DE1077983B

DE1077983B - Filters for air raid shelters and like

Info

Publication number: DE1077983B
Application number: DEI12317A
Authority: DE
Inventors: Knut Ivan Lindkvist
Original assignee: Ingenjoers N Knut Lindkvist &
Current assignee: Ingenjoers N Knut Lindkvist &
Priority date: 1955-10-15
Filing date: 1956-10-12
Publication date: 1960-03-17

Description

Filter für Luftschutzräume u. dgl. Die Erfindung betrifft ein Filter für Luftschutzräume u. dgl., dessen Filtermaterial aus Sand und! oder Kies od. dgl. besteht.Filters for air shelters and the like The invention relates to a filter for air raid shelters and the like, whose filter material is made of sand and! or gravel or the like. consists.

Im Laufe der letzten Jahrzehnte sind verschiedene Filter für Schutzbauten bekanntgeworden, deren Ausbildung von den in jedem Einzelfall vorliegenden Verhältnissen bestimmt wurde. In dem Maße, -,wie die modernen Kampfmittel weiter entwickelt worden sind, hat man die Anforderungen an die Filterausbildung erhöhen müssen. Diese Anforderungen können, natürlich unterschiedlich sein. Wenn ein größtmöglicher Schutz erreicht werden soll, dürften sie gegenwärtig folgende vier Gruppen umfassen: Schutz gegen Luftstoßwellen von Bomben, Raketen, Atomwaffen u. dgl., die in dem Mindestabstand, welcher der Bemessung des Schutzbaues zugrunde gelegt worden ist, detonieren; Schutz gegen Kampfgase, radioaktiven Staub, Bakterien, Aerosole od. dgl. ; Schutz gegen radioaktive Strahlung und wirkungsvolle Kühlung der bei Bränden, Feuerstürmen od. dgl. angesaugten Luft.Various filters have been used in protective structures over the past few decades became known, the training of which depends on the circumstances prevailing in each individual case was determined. To the extent that modern weapons have been further developed the requirements for filter training have had to be increased. These requirements can, of course, be different. When the greatest possible protection is achieved should be, they should currently include the following four groups: Protection against Air shock waves from bombs, missiles, nuclear weapons, etc., which are in the minimum distance, which was used as a basis for the dimensioning of the protective structure, detonate; protection against war gases, radioactive dust, bacteria, aerosols or the like; protection against radioactive radiation and effective cooling of the fire, fire storms, etc. Like. sucked in air.

Die Anforderungen der ersten Gruppe erfüllen Filter aus Kies oder Sand. Diese Filter waren bisher mit wenigstens einem Gitter oder Rost versehen, der auf der Innenseite des Filters angebracht ist und die Aufgabe hat, das Filter zu tragen, Drücken und Einwirkungen von außen zu widerstehen und den Luftdurchlaß zu ermöglichen. Bei in beliebiger Richtung eingebauten Filtern ist auch ein Gitter oder Rost auf der Außenseite des Filters erforderlich, um das Filter zusammenzuhalten.The requirements of the first group meet filters made of gravel or Sand. These filters were previously provided with at least one grid or grate, which is attached to the inside of the filter and has the task of the filter to withstand pressures and external influences and allow air to pass through to enable. If filters are installed in any direction, there is also a grid or rust is required on the outside of the filter to hold the filter together.

Damit das Filter Schutz gegen Kampfgase u. dgl. bietet, wird es, besonders wenn der zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist, mit kleinen Teilchen mit guten Adsorptio.nseigenschaften, z. B. aktiver Kohle, gefüllt. In den letzten Jahren hat man gefunden, daß Sand und sogar Kies den gleichen Zweck erfüllen. Allerdings erfordert ein solches Filter mehr Raum.In order for the filter to offer protection against war gases and the like, it is particularly important when the available space is limited, with small particles with good ones Adsorption properties, e.g. B. active charcoal filled. In the last few years sand and even gravel have been found to serve the same purpose. However, requires such a filter more space.

