(12} NACH DER/l VER’IRAG QBER DIE m’l‘ERNA’l‘lONALE ZUSABJLTWENARBEIT AUF DEB/l GEBIET 9E5
`PATENTVVESENS (FCT) VERGFFENTLICHTE ENTERNATIGNALE ANlVlELDUNG
`
`(l9) Weltorgauisatiott fur geistiges Eigentum
`In tema tiohal es B lift)
`
`(43} lutemationales Vertil‘feutliehungsdatum
`17. April 2098 ( 17.64.2998)
`
`
`
`(Ill) luternatiouale Vertiffeutliehuugsnummer
`
`‘Wlil leflll/llélEts—ls—lll Al.
`
`(51)
`
`(21)
`
`(22)
`
`(25)
`
`(26)
`
`(30)
`
`(71)
`
`Internationale Fateut’klasslfikutlon:
`
`BM!) 46/00 (2006.01)
`80!!) 46/52 (2006.00
`internationales Akteuzeiehen:
`
`A471. 9/10 (2006.01)
`
`PCT/TiPlell7/GOS454
`
`internationales A nmeldedalum:
`
`28. September 2007 (28.09.2007)
`
`Eim‘eieltuttgssprathe:
`
`Vertiflttntliehungssptraveller
`
`Deutseh
`
`Deutseh
`
`Augabeu zut‘ Prioritat:
`l02006t 7284.5
`6.0ktohet‘leOG(06.10.2005)
`
`DE
`
`Ahmelder (fiir ally. Bestimmungsstaatm mit Aumuhme
`ton US): FORSCHUNGSZENFRUM KARLSRUHE
`GMBH {DE/DE]; Weherstrasse 5, 76133 Karisruhe (DE).
`
`(72) Erfimler; and
`(75}
`(new flér US}: LESS-OLD, Hails
`Eriittdet‘iAtiitteldet‘
`[DE/DE}; lagdruin l3, 763M. Malsch (DE). MleLNER,
`logo {DE/DE}; Ludwig--Wilhelm-Sh". 15, 76131 Karlstuhe
`(DE).
`Gemelusaitier ‘Vet'treter; FORSCHUNGSZENTRUM;
`
`(74)
`
`~. talisahteilung Marketing,
`KARLSRUHE Grh'lllll;
`Patents: und Lizehzeh, Postfaeli 36 40, 76021 Karlstuhe
`(DE).
`
`($1)
`
`Besthtmiuugsstaateh (so well nick: tandem en Uegebm, flir
`jade veifiigbarg nazimzale Selmtzrechtsart}: AE, AG. AL,
`Alt/l, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, Bli, BR, B'W, BY, BZ, CA,
`CH. CN. CO. CR. CU. CZ, DK, DM. DO, DZ. EC, EE. EG,
`ES. ill, GB, GD, GE, GH, GM, GT, lrlN, llR, HU, ll), IL,
`EN, 13, JP, KE, KG, KIM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK,
`
`[Fortselzung aufder rzéz‘chsmrz Seile]
`
`(54) Title: Cl..EANABlE FHJTER SYSTEM
`
`(54) Bezelchnung: ABRlilNlGll/XRFS FELTERSYSTEM
`
`
`
`
`
`\.
`
`lung:
`
`(£3
`
`__
`
`{O 3.
`
`The invention relates
`(5,) Abstract:
`
`Cleztnable filter system for g. .2 comprising (lust.
`it is the object of the invention to propose a filter
`system. which is characterized lay a compact
`design and low pressure loss and which allows
`filter cleaning Without interrupting the operating
`state. The system is particularly suitable for use
`in vacuum cleaner systems. The aim is achieved
`by a filter system, comprising a filter housing
`(1) having an interior volume (2) and an outer
`ahnular gap- Volutne (3) disposed around ‘he
`same,
`the volume having an inlet
`(4) for the
`gas (13'), wherein the interior volume and the
`annular gap volume extend axially symmetrically
`about a bisecthig line (5) and are separated
`by a gas—permeable wall (6) from one another.
`The system further comprises an outlet pipe (7)
`penetrating into and through the interior volume
`axially symmetrically about
`the liisectiug line
`it: a sealing manner, which are separated from
`each other by a gas—permeable wall (6:), wherein
`the pipe casing surfaces (8) ol the outlet pipe
`are gasrpetmeable in the interior volume and
`.re covered by a suspended matter filter (9}, and
`comprising a flushing gas conduit (10), which
`is rotationally disposed in the outlet pipe about
`the hiseeting line, the conduit having at least one
`nozzle (ll) facing radially outward in the region
`of the suspended matter filter.
`
`[Forrsetzzmg (11.3!" (£17.: niz‘rrhslefi Seile]
`
`14
`\ 21
`
`
`
`
`
`wemutt/643443AtIllllllllllllllllllll
`
`

