Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Ausfiltern von festen, flüssigen oder gasförmigen elektrisch ungeladenen oder elektrisch geladenen Partikeln aus einem die Filtervorrichtung durchströmenden gasförmigen Strömungsmittel mit in Anströmrichtung des gasförmigen Strömungsmittels voneinander beabstandeten Filterelementen, wobei jedes Filterelement ein plattenförmiges Trägerelement mit voneinand beabstandeten Durchbrechungen aufweist, die Durchbrechungen benachbarter plattenförmiger Trägerelemente gegeneinander derart versetzt sind, dass sie nicht miteinander fluchten, un jedes plattenförmige Trägerelement mindestens auf seiner Anströmseite ein zur Speicherung eines Filtermediums vorgesehenes Substrat aufweist, das mit Durchbrechungen ausgebildet ist, die den Durchbrechungen des zugehörigen plattenförmigen Trägerelementes entsprechen.

Eine derartige Filtervorrichtung ist aus der DE 36 37 428 AI bekannt. Dort besteht das zur Speicherung des Filtermediums

vorgesehene Substrat beispielsweise aus einem Schaumstoffmaterial. Die Trägerelemente für die Substrate können aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein. Als Filtermedium kommt bei dieser bekannten Filtervorrichtung insbesondere Glycerin zur Anwendung, dem weitere Stoffe zugesetzt sein können.

Die DE 37 11 294 AI beschreibt eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher als Filtermedium beispielsweise Glycerin oder Glykol oder Gemische aus diese Substanzen zur Anwendung gelangen. Bei dieser bekannten Filtervorrichtung wird das Filtermedium aus einem Sammelbehälter in einem Kreislauf den voneinander beabstand und in Anströmrichtung hintereinander angeordneten Filterelementen zugeführt. Dazu ist eine Fördereinrichtung das Filtermedium vorgesehen. Die plattenförmigen Trägerelem der einzelnen Filterelemente sind dort vorzugsweise als Kunststoffträgerplatten ausgebildet, auf deren Anströmseite zur Speicherung des Filtermediums vorgesehenen Substrate angeordnet sind. Diese Substrate sind vorzugsweise als Schaumstof platten ausgebilde .

Bei allen diesen bekannten Filtervorrichtungen sind die Durchbrechungen der einzelnen Filterelemente als Durchgangslöcher ausgebildet.

Es hat sich gezeigt, dass die Filterwirkung derartiger Filtervorrichtungen bei einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit des zu filternden gasförmigen Strömungsmittels durch die Filtervorrichtung hindurch für schwere zu filternde Partikel besser ist als für leichte z filternde Partikel. Des weiteren wurde bei der Durchführun Betriebsversuchen bei derartigen Filtervorrichtungen festgestellt, dass die Filterwirkung mit zunehmender

Strömungsgeschwindigkeit des zu filternden gasförmigen Strömungsmittels sowohl für leichte als auch für schwere zu filternde Partikel zunimmt. Das bedeutet jedoch, dass eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Strömungsmittels durch die Filtervorrichtung hindurch anzustreben ist. Die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmig Strömungsmittels wird bislang dadurch nach oben hin begrenz dass bei sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten Partikel des Filtermediums mit dem die Filterelemente durchströmenden gasförmigen Strömungsmittel mitgerissen werden können. Dadu wird die angestrebte Filter- beziehungsweise Reinigungswirk der Filtervorrichtung zumindest beeinträchtigt.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, dass die Filter- bzw. Reinigungswirkung der Filtervorrichtung weiter verbessert i

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das/jedes plattenförmige Trägerelement aus einem für das Filtermedium undurchlässigen Material besteht, und dass jed Durchbrechung des plattenförmigen Trägerelementes ein hülsenförmiges Führungselement für das Strömungsmittel aufweist, welches um den Rand der Durchbrechung umläuft und plattenförmigen Trägerelement mindestens annähernd senkrech ausgerichtet ist. Dadurch, dass jedes plattenförmige Trägerelement mit Ausnahme der in ihm vorhandenen Durchbrechungen für das Filtermedium undurchlässig ist, kan das Filtermedium die plattenförmigen Trägerelemente ungewol nicht durchdringen. Durch die hülsenförmigen Führungselemen für das Strömungsmittel wird der Vorteil erzielt, dass die Rand der Durchbrechungen vorhandenen Partikel des Filtermed vom gasförmigen Strömungsmittel durch die hülsenförmigen Führungselemente räumlich getrennt sind, so dass diese am R

der Durchbrechungen vorhandenen Partikel des Filtermediums nicht mit dem die Durchbrechungen, das heisst die hülsenförmigen Führungselemente, durchströmenden gasförmige Strömungsmittel mitgerissen werden können. Dadurch ergibt s eine wesentliche Verbesserung der Filterwirkung.

Das/jedes Führungselement der Filtervorrichtung kann als K ausgebildet sein, der vom plattenförmigen Trägerelement au Anströmseite des Trägerelementes vorsteht. Ein solcher Kra kann bei einem plattenförmigen Trägerelement aus einem Blechmaterial in einfacher Weise durch einen Prägevorgang, einen Tiefziehvorgang oder dergleichen geformt werden. Noc einfacher ist das/jedes Führungselement als Kragen auszubi wenn das plattenförmige Trägerelement aus einem Kunststoffmaterial besteht.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass das Führungselement an seinem vom plattenförmigen Trägerelemen entfernten anströmseitigen Vorderende zu einem Bördelrand aufgeweitet ist. Durch diesen Bördelrand des anströmseitig Vorderendes des Führungselementes wird ein ungewolltes Durchtreten von Partikeln des Filtermediums auch bei sehr Strömungsgeschwindigkeiten des gasförmigen Strömungsmittel verhindert. Auf diese Weise ist es möglich, die Filtervorrichtung mit vergleichsweise sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten zu betreiben und damit nicht nu schwere, sondern auch sehr leichte zu filternde feste, flü oder gasförmige elektrisch geladene oder elektrisch ungela Partikel aus dem die Filtervorrichtung durchströmenden Strömungsmittel auszufiltern.