Falls mit radioaktiver Strahlung gerechnet wird, muß das Filter eine der erwarteten Strahlungsintensität entsprechende Dicke haben.If radioactive radiation is expected, the filter must have a have a thickness corresponding to the expected radiation intensity.

Die Kühlung einer bestimmten durchstreichenden Luftmenge ist ungefähr unmittelbar proportional zur Filterfläche und zur Filtermasse und umgekehrt proportional zur Luftgeschwindigkeit. Falls das Filter mit einer Kühlvorrichtung nicht versehen werden kann, jedoch während langer Zeit in Gebrauch sein soll, muß man die Durchströmgeschwindigkeit der Luft klein halten. Dazu ist es erforderlich, die Filterabmessungen groß und die kühlenden Filterteilchen klein zu halten.The cooling of a certain amount of air passing through is approximate directly proportional to the filter area and the filter mass and inversely proportional to the air speed. In case the filter is not provided with a cooling device can be, but should be in use for a long time, you have to adjust the flow rate keep the air small. For this it is necessary to have the filter dimensions large and to keep the cooling filter particles small.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfa.^.hen Mitteln ein rost- oder gitterloses Filter zu schaffen, das den obengenannten Forderungen genügt und gegenüber Druck und anderen Beanspruchungen von außen etwa gleich widerstandsfähig ist wie die senkrechten Wände des Schutzbaues, in denen sie angeordnet sind, und das zudem bezüglich Druckabfall und Raumbedarf vorteilhafter ist als die bekannten Typen.The invention is based on the object with simple means To create a rustless or gridless filter that meets the above requirements sufficient and about equally resistant to pressure and other external loads is like the vertical walls of the protective structure in which they are arranged, and which is also more advantageous than the known ones in terms of pressure drop and space requirement Types.

Die Erfindung betrifft ein Filter für Luftschutzräume u. dgl., dessen Filtermaterial aus Sand und/ oder Kies od. dgl. besteht. Sie besteht darin, daß das Filtermaterial oder die Filtermaterialien in einer oder mehreren in der Wand angeordneten, im Querschnitt V-förmigen Aussparungen gelagert sind. Bei einem derart ausgebildeten Filter werden die Reaktionskräfte aus der äußeren Belastung von der Grundfläche des inneren Schenkels der V-förmigen Aussparung aufgenommen. Das Filter erfordert weder Gitter noch Roste und hat einen guten Wirkungsgrad. Der Druckabfall bei Luftdurchströmung ist bei ihm kleiner, als wenn Gitter oder Roste verwendet werden.The invention relates to a filter for air shelters and the like Filter material made of sand and / or gravel or the like. It consists in that the filter material or the filter materials in one or more in the wall arranged, in cross-section V-shaped recesses are stored. With one like that trained filters are the reaction forces from the external load of the Added base of the inner leg of the V-shaped recess. The filter does not require grids or grids and is very efficient. The pressure drop when air flows through it is smaller than when using grids or grates will.

Das Filter kann auf der Innenseite durch eine oder mehrere Klappen abgeschlossen sein. Durch die Klappe soll verhindert werden, daß etwa Teilchen aus dem Filter in den Schutzbau geschleudert werden. Ferner können die Wandteile, auf denen das Filtermaterial aufliegt, durch nach oben -gerichtete Konsolen verbreitert sein, und auf der Innenseite kann über dem Filter ein waagerecht auskragendes Wandstück angeordnet sein, an dem die Klappe befestigt ist.The filter can be opened on the inside through one or more flaps to be finished. The purpose of the flap is to prevent particles from getting out thrown into the protective structure by the filter. Furthermore, the wall parts can on which the filter material rests, widened by upward-facing brackets be, and on the inside can be a horizontally cantilevered wall piece above the filter be arranged on which the flap is attached.

