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DE102006047284B4 - Abreinigbares Filtersystem und Staubsauger - Google Patents

Abreinigbares Filtersystem und Staubsauger Download PDF

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DE102006047284B4 DE102006047284A DE102006047284A DE102006047284B4 DE 102006047284 B4 DE102006047284 B4 DE 102006047284B4 DE 102006047284 A DE102006047284 A DE 102006047284A DE 102006047284 A DE102006047284 A DE 102006047284A DE 102006047284 B4 DE102006047284 B4 DE 102006047284B4
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Abstract

Abreinigbares Filtersystem für mit Stäuben beladenes Gas, umfassend a) ein Filtergehäuse (1) mit einem Innenvolumen (2) und einem um dieses angeordnete außen liegenden Ringspaltvolumen (3) mit einem Einlass (4) für das mit Stäuben beladene Gas (13), wobei Innenvolumen und Ringspaltvolumen sich achsensymmetrisch um eine Symmetrielinie (5) erstrecken und mindestens eine gasdurchlässige Wand (6) voneinander getrennt sind, b) ein achsensymmetrisch um die Symmetrielinie das Innenvolumen dichtend ein- oder durchdringenden Auslassrohr (7), wobei die Rohrmantelflächen (8) des Auslassrohrs im Innenvolumen gasdurchlässig sind und durch einen Schwebstofffilter (9) abgedeckt sind sowie c) ein in dem Auslassrohr um die Symmetrielinie drehbar angeordnete und angetriebene Spülgasrohrleitung (10) mit mindestens eine im Bereich der Schwebstofffilter radial nach außen weisende Düse (11).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein abreinigbares Filtersystem für mit Stäuben beladene Gase gemäß dem ersten Patentanspruch und einen Staubsauger gemäß dem Anspruch 13.
  • Als staubbeladene Gase werden im Rahmen dieser Erfindung insbesondere trockene Fluide genannt, d. h. sowohl das Gas wie auch der darin suspendierte Partikelanteil (Staub) sind trockene Gase bzw. Feststoffe. Sie weisen keine flüssigen Anteile und unterscheiden sich damit von Aerosolen, Nebeln oder Dämpfen.
  • Abreinigbare Filtersysteme der eingangs genannten Art sind aus der Filtertechnik z. B. als stationäre Schwebstofffilter bekannt. Eine Abreinigung dieser sich im Betrieb allmählich mit Schwebstoffen, vorzugsweise Staub zusetzenden Filterflächen erfolgt üblicherweise mit Abreinigungsverfahren, bei dem die Filterflächen mit einem sauberen Gas erhöhtem Druck vorzugsweise pulsweise im Gegenstrom durchströmt werden und die Filterbeladung von den Filterflächen auf einmal von den Filterflächen lösen. Die Eingabe der erforderlichen Druckstöße erfolgt reingasseitig bevorzugt mit einem Spülgas über Düsensysteme. Die gelösten Filterbeläge werden rohgasseitig abgefangen, beispielsweise indem sie in entsprechende Auffangbereiche geleitet werden. Derartig ausgestattete Filtersysteme zeichnen sich jedoch durch einen gewissen apparativen Aufwand aus, die einen zuverlässigen oder wirtschaftlichen Einsatz in kleineren Filtersystemen in der Regel nicht zulassen.
  • Auf der anderen Seite sind vorzugsweise kleinere Filtersysteme für mit Stäuben beladene Gase im industriellen oder privaten Umfeld, wie z. B. Absaugungen, Staubsauger, Umluftfilter, Abgasfilter (Dieselrussfilter) bekannt, die oftmals nicht im Dauerbetrieb betrieben werden oder sich nur über längere Zeiträume zusetzen. Bei diesen Systemen ist eine Abreinigung der Filterflächen und Auffangen der Filterbeladung oft nicht applizierbar oder sinnvoll. Anstelle der Abreinigung erfolgt üblicherweise oder sinnvoll. Anstelle der Abreinigung erfolgt üblicherweise ein Austausch der Filterflächen oder ganzen Filtersystemen (z. B. Staubsaugerbeutel) oder ein thermischer oder chemischer Abbau der Filterbeladung (z. B. Dieselrussfilter).
