DE4115313C2

DE4115313C2 - Vorrichtung zur Filterung von verstrahlten und giftigen Aerosolen und schädlichen Gasen

Info

Publication number: DE4115313C2
Application number: DE19914115313
Authority: DE
Inventors: Sylvia Gerigk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2011-05-11
Also published as: DE4115313A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filterung von verstrahlten und giftigen Aerosolen und schädlichen Gasen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bezüglich des jetzigen Informationsstandes sind in den bisher verwendeten zylindrischen Kompaktfiltern (Fig. 1) deren Luftein- und Luftaustrittsöffnungen (LE, LA), die sich mittig der Zylinderstirnseiten (S1, S2) befinden, konstruktiv sehr aufwendig und in der Herstellung zu teuer.

Um die zu filternde Luft von der ersten stirnseitigen Eintrittsöffnung (LE) über die integrierten zylindrisch angeordneten Filterstufen (K und A) auf die zweite gegenüberliegende stirnseitige Austrittsöffnung (LA) zu leiten, bedarf es einer konstruktiven aufwendigen Fertigungsmethode, um die Filterstufen zu umgehen. Desweiteren wird durch die Umlenkung (Umgehung) in eine sogenannte Umlenkkammer (U) kostbarer Raum, der dem Filterbett vorenthalten wird, vergeudet. Nachteilig wirkt sich ebenfalls diese Umlenkung bzw. Umgehung auf den gesamten Luftwiderstand des Filters aus, welche zur Erhöhung des Druckverlustes beiträgt. Desweiteren ist eine Verkleinerung des Kompaktfilters bezogen auf den Außendurchmesser, der verbunden ist mit der Verkleinerung der zylindrisch angeordneten Filterbetten (Gas- und Schwebstoffilterbett), ohne Verlust der Adsorbtionsleistung bei dieser Filterkonzeption nicht möglich.

Es ist zwar bekannt, daß es Aktivkohle gibt, deren Adsorbtionsleistung gesteigert werden konnte. Dieses geht jedoch nicht an der Tatsache vorbei, daß nach wie vor eine Mindestbettdicke der verwendeten Aktivkohle (K) vorhanden sein muß, um den in der Atemluft enthaltenen Schadstoffen genügend Zeit, sprich Verweilzeit, zur Anlagerung zu geben.

Bezugnehmend auf das Schwebstoffilter und eine Reduzierung des Filteraußendurchmessers bei gleichbleibender zu filternder Luftmenge läßt sich das gefaltete Schwebstoffilter (A) in seiner jetzigen Position (Fig. 1) in seiner Falthöhe nicht mehr verkleinern, da dieses sonst zu einer Verringerung der Filterfläche und einer Erhöhung des Luftwiderstandes führen würde.

Durch Änderung der Anordnung der Filterstufen, d. h. durch Verlegung des gefalteten Schwebstoffilters (A) von der herkömmlichen inneren Platzierung im Kompaktfilter (Fig. 1) auf den äußeren Durchmesser des Kompaktfilters (Fig. 2a und 2b) können die Proportionen der Filterstufen zueinander verändert werden. Die Anzahl der Fallungen des Schwebstoffilters können aufgrund des gegebenen größeren Raumdurchmessers erhöht werden. Als Ausgleich der hinzugewonnenen größer gewordenen Schwebstoffilterfläche wird eine Verringerung der Faltenhöhe vorgenommen. Durch diese konstruktive Änderung wird die Filterbettiefe, gleich Faltenhöhe, bei gleichbleibender Schwebstoffilterfläche verkleinert. Der jetzt gewonnene Raum kann nun dem Filterbett des Gasfilters zugeschlagen werden.