`

`WG 2998;943:5449 A]:
`
`IEEEIEEIHEEE'llilEElEIIEIEBEEIJEEEEEE'IlElEIEEEEEEEEBEEHEEIIEEHEEI.EEEIEIEIEEIHE'EEI
`
`LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW,
`MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL,
`PT, PLO, RS RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SV, SY,
`TJ, TM, TN, TR TT, TZ. UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA,
`ZM, ZW,
`
`EE, ES, FE, FR, GB, GR, HU, IE, TS, IT, LT, LU, LV, MC,
`
`MT, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, R), OAPI (BF, BJ, CF,
`CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD,
`TG)
`
`Verfi-fl‘fentificht:
`(84) Bestimmimgsstazxtm (soweiz nicht under: angegébm, fz'ir
`jade vedfigbare regianaie Schmzrechzmn); ARIPO (BW, _ mil inter :atianalem Recherchenberwhr
`GR, GMT, KE, LS, TVIVV,
`I‘VTZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG,
`----- m," Abimgf der fiir‘ Andemngen {Jar Ansprlfirfie gellenden
`ZM ZW), surasisches (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU,
`Frisz; Verifi'entiicimng wird wiederbalt, falls Anderungen
`TI , TM), sumpéiischss (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK,
`eimreflerz
`
`(57) Zusamflenfassung: Ahrcinigbarss Eiltsrsystcm fiir mi: Stiiu‘ocn beladsncs Gas. Aufgahc is! cs, sin Eiltcrsysicm vorzuschla-
`gen, welchss sich dumb ems kompakte Bauform und einsm gsringsn Druckverlus: auszeichnst sowie sins Filterabreinigung ohm:
`
`sine Untsi‘brschung dss Betfiebszustands zuifisst. Das System, so“ sick insbsssnderc f
`sinsn Einsatz in, Siaubsaugsl‘systemen aus—
`zsichnet. Dis Aufgabs wird dumb Filiersystsm, umi'asssnd sin Filtergehfiuse ( 1) mit einsm Innenvolumen (2) und sinem um disses
`
`angsordnsis aufien 11 sgsnden Ringspaétvsiumen (3') mit cinsm Einlass {4) far das Gas (
`' wobei Innenvolumsn and Ringspalfilolu—
`men aich achssnsymmstrifich um sins Symmetrielinie (:5) firsirecksn 11nd sins gasdurc‘hlasmge Wand (:6) mneinandsr gstrenni. sind,
`sin achsensymmemsch um dis Symmsm'ielinie dais Innsnvelumen dichtend sin, eds: dm‘chdiingsnden Auslassmhr (7), wobei die
`Rnhma antslfmchsn (8) deg Auslassmhrs in”: Innsnveium en gasdurchl‘assig sind Lind dumb einsn Schwsbsm fffilts (9) abgsdsckt shad
`sowie sin in dsm Ausiassmhr um dis Symmstfielinie drshbar angeordnets Spiiigasmhflsi‘iung (1m [nit mindsstsns sins Em Bsi‘eich
`der Schwsbsmffiiltsr radial mach 1111,15er weisende Diiss (H), gelfist.
`
`

`

`‘WO 2038/043440
`
`PCT/EPEOGWQGMSéE
`
`Abreinigbaree Eilterayetem
`
`Die Erfindung betrifft ein abreinigbares Filtersystem ffir mit
`
`Steuben beladene Gase geméfi dam ersten Patentansgruch, vorzugs—
`
`weise ffir einen Einsatz in Steubsaugern in Industrie und Haus~
`
`halt.
`
`A15 staubbeladene Gase werden im Rahmen dieser Erfindung insbe~
`
`sendere trackene Fluide genannt, d.h. sowahl das Gas wie auch
`
`der darin suspendierte Partikelanteil
`
`(Stamb) sind trockene Gan
`
`se bzw. Feststcffeu Sie weisen Reine flfissigen Anteile und un~
`
`terscheiden sich damit von Aeresolen, Nebeln ader Dampfen.
`
`Abreinigbare Filtersysteme der eingangs genannten Art 51nd aus
`
`‘ der Filtertechnik 2.8. ale stationére Schwebetofffilter be—
`
`kanntu Eine Abreinigung dieser sich im Betrieb allmahlich mi:
`
`Schwebstoffen, verzugeweise Staub zueetzenden Filterfléchen er~
`
`felgt fiblicherweise mit Abreinigungsverfahren, bei dam die Fil—
`
`terfléchen mit einem sauberen Gas exhéhtem Druck vorzugsweise
`
`pulsweise im Gegenstrom durchstrémt warden und die Filterbelau
`
`dung van den Filterfléchen auf einmal van den Filterfléchen léw
`
`sen. Die Eingabe der erfarderlichen Drucketéfie erfolgt reingae»
`
`seitig bevcrzugt mit einem Spfilgas fiber Dfisensyeteme. Die ge—
`
`lésten Filterbelége werden rohgasseitig abgefangen, beispielsn
`
`weise indem sie in entsprechende Auffangbereiche geleitet warm
`
`den. Derartig ausgeetattete Filtereysteme zeichnen sich jefloch
`
`durch einen gewissen apparativen Aufwand aus, die einen zuverm
`
`léeeigen Oder wirtschaftlichen Eineatz in kleineren Filtereyen
`
`temen in der Regel nicht zulaesen.
`
`Auf der anderen Seite eind verzugsweise kleinere Filtersysteme
`
`ffir mit Steuben beladene Gase im industriellen Oder privaten
`
`Umfeld, wie z,B. Absaugungen, Staubsauger, Umluftfilter, Abgau—
`
`filter (Dieselrussfilter) bekannt, die oftmals nicht im Dauer~
`
`betrieb betrieben warden Oder sich nur fiber léngere Zeitréume
`
`zusetzen. Bei fiiesen Systemen ist eine Abreinigung der Filterw
`
`flashen und Auffangen der Filterbeladung 0ft nicht applizierbar
`
`