  • Speziell bei Industriesaugern (z. B. der Firmen Nilfisk, Kärcher) kommen Filterpatronen zum Einsatz, die in bestimmten Abständen komplett ausgebaut und außerhalb des Saugers mechanisch gereinigt werden müssen, beispielsweise mit Druckluft ausgeblasen oder mit einer Spülflüssigkeit ausgewaschen werden. Die abreinigbaren Filtermedien haben keine Schwebstofffilterqualität und lassen deshalb die problematischen Feinstäube zum erheblichen Teil durch, sind aber für hohe Staubmengen geeignet, ohne allzu schnell zu verstopfen. Teilweise sind diesen Filtersystemen weitere Feinstaubfilter, Schwebstofffilter z. B. für allergene und/oder toxische Stäube nachgeschaltet.
  • Derartige Filterpatronen verfügen über eine vergleichsweise hohe Filterfläche und können damit bei hohen Staubkonzentrationen über längere Zeit betrieben werden. Die Filtersysteme bauen vergleichsweise groß mit großem Staubsammelraum. Schwebstofffilter beschleunigen das Zusetzen des gesamten Filtersystems und werden nur bei speziellen Anforderungen wie z. B. für eine Zulassung für den Umgang mit toxischen Stäuben als Einwegfilter nachgeschaltet. Dies hat auch einen erhöhten Energieverbrauch, eine verringerte Abscheidewirkung im Feinstaubbereich und begrenzte Standzeit zur Folge.
  • In jüngster Zeit werden vermehrt Staubsauger angeboten, die mit einer mechanischen Abscheiderstufe zur Abtrennung der überwiegenden Staubmenge in einem Staubsammelbehälter, einem nachgeschalteten Einweg-Feinstaubfilter sowie weiteren Filterstufen ausgerüstet sind. Ein hoher Druckverlust im Filtersystem ist die Folge, der mit jeder Filterstufe weiter ansteigt. Die Systeme benötigen deshalb mit jeder Filterstufe mehr Energie. Beispiele hierfür sind Systeme von Dyson mit Zyklonabscheider (bis zu 12 Zyklone parallel], Bosch-Siemens VS08G2020 mit einem Wirbelrohrabscheider sowie Philips Marathon mit sog. Zyklonfilter-Technologie.
  • Abreinigbare Filtersysteme sind von AEG für Haushaltsstaubsauger mit der sog. TWIN CLEAN Technik, von Nilfisk für gewerbliche Sauger mit der Xtremeclean Technik und von verschiedenen Herstellern für Industriesauger mit der bereits beschriebenen Rotationsdüsentechnik verfügbar.
  • Staubsaugersysteme mit mechanischer Abscheidung allein halten Feinstäube grundsätzlich nur zu einem sehr geringen Anteil zurück. Die Abscheideleistung ist zusätzlich noch vom Luftvolumenstrom abhängig, d. h. die beste Abscheidung wird bei maximalem Luftvolumenstrom erzielt.
  • Rotationsdüsensysteme bei Industriesaugern, Schweißrauchabsaugeanlagen u. ä. eingesetzt. Vorzugsweise werden derartige Systeme mit Druckluft betrieben und benötigen viel Bauvolumen; sie sind deshalb für die Anforderungen in kompakten Staubsaugern und für Feinstäube nicht geeignet.
  • Bei der vorgenannten TWIN CLEAN Technik werden zwei baugleiche Patronenfilter der Filterklasse H10, d. h. der niedrigsten Schwebstofffilterstufe, eingesetzt; zur Abreinigung muss der Saugvorgang unterbrochen werden und die Filter im Platz getauscht werden. Danach wird das beladene Filter beim Wiedereinschalten des Staubsaugers bereichsweise abgesaugt, wobei es von Hand gedreht werden muss. Das gereinigte Filter kann danach wieder verwendet werden. Abgesehen davon, dass sich dieses System nur begrenzt zur Rückhaltung von Feinstäuben eignet, muss der Betrieb dieses System für eine Filterabreinigung unterbrochen werden.
  • Auch bei der genannten Xtremeclean Technik ist eine Filterpatrone intern unterteilt und jeweils nur eine Hälfte der (Grobfilter)-Filterpatrone im Saugbetrieb während die andere Hälfte gereinigt wird. Nach jeweils 30 s schaltet das System um und die zweite Hälfte wird gereinigt während die erste Hälfte filtriert. Die Spülvolumenströme entsprechen damit den Saugvolumenströmen und sind vergleichsweise niedrig, außerdem steht jeweils nur eine Hälfte der installierten Filterfläche für die Filtration zur Verfügung.