Das Gasfilter (K), welches aus geschütteter Aktivkohle besteht, wird nun um den freigewordenen Raum erweitert, so daß für die optimale Adsorbtion von giftigen Gasen trotz Verkleinerung des gesamten Kompaktfilters die Kohlebettiefe erhalten bleiben kann.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist bekannt mit dem deutschen Gebrauchsmuster DE 85 03 332 U1. Das zylinderförmige ABC-Filter wird auf ein im Filtergehäuse angeordnetes gelochtes Zentrierrohr aufgesteckt und duch eine Knebelmutter festgesetzt. Anschließend ist das Filtergehäuse mit einem Deckel zu verschließen. Die Luftzufuhr erfolgt über einen einzigen Luftzufuhrstutzen.

Aus der deutschen Patentschrift DE 939 308 ist es bekannt, ein mit gekörnter Aktivkohle beschicktes Ringfilter gegen Kurzschlüsse zu sichern durch einen auf die Aktivkohle wirkenden, federbelasteten und beweglichen Deckel.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines zylindrischen Kompaktfilters kleiner Abmessung mit guter Sicherheit gegen Schock- und Rütteleinwirkung.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Bezugnehmend auf die bereits bekannten Filter (Fig. 1), die intern eine zusätzliche Umlenkung (U) aufweisen, wird erfindungsgemäß durch Wegfall der Umlenkung dafür gesorgt, daß durch diese Platzeinsparung, bezogen auf die Filterlänge, dieser Platzgewinn dem Filterbett hinzugeschlagen werden kann (Fig. 2a). Dieses wird erreicht, indem auf eine mittig in der Stirnwand der bereits bekannten Kompaktfilter gegründete Lufteintrittsöffnung verzichtet wird (Fig. 1, LE) Anstelle dieser Eintrittsöffnung werden am äußeren Stirnwandrand (Fig. 2a und 2b, S1) mehrere Eintrittsöffnungen (EÖ) gegründet, welche vor der Schwebstoffilterebene (A) platziert sind. Die Anzahl der Öffnungen sind so bemessen, daß die freie Eintrittsfläche im Vergleich zur Einloch-Eintrittsöffnung (LE) gleich bleibt oder größer werden kann. Weiterhin wird erreicht, daß durch Wegfall der zusätzlichen Umlenkung (Fig. 1) über die Umlenkkammer (U) die Fertigungskosten für dieses zylindrische Filter sich um ca. 30% reduzieren.

Eine weitere Verringerung des inneren Luftwiderstandes ist zusätzlich möglich, wenn der Platz, der durch Aufhebung der bisher verwendeten Umlenkkammer (U) frei wird, zur Verlängerung der Filterbetten genutzt wird. Dieses hätte wiederum den Vorteil der Vergrößerung der Filterbetten und der Verringerung der Anströmgeschwindigkeit.

Eine weitere Verbesserung bezogen auf die unvermeidbare Schrumpfung des Aktivkohlebettes wird erfingungsgemäß in der stirnseitigen Druckausübung gesehen (Fig. 3a und 3b). Es ist bekannt, daß die Aktivkohle (K) unter Ausübung von Druck in das Filterbett in komprimierter Form eingebracht wird. Weiterhin ist bekannt, daß während des Transportes und beim Ein- und Auslagern der Filter sowie während des Einsatzes besonders in mobilen Schutzräumen eine Aufhebung der Komprimierung des Kohlebettes festgestellt wurde. Begründet ist dieser Vorgang durch die äußeren Einwirkungen wie Rütteln, Stoßen, Schwingungen usw., denen das Filter ausgesetzt ist. Die einzelnen Kohlekörner verändern dabei ihre Position, reiben aneinander, verändern ihre äußere Struktur, besonders bei Verwendung von gebrochener Kohle, und rücken somit dichter zusammen. Dieses hat dann zur Folge, daß je nach Lage des Kompaktfilters feinste Freiräume z. B. zwischen Kohlebett und Zylinderstirnwandung entstehen, durch die ungefilterte Luft in den zu schützenden Raum gelangt. Um diesem Vorgang etwas entgegenzusetzen, werden Federelement (Fig. 3a) auf der Innenseite der Filterstirnwand, der dem Kohlebett zugewandten Seite, angebracht. Diese Federelemente sind ihrerseits so konzipiert, daß sie während des Zusammenbaus des Filters keinen Druck oder nur geringen Druck auf das Kohlebett ausüben. Die Federelemente selbst sind mittels Klebstoff zur optimalen Sicherheit und zur Vermeidung von Bypässen gasdicht mit der Stirnseite verbunden. Nach Fertigstellung des Filters wird dann die Federspannkraft der Federelemente (Fig. 3b) durch Druckausübung mittels einer Schraube (B), die ihrerseits auf eine Druckfeder (F) wirkt, hergestellt, so daß ständig Druck auf das Filterbett ausgeübt wird. Hiermit wird erreicht, daß bei der zuvor beschriebenen Schrumpfung des Aktivkohlebettes die Federelemente nachrücken und die Freiraumbildung zwischen Aktivkohlebett (K) und den Zylinderstirnseiten (51, 52) oder zwischen Aktivkohlebett (K) und den Trennwänden (T) unterbunden wird.

