DE1815460B2 - Vorrichtung zum filtern von in einen raum eintretender luft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filiern von in einen Raum eintretender Luft mit einem Gitterwerk aus rinnenförmigen Trägern, die eine Mehrzahl von rechteckigen Öffnungen begrenzen, und mit einer Mehrzahl von rechteckigen Filterelementen, welche die öffnungen des Gitterwerkes bedecken.

Zur Erzielung einer staub- und bakterienfreien Atmosphäre in Labors, Operationsräumen u.dgl. ist es oftmals vorteilhaft, die gesamte Decke mit einer Lage von Filterelementen zu bedecken und die Luft unter Druck oberhalb der Filterelemente zuzuführen, so daß sie vor dem Eintritt in den Raum durch die Filter strömen muß. Die große Filterfläche gestattet eine geringe Luftgeschwindigkeit durch die Filter mit einer entsprechenden Verringerung des Filterwiderstandes und der zum Durchlassen der Luft erforderlichen Leistung. Außerdem wird eine schwache und gleichmäßige Luftströmung im ganzen Raum erzielt. Die Luft kann dann durch entsprechende Kanäle nahe des Fußbodens in die Atmosphäre entweichen, oder sie kann durch übliche Gebläse in den Einlaß oberhalb der Filterelemente zurückgeführt werden.

Es wurden Luftfilter von außerordentlich hohem Wirkungsgrad in bezug auf submikroskopische !'artikel für diesen Zweck entwickelt. Diese Filter werden allgemein als absolute Filter bezeichnet. Brauchbare Filterwerkstoffc können Glas, Keramik oder Zellulose-Asbestpapier sein, welche die Eigenschaft haben, über 90% der submikroskopischen Partikel aus der Lull auszufiltern. Das Papier wird normalerweise faltenbalgartig zu einem Filterelement gefaltet, welches in einem starren Rahmen dicht angeordnet wird.

Bei einer bekannten Filtervorrichtung (US-PS 22 91220) besteht das Gitterwerk aus zueinander parallelen Trägern, die rinnenförmig gebogen sind, um Auflaireflächen für benachbarte Filterelemente zu bilden. Infolge des Fehlens von Dichtungen zwischen den Filterelementen untereinander und den Trägern ist mit dieser Vorrichtung die Herstellung einer staub- und keimfreien Atmosphäre nicht möglich, auch wenn absolute Filterelemente verwendet werden.

Bei anderen Filterkonstruktionen v/erden die die einzelnen Filterelemente aufnehmenden Metallrahmen durch Nietung oder Schweißung miteinander verbunden und bilden die Tragkonstruktion. Wenn eine Filterdecke konstruiert wird, die länger und breiter als vier Filterelemente ist, werden allgemein außerdem Stahlträger eingeführt. Um die Luftleckage zwischen benachbarten Rahmen zu verringern, wird meistens eine Beschichtung aus Dichtungskitt vorgesehen. Oftmals wird auch eine Dichtung aus Gummi oder ähnlichem Material zwischen den Kanten oder Flanschen der Filter und nach innen abgebogenen Flanschen der Halterahmen angeordnet, um die Leckage weiter zu verringern. Diese Art der Abdichtung ist umständlich und vor allem wenig haltbar, da diese Dichtungen im Lauf der Zeit altern und dann ihre Funktion nicht mehr erfüllen können.

Darüber hinaus ist es trotz dieser Maßnahmen praktisch unvermeidbar, daß etwas ungefilterte Luft zwische: benachbarter Halterahmen sowie zwischen den Filterelementen und ihren Halterahmen hindurchtreten kann. Bei vielen Anwendungsfällen sind diese Leckagen nicht wesenilich, da ein hoher Reinheitsgrad nicht notwendig ist. Jedoch sind selbst die kleinsten Leckagen dann von erheblicher Bedeutung, wenn solche Filtervorrichtungen in Hospitälern, in der Lebensmittel und der pharmazeutischen Industrie, in Laboratorien usw. verwendet werden

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine großflächige Filtervorrichtung zu schaffen, bei der der Durchtritt von ungefilterter Luft vollständig und dauerhaft vermieden wird, die billig herzustellen und leicht zu installieren 1 und bei der die einzelnen Filterelemente leicht entfernt und ersetzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gitterwerk aus miteinander verbundenen Trägern besteht, deren Innenräume miteinander in Verbindung stehen und eine gegebenenfalls erstarrte Sperrflüssigkeit enthalten, und daß die Filterelemente jeweils einen Rahmen mit einem umlaufenden Fortsatz aufweisen, der in die Innenräume der Träger hineinragt und sich in die Sperrflüssigkeit hineinerstreckt.