  • Aus der DE 197 53 070 A1 und der DE 197 57 107 A1 sind zudem ein Produktabscheider zur Abscheidung von Feststoffpartikeln mit einem drehbaren Trommelfilter bekannt, der durch fest angeordnete Spüleinrichtungen im Gegenstrom abreinigbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein abreinigbares Schwebstofffiltersystem für mit Feinstäuben beladenes Gas vorzuschlagen, welches sich durch eine kompakte Bauform und einem grundsätzlich geringen Druckverlust auszeichnet sowie eine Filterabreinigung ohne eine Unterbrechung des Saugvorgangs zulässt. Das System soll sich insbesondere für einen Einsatz in Staubsaugersystemen auszeichnen.
  • Die Aufgabe wird mit einem abreinigbaren Filtersystem für mit Stäuben beladenes Gas mit den Merkmalen der Patentanspruchs 1 und 13 gelöst. Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen dieser Vorrichtung wieder.
  • Die Aufgabe wird durch ein abreinigbares Filtersystem für mit Stäuben beladenes Gas gelöst, bei dem das Gas über Ansaugmittel durch eine gasdurchlässige Wand als Grobfilter zur Zurückhaltung von groben Staub und Gegenständen, anschließend durch einen Schwebstofffilter und von dort zu einem Auslassrohr geleitet wird. Das System umfasst also vorzugsweise nur zwei Filterstufen, dem Grobfilter (Vorabscheider) und einen Schwebstofffilter, was in vorteilhafter Weise einen geringen Druckverlust erwarten lässt.
  • Wesentlich ist, dass der Schwebstofffilter nicht bei Unterbrechung des Filterbetriebs abgereinigt wird, sondern segmentweise zyklisch durch einen Gegenstrom, wobei über eine Düsenanordnung ein Spülgas von der Reingasseite durch die Filterfläche geleitet wird.
  • Vorzugsweise ist der Schwebstofffilter zylinderförmig mit außen liegendem Rohgasbereich und innen liegenden Reingasbereich, wobei die Düse um die Symmetrielinie des Zylinders radial nach außen gerichtet mit einer Drehbewegung um die Symmetrielinie die einzelnen Segmente des Schwebstofffilters zyklisch abfährt. In der einfachsten Ausführungsform sind Drehbewegung und Gegenstrom des Spülgases (Abreinigungsgas) in der Düse jeweils kontinuierlich. Ein Steuerungsalgorithmus ist hierfür nicht erforderlich.
  • Das Spülgas wird in einer vorzugsweise im Auslassrohr angeordneten und um die Symmetrielinie drehende Spülgasleitung (Spülgasrohr) zugeführt. Die Düse sitzt vorzugsweise an einem verschlossenen Ende der Spülgasleitung, ist dort radial nach außen gerichtet und überdeckt tangential vorzugsweise eine Faltung oder ein Segment des Schwebstofffilters axial in seiner gesamten Höhe.
  • Für eine effektivere Einströmung des Spülgasstroms von der Düse in den Schwebstofffilter ist der Düsenrand vorzugsweise mit einer Gleitdichtung (z. B. Gummiabstreifer) ausgestaltet.
  • Die Filterflächen des bevorzugt zylinderförmigen Schwebstofffilters sind plan, d. h. zylinderförmig gebogen oder als Faltenpack (gewellt oder gefaltet) zylinderförmig gebogen gestaltet, wobei die nach innen gerichteten reingasseitigen Filterflächen bzw. Faltenrücken vorzugsweise plan auf einer zylinderförmigen gasdurchlässigen Mantelfläche aufgebracht sind oder eine solche bilden. Dabei weisen die Faltenrücken auf der Mantelfläche vorzugsweise einen gleich bleibenden Abstand zueinander auf. Die gasduchlässige Mantelfläche ist vorzugsweise Teil eines Auslassrohrs.
  • Das abreinigbare Filterelement ist mit dem Auslassrohr dichtend in ein rohgasseitiges Innenvolumen des Filtersystems eingesetzt. In dieses Innenvolumen wird der abgreinigte Staub (Filterbeladung) im Gegenstrom zurückgeblasen, wo er nach unten in einem vorzugsweise unten angeordneten Staubsammelvolumen sedimentiert.