Bei einer weiteren, zweckmäßigen Ausbildung des Filters nach der Erfindung sind auf der Innenseite des Filters zwischen Filtermaterial und Klappe bzw. zwischen Filtermaterial und Klappe sowie Wandstück ein oder mehrere auf Filterbreite durchgehende Räume angeordnet, an die Luftfördervorrichtungen angeschlossen sind. Es empfiehlt sich, die Aussparungen mit V-förmig angeordneten, ebenen oder leicht gebogenen Scheiben zu versehen, die an den senkrechten Begrenzungswänden des Filters mittels Auflager, Schlitze od. dgl. befestigt sind. Hierdurch wird das Filter in eine Anzahl von Filterelementen eingeteilt, durch die der Durchströmweg der Luft vergrößert und dadurch der Filterraum besser ausgenutzt wird. Zweckmäßig weisen die außenliegenden Scheiben an ihrem unteren Rand Haken auf, die um den unteren Rand der innenliegenden Scheiben greifen, damit ein Herausziehen der Scheiben von außen nicht möglich ist. Bei Anordnung von Scheiben werden vorteilhaft die Neigungswinkel des inneren und des äußeren Schenkels der im Querschnitt V-förmigen Aussparungen gegen die Senkrechte verschieden groß gewählt und liegt der tiefste Punkt der Aussparung außerhalb der Wandmitte. Auch kann bei Anordnung mehrerer Scheiben übereinander in einer Aussparung der Neigungswinkel der inneren Scheiben gegen die Senkrechte von unten nach oben kleiner werden, um die Gefahr, daß bei großer Impuls- oder Druckbelastung Teilchen in das Schutzrauminnere gestoßen werden, zu verringern. Um den jeweiligen Anforderungen an das Filter möglichst wirtschaftlich zu genügen, werden zweckmäßig in der oder den Aussparungen von außen nach innen verschiedene Filtermaterialien hintereinander angeordnet.In a further, expedient embodiment of the filter according to the invention are on the inside of the filter between the filter material and the flap or between Filter material and flap as well as wall piece one or more continuous to the width of the filter Arranged rooms to which air conveying devices are connected. It recommends the recesses with V-shaped, flat or slightly curved disks to be provided, which on the vertical boundary walls of the filter by means of supports, Slots or the like. Are attached. This turns the filter into a number of filter elements divided by which the flow path of the air is enlarged and thus the filter space is better exploited. The outer panes expediently point at their lower ones Edge hooks that grip around the lower edge of the inner discs so it is not possible to pull out the panes from the outside. When arranging discs are advantageous the angle of inclination of the inner and outer legs of the V-shaped recesses in cross-section are selected to be different in size from the vertical and the deepest point of the recess is outside the center of the wall. Also can with Arrangement of several panes one above the other in a recess of the angle of inclination of the inner panes against the vertical from bottom to top become smaller in order the risk of particles entering the interior of the shelter in the event of high impulse or pressure loads be bumped to decrease. In order to meet the respective requirements of the filter as possible economically sufficient are expedient in the recess or recesses from the outside different filter materials arranged one behind the other on the inside.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt in der Ebene A-A der Fig. 2 durch eine Ausführungsform eines Filters gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt in der Ebene B-B der Fig. 1, Fig. 3 und 4 einen senkrechten bzw. waagerechten Schnitt in den Ebenen C-C bzw. D-D der Fig. 4 und 3 durch ein mittels Scheiben unterteiltes Filter und Fig.5 einen senkrechten Schnitt durch ein Filter, bei dem die Filterdicke bedeutend größer ist als die Wanddicke.An example of the invention is illustrated in the drawing. It Fig. 1 shows a vertical section in the plane A-A of Fig. 2 through an embodiment of a filter according to the invention, FIG. 2 shows a horizontal section in the plane B-B of Figs. 1, 3 and 4 show a vertical and horizontal section in the Levels C-C and D-D of FIGS. 4 and 3 through a filter divided by means of disks and FIG. 5 shows a vertical section through a filter in which the filter thickness is significant is greater than the wall thickness.