Wie bereits weiter oben in Verbindung mit dem als Kragen ausgebildeten Führungselement ausgeführt worden ist, kann Führungselement mit dem plattenförmigen Trägerelement eint

ausgebildet sein. Eine solche Ausbildung des/jedes Filterelementes weist den Vorteil auf, dass die Führungselemente nicht in einem eigenen Arbeitsgang hergeste und in einem weiteren Arbeitsgang mit den plattenförmigen Trägerelementen verbunden zu werden brauchen. Eine solche Filtervorrichtung ist demnach sehr einfach und preisgünstig realisierbar.

Das/jedes Führungselement kann bei einer anderen Ausbildung Filtervorrichtung als das zugehörige plattenförmige Trägerelement durchdringendes Hülsenelement ausgebildet sein dessen einer Endabschnitt auf der Anströmseite und dessen zweiter Endabschnitt auf der Rückseite des Trägerelementes ü dieses übersteht. Bei einer solchen Ausbildung der Filtervorrichtung ergibt sich durch die beiden Endabschnitte eine Verstärkung der ü lenkung des gasförmigen Strömungsmittels, das heisst eine stärkere Krümmung des Strömungspfades des Strömungsmittels und somit eine Verbesserung der Filterwirkung. Ausserdem kann durch geeigne Dimensionierung der einzelnen Führungselemente beziehungswei des Abstandes zwischen benachbarten Filterelementen eine Optimierung der Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittel für die aus dem Strömungsmittel auszufilternden festen, flüssigen und/oder gasförmigen Partikel erzielt werden.

Bei einer Filtervorrichtung der zuletzt genannten Art, das heisst bei einer Filtervorrichtung, bei der das/jedes Führungselement als das zugehörige plattenförmige Trägerelem durchdringendes Hülsenelement ausgebildet ist, hat es sich a vorteilhaft erwiesen, dass das/jedes Führungselement als Venturidüse ausgebildet ist. Die Ausbildung der einzelnen Führungselemente als Venturidüse weist den Vorteil auf, dass der Druckverlust für das Strömungsmittel durch die einzelnen Filterelemente hindurch vergleichsweise klein bleibt. Somit

es mit einer derartigen Ausbildung der Filtervorrichtung möglich, das die Filtervorrichtung durchströmende Strömungsmittel mit vergleichsweise geringer Antriebsenergi durch die Filtervorrichtung hindurchzubewegen.

Das/jedes Führungselement der Filtervorrichtung, das heisst jedes einzelne Filterelemente der Filtervorrichtung, kann mindestens ein Befestigungsorgan aufweisen, mit dem das Führungselement in einer der Ausnehmungen des plattenförmig Trägerelementes befestigt ist. Eine solche Ausbildung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die einzelnen Führungselemente mit dem zugehörigen Trägerelement nicht einteilig ausgebildet sind. Bei den zuletzt genannten Befestigungsorganen kann es sich um an sich bekannte Schnap Rastglieder, um Elemente eines an sich bekannten Bajonettverschlusses, oder dergleichen handeln.

Bei den oben beschriebenen Ausbildungen der Filtervorrichtu ist das/jedes plattenförmige Trägerelement des zugehörigen Filterelementes einteilig mit einer bestimmten Wanddicke ausgebildet, wobei die Wanddicke des Trägerelementes von se Flächenabmessungen, von der Anströmgeschwindigkeit des Strömungsmittels und von den im Strömungsmittel vorhandenen auszufilternden Partikeln abhängig ist. Eine weitere Ausbil der erfindungsgemässen Filtervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das/jedes plattenförmige Trägerelement zwei voneinander beabstandete Aussenwände aufweist, die miteinander fluchtende Ausnehmungen aufweisen, durch die s jeweils eines der zugehörigen Führungselemente abdichtend hindurcherstreckt, wobei entweder die anströmsei ige erste Aussenwand und das zugehörige Substrat oder die rückseitig zweite Aussenwand mit Durchtrittsöffnungen ausgebildet ist, von den Durchbrechungen für die Führungselemente beabstand sind. Wenn die anströmsei iσe erste Aussenwand und das

zugehörige Substrat des/jedes Filterelementes mit Durchtrittsöffnungen ausgebildet ist, ist es möglich, durch diese Durchtrittsöffnungen in den zwischen den ersten und de zweiten Aussenwand befindlichen Hohlraum eintretende Partike aus dem Hohlraum zu entfernen und somit eine gezielte Filterwirkung zu erreichen. Nachdem die Durchtrittsöffnungen insbesondere in der Nachbarschaft der Durchbrechungen für di Führungselemente vorgesehen sein sollen, ist es bei einer solchen Ausbildung der Filtervorrichtung möglich, relativ schwere Partikel aus dem die Filtervorrichtung durchströmend Strömungsmittel auszufiltern. Die leichteren mit dem Strömungsmittel transportierten auszufilternden Partikel sow die noch schwereren Partikel werden am Substrat abgelagert u ausgefiltert. Das bedeutet, dass durch die in der anströmseitigen ersten Aussenwand und im zugehörigen Substra befindlichen Durchtrittsöffnungen eine gezielte Filterung ei bestimmten Ausschnittes aus dem Massenspektrum der auszufilternden Partikel möglich ist. Wenn nur die rückseiti zweite Aussenwand mit derartigen Durchtrittsöffnungen ausgebildet ist, ist es beispielsweise möglich, durch den zwischen der ersten und der zweiten Aussenwand befindlichen Hohlraum und durch die in der rückseitigen zweiten Aussenwan vorgesehenen Durchtrittsöffnungen ein flüssiges Medium in di Filtervorrichtung einzubringen, um das die einzelnen Filterelemente durchströmende gasförmige Strömungsmittel, da mit auszufilternden Partikeln befrachtet ist, wunschgemäss anzufeuchten.