  • Der Vorabscheider ist vorzugsweise als gasdurchlässige Wand radial um den Schwebstofffilter angeordnet, vorzugsweise als Zylindermantelfläche geformtes Lochblech, Drahtgitter, flexibles Gewebe oder poröse Platte. Der Abstand zwischen Wand und Schwebstofffilter darf einerseits einen Abtransport der abgereinigten Filterbeladung nicht verhindern. Ein kleiner Abstand hat jedoch den Vorteil, dass der Gegenstrom nicht nur den Schwebstofffilter, sondern auch den Vorabscheider (Grobfilter) durchströmt und im Gegenstrom abreinigt.
  • Vorzugsweise wird der Spülgasstrom (Gegenstrom, Abreinigungsgas) von dem abgereinigten Reingas z. B. aus dem Auslassrohr abgezweigt und als Spülgasstrom zur Abreinigung komprimiert.
  • Vorzugsweise weist die gasdurchlässige Wand (Voabscheider) eine Maschenweite (oder eine Weite oder Durchmesser der Gaspassagen wie z. B. Löcher eines Lochblechs) größer als die Maschenweite des Schwebstofffilters auf, wobei die gasdurchlässige Wand weiter bevorzugt für die Stäube, insbesondere den feineren durchlässig ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Figuren näher erläutert. Es zeigen beispielhaft
  • 1 eine schematische Seitenschnittansicht sowie
  • 2 eine schematische Schnittdraufsicht eines abreinigbaren Filtersystems für mit Stäuben beladene Gase.
  • Das in 1 und 2 dargestellte abreinigbare Filtersystem für mit Stäuben beladene Gase umfasst ein Filtergehäuse 1 mit einem Innenvolumen 2 und einem um dieses angeordnete außen liegenden Ringspaltvolumen 3 mit einem Einlass 4 für ein mit Stäuben beladene Rohgas 13, wobei Innenvolumen 2 und Ringspaltvolumen 3 sich achsensymmetrisch um eine Symmetrielinie 5 erstrecken und eine gasdurchlässige Wand, dem Vorabscheider 6 voneinander getrennt sind.
  • Das Rohgas 13 gelangt vom bevorzugt tangential einmündenden Einlass 4 in das Ringspaltvolumen 3, wobei sich in diesem eine Ringströmung 14 ausbildet und der Vorabscheider 6, vorzugsweise ein Lochblech oder ein Drahtgitter, nicht direkt angeströmt wird. Damit werden größere Partikel oder Verunreinigungen nicht durch den Gasstrom im stumpfen Winkel in die Öffnungen der Wand eingedrückt, was eine Verstopfungsgefahr reduziert. Auch die Ringströmung muss für den Durchtritt durch den Vorabscheider 6 umgelenkt werden. Schwerere Partikel und größere Verunreinigungen können diese Umlenkung aufgrund ihrer größeren Umlenkungsträgheit fluiddynamisch nicht durchführen und werden damit ausgesondert. Die Ringströmung verhindert zudem eine Bildung von größeren Vorabscheiderbeladungen 15. Die im Ringspaltvolumen, insbesondere am Vorabscheider vom Rohgas abgetrennte Partikelfraktionen sedimentieren unten im Ringspaltvolumen in einem Staubsammelringvolumen 16 und können dort durch andere nicht dargestellte Mittel entnommen werden.
  • Ferner umfasst das abreinigbare Filtersystem der dargestellten Ausführungsform ein achsensymmetrisch um die Symmetrielinie 5 in das Innenvolumen 2 dichtend hineinragendes und in diesem endseitig, bevorzugt am unteren Ende (vgl. 1) verschlossenes Auslassrohr 7, wobei die Rohrmantelflächen 8 des Auslassrohrs im Innenvolumen gasdurchlässig sind und durch einen gefalteten Schwebstofffilter 9 ringförmig abgedeckt werden. Das im Vorabscheider 6 vorgereinigte Rohgas tritt durch den Schwebstofffilter 9 und die gasdurchlässigen Rohrmantelflächen 8 als Reingas 17 in das Innere des Auslassrohrs 7 ein und wird in diesem von einem nicht weiter dargestellten ansaugseitig angeschlossenen Gebläse (Kompressor) abtransportiert.