`

`‘WQ 2388/{M3440
`
`PCT/EP2G07/003454
`
`.. 2 ..
`
`Oder sinnvoll. Anetelle der Abreinigung erfolgt flblicherweise
`
`ein Austanech der Filteriléchen Oder ganzen Filtereystemen
`
`(253. Steubeaugerbeutel) cder ein thermiecher eder Chemiecher
`
`Abbau der Filterbeladung (2.3. Dieselrussfilter).
`
`Speaiell bei Industriesaugern (3.3. der Firmen Nilfisk, Kern
`
`Cher) kemmen Filterpatronen zum Einsatz, die in bestimmten Abm
`
`sténden kmmplett auegebaut unfl auflerhalb fies Saugers mechanisch
`
`gereinigt warden mfiseen, beiepielsweiee mit Drunkluft ausgebla—
`
`sen Qder mit einer Spfllflfiesigkeit ausgewasnhen warden“ Die
`
`abreinigbaren Filtermedien haben keine Schwebstofffilterqualim
`
`tét und lessen deshalb die problematischen Feinstéube zum erm
`
`heblichen Teil durch, sind aber far hone Steubmengen geeignet,
`
`ohne allzu schnell zu verstopfen. Teilweise sind diesen Filter~
`
`systemen weitere Feinstaubfilter, Schwebetofffilter zuBo fflr
`
`allergene und/eder taxieche Steube nachgescnaltet.
`
`Derartige Filterpatronen verffigen fiber eine vergleichsweise ho—
`
`he Filterfléche und kénnen damit bei hahen Stanbkonzentratienen
`
`fiber lingers Zeit betrieben werden. Die Filtersyeteme bauen
`
`vergleicheweise grog mi: grofiem Steubsammelraum. Schwebetoffm
`
`filter beechleunigen das Zusetzen des gesamten Filtersystems
`
`und warden nur bei speziellen Anferderungen wie 2.8,
`
`fir eine
`
`Zulaesung fflr den Umgang mit toxiecnen Steuben ale Einwegfilter
`
`nachgeschaltet. Dies hat auch einen erhéhten Energieverbrauch,
`
`eine verringerte Abecheidewirkung im Feinstaubbereich nnd be~
`
`grenzte Standzeit zur Folge.
`
`In jfingster Zeit warden vermehrt Stanbsauger angebeten, die mit
`
`einer mechanischen Abscneideretufe zur Abtrennung der fiberwieu
`
`genden Stanbmenge in einem Staubsammelbehélter, einem nachge—
`
`scnalteten Einweg~Feinstaubfilter sewie weiteren Filterstufen
`
`ausgerflstet sind. Ein naher Druckverlust im Filtersystem ist
`
`die Paige, der mit jeder Filterstufe weiter ansteigt, Die Sys—
`
`teme benétigen deshalb mit jeder Filteretufe menr Energie~ Bei~
`
`spiele hierffir siné Systeme van Dyson mit Zyklonabscheider (bis
`
`zu 12 Zyklone parallel}, Beech—Siemens VSGSG202O mit einem Wir~
`
`

`

`we 2&88/{943440
`
`PCT/EPZGm/QDMM
`
`.. 3 ..
`
`belrohrabscheider eewie Philips Marathen mit sag. Zyklenfilter—
`
`Technologie.
`
`Abreinigbare Filtersysteme Sind van AEG far Haushaltseteubsau»
`
`ger mit der 30g. TWIN CLEAN Technikp von Nilfiek ffir gewerblim
`
`Che Sanger mit der Xtremeclean Technik und van verechiedenen
`
`Herstellern ffir Industriesauger mit der bereite beechriebenen
`
`Rotationsdfisentechnik verfflgbar.
`
`Staubsaugersyeteme mit mechanischer Abecheidung allein halten
`
`Feinstéube grundsétzlieh nur zu einem sehr geringen Anteil zn~
`
`rack. Die Abscheideleistung iet zueétzlieh mach vom Luftvelu~
`
`menstrem abhéngig, d.h¢ die beete Abscheidung wird bei maxima~
`
`lem Luftvolumenstrom erzielt‘
`
`Rotationedfisensyeteme bei Industrieeamgern, Schweifirauchabsauw
`
`geanlagen u.é. eingeeetzt. Vorzugsweise werden derartige Syste—
`
`me mit Druckluft betrieben und benétigen Viel Bauvolnmen; sie
`
`51nd deshalb fflr die Anfcrderungen in kempakten Stanbsaugern
`
`und fflr Feinstéube nicht geeignet.
`
`Bei der vorgenannten TWIN CLEAN Technik werden zwei bangleiche
`
`Patrenenfilter der Filterklasee H10, d.h.
`
`fler niedrigeten
`
`Schwebstefffilteretnfe, eingesetzt; Eur Abreinigung muss der
`
`Saugvergang unterbrechen werden und die Filter im Platz ge—
`
`tauscht warden" Banach wird dae beladene Filter beim Wiedereinw
`
`schalten den Stanbsaugers bereichsweise abgesaugt, webei es von
`
`Hand gedreht warden muse, Dee gereinigte Filter kann danach
`
`wieder verwendet warden. Abgesehen davon, dase SiCh dieses Sys~
`
`tem nur begrenzt zur Rfickhaltung van Feinstéuben eignet, muss
`
`der Betrieb dieses System fur eine Filterabreinigung unterbre~
`
`Chen werden,
`
`Auch bei der genannten Xtremeelean Technik ist eine Filterpatm
`
`Kane intern unterteilt und jeweils nur eine Halfte der (Gr0b~
`
`filter}~Fi1terpatrone im Saugbetrieb wéhrend die andere Hélfte
`
`gereinigt wirdb Nash jeweils 30 s schaltet dag System um und
`
`