Es ist auch möglich, dass zwischen den beiden Aussenwänden des/jedes plattenförmigen Trägerelementes eine Zwischenwand vorgesehen ist, durch die zwei voneinander getrennte Zentralräume ausgebildet werden, wobei die Zwischenwand und beiden Aussenwände und das zugehörige Substrat mit miteinand fluchtenden Durchbrechungen ausgebildet sind, durch die sich

jeweils eines der zugehörigen Führungselemente abdichtend hindurcherstreckt, dass beide Aussenwände und das zugehörig Substrat mit Durchtrittsöffnungen ausgebildet sind, die von Durchbrechungen für die Führungselemente beabstandet sind, dass der durch die Zwischenwand und die anströmseitige erst Aussenwand festgelegte erste Zentralraum mit einem Auslasso und der durch die Zwischenwand und die rückseitige zweite Aussenwand festgelegte zweite Zentralraum mit einem Einlassorgan ausgebildet ist. Durch das Auslassorgan können im ersten Zentralraum gesammelten auszufilternden festen, flüssigen beziehungsweise gasförmigen Partikel aus der Filtervorrichtung entfernt und beispielsweise wieder aufbereitet werden. Durch das Einlassorgan kann in die Filtervorrichtung beispielsweise ein Flüssigkeitsdampf oder -nebel beziehungsweise ein gasförmiges Medium in die Filtervorrichtung eingebracht werden.

Bei einer Filtervorrichtung der zuletzt beschriebenen Art k zwischen dem dem zweiten Zentralraum zugeordneten Einlasso und dem dem ersten Zentralraum zugeordneten Auslassorgan ei Reinigungseinrichtung vorgesehen sein. In der Reinigungseinrichtung können die aus der Filtervorrichtung durch das Auslassorgan austretenden, aus dem gasförmigen Strömungsmittel ausgefilterten Partikel gereinigt werden, beispielsweise die Feststoffe von gasförmigen Anteilen der filternden Partikel getrennt werden, wonach die gasförmige Anteile durch das Einlassorgan wieder in die Filtervorrich eingebracht werden können. Auf diese Weise ist es möglich, der Filtervorrichtung die gewünschten Druckverhältnisse aufrechtzuerhalten.

Die zur Speicherung des Filtermediums vorgesehenen Substra können beispielsweise aus einem Schaumstoffmaterial, aus e Schaumkeramik, aus einem Metallgeflecht oder dergleichen

bestehen. Als Filtermedium kann Glycerin, Glykol, oder ein Gemisch aus Glycerin und Glykol verwendet werden, wobei dies Filtermedium noch bestimmte Zusätze wie Si02, A1203, Duftstoffe, oder dergleichen zugegeben sein können.

Mit einer derartigen Filtervorrichtung ergibt sich eine ausgezeichnete Filterwirkung für feste, flüssige oder gasförmige, geladene oder ungeladene Partikel, die mit einem die Filtervorrichtung eingeleiteten gasförmigen Strömungsmit transportiert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, da eine derartige Filtervorrichtung eine lange Einsatz- bzw. Standzeit aufweist, so dass eine solche Filtervorrichtung beispielsweise bei Automobilen im Bereich der Frischluftzufu wartungsfrei Anwendung finden kann.

Mindestens einige Filterelemente können an einen Pol einer Gleichspannungsquelle angeschlossen sein. Dadurch können an Filterelemente entsprechend geladene Ionen angezogen werden.

Eine weiter verbesserte gezielte Filterung von bislang noch nicht ausreichend auszufilternden Partikeln wird ermöglicht, wenn die Filterelemente zu Gruppen zusammengefasst sind, wob jeder einzelnen Filterelement-Gruppe eine eigene Sammel-, Förder- und Ausgabeeinrichtung zugeordnet ist. Durch eine solche Ausbildung der Filtervorrichtung ist es möglich, dass die einzelnen Filterelement-Gruppen mit unterschiedlichen Filtermedien benetzt sind. Mit derartigen unterschiedlichen Filtermedien ist es möglich, aus dem die Filtervorrichtung durchströmenden gasförmigen Strömungsmedium in den einzelnen Filterelement-Gruppen gezielt die mit dem gasförmigen Strömungsmedium transportierten festen, flüssigen beziehungsweise gasförmigen Schadstoffpartikel auszufiltern. Ausserdem ist es mit einer solchen Filtervorrichtung möglich unterschiedliche Filtermedien anzuwenden, die miteinander ni

verträglich sind. In einem solchen Fall ist es selbstverständlich erforderlich, die unterschiedlichen Filtermedien in den zugehörigen Filterelemen -Gruppen festzuhalten, das heisst auf diese Filterelemen -Gruppen zu begrenzen.

Als zweckmässig hat es sich erwiesen, dass mindestens einzel Filterelement-Gruppen mit je einer eigenen Kühlungs- und/ode Erwärmungseinrichtung für das zugehörige Filtermedium ausgebildet sind. Mit solchen Kühlungs- beziehungsweise Erwärmungseinrichtungen ist es möglich, die zu einzelnen Filterelement-Gruppen zugehörigen Filtermedien jeweils auf d für das Filtermedium optimalen Temperatur zu halten, wobei unterschiedliche Filtermedien der Filtervorrichtung auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt beziehungsweise abgekü werden können.

Mindestens einige der Filterelement-Gruppen können mit einer eigenen Reinigungs- bzw. Regenerierungseinrichtung für das zugehörige Filtermedium ausgestattet sein. Mit einer solchen Reinigungseinrichtung ist es möglich, das Filtermedium der entsprechenden Filterelement-Gruppe aus der Filtervorrichtun auszuleiten, in der Reinigungseinrichtung zu reinigen und da gereinigte Filtermedium wieder in die Filtervorrichtung zurückzuleiten. Desgleichen ist es möglich, mit Hilfe der Regeneriereinrichtung ein verbrauchtes Filtermedium zu regenerieren und im regenerierten Zustand in die Filtervorrichtung zurückzuleiten. Mit einer Filtervorrichtun der zuletzt genannten Art ergibt sich somit der Vorteil eine sehr langen Einsatzdauer.