  • Im Gebläse erfährt das Reingas eine Druckerhöhung, der für den vorgenannten Spülgasstrom 18 zur Abreinigung der Schwebstofffilter 9 im Gegenstrom nutzbar ist. Der Spülgasstrom ist vorzugsweise ein vom Reingas 17 nach Durchtritt durch das Gebläse abgezweigter Teilgasstrom. Dieser wird durch eine Spülgasleitung 10 und nach Gasumlenkung 19 durch eine Düse 11 während des laufenden Filterbetriebs durch den Schwebstofffilter 9 geleitet, wobei die Drucküberhöhung des Spülgasstroms gegenüber dem vorgereinigten Rohgas eine lokale Umkehr der Durchströmungsrichtung im Schwebstofffilter bewirkt und dort den Schwebstofffilterbelag 20 ablöst.
  • Für die vorgenannte Abreinigung umfasst das dargestellte Filtersystem ein in dem Auslassrohr 7 um die Symmetrielinie 5 drehbar angeordnete und angetriebene Spülgasrohrleitung 10 mit mindestens einer im Bereich der Schwebstofffilter 9 radial nach außen weisenden Düse 11. Die Düsenöffnung läuft mit der Düse und der Spülgasleitung 10 mit einer Drehbewegung 23 über die Innenseite der gasdurchlässige Rohrmantelfläche 8 um und ist vorzugsweise gegen diese mit einer Gleitdichtung 12 zur Vermeidung einer Nebenströmung abgedichtet.
  • Die Düsenöffnung ist, wie in 2 dargestellt so gestaltet, dass eine möglichst ungehinderte Einströmung in eine Faltung des Schwebstofffilters ermöglicht wird. Dies wird idealerweise dadurch erreicht, dass der Abstand X zwischen zwei innen liegenden Faltenrücken der Düsenbreite (vgl. 2) und die Düsenhöhe der Schwebstofffilterhöhe (vgl. 1) entspricht. In der Faltung entsteht dadurch ein zusätzlicher Staudruck, der gleichermaßen auch gegen die seitlichen Filterflächen zwischen den Faltungsrücken abreinigend wirkt. Eine stufenweise Drehbewegung 23 mittels Schrittmotor optimiert den Abreinigungsvorgang zusätzlich, indem er bei bevorzugter Ansteuerung die Verweilzeiten der Düse direkt vor den Faltungen verlängert und vor den Faltenrücken verkürzt. Eine weitere Verbesserung erfolgt durch eine mögliche gegenläufige Synchronisierung des Drucks des Spülgasstroms 18 im Bereich der Gasumlenkung 19 mit der Umlaufgeschwindigkeit der Düse 11, beispielsweise über nicht weiter dargestellte auf die Düsenöffnung ausgerichtete Piezoaktoren in der Spülgasleitung 10.
  • Vorzugsweise erfolgt bei einer Abreinigung eine Durchströmung sowohl des Schwebstofffilters 9 als auch des Vorabscheiders 6 mit dem gleichen Spülgasstrom (vgl. Filterbelagsströmungsrichtung 21), wobei sich der Schwebstofffilterbelag 20 vorzugsweise im unteren Sammelbereich 22 des Innenvolumens 2 absetzt.
  • Die Erfindung schlägt somit ein abreinigbares Filtersystem vor, das mit gereinigter Luft (Reingasrückstrom) regenerierbar ist. Damit wird der Verzicht auf rein mechanische Abscheider wie Zyklone oder Wirbelabscheider möglich, die zwar kontinuierlich betrieben werden können, jedoch eine niedrige Abscheideleistung bei gleichzeitig erhöhtem Energiebedarf aufweisen. Ebenso kann auf konventionelle Staubbeutel verzichtet werden, die regelmäßig ausgetauscht werden müssen, Schwebstaub durchlassen und zusätzlich erhebliche Betriebskosten verursachen.
  • Die kontinuierliche Abreinigung des Filtersystems, insbesondere des Schwebstofffilters 9 im laufenden Saugbetrieb durch eine umlaufende Spüleinrichtung der vorgenannten Art, die dichtend über die Reinluftseite über die Erstreckung des Schwebstofffilters geführt wird und dabei kurzzeitig eine durchgehende Verbindung zwischen Spüleinrichtung und einer oder mehrerer Falten des staubbeladenen Filtermediums herstellt stellt ein wesentlicher betrieblicher Vorteil für Staubsauger dar.