In einer senkrechten Wand 1 ist eine V-förmige Aussparung mit den Schenkeln 2 und 3 angeordnet, deren Begrenzung aus Konsolen 4 und 5 und der Wand 1 besteht. Die Aussparung ist mit einem Filtermaterial versehen. Die kleinste Durchströmdicke la des Filters ist gleich der Summe der Maße lai und lag an den Schenkeloberseiten. Die Innenseite des Filters ist mit einem waagerecht auskragenden Wandstück 6 und einer Klappe 7 zum Einfüllen und Justieren des Filtermaterials versehen und hat zwei Öffnungen 8, von denen die eine für den Anschluß von Ventilatoren od. dgl. bestimmt ist, während die andere als Reserve dient. Ein auf diese Weise ausgebildetes Filter hat die Bruttodurchströmfläche Ab = b - Z und die wirksame Filterdicke 1a = lt, + 1a2. Am Boden des Filters ist ein Entwässerungsrohr 9 angeordnet, um das Kondensationswasser u. dgl. abzuleiten. Das Filter gemäß den Fig. 1 und 2 ist für verhältnismäßig kleine Anlagen gedacht, bei denen die Filterabmessungen nicht groß zu sein brauchen und der erforderliche Raum vorhanden ist.In a vertical wall 1 there is a V-shaped recess with the legs 2 and 3 , the boundary of which consists of brackets 4 and 5 and the wall 1 . The recess is provided with a filter material. The smallest flow thickness la of the filter is equal to the sum of the dimensions lai and was on the upper sides of the legs. The inside of the filter is provided with a horizontally protruding wall piece 6 and a flap 7 for filling and adjusting the filter material and has two openings 8, one of which is intended for connecting fans or the like, while the other serves as a reserve . A filter designed in this way has the gross flow area Ab = b - Z and the effective filter thickness 1a = lt, + 1a2. A drainage pipe 9 is arranged at the bottom of the filter in order to discharge the condensation water and the like. The filter according to FIGS. 1 and 2 is intended for relatively small systems in which the filter dimensions do not need to be large and the required space is available.

Bei Filtern großer Leistungsfähigkeit ist es oft wichtig, daß ihr Raumbedarf so klein wie möglich ist. Diese Forderung ist bei den in Fig. 3 bis 5 gezeigten Filtern erfüllt, die in eine gegebenenfalls etwas verdickte Wand 1 ganz eingebaut sind. Das Filter ist in eine Anzahl in der Wand untereinander angeordneter, vorzugsweise Bleichgroßer Teile unterteilt, die durch V-förmige Wandteile mit den Schenkeln 10 und 11 und in horizontaler Richtung durch senkrechte Scheiben 12 voneinander getrennt sind. Ähnlich wie bei der Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 hat die Aussparung für jedes Filterteil einen V-förmigen Querschnitt mit einem nach außen gehenden Schenkel 2 und einem inneren Schenkel 3. An den senkrechten Flächen der Schenkel sind zu den schrägen Schenkelflächen parallele Auflager, Schlitze od. dgl. für ebene oder leicht gebogene Scheiben 13 und 14 angeordnet, durch die jeder Filterteil in schmälere, ebenfalls V-förmige Filterelemente aufgeteilt wird und die mit Filtermaterial derart gefüllt werden, daß die kleinste Durchströmdicke h =A, + k2 in sämtlichen Elementen vorhanden ist. Auf der Innenseite der Wand werden die verschiedenen Filterteile von Klappen 7 abgedeckt und stehen in freier Verbindung mit den Luftkanälen 15, die zu einem Flügelgebläse, einem Balg oder einer ähnlichen Vorrichtung zum Erzeugen eines ausreichenden Soges führen. Haken 16, die an den Scheiben 13 angeordnet sind, greifen um den unteren Rand der innenliegenden Scheiben 14. Dadurch wird verhindert, daß z. B. Saboteure die Scheiben 13 von der Außenseite des Filters herausziehen können.For high capacity filters it is often important that they be as small in size as possible. This requirement is fulfilled in the in Fig. 3 to 5 shown filters which are quite incorporated into an optionally slightly thickened wall 1. The filter is subdivided into a number of preferably bleach-sized parts arranged one below the other in the wall, which are separated from one another by V-shaped wall parts with legs 10 and 11 and in the horizontal direction by vertical disks 12. Similar to the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the recess for each filter part has a V-shaped cross section with an outwardly extending limb 2 and an inner limb 3. On the vertical surfaces of the limbs are supports parallel to the inclined limb surfaces, Slits or the like for flat or slightly curved disks 13 and 14, through which each filter part is divided into narrower, also V-shaped filter elements and which are filled with filter material in such a way that the smallest flow thickness h = A, + k2 in all Elements is present. On the inside of the wall, the various filter parts are covered by flaps 7 and are in free connection with the air ducts 15, which lead to a fan blower, a bellows or a similar device for generating sufficient suction. Hooks 16, which are arranged on the discs 13, grip around the lower edge of the inner discs 14. This prevents z. B. Saboteurs can pull out the discs 13 from the outside of the filter.