Bei dem Filtermedium handelt es sich vorzugsweise um Glyceri Glykol oder eine Mischung aus Glycerin mit Glykol, wobei ein solchen Fiitermedi m Zusätze von beispielsweise Si02, A1201,

Duftstoffe oder dergleichen zugegeben sein können. Mindesten ein Filtermedium für mindestens eine Filterelement-Gruppe ka eine Kultur von Enzymen enthalten. Desgleichen ist es möglic dass mindestens ein Filtermedium eine Bakterienkultur enthäl In Abhängigkeit von den mit Hilfe der Filtervorrichtung auszufilternden Schadstoffpartikeln kann mindestens ein Filtermedium mindestens einer Filterelement-Gruppe auch Mikroorganismen enthalten. Durch derartige Enzym- und/oder Bakterienkulturen beziehungsweise durch Mikroorganismen ist möglich, in den einzelnen Filterelementen beziehungsweise Filterelement-Gruppen Schadstoffpartikel gezielt auszufilter so dass sich eine Filtervorrichtung mit ausgezeichneten Filtereigenschaften ergibt. Derartige Filtermedien können au dazu geeignet sein, den Aggregatzustand von Schadstoffpartik umzuwandeln, so kann es beispielsweise mit Hilfe von Mikroorganismen möglich sein, flüssige Schadstoffpartikel in gasförmige umzuwandeln.

Für das jeweilige organische Filtermedium ist vorzugsweise e Überlebensspeichereinrichtung vorgesehen. Eine solche Überlebensspeichereinrichtung hat den Zweck, das jeweilige organische Filtermedium am Leben und damit wirksam zu halten wenn die Filtervorrichtung eine bestimmte Zeit lang nicht zu Einsatz gelangt, so dass das organische Filtermedium nicht m den zu seinem Überleben erforderlichen Stoffen versorgt wird Während dieses Zeitraumes wird das jeweilige organische Filtermedium mittels der Überlebensspeichereinrichtung mit d zu seinem Weiterleben erforderlichen Stoffen versorgt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Gehäuse vorgesehen ist, das zwischen einem Einlass und einem Auslass entlang seiner Längserstreckung einen sich ändernden Innenquerschnitt aufweist, wobei die im Gehäuse angeordneten Filterelemente beziehungsweise Filterelement-Gruppen jeweils

eine dem entsprechenden Innenquerschnitt des Gehäuses entsprechende Grundfläche aufweisen. Dadurch ist es möglich, dass die Filterelemente beziehungsweise Filterelement-Gruppen vom die Filtervorrichtung durchströmenden Strömungsmedium mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchströmt werden. Somit kann die Geschwindigkeit des mit Schadstoffpartikeln befrachteten gasförmigen Strömungsmediums in den einzelnen Filterelementen beziehungsweise Filterelement-Gruppen optimal an die in diesen Filterelementen beziehungsweise Filterelemen Gruppen gezielt auszufilternden Schadstoffpartikel angepasst werden. Durch passende Wahl des Filtermediums in jeder einzelnen Filterelement-Gruppe und durch geeignete Wahl der Geschwindigkeit des gasförmigen Strömungsmediums in der entsprechenden Filterelement-Gruppe ist es möglich, in den nacheinander angeordneten Filterelement-Gruppen gezielt und optimal die einzelnen festen, flüssigen oder gasförmigen Schadstoffpartikel auszufiltern. Auf diese Weise ergibt sich eine Filtervorrichtung mit ausgezeichneten Filtereigenschafte und mit dem weiteren erheblichen Vorteil, dass unterschiedlichste Kombinationen von Filtermedien und Strömungsgeschwindigkeiten kombinierbar sind, so-dass eine solche Filtervorrichtung in einem weiten Anwendungsgebiet Einsatz finden kann.

Der Innenquerschnitt des Gehäuses nimmt in Richtung vom Einla zum Auslass der Filtervorrichtung vorzugsweise ab. Damit nimm die Geschwindigkeit des Strömungsmediums in der Filtervorrichtung von einer Filterelement-Gruppe zur nächsten beziehungsweise zu den darauf folgenden Filterelement-Gruppen zu, so dass sich eine sehr gute Filterwirkung ergibt. Es hat sich nämlich gezeigt, dass bei einer konstanten Strömungsmittelgeschwindigkeit schwerere Schadstoffpartikel besser ausgefiltert werden als leichte Schadstoffpartikel. Andererseits wurde in Betriebsversuchen festgestellt, dass d

Filterwirkung von Schadstoffpartikeln einer bestimmten Masse, das heisst eines bestimmten Gewichtes, mit zunehmender StrÖmungsmittelgeschwindigkeit immer besser wird. Das bedeute dass eine möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit wünschenswe ist. Die Strömungsmittelgeschwindigkeit ist jedoch durch den Aufbau der Filtervorrichtung und durch die zur Anwendung gelangenden Materialien für die Filterelemente nach oben hin begrenzt. Deshalb ist es günstig, in den dem Einlass der Filtervorrichtung benachbarten Filterelement-Gruppen zuerst d schweren Schadstoffpartikel auszufiltern, wozu eine vergleichsweise kleine Strömungsmittelgeschwindigkeit ausreichend ist, und erst in vom Einlass weiter entfernten Filterelement-Gruppen dann die leichten Schadstoffpartikel au dem die Filtervorrichtung durchströmenden Strömungsmedium auszufiltern, was durch Erhöhung der Strömungsgschwindigkeit ermöglicht wird.

Der Innenquerschnitt des Gehäuses kann in Richtung vom Einlas zum Auslass kontinuierlich oder vorzugsweise stufenweise abnehmen. Bei einer stufenweisen Ausbildung des Gehäuses ergi sich der Vorteil, dass die Filterelemente der zu den einzelne Stufen zugehörigen Filterelement-Gruppen gleich gross sind, s dass der Aufwand für die Herstellung der Filterelemente beziehungsweise Filterelement-Gruppen unerheblich ist.