  • Der Vorabscheider 6 dient lediglich der Rückhaltung von größeren Partikeln. Es verursacht lediglich einen geringen zusätzlichen Druckverlust im System und dient gleichzeitig als mechanischer Schutz für den Schwebstofffilter 9.
  • Infolge der kontinuierlichen Abreinigung bleibt der Druckverlust am Schwebstofffilter 9 vorteilhaft konstant bzw. schwankt nur in sehr engen Grenzen. Die Saugleistung des Staubsaugers bleibt damit ebenfalls konstant und verringert sich nicht mit der Beladung der eingesetzten Filter.
  • Zur Abreinigung kann die gereinigte Abluft, aber auch vorgereinigte Luft aus der Umgebung verwendet werden, durch ein gemeinsames Gebläse (Absaugungsvorrichtung oder Gebläse) oder evtl. ein Zusatzgebläse bereitgestellt wird.
  • Das Filtersystem ermöglicht eine vorteilhafte Abscheidung des gesamten Partikelspektrums des Staubes, insbesondere auch des Feinstaubes in einer einzigen Filterstufe, nämlich am Schwebstofffilter 9 unter staubsaugerüblichen Bedingungen.
  • Der abgeschiedene Staub wird in sedimentierter Form verdichtet bevorzugt mit einem Staubsammelbeutel, der den Sammelbereich 22 und den Staubsammelringvolumen 16 umfasst (z. B. unten am Gehäuse 1 anhängender Staubsammelbeutel) aus dem Filtersystem entfernt und emissionsarm und hygienisch einer Entsorgung zugeführt. Ein häufiger und damit Kosten intensive Austausch von Staubbeuteln herkömmlicher Art fällt weg, ohne dass auf wesentliche Vorteile, insbesondere die hygienische Entsorgung des aufgesammelten Staubes verzichtet werden muss.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Filtergehäuse
    2
    Innenvolumen
    3
    Ringspaltvolumen
    4
    Einlass
    5
    Symmetrielinie
    6
    Vorabscheider
    7
    Auslassrohr
    8
    gasdurchlässige Rohrmantelfläche
    9
    Schwebstoffilter
    10
    Spülgasleitung
    11
    Düse
    12
    Gleitdichtung
    13
    Rohgas
    14
    Ringströmung
    15
    Vorabscheiderbeladung
    16
    Staubsammelringvolumen
    17
    Reingas
    18
    Spülgasstrom
    19
    Gasumlenkung
    20
    Schwebstofffilterbelag
    21
    Filterbelagsströmungsrichtung
    22
    Sammelbereich
    23
    Drehrichtung

Claims (14)

  1. Abreinigbares Filtersystem für mit Stäuben beladenes Gas, umfassend a) ein Filtergehäuse (1) mit einem Innenvolumen (2) und einem um dieses angeordnete außen liegenden Ringspaltvolumen (3) mit einem Einlass (4) für das mit Stäuben beladene Gas (13), wobei Innenvolumen und Ringspaltvolumen sich achsensymmetrisch um eine Symmetrielinie (5) erstrecken und mindestens eine gasdurchlässige Wand (6) voneinander getrennt sind, b) ein achsensymmetrisch um die Symmetrielinie das Innenvolumen dichtend ein- oder durchdringenden Auslassrohr (7), wobei die Rohrmantelflächen (8) des Auslassrohrs im Innenvolumen gasdurchlässig sind und durch einen Schwebstofffilter (9) abgedeckt sind sowie c) ein in dem Auslassrohr um die Symmetrielinie drehbar angeordnete und angetriebene Spülgasrohrleitung (10) mit mindestens eine im Bereich der Schwebstofffilter radial nach außen weisende Düse (11).
  2. Abreinigbares Filtersystem nach Anspruch 1, wobei der Einlass (4) tangential in das Ringspaltvolumen (3) ausmündet.
  3. Abreinigbares Filtersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gasdurchlässigen Wände Maschenweiten größer als die Maschenweite des Schwebstofffilters (9) aufweisen.
  4. Abreinigbares Filtersystem nach Anspruch 3, wobei die Maschenweiten des Schwebstofffilters und der gasdurchlässigen Wände von innen nach außen zunehmend größere Maschenweiten aufweisen.
  5. Abreinigbares Filtersystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die gasdurchlässige Wand als Vorabscheider (6) für die Stäube durchlässig ist.