Wasserverschlüsse sind an sich seit eher bekannt. Bei einem Gas-Reinigungsgerät beispielsweise (US-PS 1 75 445) ragt die Unterkante eines Deckels in einen eine Reinigungskammer umgebenden Wasserraum hinein. Dieser Stand der Technik hat jedoch der Fachwelt keine Anregung zu der erfindungsgemäßen Lösung geben können, weswegen bisher ausschließlich die vorher erwähnten Abdichtungen mit ihren geschilderten Nachteilen vorgesehen wurden.

Der erfindungsgemäße Vorschlag gemattet es,das aus sich schneidenden Trägern bestehende Gitterwerk entsprechend der Rauingröße vorzufertigcn, die Filterelemente in die Felder einzusetzen und die Filtervorrichtung zu montieren, wobei die Sperrflüssigkeit nach der Montage, falls sich verfestigend, jedoch auch vor der Montage eingefüllt werden kann. Durch diesen Vorschlag wird der Durchtritt von Luft unter Umgehung der Filter mit Hilfe der Sperrflüssigkeit zuverlässig und dauerhaft verhindert.

Wenn das Gitterwerk im wesentlichen horizontal

angeordnet ist. kann eine relativ dickflüssige Flüssigkeit verwendet werden. Bei nichthorizontaler Anordnung des Gitterwerks ist eine Flüssigkeit zu wählen, die erstarrt, so daß nach Einsetzen d.·.- Fortsätze der Filterrahmen in die innenräume der Träger und nach dem Erstarren der Flüssigkeit eine vollkommene Abdichtung erzielt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht der Filtervorrichtung mit den einzelnen Filterelementen und dem diese tragenden Gitterwerk.

Fig.2 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise geschnitten, aus der die Anordnung der Filterelemente in den U-förmigen Kanälen hervorgeht.

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung von U-förmigen Kanälen.

Fig.4 eine perspektivische Ansicht einer anderen Art /ur Verbindung der U-förmigen Kanäle,

Fig. 5 eine Ansicht, die die Art der Anbringung des Gitterwerks an der Zimmerwand zeigt,

Fig. b eine Ansicht in Richtung der Pfeile 6-b in Fig-5.

F i g. 7 einen Schnitt gemäß Linie 7 - 7 in F i g. 6, und

F i g. 8 einen Schnitt gemäß Linie 8 - 8 in F i g. 6.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, werden die einzelnen Filterelemente 10 von einem Gitterwerk 20 getragen. Die Filterelemente 10 bestehen aus einem Filtereinsatz Il aus Filtermaterial, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus ziehharmonikaartig gefaltetem Filterpapier besieht. Ein Fiiierrahmen 12 umgibt und trägt den Filtereinsatz 11 in üblicher Weise. Der Filierrahmen 12 k.inn aus jedem [reeigneten Material, wie Metall oder Plastik, hergestellt sein und weist eine umlaufende, vertikal sich erstreckende Kante (Forlsatz) 13 auf, die sich über die untere Fläche des Filtereinsatzes 11 hinaus erstreckt.

Das Gitterwerk 20 ist aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen, U-förmigen Kanälen 21 zusammengesetzt, deren offene Seiten oben sind. Das Gitterwerk 20 kann die gesamte Zimmerdecke bcdekkeii und ist an der Decke durch eine Anzahl von Zuggliedern 22 befestigt, die in geeigneter Weise in den offenen Seiten der Kanäle verankert sind.