Die erfindungsgemässe Filtervorrichtung kann in jeder beliebigen Lage zum Einsatz gelangen. Als vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, dass die Filtervorrichtung in einer horizontalen Lage zum Einsatz gelangt, das heisst, dass die zwischen dem Einlass und dem Auslass des Gehäuses der Filtervorrichtung gegebene Längserstreckung des Gehäuses mindestens annähernd horizontal ausgerichtet ist. Die Filterelemente sind in diesem Fall vorzugsweise gegen die zwischen dem Einlass und dem Auslass verlaufende Längsachse d

Gehäuses von vorne oben nach hinten unten unter einem Neigungswinkel geneigt angeordnet. Dieser Neigungswinkel ist vorzugsweise an die Resultierende angepasst, die sich durch horizontal verlaufende Komponente der Strömungsgeschwindigke des Strömungsmediums und durch die vertikale

Gravitationskomponente ergibt. Durch diese geneigte Anordnun der Filterelemente bzw. Filterelement-Gruppen wird somit ein ungewolltes Abtropfen flüssigen Filtermediums von den einzel Filtermedien der Filterelement-Gruppen verhindert.

Der Neigungswinkel der einzelnen Filterelemente beziehungswe der Neigungswinkel der Filterelemente der verschiedenen Filterelement-Gruppen kann in Abhängigkeit von der An- beziehungswweise Durchströmgeschwindigkeit des Strömungsmed abhängig eingestellt beziehungsweise veränderbar sein. Bei einer unveränderbaren festen Einstellung des Neigungswinkel ergibt sich nur eine mittlere Annäherung beziehungsweise Anpassung an die Durchströmgeschwindigkeit des Strömungsmediums. Wenn der Neigungswinkel veränderbar ist, es möglich, eine genaue Anpassung durchzuführen. Im zuerst genannten Fall ergibt sich eine einfachere Ausbildung der Filtervorrichtung als im zuletzt genannten Fall mit veränderbarem Neigungswinkel.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich au der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Filtervorrichtung.

Es zeigen -:

Figur 1 eine teilweise aufgeschnittene, verkleinert dargestellte Filtervorrichtung in einer Seitenansich ,

Figur 2 eine vergrösserte Darstellung des Details II in Figur 1,

Figur 3 einen Abschnitt einer Ausbildung des

Filterelementes in einer Schnittdarstellung,

Figur 4 eine der Figur 3 entsprechende Schnittdarstellun einer zweiten Ausbildung eines abschnittweise dargestellten Filterelementes,

Figur 5 einen Längsschnitt durch zwei abschnittweise dargestellte, benachbarte Filterelemente,

Figur 6 eine der Figur 5 entsprechende Darstellung durch eine andere Ausbildung zweier voneinander beabstandeter, benachbarter Filterelemente,

_* *

Figur 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausbildung eines abschnittweise dargestellten Filterelement der Filtervorrichtung, und

Figur 8 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Filtervorrichtung.

Figur 1 zeigt eine Filtervorrichtung 10 mit einem Gehäuse 12 das einen Einlassanschluss 14 und einen Auslassanschluss 16 aufweist. Durch den Einlassanschluss 14 wird in die Filtervorrichtung 10 ein gasförmiges Strömungsmittel eingeleitet, das mit festen, flüssigen und/oder gasförmigen Partikeln befrachtet ist, die mit Hilfe der Filtervorrichtun 10 aus dem gasförmigen Strömungsmittel ausgefiltert, das hei vom gasförmigen Strömungsmittel getrennt werden sollen. Zu

diesem Zweck weist die Filtervorrichtung 10 eine Anzahl Filterelemente 18 auf, die im Gehäuse 12 voneinander beabstandet hintereinander angeordnet sind. Die Filterelemen 18 werden nachfolgend in Verbindung mit den Figuren 2 bis 7 detailliert beschrieben.

In Figur 1 sind einige Filterelemente 18 in einer horizontal angeordneten Filtervorrichtung 10 mindestens annähernd verti stehend gezeichnet. Selbstverständlich ist es auch möglich, Filtervorrichtung 10 in einer beliebigen anderen Stellung vorzusehen und zu betreiben. Beispielsweise wäre es möglich, die Filtervorrichtung 10 vertikal anzuordnen, so dass die Filterelemente 18 in über- bzw. untereinander verlaufenden Horizontalebenen angeordnet sind. In diesem Fall ist es erforderlich, dass der Einlassanschluss 14 oben und dass de Auslassanschluss 16 unten angeordnet ist. Das hängt damit zusammen, dass die weiter unten detailliert beschriebenen Führungselemente mindestens von der Anströmseite der einzel Filterelemente wegstehen, die weiter unten in Bezug auf die Figuren 2 bis 7 noch verdeutlicht sind.

Figur 2 zeigt zwei voneinander beabstandet hintereinander angeordnete Filterelemente 18, von denen jedes ein plattenförmiges Trägerelement 20 aus einem für das Filterme undurchlässigen Material und ein zur Speicherung eines Filtermediums vorgesehenes Substrat 22 aufweist. Das Substr 22 ist auf der Anströmseite des zugehörigen plattenförmigen Trägerelementes 20 vorgesehen. Bei dem plattenförmigen Trägerelement 20 kann es sich um ein Metallblech, um eine Kunststoffplatte oder dergleichen handeln. Das Substrat 22 aus einem Kunststoffschaummaterial, aus einer Schaumkeramik aus einem Drahtgeflecht oder dergleichen bestehen. Jedes plattenförmige Trägerelement 20 ist mit Führungselementen 2 ausgebildet, die vom Trägerelement 20 auf der Anströmseite

vorstehen und als Kragen ausgebildet sind. Durch die kragenförmigen Führungselemente 24 werden Durchbrechungen 2 festgelegt, durch welche das gasförmige Strömungsmittel dur die einzelnen Filterelemente 18 hindurchströmt. In Figur 2 durch geschwungene dünne Linien 28 die Strömung des gasförm Strömungsmittels zwischen benachbarten Filterelementen 18, heisst zwischen gegeneinander versetzte Durchbrechungen 26 benachbarter Filterelemente 18 schematisch angedeutet. Die Linie 30 verdeutlicht schematisch die Flugbahn relativ schw Partikel, wobei der Krümmungsradius dieser Flugbahn infolge vergleichsweise grossen Masse der Partikel relativ gross is Die Linie 32 bezeichnet die Flugbahn eines etwas leichteren Partikels, wobei die entlang der Linien 30 und 32 fliegende Partikel auf dem Substrat 22 auftreffen und mit Hilfe des a beziehungsweise im Substrat 22 befindlichen Filtermediums a Filterelement 18 festgehalten werden. Dadurch ergibt sich e Ausfilterung von Partikeln aus dem gasförmigen Strömungsmit Durch geeignete Dimensionierung des Abstandes zwischen benachbarten Filterelementen 18, des Abstandes zwischen benachbarten, beispielsweise in einer Gittermatrix angeordneten, Durchbrechungen 26, des Durchmessers der Durchbrechungen 26 und der Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Strömungsmittels durch die Filtervorrichtung, d heisst durch die einzelnen Filterelemente 18 hindurch, ist möglich, aus dem gasförmigen Strömungsmittel die mit ihm transportierten festen, flüssigen und/oder gasförmigen Part auszufiltern.

