschlossen sind.

14. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß ein Flügelrad (9), (49), (64) kraftschlüssig mit der Kammer (17) verbunden ist,

15. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß mit dem Flügelrad (9), (49), (64) verbundene Luftschaufeln (18) schräg stehend in die Kammer (17) ragen.

16. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 14 gekennzeichnet durch, daß das Flügelrad (9), (49) eine, um den Umfang reichende, Wandung (46) aufweist.

17. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die rotierende Kammer (17) einwandig ausgeführt ist.

18. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die rotierende Kammer (17) mehrwandig ausgeführt ist.

19. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die Wandungen (14), (15), (16), (67), der rotierenden Kammer (17) aus miteinander verklebten, verpressten oder zusammensintern Partikeln ausgeführt ist.

20. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die Wandungen (14), (15), (16), (67), der rotierenden Kammer (17) aus Kunststoff, Glas, Keramik, Verbundwerkstoff oder Metall besteht.

21. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die Wandungen (14), (15), (16), (67), der rotierenden Kammer (17) mindestens partiell durchlässig für Staub, Schadstoffe, Luft und Wasser sind.

22. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß ein Medium (32), (34), (56), (57), (61), (62), zum Aufnehmen, Konzentrieren und Filtern der Flüssigkeit und zum Benetzen des noch nicht befeuchteten Staubes, zwischen den Wandungen (14), (15), (16), angeordnet ist.

23. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die Wandungen (14), (15), (16), (67) als Medium (32), (34), (56), (57), (61), (62), zum Konzentrieren und Filtern der Flüssigkeit und zum Benetzen des noch nicht befeuchteten Staubes, ausgebildet sind.

24. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach den Ansprüchen 22 und 23 gekennzeichnet durch, daß das Medium (32), (34), (56), (57), (61), (62) eine fasrige, körnige, poröse, oder gesinterte Struktur aufweist.

25. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 22 gekennzeichnet durch, daß das Medium (32), (57), (62) eine Vlies- , Watte- , oder Textilien ähnliche Struktur hat.

26. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß ein Medium (34), (56), (61) zum Zurückhalten von Schadstoffen zwischen den Wandungen (14), (15), (16), der rotierenden Kammer angeordnet ist.

27. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß ein Medium (34), (56), (61) zum Zurückhalten von Schadstoffen im Luftweg vor dem Lufteintritt (2) und nach dem Luftaustritt (3) angeordnet ist.

28. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 27 gekennzeichnet durch, daß das Medium (34), (56), (61) aus, aus der Filtertechnik bekanntem Material besteht.

29. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 27 gekennzeichnet durch, daß das Medium (34), (56), (61) aus Kohle, Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche, die größer als 1 m²/g ist, besteht.

30. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die rotierende Kammer (17) und das Gehäuse (1), mit wasserabweisendem Material beschichtet sind.

31. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 30 gekennzeichnet durch, daß das wasserabweisende Material ein Kunststoff ist.

32. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß das Gehäuse (1) an der Innenseite mit Wasserablauf-Rillen oder -Lamellen (40) versehen ist.

33. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß die Innenwand des Gehäuses (1) mit Material, welches Flüssigkeit aufnimmt, verkleidet ist.

34. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 33 gekennzeichnet durch, daß die Auskleidung der Innenwand aus verdichtetem faserigem Material wie Drahtgewebe, Stahlwolle, Filz, Vlies, oder Kunststoffasern besteht.

35. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 33 gekennzeichnet durch, daß die Auskleidung an der Innenwand des Gehäuses (1) beabstandet zu diesem angebracht ist.

36. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch, daß ein Vorratsgefäß und ein Sammelgefäß für Flüssigkeit (33) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

37. Filtersystem für Staub und Schadstoffe nach Anspruch 36 gekennzeichnet durch, daß Vorratsgefäß und Sammelgefäß über eine Leitung, in welche ein Filter und eine Pumpe integriert sind, verbunden sind.