`

`Wt) max/{M3440
`
`PCT/EPZflW/QDMM
`
`.. 4 .4
`
`die zweite Hélfite wird gereinigt wéhrend die erste Hélfte filt—
`
`rierto Die Sgfilvelumenstréme entsprechen fiamit den Saugvolumen~
`
`strémen und sind vergleichsweise niedrig, augerdem steht je«
`
`weils nur eine Hilfte der installierten Filterflache fur die
`
`Filtration zur Verffigung~
`
`Aufgabe der Erfindumg ist ES daher, ein abreinigbares Schweb~
`
`Stefffiltersystem far mit Feinstéuben beladenes Gas verzuschla*
`
`gen, welches sich durch eina kapakte Baufarm and einem grund~
`
`sétzlich geringen Druskverlust auszeichnet sowie sine Filterab-
`
`reinigung ohne eine Unterbrechung des Saugvorgangs zulésst. Das
`
`System 5011 sich insbesandere fflr einen Einsatz in Staubsauger—
`
`systemen auszaichmen.
`
`Die Aufgabe wird mit einem abreinigbaren Filtersystem ffir mi:
`
`Stéuben beladenes Gas mit den Merkmalen des ersten Patentann
`
`spruchs gelfigt. Unteransprflche geben varteilhafte Ausffihrunga~
`
`formen fiieser Varrichtung wieder.
`
`Die Aufgabe wird durch ein abreinigbares Filtersystem ffir mit
`
`Stéuben beladenes Gas gelést, bei dem Gas Gas fiber Ansaugmittel
`
`durch eime gasdurshléssige Wand als Grcbfilter zur Zurfickha1«
`
`tung van graham Staub und Gegensténden, anschliefiend durch ei«
`
`nan Schwebstsfffilter und van dart zu einem Auslassrahr geleim
`
`tat wird. Das System umfasst also vorzugsweise nur zwei Filter"
`
`stufen, dem Grobfilter (Vorabscheider) und einen Schwebstafifn
`
`filter, was in vorteilhafter Weige einen geringen Bruckverlust
`
`erwarten léSst.
`
`Wesentlich ist, dass der Schwebstafffilter night bei Unterbre~
`
`Chung des Filterbetriebs abgereinigt wird, Sendarn segmentweise
`
`zyklisch durch einen Gegenstrom, wobei fiber eine Dfisenanardnung
`
`ein Spfilgas von der Reingasseite durch die Filterfléche geleiw
`
`tat wird.
`
`Varzugsweise ist der Schwebstofffilter zylinderférmig mit aufien
`
`liegendem Rahgasbereich und innen liegenden Reingasbereich, wo~
`
`

`

`‘WQ 2G88/ifi43440
`
`PCT/EPZflW/QOMM
`
`a 5 w
`
`bei die Dfise um die Symmetrielinie deg Zylindere radial mach
`
`aufien geriehtet mit einer Drehbewegung um die Symmetrielinie
`
`die einzelnen Segmente deg Schwebstefffiltera zykliach abfahrtn
`
`Wesentlich ist eine relative Drehbewegung zwisehen der Dfiee und
`
`der zylinérischen Innenflache deg Schwebatefffiltere, wobei 1m
`
`Rahmen desaen grundeatzlich beide Kompmnenten, Dflse und Schweb~
`
`Stefffilter um die Symmetrielinie drehbar gestaltbar sinda Var“
`
`zugeweise, aber im Rahmen der Erfinéung nicht anf fiiese eine
`
`Ausfflhrungsform einsehrankend, wird dies mit einer eich drehend
`
`umlaufenden Dfiae und einem feetatehenden Schwebatofffilter rea—
`
`lisierbar.
`
`In der einfacheten Aueffihrungsform sind Drehbewegung
`
`und Gegenstrom des Spfllgases (Abreinigungegas)
`
`in der Dfise jev
`
`weile kcntinuierlich. Bin Steuerungealgerithmue iet hierfflr
`
`nicht erforderlich.
`
`Dag Spfilgas wird in einer vorzugsweise im Auslassrnhr angeordu
`
`neten und um die Symmetrielinie drahende Spfilgasleitung (Spfilm
`
`gasrohr) zugefflhrtq Die Dfise sitzt varzugsweise an einem verm
`
`Schlossenen Ende der Spfilgasleitun , ist dart radial nach aufien
`
`gerichtet and fiberdeckt tangential varzugsweise eine Faltung
`
`Oder ein Segment des Schwebstofffiltere axial in seiner gesam~
`
`ten Héhe.
`
`Fir eine effektivere Einstrémumg des Spfilgaastrems von der Dfise
`
`in den Schwebstefffilter ist der Dfisenrand verzugsweise mit aim
`
`ner Gleitdichtumg (2.3. Gummiabstreifer) auegestaltet,
`
`Die Filterflachen des bevorzugt zylinderférmigen Schwebsteff»
`
`filters Sind plan, duh. zylinderférmig gebogen Oder als Faltenm
`
`gack (gewallt ader gefaltet) zylinderférmig gebagen geetaltet,
`
`wobei die mach innen gerichteten reingasseitigen Filterflachen
`
`bzwu Faltenrficken verzugsweiae plan auf einer zylinderférmigen
`
`gasdurchlaesigen Mantelflache aufigebracht sind Oder eine solche
`
`bilden‘ Dabei weisen die Faltenrficken auf der Mantelfléche vorw
`
`zugsweise einen gleich bleibenden Abstand zueinanéer auf. Die
`
`gasdurchlassige Mantelflache ist vorzugsweiee Tail einee Aus~
`
`laesrohrs.
`
`