Da die kragenförmigen Führungselemente 24 mit ihrem vom zugehörigen plattenförmigen Trägerelement 20 entfernten anströmseitigen Vorderende 34 über das zugehörige Substrat überstehen, wird das an jedem Substrat 22 vorhandene Filtermedium daran gehindert, vom gasförmigen Strömungsmitt durch die einzelnen Durchbrechungen 26 hindurch mitgerissen

werden. Demzufolge ist der Verlust an Filtermedium vemachlässigbar gering, so dass sich eine wartungsfreie Filtervorrichtung ergibt.

Figur 3 zeigt einen Abschnitt eines plattenförmigen Trägerelementes 20 eines Filterelementes 18 _τ welches mit kragenförmigen Führungselementen 24 ausgebildet ist, von de nur ein kragenförmiges Führungselement 24 gezeichnet ist. D kragenförmige Führungselement 24 steht von der Anströmseite plattenförmigen Trägerelementes 20 mindestens annähernd senkrecht weg, wobei durch das kragenförmige Führungselemen eine Durchbrechnung 26 bestimmt ist. Durch diese Durchbrech 26 kann das gasförmige Strömungsmittel, das mit auszufilte festen, flüssigen beziehungsweise gasförmigen Partikeln befrachtet ist, durchströmen. Wie unter Bezugnahme auf die Figur 2 weiter oben beschrieben worden ist, werden an den einzelnen Filterelementen 18 diverse Partikel (siehe die Li 30, 32 in Figur 2) ausgefiltert. Zu diesem Zweck ist jedes Filterelement 18 mit einem Substrat 22 versehen, das auf de Anströmseite des zugehörigen Trägerelementes 20 vorgesehen Die einzelnen kragenförmigen Führungselemente 24 weisen auc bei der in Figur 3 gezeichneten Ausbildung des Filterelemen 18 eine axiale Höhe auf, die grösser ist als die Wanddicke das Filtermedium aufweisenden Substrates 22. Bei der in Fi gezeichneten Ausbildung ist das kragenförmige Führungselem 24 an seinem vom plattenförmigen Trägerelement 20 entfernt anströmseitigen Vorderende 34 zu einem Bördelrand 36 aufgeweitet. Durch diesen Bördereirand 36 ergibt sich ein weiter verbesserter Rückhalt des im beziehungsweise am Sub 22 vorhandenen Filtermediums, so dass das Filtermedium auc sehr grossen Strömungsgeschwindigkeiten des durch die Durchbrechungen 26 hindurchströmenden gasförmigen Strömungsmittels nicht durch die Durchbrechungen 26 mit hindurchgerissen wird. Dadurch ergibt sich eine weitere

Verbesserung der Filterwirkung und gleichzeitig eine weitere Verbesserung der Wartungsfreiheit einer mit derartigen Filterelementen 18 ausgestatteten Filtervorrichtung.

In Figur 4 ist ein Filterelement 18 abschnittweise in einer Schnittdarstellung gezeichnet, bei dem das/jedes Führungselement mit einem ersten Endabschnitt 38 auf der Anströmseite über das plattenförmige Trägerelement 20 beziehungsweise über das Substrat 22 für das Filtermedium übersteht, und bei dem ein zweiter Endabschnitt 40 rückseitig über das plattenförmige Trägerelement 20 übersteht. Das Führungselement 24 ist hierbei als Venturidüse ausgebildet, d heisst die Durchbrechung 26 weist einen venturidüsenartigen Verlauf auf. Auch bei dieser Ausbildung des/jedes Filterelementes 18 ist das Vorderende 34 mit einem Bördelrand 36 ausgebildet, um ein ungewolltes Mitreissen von im/am Substrat 22 vorhandenem Filtermedium sicher zu verhindern. Befestigungsorgane 42 und 44 dienen dazu, die einzelnen Führungselemente 24 an den zugehörigen Filterelementen 18 mechanisch fest zu fixieren. Die Befestigungsorgane 44 sind a Ansätze ausgebildet, die um die zugehörigen Führungselemente umlaufen, und die Befestigungsorgane 42 können beispielsweise als noppenförmige Erhebungen ausgebildet sein. Um mit derartigen Befestigungsorganen 42 und 44 eine Befestigung der Führungselemente 24 an den einzelnen Filterelementen 18 zu bewerkstelligen, können die zugehörigen plattenförmigen Trägerelemente 20 und die entsprechenden Substrate 22 mit den noppenförmigen Befestigungsorganen 42 entsprechenden in axial Richtung verlaufenden Längsausnehmungen ausgebildet sein, wodurch sich an sich bekannte Bajonettverschlüsse ergeben. We das Material der Führungselemente 24 ausreichend elastisch nachgiebig ist, kann die Befestigung der Führungselemente 24 auch durch einfache Schnapp-Rastverbindung erfolgen. Venturidüsenartig ausgebildete Führungselemente 24 ergeben de

besonderen Vorteil, dass der Druckverlust für das die Durchbrechungen 26 durchstörmende gasförmige Strömungsmitte auch bei relativ hohen Strömungsgeschwindigkeiten vergleichsweise gering ist, so dass die Antriebsenergie zum Durchleiten des Strömungsmittels durch die Filtervorrichtun relativ klein sein kann.