Fig.5 stellt einen senkrechten Querschnitt eines Filterteiles dar. Die Winkel a und ß der beiden Schenkel gegen die Vertikale können innerhalb gewisser, durch die Praxis bedingter Grenzen variiert werden, was auch für das Verhältnis ti : t gilt, bei dem t, der Abstand der Schenkelspitze von der äußeren Wandseite und t die Wanddicke ist. Wenn ferner mit bi die kleinste Dicke jedes Filterelementes und mit n die Zahl der Filterelemente in jedem Filterteil bezeichnet wird, erhält man die gesamte Bruttodurchströmfläche eines zusammengesetzten Filters Ab i = n - Z1. Die wirksame Durchströmdicke des Filters ist wie zuvor h=hi+h2.5 shows a vertical cross section of a filter part. The angles α and β of the two legs relative to the vertical can be varied within certain limits dictated by practice, which also applies to the ratio ti : t , where t is the distance the tip of the leg from the outer wall side and t is the wall thickness. Furthermore, if bi denotes the smallest thickness of each filter element and n denotes the number of filter elements in each filter part, the total gross flow area of a composite filter is obtained Ab i = n - Z1. As before, the effective flow through the filter is h = hi + h2.

Die Hauptgründe dafür, daß die Filter gemäß der Erfindung mitV-förmigern Querschnitt ausgeführt sind, sind erstens, daß man dadurch einen Rost oder ein Gitter entbehren kann, zweitens, daß diese Form einfacher und rationeller ist als z. B. ein U-Querschnitt, und drittens, daß der untere Teil des Schenkels 3 infolge der Einwirkung der gegenseitigen Reibung der Filterteilchen die Reaktionskräfte der auf die Außenseite des Filters einwirkenden Drücke und sonstigen Beanspruchungen aufnimmt, die keine Möglichkeit haben, auf den innersten Teil des Filters einzuwirken. Es ist aber theoretisch möglich, daß eine sekundäre Beanspruchung den innersten Teil des Filters erreicht, und zwar dann, wenn der auf das Filter einwirkende dynamische Überdruck sehr groß und die druckdämpfende Eigenschaft des Filters mäßig ist. In solchen Fällen kann das Gewicht des Filters samt den Reibungsflächen des Filters gegen die Klappe 7 oder den Deckel 6 gestoßen werden. Diese Ausstoßgefahr wird vermindert, wenn man, wie Fig. 5 zeigt, die die Filterelemente begrenzenden hinteren Schenkel 3 nach oben leicht konisch mit einem Winkel Aa auseinanderlaufen läßt. Vorausgesetzt, daß der Deckel und die Klappe genügend druckfest sind, werden die Teilchen durch die Schwerkraft mit nur unbedeutender Veränderung der Innenflächen des Filters schnell wieder zurückfallen. Da zur Verbindung zwischen den Innenflächen des Filters und den Öffnungen 8 bzw. den Luftkanälen15 horizontale Räume17 angeordnet sind, deren Längsrichtung einen rechten oder mindestens einen stumpfen Winkel mit der resultierenden Ausstoßrichtung der Filterteilchen bildet, werden die Teilchen keine nennenswerte Verminderung der freien Belüftungsflächen in den Räumen 17 herbeiführen. Die Beobachtung und ein Einstellen der Innenflächen der Filter kann durch Öffnen der Klappen 7 durchgeführt werden.The main reasons that the filters are designed according to the invention with a V-shaped cross-section, firstly, that you can dispense with a grate or a grid, secondly, that this shape is simpler and more rational than z. B. a U-cross section, and thirdly, that the lower part of the leg 3 absorbs the reaction forces of the pressure and other stresses acting on the outside of the filter due to the action of the mutual friction of the filter particles, which have no way of being on the innermost part of the Filters act. It is theoretically possible, however, for secondary stress to reach the innermost part of the filter when the dynamic overpressure acting on the filter is very high and the pressure-damping property of the filter is moderate. In such cases, the weight of the filter together with the friction surfaces of the filter can be pushed against the flap 7 or the cover 6. This risk of ejection is reduced if, as FIG. 5 shows, the rear limb 3 delimiting the filter elements is allowed to diverge upward slightly conically at an angle Aa. Provided that the lid and the flap are sufficiently pressure-resistant, the particles will quickly fall back under the force of gravity with only an insignificant change in the inner surfaces of the filter. Since horizontal spaces17 are arranged to connect between the inner surfaces of the filter and the openings 8 or the air ducts 15, the longitudinal direction of which forms a right or at least an obtuse angle with the resulting discharge direction of the filter particles, the particles do not significantly reduce the free ventilation areas in the spaces 17 bring about. The observation and adjustment of the inner surfaces of the filters can be carried out by opening the flaps 7.