Die einzelnen Kanäle 21 sind miteinander derart verbunden, daß ihre offenen Seiten in direkter Verbindung miteinander stehen. Dies ist notwendig, da diese Kanäle dazu bestimmt sind, die Kanten 13 der Filterelemente 10 aufzunehmen, so daß keine Unterbrechung an den Verbindungspunkten der Kanäle zugelassen werden kann. Die Kanäle können auf verschiedene Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen oder Kleben der anstoßenden Enden. Alternativ kann ein Verbindungsstück 23 (Fig. 3) vorgesehen werden, welches die Enden der Kanäle aufnimmt und miteinander verbindet. Das Verbindungsstück 23 kann beispielsweise zur Aufnahme von vier Kanälen 21, wie in Fig. 3 gezeigt, oder zur Aufnahme von zwei Kanälen, wie in F i g. 5 bis 7 gezeigt, ausgeführt sein. Die Enden der Kanäle können durch Klebung mit dem Verbindungsstück 23 verbunden sein, oder es kann eine mechanische Befestigung mit Hilfe von Nieten oder Schraubbolzen erfolgen. Das Verbindungsstück kann aus einem nachgiebigen Material, beispielsweise synthetischem Gummi, bestehen, wobei es gleichzeitig als Dehnungsverbindung dient, was wünschenswert sein kann, wenn in dem Raum wechselnde Temperaturen herrschen.

Eine weitere Möglichkeit der Verbindung von Kanälen 21 ist in Fig.4 dargestellt. Das eigentliche Verbindungsstück 25, von dem nur ein Teil gezeigt ist, ist im wesentlichen gleich dem Verbindungsstück 23 in F i g. 3, jedoch wird dieses Verbindungsstück 25 mit den Enden der Kanäle 21 ohne Überlappung verbunden. Das Verbindungsstück 25 wird mit den Enden der Kanäle 21 durch je ein Verbindungsteil 26 von ebenfalls U-förmigem Querschnitt verbunden, welches an diesen beiden Teilen angeschweißt oder angeklebt wird, um eine abgedichtete Verbindung zwischen den beiden Teilen zu erzielen. Das Verbindungsteil 26 könnte auch dazu verwendet werden, zwei Kanäle 21, die stumpf aneinander anstoßen, direkt, also ohne Zwischenschaltung des Verbindungsstückes 25, miteinander zu verbinden.

Ein Beispiel für die Befestigung des Gitterwerkes an den Seitenwänden des betreffenden Raumes ist in F i g. 5 bis 8 dargestellt. Zu diesem Zweck ist der an der Wand 28 entlangführende Kanal 21 mit einem durchlauferden Seitenflansch 27 versehen, der mechanisch an der Wand 28 befestigt werden kann. Wenn notwendig, kann ein Klebstoff zwischen dem Flansch 27 und der Wand 28 vorgesehen sein, um eine luftdichte Verbindung zu schaffen. Wenn Wärmedehnungen auftreten können, können die Öffnungen in dem Flansch 27, welche die mechanischen Befestigungsteile (bzw. Schrauben, wie in der Zeichnung gezeigt) aufnehmen, etwas geschlitzt sein, um eine Relativbewegung zwischen dem Flansch 27 und Hör Wand ?8 /m ermöglichen. Die Enden von benachbarten Kanälen können in jeder geeigneten Weise wie durch Kleben. Schweißen oder durch die Verwendung der dargestellten Verbindungsstücke 23 oder 25 miteinander verbunden werden. Wenn Verbindungsstücke 23 verwendet werden, sollen die Kanäle 21 eine Eindrückung 29 erhalten, um genug Platz zur Anordnung des Verbindungsstückes auf der Rückseite des Kanals zu erhalten.

Um eine luftdichte Verbindung zwischen den Kanten 13 der Filterelemente 10 und den Kanälen 21 zu erreichen, ist in den Kanälen 21 eine Flüssigkeit 30 vorgesehen. Diese Flüssigkeit verhindert zuverlässig den Durchtritt von Luft in den Raum durch Leckage neben den Filterelementen.

Obgleich eine große Anzahl von Flüssigkeiten als Dichtungsmedium verwendet werden kann, ist es zweckmäßig, eine Flüssigkeit auszuwählen, die relativ dickflüssig ist, da die Zuführung von Luft oberhalb der Filterelemente einen Druckunterschied von einigen cm Wassersäule zwischen den beiden Seiten der Kante 13 hervorrufen kann. Die Verwendung von dünnflüssiger Flüssigkeit würde die Verwendung von verhältnismäßig hohen Seitenwänden für die Kanäle erfordern. Flüssige Kohlenwasserstoffe, die e>nc Konsistenz ähnlich von Haiishaltspetroieum haben, haben sich als sehr geeignet für diesen Zweck erwiesen. Diese Flüssigkeiten sind aucii deswegen /weckmäßig, weil sie im allgemeinen nicht korrosiv sind.