In Figur 5 sind zwei hintereinander und voneinander beabsta angeordnete Filterelemente 18 abschnittweise längsgeschnitt dargestellt, von denen jedes plattenförmige Trägerelement z voneinander beabstandete Aussenwände 46 und 48 aufweist, zwischen denen ein Zentralraum 50 festgelegt ist. Die beide Aussenwände 46 und 48 weisen miteinander fluchtende Ausnehmungen 52 auf. Auf der Vorderseite der anströmseitige ersten Aussenwand 46 jedes Filterelementes 19 ist ein Subst 22 für ein Filtermedium vorgesehen. Jedes Substrat 22 ist m Ausnehmungen 54 ausgebildet, die den Ausnehmungen 52 der Aussenwände 46 in ihrer Verteilung und in ihrer Grosse entsprechen. Durch die Ausnehmungen 52 der Aussenwände 46 u 48 und durch die Ausnehmungen 54 des zugehörigen Substrates erstrecken sich die zugehörigen Führungselemente" 23 abdich hindurch. Auch bei dieser Ausbildung sind die Führungselem 24 an ihrem anströmseitigen Vorderende 34 mit einem aufgeweiteten Bördelrand 36 ausgebildet. Die BezugsZiffer bezeichnet wieder Strömungslinien des mit Partikeln befrachteten gasförmigen Strömungsmittels, das durch die einzelnen Durchbrechungen 26 der hintereinander angeordnet und voneinander beabstandeten Filterelemente 18 durchström Die BezugsZiffern 30 und 32 bezeichnen wie in Figur 2 Flugbahnen schwerer aus dem gasförmigen Strömungsmittel herauszufilternder Partikel, die am Substrat 22 mit Hilfe Filtermediums festgehalten werden.

Bei der in Figur 5 gezeichneten Ausbildung der Filtervorrichtung sind die rückseitigen zweiten Aussenwände der einzelnen Filterelemente 18 mit Durchtrittsöffnungen 56 ausgebildet, die von den Ausnehmungen 52 beabstandet sind. Durch die Durchtrittsöffnungen 56 ist es möglich, vom Zentralraum 50 der einzelnen Filterelemente 18 ein Medium i den zwischen den Filterelementen 18 befindlichen Filterraum austreten zu lassen. Die Pfeile 60 verdeutlichen diesen Austritt eines Mediums aus dem Zentralraum 50 jedes einzeln Filterelementes 18. Bei diesem Medium kann es sich beispielsweise um einen Flüssigkeitsnebel handeln, der an auszufilternden Partikeln kondensieren kann und der damit d auszufilternden Partikel schwerer macht, so dass sich eine Filterwirkung ergibt.

In Figur 6 ist ein Ausschnitt aus einer Filtervorrichtung gezeichnet, der sich von dem in Figur 5 dargestellten Ausschnitt dadurch unterscheidet, dass nicht die rückseitig zweiten Aussenwände 48 der Trägerelemente der voneinander beabstandet hintereinander angeordneten Filterelemente 18 m Durchtrittsöffnungen (siehe Figur 5) ausgebildet sind, sond die anströmseitigen ersten Aussenwände 46 und die auf der Vorderseite der ersten Aussenwände 46 befindlichen Substrat 22. Die Substrate 22 und die ersten Aussenwände 46 sind bei in Figur 6 gezeichneten Ausbildung mit Durchtrittsöffnungen ausgebildet, die von den Durchbrechungen 26 der Filtereleme 18 beabstandet sind. Mit der Bezugsziffer 28 sind auch in F 6 einige Strömungslinien des gasförmigen Strömungsmittels bezeichnet, entlang denen das gasförmige Strömungsmittel di Durchbrechungen 26 benachbarter Filterelemente 18 durchströ Die Bezugsziffern 30 und 32 bezeichnen Flugbahnen unterschiedlich schwerer Partikel, die mit dem gasförmigen Strömungsmittel (siehe Linien 28) transportiert werden und vom gasförmigen Strömungsmittel getrennt werden sollen, um

dem gasförmigen Strömungsmittel ausgefiltert zu werden. Entl der Flugbahn 30 bewegen sich schwere Partikel, die mit Hilfe des am Substrat 22 befindlichen Filtermediums am Substrat 22 festgehalten werden. Entlang der Flugbahn 32 bewegen sich e leichtere Partikel, die zu den Durchtrittsöffnungen 62 gele werden und durch die Durchtrittsöffnungen 62 hindurch in de Zentralraum 50 gelangen, der durch die Aussenwände 46 oder jedes Filterelementes 18 begrenzt ist. Auf diese Weise ist möglich, aus der Filtervorrichtung gezielt bestimmte Partik an bestimmten Orten auszusondern.

Figur 7 zeigt eine Ausbildung eines Filterelementes 18, bei zwischen der anströmseitigen ersten Aussenwand 46 und der rückseitigen zweiten Aussenwand 48 eine Zwischenwand 64 vorgesehen ist, durch die der Zentralraum in zwei voneinand getrennte Zentralräume 66 und 68 unterteilt wird. Auf der Anströmseite der ersten Aussenwand 46 ist auch bei dieser Ausbildung ein Substrat 22 für ein Filtermedium vorgesehen. Durchbrechungen 26, die mittels Führungselementen 18 begren sind, durchdringen das Substrat 22, die beiden Aussenwände und 48 und die Zwischenwand 64 des entsprechenden Filterelementes 18. Entsprechend der in Figur 6 dargestellt Ausbildung ist das Substrat 22 und die erste Aussenwand 46 jedes Filterelementes 18 mit Durchtrittsöffnungen 62 ausgebildet, die zwischen dem Filterraum 58 und dem ersten Zentralraum 66 eine fluidische Verbindung herstellen. Entsprechend der in Figur 5 gezeichneten Ausbildung ist bei in Figur 7 gezeichneten Ausführungsform auch die zweite Aussenwand 48 mit Durchtrittsöffnungen 56 ausgebildet, die zwischen dem zweiten Zentralraum 68 und dem Filterraum 58 e fluidische Verbindung herstellen. Der erste Zentralraum 66 mit einem Auslassorgan 70 ausgebildet, das in Figur 7 nur schematisch durch ein Kästchen angedeutet ist. Ein Einlasso 72 ist schematisch durch ein Kästchen angedeutet, das mit d