`

`‘WQ 2&88/{943440
`
`PCT/EPZGG7/008454
`
`Das abreinigbare Filterelement ist mit dem Auslassrohr dichtend
`
`in ein rohgasseitiges Innenvolumen fies Filtersygtems einge~
`
`setzt.
`
`In disses Innenvelumen wird der abgreinigte Staub (Fil-
`
`terbela‘ung)
`
`im Gegenstrom zurfickgeblasen, we er mach unten in
`
`einem vorzugsweise unten angecrdneten Stambsammelvoluman sedi—
`
`mentiertn
`
`Der VQrabscheider is: vorzugsweisa als gasdurchléssige Wand ra~
`
`dial um den Schwebstefffilter angeordnet, varzugsweise als Zy—
`
`1indermantelfléche geformtes Lochblech, Drahtgitter, flexibles
`
`Gewebe oder parése Platte, Der Abstand zwischen Wand und
`
`Schwebstofffilter darf einerseits einen Abtransport der abge~
`
`reinigten Filterbeladung nicht verhindern. Ein kleiner Abstand
`
`hat jedach den Vorteil, dass der Gegenstram nicht nur den
`
`Schwebst fffilter, sendern auch den Varabscheider (Grobfilter)
`
`durchgtrémt und im Gegenstram abreinigt.
`
`Varzugsweise wird der Spfilgasstrom (Gegenstrom, Abreinigungs~
`
`gas) von dem abgereinigten Reingas zuBu aus dem Auslassrohr ab—
`
`gezweigt and als Spfilgasstram zur Abreinigung komprimiert‘
`
`Vorzugsweise waist die gasdurchléssige Wand (Vorabscheider)
`
`ei—
`
`ne Maschenweite (Oder eine Waite oder Burchmesser der Gaspassaw
`
`gen wie 2.8. Lécher eines Lochblechs) gréfier als die Maschen—
`
`weite des Schwebstofffilters auf, wobei die gasdurchléssige
`
`Wand waiter bevorzugt ffir die Stéube,
`
`insbesondere den feineren
`
`durchléssig ist.
`
`Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausffihrungabeim
`
`spiels mit Figuren néhfir erléutert. ES zeigen beispielhaft
`
`Fig.1 aine schematische Seitenschnittansicht,
`
`Fig.2 eine schematigche Schnittdraufsiaht eines abreinigbaren
`
`Filtersystems ffir mit Stéuben beladene Gase,
`
`

`

`WQ 2008/043440
`
`PCTi’EPMM/(BOMSAS
`
`.. 7 ..
`
`Fig.3 ein Querschnitt eines Schwebstofffilter mi: Faltenpack
`
`mit einhaitlicher Faltenhéhe sawie
`
`Fig,4a his a die Querschmitte van Schwebstofffiltern mit Fal—
`
`tenpack mit variierenden Faltenhéhen.
`
`Das in Fig.1 und 2 dargestellte abreinigbare Filtersystem ffir
`
`mit Stéuban beladene Gase umfasst ein Filtergehéuse 1 mit einem
`
`Innenvolumen
`
`und einem um dieges angeordnate auflen liegenden
`
`Ringspaltvolumen 3 mit einem Einlass 4 fflr ein mit Stéuben be—
`
`ladene Rohgas 13, wobei Innenvolumen 2 und Ringspaltvnlumen 3
`
`sich achsensymmetrisch um eine Symmetrielinie 5 erstrecken und
`
`eine gasdurchléssige Wand, dem Varabschaider 6 voneinander ge~
`
`trennt Sind.
`
`Das Rohgas 13 gelangt vam bevnrzugt tangential einmfindenden
`
`Einlass % in das Ringspaltvnlumen 3, wobei sich in diesem sine
`
`Ringstrémung 14 ausbildet und der Vorabscheider 5, verzugsweise
`
`ein Lochblech Oder ein Drahtgitter nicht direkt angestrémt
`
`wird. Damit warden gréfiere Partikel Oder Verunreinigungen nicht
`
`durch den Gasstrom im Stumpfen Winkel in die éffnungen der Wand
`
`eingedrfickt, was eine Verstapfungsgefahr reduziert‘ Auch die
`
`Ringstrémung mugs ffir den Durehtritt durch den Verabscheider 6
`
`umgelenkt warden. Schwerere Partikel und gréflere Verunreinigunu
`
`gen kénnen diese Umlenkung aufgrund ihrer gréfleren UmlenkunQSu
`
`trégheit fluiddynamisch nicht durchfflhren und warden damit aus—
`
`gesondert. Die Ringstrémumg Vérninéert zudem eine Bildung van
`
`gréfieren Varabscheiderbeladungen 15. Die im Ringspaltvolumen,
`
`insbesondere am Vorabscheider vom Rahgas abgetrannte Partikel~
`
`fraktionen sedimentieren unten im Ringspaltvelumen in einem
`
`Staubsammelringvalumen 16 und kénnen dart durch anfiere nicht
`
`dargestellte Mittel entnommen weréenu
`
`Ferner umfaSSt dag abreinigbare Filtersystem der dargestellten
`
`Ausffihrungsfierm ein achsensymmetrigch um die Symmetrialinie 5
`
`in das Innenvclumen 2 dichtend hineinragnndes und in diesem
`
`

`

`“79 2668/0434“)
`
`PCT/EPMM/flfigafial
`
`-
`
`3
`
`..
`
`andseitig, beverzugt am unteren Ende {vgl. Fig.1) verschlaase"
`
`mes Auslassrehr 7, wcbei die Rchrmantelfléchen 8 des Auslass—
`
`rohrs im Innenvolumen gasdurchléssig sind und durch einen ge~
`
`falteten Schwebstafffilter 9 ringférmig abgedeckt warden. Das
`
`im Vorabscheider 5 vorgereinigte Rahgas tritt durch den Schweb-
`
`stofffiltgr 9 und die gasdurchléssigen RQhrmantelfléchen 8 als
`
`Reingas 17 im dag Innere des Auslassrohrs 7 ein und wird in
`
`diesem van einem night waiter dargestellten ansaugseitig angew
`
`schlcssenen Gehlése (Kompresscr) abtran5§ortiert.
`
`Im Gablése erféhrt das Reingas eine Druckerhéhung, der ffir den
`
`vorgenannten Spfilgasstrom 18 zur Abreinigung der Schweb~
`
`stofffilter 9 im Gegenstrom nutzbar istg Der Spfilgasstrom ist
`
`vorzugsweise ein vom Reingas 17 mach Durehtritt durch das Gem
`
`blése abgezweigter Teilgasstrom, Dieser wird durch eine Spfil»
`
`gasleitung 1% und mach Gasumlenkung 19 durch einé Dfisg 11 wéh~
`
`rend des laufenden Filterbetriebs durch den Schwebstoffiilter 9
`
`geleitet, wobei die Druskfiberhéhung deg Spfilgasstroms gegenfiber
`
`dem vorgereinigten Rohgas eine lokale Umkehr der Burchstré~
`
`mungsrichtung im Schwebstofffilter bewirkt and dart den Schwebw
`
`Stafffilterbelag 2Q ablést.
`
`Fflr die vergenannte Abreinigung umfasst fias dargestellte Filn
`
`tersystem aim in dem Auslassrohr 7 um die Symmetrielinie 5
`
`drehbar angeordnate und angetriebena Sgfilgasrahrleitung 1% mit
`
`mindestana einer im Bereich der Schwebstafffilter § radial mach
`
`&ufien weisenden Dfise 11. Die Dflsanéffnung léuft mit der Dfise
`
`und der S§fl1gasleitung 19 mit ainer Drehbewegung 23 fiber fiie
`
`Innenseite der gasdurchléssige Rahrmantelfléche 8 um und ist
`
`vcrzugsweise gegen diese mit einer Gleitdichtung 12 zur Vermei~
`
`dung einer NebenStrémung abgedichtet.
`
`Die Dfisenéffnung ist, wie in Fig.2 dargeatellt SO gestaltet,
`
`dass eine méglichst ungahinderte Einstrémung in eine Faltung
`
`fies Schwebstofffilters erméglicht wird. Dies wird idealerweise
`
`dadurah erreicht, dass der Abstand x zwischen zwei
`
`innen lie»
`
`