Positionsbenennung

LE Lufteintritt
LA Luftaustritt
LÖ Lufteintrittsöffnung
M Zylindermantel
S1 erste Stirnseite (Lufteintrittsseite)
S2 zweite Stirnseite (Luftaustrittsseite)
T Trenn- bzw. Stützwände durchlässig
U Umlenkkammer
K Kohlebett-Kohlefilter
A Aerosol- bzw. Schwebstoffilter
W Abstandsstege
G Manschette
D Dicht- oder Gleitprofil
R Dichtung
F Druckfeder
B Druckschraube
C Druckring oder Druckplatten
E flexible Dichtung

Claims

1. Vorrichtung zur Filterung von verstrahlten, giftigen Aerosolen und Gasen, welche in der Atemluft enthalten sein können und vor denen Personen in mobilen Schutzräumen geschützt werden sollen, die mittels einer Schutzbelüftungsanlage mit dazugehörigem zylindrischen Kompaktfilter, in dem die schädliche Atemluft gereinigt wird, versorgt werden, wobei das zylindrische Filter als äußere Filterstufe ein gefaltetes Schwebstoff- bzw. Aerosolfilterpapier in zylindrischer Form und als zweite Filterstufe ein Aktivkohlefilter, welches durch luftdurchlässige Stützwände stabilisiert wird, aufweist, und wobei die zu reinigende Luft von der äußeren Filterstufe an beginnend bis zur Mitte des zylindrischen Filters strömt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckausübung auf die zweite Filterstufe (K) an einer Stirnseite (S1, S2) des zylindrischen Filters Federelemente (F) eingebunden sind, die auf das sogenannte Kohlebett (K) selbsttätig einen Druck ausüben und daß eine stirnseitige Lufteintrittsseite (S1) mehrere Eintrittsöffnungen (LÖ) aufweist, die vor der ersten Filterstufe (A) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten des zylindrischen Filters Federelemente eingebunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente durch manuelle Betätigung in ihrer Federkraft (Anpresskraft) veränderbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Filter gasdicht ummantelt (M) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile des Filters (S1, S2, M, T) vorzugsweise durch verkleben oder durch Verschweißen verbundn sind und mittels Schrauben bzw. Gewindestangen von Stirnsite zu Stirnseite unter Vorspannung gehalten werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel (M) mit einer oder mehreren umlaufenden Manschetten (G) umhüllt ist, in der eine oder mehrere Duchtungsprofile und/oder Gleitprofile (D) eingebunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ummantelung des zylindrischen Filters einschließlich der umlaufenden Flächen der Stirnseiten mit einer festhaftenden Gleitbeschichtung ausgestattet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Stirnseiten mit einem Dichtungsprofil ausgestattet sind, die je nach Größenordnung der Stirnseite und Zielsetzung und Anbindung an andere Gerätschaften wahlweise plaziert sind.