  6. Abreinigbares Filtersystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Schwebstofffilter durch ein kreisförmig um die Mantelfläche aufgebrachten Faltenpack mit radial nach außen gerichteten Falten oder Wellen gebildet ist.
  7. Abreinigbares Filtersystem nach Anspruch 6, wobei der Faltenpack eine Anzahl von Faltenrücken aufweist, die auf der Mantelfläche in einem gleichen Abstand X zueinander aufliegen.
  8. Abreinigbares Filtersystem nach Anspruch 7, wobei die Düse eine Düsenbreite aufweist, die den Abstand X nicht überschreitet.
  9. Abreinigbares Filtersystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Düse eine als Gleitdichtung gestaltete Düsenöffnung aufweist.
  10. Abreinigbares Filtersystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Spülgasrohrleitung durch einen Schrittmotor drehbar angetrieben ist.
  11. Abreinigbares Filtersystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Spülgasrohrleitung an einen Kompressor für einen kontinuierlichen Spülgasstrom angeschlossen ist.
  12. Abreinigbares Filtersystem nach Anspruch 11, wobei der Kompressor ansaugungsseitig an das Auslassrohr angeschlossen ist.
  13. Staubsauger mit einem abreinigbaren Filtersystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Auslassrohr an ein Ansaugungsaggregat angeschlossen ist.
  14. Staubsauger nach Anspruch 13, wobei das Ansaugungsaggregat als Kompressor an die Spülgasleitung angeschlossen ist.
DE102006047284A 2006-10-06 2006-10-06 Abreinigbares Filtersystem und Staubsauger Expired - Fee Related DE102006047284B4 (de)

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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008017959A1 (de) * 2008-04-08 2009-11-05 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Abreinigbarer Partikelfilter
DE102010043169A1 (de) 2010-10-29 2012-05-16 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Filtersystem für einen Staubsauger und Staubsauger
DE102010043159B4 (de) 2010-10-29 2015-02-19 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider
EP2614870B1 (de) * 2012-01-11 2014-03-19 ABB Oy Vorrichtung und Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Gasstrom
JP2018511413A (ja) * 2015-04-13 2018-04-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 袋なし電気掃除機
US9840413B2 (en) 2015-05-18 2017-12-12 Energyield Llc Integrated reformer and syngas separator
US9843062B2 (en) 2016-03-23 2017-12-12 Energyield Llc Vortex tube reformer for hydrogen production, separation, and integrated use
DE102016100780A1 (de) 2016-01-19 2017-07-20 Festool Gmbh Sauggerät
GB2546541B (en) 2016-01-22 2018-07-04 Dyson Technology Ltd Vacuum cleaning apparatus
GB2546542B (en) 2016-01-22 2018-07-04 Dyson Technology Ltd Vacuum cleaner
GB2546543B (en) 2016-01-22 2019-01-02 Dyson Technology Ltd Separating apparatus and vacuum cleaner
FR3069452B1 (fr) * 2017-07-28 2022-01-21 Novares France Filtre a air rotatif avec parois absorbantes
DE102019200304A1 (de) * 2019-01-11 2020-07-16 Glatt Gmbh Filtersystem zur Aufreinigung von einem mit Partikeln beladenen Gasstrom und Anordnung zur Aufreinigung von einem mit Partikeln beladenen Gasstrom eines Fluidisierungsapparates mittels eines Filtersystems
EP3730022B1 (de) * 2019-04-25 2021-04-14 Sprintus GmbH Filterelement
GB2628564A (en) 2023-03-29 2024-10-02 Inheriting Earth Ltd Filter system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19757107A1 (de) * 1997-11-11 1999-05-12 Peter Dieckmann Produktabscheider
DE19753070A1 (de) * 1997-11-29 1999-06-02 Peter Dieckmann Produktabscheider

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2732912A (en) * 1956-01-31 Dust collector
GB148799A (en) * 1920-07-10 1921-10-10 Deutsche Maschf Ag Process for removing the dust which clings to the surfaces of the filters used in dry-gas purifying plants