`

`‘WQ 2%88/643440
`
`PCT/EPZGGWQOMM
`
`.. 9 ..
`
`genden Faltenrficken der Dfisenbreite (vgl. FigEZJ'und die Dfisenu
`
`héhe der Schwebstafffilterhéha (vgln Fig.1) entspricht.
`
`In der
`
`Faltung entsteht dadurch ein zusétzlicher Staudruck, der gleiw
`
`chermafien auch gegen dia seitlichen Filterfléchfin zwischen den
`
`Faltungsrficken abreinigend wirkt, Kine stufenweise Drehbewegung
`
`23 mittels Schrittmotar optimiert den Abreinigungsvorgang zun
`
`sétzlich,
`
`indem er bei beverzugter Ansteuerung die Verweilzei—
`
`ten der Dfise direkt var den Faltungen verlangert und v0: den
`
`Faltenrflcken verkfirzt. Eine weitere Verbegserung erfolgt durch
`
`eine mégliche gegenléufige Synchranisifirung deg Drucks deg
`
`Spfilgasstroms 18 im Bereich der Gasumlenkung 19 mit der Umlaufn
`
`geschwindigkeit der Dfise 11, beisgielsweise fiber nicht waiter
`
`dargestellte auf die Dflsenfiffnumg ausgerichtete Piezoaktorfin in
`
`der Spfilgasleitumg 19.
`
`Vorzugsweise erfolgt bei einer Abreinigung eine Durehstrémung
`
`sowohl deg Schwebstafffiltera 9 als auch deg Vorabscheidars 6
`
`mit dem gleichen Spfilgasstrom (vgl. F:lterbelagsstrémungsrich~
`
`hung 21), wobei sich der Schwebstofffilterbelag 20 vorzugsweise
`
`im unteren Sammelbereich 22 deg Innenvalumeng 2 absetzt.
`
`Hie Erfindung schlégt semit ein abreinigbares Filtersystem var,
`
`dag mit gereinigter Luft
`
`(Reingasrfickstrom) regenerierbar ist.
`
`Damit wird der Verzicht auf rein mechanische Abscheifier wie
`
`Zyklcne Cder Wirbelabscheider méglich, die zwar kcntinuierlich
`
`betrieben warden kénnen,
`
`jedoch eine niedrige Abscheideleistung
`
`bei gleichzeitig erhfihtem Energiebedarf aufweisen. Ebensa kann
`
`auf konventicnelle Staubbeutel verzichtet warden, die regelméu
`
`Sig ausgetauscht warden mfissen, Schwebstaub durchlassen und zun
`
`sétzlich erhebliche Betriebskosten vermrsachen.
`
`Die kontinuierliche Abreinigung des Filtersystems,
`
`insbesmndere
`
`des Schwebstofffilters 9 im laufenden Saugbetrieb durch eine
`
`umlaufende Spflleinrichtung der vergenannten Art, die dichtend
`
`fiber die Reinluftseite fiber die Erstreckung des Schwebstcfffil»
`
`tars geffihrt wird und dabei kurzzeitig eine durchgehende Vera
`
`

`

`WQ 2&88/{943440
`
`PCT/EPZGm/QDMM
`
`.. 1 Q ..
`
`bindung zwischen Spfileinrichtung und einer Qder mehrerer Falten
`
`deg staubbeladenen Filtermediums herstellt stellt ein wesentliw
`
`Cher betrieblicher Vorteil ffir Staubsauger dar~
`
`Der Vorabscheider 6 dient lediglich der Rfickhaltung van gréfiew
`
`ran Partikeln. Es verursacht lediglich einen geringen zusétzli—
`
`Chen Druckvarlust
`
`im System und dient gleichzaitig als mechani~
`
`scher Schutz far den Schwebstofffilter 9.
`
`Infolge der kcntinuierlichen Abreinigung bleibt der Druckver~
`
`lust am Schwebstefffilter 9 vorteilhafit kanstant bzw. schwankt
`
`nur in sehr engen Grenzen. Die Saugleistumg fies Staubsaugers
`
`blaibt damit ebenfalls kenstant und verringert sich nicht mi:
`
`dEr Beladung der eingesetzten Filter.
`
`Zur Abreinigung kann die gereinigte Abluft, aber auah vorgerein
`
`nigte Luft aus der Umgabung verwendet warden, durch ein gemein~
`
`sames Gablése (Absaugungsvorrichtung Qder Gehlése) Oder evtl.
`
`ain‘Zusatzgeblésa bereitgestellt wird‘
`
`Dag Filtersystem erméglicht eine vorteilhafte Abscheidung des
`
`geaamten Partikelspektrums des Staubes,
`
`insbesgndere auch des
`
`Feinstaubes in einer einzigen Filterstufe, némlich am Sfihwebw
`
`stofffilter E unter staubsaugerflblichen Bedingungen.
`
`Der abgegchiedene Staub wird in Sedimentierter Farm vardichtet
`
`bevorzugt mit einem Staubsammalbeutel, der den Sammelbereich 22
`
`und den Staubsammelringvolumen 16 umfasst
`
`(z B. unten am Gahéu~
`
`Se 1 anhéngender Staubsammelbautel) aus dem Filtersystem ent~
`
`fernt und emissiansarm und hygienisch einer Entsorgung zung
`
`ffihrt. Ein héufiger and damit Kasten intensive Austausch van
`
`Staubbeuteln herkémmlicher Art féllt wag; the dass auf wesent—
`
`liche Vorteile,
`
`insbesondera dié hygienische Entsorgung des
`
`aufgesammelten Stambes verzichtet warden mussu
`
`