zweiten Zentralraum 68 fluidisch verbunden ist. Zwischen dem Auslassorgan 70 und dem Einlassorgan 72 ist eine Reinigungseinrichtung 74 vorgesehen, die mit dem Einlass- un Auslassorgan 72, 70 mittels Rohrleitungen 76 verbunden ist. der Reinigungseinrichtung 74 können die im ersten Zentralrau 66 gesammelten Partikel gereinigt werden, wobei beispielswei feste Anteile von gasförmigen Anteilen der ausgefilterten Partikel getrennt werden. Die gasförmigen Anteile können dan durch das Einlassorgan 72 in den zweiten Zentralraum 68 und durch die Durchtrittsöffnungen 56 in den Filterraum 58 zurückgeleitet werden, so dass der Druckverlust in der Filtervorrichtung vernachlässigbar klein bleibt.

Figur 8 zeigt eine Filtervorrichtung 10 mit einem Gehäuse 12, das einen Einlassanschluss 14 und einen Auslassanschluss 16 aufweist. Durch den Einlassanschluss 14 wird in die Filtervorrichtung 10 ein gasförmiges Strömungsmittel eingeleitet, das mit festen, flüssigen oder gasförmigen Partikeln befrachtet ist, die mit Hilfe von in der Filtervorrichtung 10 angeordneten Filterelementen 18 aus dem gasförmigen Strömungsmittel ausgefiltert, das heisst vom gasförmigen Strömungsmittel getrennt werden. Die Filtereleme 18 sind zu Gruppen zusammengefasst, wobei jeder einzelnen Filterelement-Gruppe eine eigene Sammeleinrichtung 1, eine eigene Fördereinrichtung 2 und eine eigene Ausgabeeinrichtun zugeordnet ist. Jede Sammeleinrichtung 1 ist mittels einer Rohrleitung 4 mit der zugehörigen Fördereinrichtung 2 fluidi verbunden, wobei es sich bei dieser Fördereinrichtung 2 um e Pumpe handeln kann. Die Fördereinrichtung 2 ist mit der zugehörigen Ausgabeeinrichtung 3 mittels einer Rohrleitung 4 fluidisch verbunden. In die Rohrleitung 4a der/jeder Filterelement-Gruppe ist eine Kühlungs- beziehungsweise Erwärmungseinrichtung 5 eingeschaltet, mit deren Hilfe das i einem Kreislauf umlaufende beziehunσsweie durch die

Fördereinrichtung 2 umgewälzte Filtermedium wunschgemäss gekühlt beziehungsweise erwärmt werden kann, um das Filtermedium auf einer für Filterzwecke optimalen Temperatur halten. Ausserdem ist in jede Rohrleitung 4a einer entsprechenden Filterelement-Gruppe eine Reinigungs- beziehungsweise Regeneriereinrichtung 6 eingeschaltet. Mit d BezugsZiffer 7 ist eine Überlebensspeichereinrichtung bezeichnet, die in eine Rohrleitung 4a eingeschaltet ist. Zw Umschalteinrichtungen 8 und 9 sind mittels einer Bypassleitu 4b miteinander verbunden und in die die

Überlebensspeichereinrichtung 7 aufweisenden Rohrleitungen 4 beziehungsweise 4a des in Figur 8 rechts dargestellten dritt Kreislaufes eingeschaltet. Aus Figur 8 ist ein Gehäuse 12 de Filtervorrichtung 10 ersichtlich, dessen Innenquerschnitt si zwischen dem Einlass 14 und dem Auslass 16 stufenweise änder das heisst, der stufenweise abnimmt. Dadurch wird die Strömungsmittelgeschwindigkeit zwischen der linken ersten Filterelement-Gruppe und der rechten dritten Filterelement- Gruppe entsprechend stufenweise grösser. Aus dieser Figur is auch zu erkennen, dass der Neigungswinkel der Filterelemente der verschiedenen Filterelement-Gruppen entsprechend der grösser werdenden Strömungsmittelgeschwindigkeit grösser wir Die einzelnen Filterelement-Gruppen 18 können mit demselben Filtermedium oder vorzugsweise mit unterschiedlichen Filtermedien versorgt werden. Das ist möglich, weil die einzelnen Filterelement-Gruppen jeweils einen eigenen Kreisl für das entsprechende Filtermedium aufweisen.

Eine Beschreibung der einzelnen Sammeleinrichtungen 1 und d Ausgabeeinrichtungen 3 kann beispielsweise der DE 37 11 294 entnommen werden. Desgleichen sollte sich erübrigen, die Kühlungs- beziehungsweise Erwärmungseinrichtungen 5, die Reinigungs- beziehungsweise Regeneriereinrichtungen 6 beziehungsweise die Überlebensspeichereinrichrung 7 detaill

zu beschreiben, weil derartige Einrichtungen an sich bekann sind. Die Überlebensspeichereinrichtung 7 ist mit der zugehörigen Fördereinrichtung 2, der zugehörigen Kühlungs- beziehungsweise Erwärmungseinrichtung 5 und der zugehörigen Reinigungs- beziehungsweise Regeneriereinrichtung 6 durch d Rohrleitungen 4a und 4b verbunden, wenn die beiden Umschalteinrichtungen 8 und 9 in der entsprechenden Schaltstellung stehen. In dieser Schaltstellung der Umsehalteinrichtungen 8 und 9 ist die fluidische Verbindung zugehörigen Ausgabeeinrichtung 3 beziehungsweise die Verbin zwishen der zugehörigen Sammeleinrichtung 1 und der Umschalteinrichtung 9 unterbrochen. Es ist jedoch auch mögl die Überlebensspeichereinrichtung 7 mit der entsprechenden Ausgabeeinrichtung 3 fluidisch zu verbinden, um in den Filterelementen 18 der zugehörigen Filterelement-Gruppe ein Versorgung des in dieser Filterelement-Gruppe befindlichen Filtermediums zum Überleben desselben während eines längere Nichtgebrauches der Filtervorrichtung 10 zu gewährleisten.