Auch Flüssigkeiten, die sich mrh Einführung in die Kanäle verfestigen, können verwendet werden. Solche Materialien können thermoplastische Kunststoffe wie Polystyrol, warmcverlesligendc Harze wie Epoxyharze oder Metall-Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt sein. Die Verwendung derartiger Flüssigkeiten hat den Vorteil, daß das Gitterwerk nicht genau horizontal liegen muß. nachdem die Flüssigkeit sich verfestigt hat.

Aus Vorstehendem geht hervor, daß der Begriff »Flüssigkeit« so wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, jedes Material umfaßt, das in die Kanäle eingegossen werden kann, um eine Dichtung zwischen den Kanten der Filterelemente und den Kanälen zu erzeugen.

Wenn das Gitterwerk die gesamte Decke eines Raumes bedecken soll, ist es zweckmäßig, eine Anzahl von Platten 31 auf der Filleranordnung vorzusehen, die als Träger für Beleuchtungskörper oder andere Geräte dienen können. Die Platten 31 haben nach unten sich erstreckende Seitenkanten 32, welche in der gleichen Weise wie die Kanten 13 der Filterelemente 10 in die offenen Seiten der Kanäle 21 hineinragen, so daß keine Leckage entstehen kann.

Beim Einbau der Filterdecke ist es im allgemeinen zweckmäßig, zunächst die Kanäle im Abstand von der Decke an den Seitenwänden des Raumes zu befestigen. Das Gitterwerk kann dann zusammengebaut werden, indem Kanäle von passender Länge miteinander verbunden werden, bis die Decke vollständig bedeckt ist. Dann werden die Kanäle mit Flüssigkeit gefüllt und die Filterelemente so eingesetzt, daß ihre Kanten in den Kanälen 21 zu liegen kommen.

Die Kanäle und die Verbindungsstücke können in verschiedenen Standardlängen und Formen hergestellt werden, so daß Räume jeder Größe ohne Schwierigkeit bedeckt werden können. Die öffnungen in dem Gitterwerk können so bemessen sein, daß Filterelemente oder Platten von jeder üblichen Größe

ίο verwendet werden können. Vorzugsweise werden rechteckige öffnungen vorgesehen, da die Filterelemente dann auf einfache Weise entfernt oder eingebaut werden können, indem sie gekippt und durch die öffnungen in dem Gitterwerk eingeführt werden.

Obgleich die Filteranordnung gemäß der Erfindung in den Zeichnungen als Zwischendecke dargestellt ist, kann die Filteranordnung naturgemäß auch als senkrechte Wand verwendet werden, wobei die vorher erwähnten sich verfestigenden Flüssigkeiten als Dichtungsmittel in den K analen verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Filtern von in einen Raum eintretender Luft mit einem Gitterwerk aus rinnenförmigen Trägern, die eine Mehrzahl von rechteckigen öffnungen begrenzen, und mit einer Mehrzahl von rechteckigen Filterelementen, welche die öffnungen des Gitterwerkes bedecken, d a durch gekennzeichnet, daß das Gitterwerk «° (20) aus miteinander verbundenen Trägern (21) besteht, deren Innenräume miteinander in Verbindung stehen und eine gegebenenfalls erstarrte Sperrflüssigkeit (30) enthalten, und daß die Filterelemente (10) jeweils einen Rairmen (52) mit einem umlaufenden Fortsatz (13) aufweisen, der in die Innenräume der Träger (21) hineinragt und sich in die Sperrflüssigkeit (30) hineinerstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Träger (21) durch nachgiebige, ebenfalls rinnenförmige Kupplungsstücke (23,25) miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Enden benachbarter Träger (21) stumpf aneinander anschließen und miteinander durch rinnenförmige, in die Träger (21) eingesetzte und die Stoßfuge überdeckende Teile (26) miteinander verbunden sind.