Schließlich hat man durch geeignete Wahl -der Filterwinkel a und ß und des Verhältnisses t1 : t die Möglichkeit, das Filter nach der Erfindung verschiedenen Bedingungen anzupassen. So kann z. B. der äußere Schenkel 2 bis zu einer gewissen Höhe mit einem druckfesten, kühlenden Material, wie Quarzsand, und der innere Schenkel 3 bis zu einer anderen Höhe la mit einem hochadsorbierenden Material, wie aktiver Kohle, gefüllt werden.Finally, one has by suitable choice of filter -the angles a and ß and the ratio t1: t is the possibility of adapting the filter according to the invention various conditions. So z. B. the outer leg 2 up to a certain height with a pressure-resistant, cooling material, such as quartz sand, and the inner leg 3 up to a different height la with a highly adsorbent material such as active carbon, are filled.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Filters for air shelters and the like, their filter material consists of sand and / or gravel or the like, characterized in that the filter material or the filter materials in one or more arranged in the wall (1), are stored in cross-section V-shaped recesses.

2. Filter according to claim 1, characterized in that it is on the inside by one or more flaps (7) is complete.

3. Filter according to claim 2, characterized in that the Wall parts on which the filter material rests by means of brackets pointing upwards (4) are widened and that on the inside above the filter a horizontally cantilevered Wall piece (6) is arranged on which the flap (7) is attached.

4. Filter by Claim 2 or 3, characterized in that on the inside of the filter between Filter material and flap (7) or between filter material and flap (7) and Wall piece (6) one or more spaces (17) extending across the width of the filter are arranged are connected to the air handling devices.

5. Filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the recesses are provided with V-shaped, flat or slightly curved discs (13, 14) which od on the vertical boundary walls of the filter by means of supports, slots are attached.

6. Filter according to claim 5, characterized in that the outer Disks (13) at their lower edge have hooks (16) around the lower edge grip the inner discs (14).

7. Filter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the angle of inclination (a, ß) of the inner and outer legs (2,3) of the cross-section V-shaped recesses are different from the vertical and that the deepest The point of the recess lies outside the center of the wall. B.

Filter according to one of claims 5 to 7, characterized in that at Arrangement of several disks (13, 14) one above the other in a recess of the angle of inclination of the inner discs (14) becomes smaller from the bottom to the top in relation to the vertical.

9. Filter according to one of claims 1 to 8, characterized in that different filter materials are arranged one behind the other in the recess or recesses from the outside to the inside. Documents considered: German Patent No. 381500.