US3302796A (en) * 1964-02-28 1967-02-07 Aero Flow Dynamics Inc Barrier filter element assembly
GB1261197A (en) * 1968-08-09 1972-01-26 Lucas Industries Ltd Contact breaker assemblies
DE1916099C3 (de) * 1969-03-28 1980-11-27 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum Reinigen eines in der Ansauganlage eines Verbrennungsmotors angeordneten Filters
US3568414A (en) * 1969-06-05 1971-03-09 Donaldson Co Inc Cleaning apparatus for fluid filters
DE2337980B2 (de) * 1973-07-26 1977-04-07 Adolf Baumgarten, Mühlen- und Speicherbau GmbH, 4952 Hausberge Taschen-filter
US3936902A (en) * 1974-07-11 1976-02-10 The United States Government As Represented By The Secretary Of The Army Automatic cleaning apparatus for fluid filters
US3957639A (en) * 1975-01-14 1976-05-18 Donaldson Company, Inc. Fluid flow modulator
US3958296A (en) * 1975-02-19 1976-05-25 Fell Albert J Air filter cleaner
US3977847A (en) * 1975-08-08 1976-08-31 Brunswick Corporation Filtration method and apparatus
US4135899A (en) * 1977-05-25 1979-01-23 Donaldson Company, Inc. Safety filter for air cleaner
US4303423A (en) * 1978-02-03 1981-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Engine air cleaner
US4377401A (en) * 1981-06-15 1983-03-22 Laughlin Sidney J Rotary filter for fiber product
DE3229717A1 (de) * 1982-08-10 1984-02-16 ESB Elektrostatische Sprüh- und Beschichtungsanlagen G.F. Vöhringer GmbH, 7758 Meersburg Pulverspruehkabine
JPS60153910A (ja) * 1984-01-24 1985-08-13 Mizusaku Kk 濾過装置
US4826512A (en) * 1988-10-19 1989-05-02 Fuller Carmel U Self-cleaning air filter
US5143528A (en) * 1990-02-14 1992-09-01 Challenge Industries Lint collector
DE4009552A1 (de) * 1990-03-24 1991-09-26 Knecht Filterwerke Gmbh Rotationsluftduese zum reinigen von ringfiltern
US5106397A (en) * 1990-12-26 1992-04-21 Ford Motor Company Air cleaner/noise silencer assembly
US5320657A (en) * 1993-04-30 1994-06-14 Dana Corporation Staggered short pleat air filter
US5322535A (en) * 1993-08-31 1994-06-21 Diversitech Equipment & Sales (1984) Ltd. Pneumatic filter cleaning apparatus
DE4345130C1 (de) * 1993-12-30 2000-11-23 Jacobi Systemtechnik Gmbh Hohlzylindrisches Filterelement
CA2144921C (en) * 1994-03-25 2000-05-23 Torgeir Buodd Self-cleaning fume extraction device
US6336946B1 (en) * 1995-02-21 2002-01-08 Dana Corporation Shift pleat air filter
EP0916381A3 (de) * 1997-11-11 1999-06-23 Peter Dieckmann Produktabscheider
JP3530436B2 (ja) * 1999-01-29 2004-05-24 三洋電機株式会社 掃除機用集塵装置及びアップライト型掃除機
US6676721B1 (en) * 2000-06-02 2004-01-13 Donaldson Company, Inc. Multistage air cleaner including pulse cleaning system
US20020092423A1 (en) * 2000-09-05 2002-07-18 Gillingham Gary R. Methods for filtering air for a gas turbine system
US6887290B2 (en) * 2002-09-25 2005-05-03 Federal Signal Corporation Debris separation and filtration systems
US20060207230A1 (en) * 2003-03-17 2006-09-21 Demarco Maxvac Corporation Vacuum loader with filter doors
US6758874B1 (en) * 2003-05-09 2004-07-06 John P. Hunter, Jr. Rotating filter feature for wet/dry vacuum cleaner
US6890365B2 (en) * 2003-05-09 2005-05-10 Dillman Equipment, Inc. Reverse-flow baghouse
US7008465B2 (en) * 2003-06-19 2006-03-07 Donaldson Company, Inc. Cleanable high efficiency filter media structure and applications for use
US7208024B2 (en) * 2003-12-08 2007-04-24 The Hoover Company Floor care appliance with filter cleaning system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19757107A1 (de) * 1997-11-11 1999-05-12 Peter Dieckmann Produktabscheider
DE19753070A1 (de) * 1997-11-29 1999-06-02 Peter Dieckmann Produktabscheider

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Publication number Publication date
WO2008043440A1 (de) 2008-04-17
US20100132153A1 (en) 2010-06-03
EP2069043A1 (de) 2009-06-17
DE102006047284A1 (de) 2008-04-10

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