`

`‘WQ 2%88/643440
`
`PCT/EPZGGWQOMM
`
`.. 1 l ..
`
`Fig,3 gibt den horizontalan Querschnitt eines Schwabstofffil"
`
`tars 9 mit gasdurchléfisiger Rohrmantelfléche a sewie einer 0p~
`
`ticnalen, der Ffihrung ffir das Filterelement 24 dienendem éufie—
`
`rem Mantelfléche 25 wieder. Die Perspektive entspricht dam
`
`Querschnitt aus Fig.2. Die Héhe aller Faltungen im Faltenpack
`
`deg Filterelaments sind bei dieser Ausffihrungsform einheitlich,
`
`Die Stirnfléchen der Filterelemente sind vorzugsweiSe mit ring"
`
`férmigen Abschlusselementen strémungghemmend verklebt, die sick
`
`in ihren Abmegsungen die Fléche zwiSchan inneren Rchrmantelflén
`
`Che 8 und augeren Mantelflache 25 fiberspannen.
`
`Die Begriffe der Faltungen, Faltenhéhen und Faltenpacks umfasu
`
`sen im Rahmfin der Erfindung nicht nur gefaltete Oder gewellt
`
`gebcgene (zuB. um cine Verstérkung gebogen Oder gespannte) Fil~
`
`terfiléchen, scndgrn auch ans ungefalteten Einzelfilterelementen
`
`mit Oder ohme zusétzlichen Verbindungselemente wie Ffihrungs~
`
`leisten zusammengesetzte Faltenpacks,
`
`Fig.4a his c zeigen dagegen Ausffihrungsformen mit unterschied~
`
`lichen Faltenhéhen. Wie bei der in Fig.3 gazeigten AusffihrungSn
`
`form waisen aber auch die hiar dargestellten Filterelemente 24
`
`periadisch gefaltete Oder ans 2,8. ungeknickten Einzelfilteru
`
`fléchen zusammengesetzte umlaufenden Filterfléchen mi: abwech—
`
`selnd innen und aufien liegenden Faltenrficken. Dabgi erstrecken
`
`sich difi Faltenrflcken sowohl auf eine innere Rohrmantelfléche 8
`
`als auch auf einer augeren Mantelfléche 25 deg Filterelements
`
`sowie im Falle der Ausffihrungsformen geméfl Fig.4a his c auch
`
`auf mindestens einer dazwischen angeordneten umlaufenden Zwi—
`
`schenfléche 260
`
`Zumindest die innen liegenden Faltenrflcken deg Filterelements
`
`24 weisen eine Verstérkung auf, die ein Ausw.ichen deg Falten~
`
`packs behindern Qdar vermeiden. Als Verstérkumg dient varzugs~
`
`weise die vargenannte innere gasdurchléssige innere Rahrmantel-
`
`fléche 8
`
`(2.3. Blech mit Burchbrfichen) als separates Bauteil
`
`eine Trénkung der Faltenrficken mit einem Polymer, ein gespann»
`
`

`

`‘WQ 2%88/643440
`
`PCT/EPZGGWQOMM
`
`.. 12 -
`
`ter Draht eder Leisten in cder augerhalb verbunden mit der Fal~
`
`tung. Verzugsweise sind die Veretérkungen, die eufi der inneren
`
`Mantelfléche angemrdnet eind, ale Gleitdichtungseehiene auegen
`
`bildet eder die innere Mantelfléche durch ein Blech mit Burchw
`
`brfichen gebildet wird. Verstérkungen auf einer Zwischenfléche
`
`26 umfaseen verzugeweiee je eine in die Faltenrficken eingeleg—
`
`ten stabférmigen Gegenetand wie 2,3, einen gespannten Brant Q~
`
`der alternativ eine Trinkung mit einem Polymer.
`
`Die augere Mantelflache wird optienal durch eine weitere sepa—
`
`rate Filterfléche mit einer gréfieren Maschenweite wie die Fil~
`
`terflechen, d.h. funktionell ale Vorabscheider gebildet Cz.E,
`
`Lochblech). Damit wire nicht nur eine weitere verabscheidung
`
`erzielt, sondern in vorteilhafte Weise eine zueétzliche Abetfitw
`
`zung dee Faltenpacke von eufien and damit eine Entlastung der
`
`vergenannten Versté’arkungen ¢
`
`Vorzugsweiee und wie ifiebesendere bei Hauehaltestaubsaugern fib—
`
`lich sind die Schwebstefffilter 9 ale Filterpatrenen im Filter"
`
`system vergesehen end ale gangee auetauechbar. Eie verzugeweiee
`
`vergesehene separate Filterfiléche an der aufieren Mantelfléche
`
`wirkt dabei verteilhaft zum zueétzlichen Schutz gegenfiber me~
`
`chaniecher Einwirkung van aufien.
`
`Alternativ zu der vorgenannten éufieren Mantelfléche ale eepara»
`
`te Filterfléche sind die éufieren Faltenrflcken fflr eine zusétzn
`
`liche Filterstabilitét auch auf andere Weiee fixierw ader veru
`
`festigbar, beispieleweise durch die vorgenannten Verstérkungen.
`
`Fig.4e end b zeigen jeweils eine Ausffihrungsferm, bei denen
`
`sich emf einer Zwiechenfléche 26 nur innen liegende Faltenrfi~
`
`Cken erstreckeng Dutch die in seiner Grundferm in Fig 4a darge~
`
`stellte W—Faltung wird dae Kreisringvolumen zwiechen innerer
`
`end eufierer Mantelfleehe beeser ausgenutzt, da die Einfaltung
`
`ven zueétzlicher Filtexfiléche auf einer gegebenen Kreisringfleu
`
`Che erméglicht wird. Gleichzeitig kann die Faltenhéhe zwischen
`
`den beiden genannten Mantelfléchen weeentlich vergréfiert wer»
`
`

`

`WQ 2008/043440
`
`PCT/EPMM/(BOMM
`
`.. 13 ..
`
`den. Beidfi Mafinahmen erméglichen eine um his zu 60 _ 80% var"
`
`gréfierte Filterfléche dag Filterelements 24, Die Falten weisen
`
`varzugsweise alle den gleichen Faltenabstand auf der éufieren
`
`Mantelflécha auf¢ Es Cretan keine verengten Falten mehr auf.
`
`Der anfiltrierte Staub is: damit wesentlich effektiver entfarnw
`
`bar.
`
`Dag Einbringen einer mach innen gerichteten WuFaltung (vgl‘
`
`Fig‘4a und b) ermbglicht auch eine thimierung der Anstrémung.
`
`Auf diese Weise lassen sich nicht nur wesentlich gréfiere und
`
`éabei trotzdem vallsténdig zugangliche Filterfléchen in einem
`
`Filterelement unterbringen, scndern auch fiber die gesamte Fil—
`
`terfléche ein bestimmter Druskverlust sowie eine bestimmte
`
`Burchstrémungsgeschwindigkeit und damit eine gleichméfiigere Be~
`
`ladung der Filterfléchen realisieren. Vorzugweise sind die Abw
`
`sténde der Faltenrficken an der inneren Rohrmantelfléche 8 und
`
`éufieren Mantelflécha 25 gleich, ebenso ffir eine bessere Filter~
`
`anstrémung die Zwischenraume zwischen den Filterfléchen im Fain
`
`tenpack, wobei die Faltenrficken wiefierum vorzugsweise nicht
`
`scharfkantig geknickt sondern zur Erzielung eineg Mindestabn
`
`stands zwischen den Filterfléchen in einem bestimmten Radius
`
`gleich dam halben Mindestabstand gebagen Sind.
`
`Fig.46 zeigt zudem eine weitere Ausfflhrungsform eines abreinigw
`
`harem Filtersystems, wobei sich auf einer zweiten Zwischenfilam
`
`she 26 nur aufian liegende Faltenrficken erstrecken.
`
`In der darn
`
`gestellten Variante enden beispielsweise nur zwei van drei mach
`
`aufien him orientierten Faltenrficken periodisch an der éufieren
`
`Mantelfléche 25. Burch eine derartige Gestaltumg is: auch der
`
`Staugausweg der bei einer Abreinigung abgelégten Filterbelegung
`
`optimierbar, zoB. durch eine gezielte Strémungswegerweiterung
`
`als Expansionsdfise Oder einer zusétzlichen Varwirbelungskammer,
`
`wodurch ein erneuteE Zusetzen der abgereinigten Filterbereiche
`
`des jeweiligen Segmentes erschwert wird. Ebenso wird fiurch eine
`
`derartige Gestaltung die Abreinigungsgtrémung in Richtung deg
`
`Varabscheiders 6
`
`(vglu Fig.1 and 2) gelankt und damit eine di~
`
`

`

`‘WQ 2%88/643440
`
`PCT/EPZGGWQOMM
`
`.. 14 ..
`
`rekte Umleitung der Abreinigungsgtrémung zu benachbarten und im
`
`normalen Filterbgtrieb befindlichen Segmenten des Filter€1$~
`
`meats erschwert.
`
`Grundsétzlich sind die dargestellten Zwischenfléchen 25 sawie
`
`die éufiere und die innere Mantelfléchen 8 bzw. 25 rotationssym»
`
`metrisch kanzentrisch zueinander, d,h. sie erstrecken sich wie
`
`der Schwebstwfffiltar 9 um eine gemeinsame Symmetrielinie §~
`
`Waitere Ausffihrungsfarmen umfassen anstelle einer bevorzugten
`
`zylindrischen Gestaltung aller genannten Mantelfléchen und Zwi~
`
`schenfléchen mindestens eina dieser Fléchan, die nicht zylind~
`
`risch,
`
`somdern bevarzugt kegelstumpfférmig gestaltet ist, wabei
`
`die Querschnitte grundsétzlich den€n der in Fig.2 his 4 darge~
`
`stellten gleichan und dia vergenannte konzentrische Anordnung
`
`dieser Fléchen zueinander beihehalten wird.
`
`Bei einer vertikalen Ancrdnung deg Filterelements kommt es bei
`
`einer Abreinigung im unteren Bereich zwangsléufig zu einer gran
`
`vimetrischen Anreicherung der abgelésten Filterbelegung. Burch
`
`eine abweichende, bevarzugt erweiternden Gestaltung der Stré»
`
`mungswege gerade in diesem Bereich 2.3. durch eine mach unten
`