DD293637A5 - Luftbehandlungssystem - Google Patents

Abstract

Das System zur Behandlung von Luft enthaelt eine vorzugsweise drahtfoermige Koronaelektrode und eine luftdurchlaessige Auffangelektrode, welche konzentrisch um die Koronaelektrode herum angeordnet ist. Die Koronaelektrode und die Auffangelektrode sind mit einer entsprechenden Klemme oder einem Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden, deren Spannung derart ist, dasz sie eine Koronaentladung an der Koronaelektrode verursacht. Diese Koronaentladung erzeugt Luftionen und fuehrt zu einem sogenannten Ionenwind durch die Auffangelektrode. Die Auffangelektrode kann eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen, und Luft stroemt durch ein oder beide offenen Enden derselben in die Auffangelektrode hinein und tritt aus der Auffangelektrode radial durch die luftdurchlaessige Wand derselben aus. Die Auffangelektrode kann auch in zwei oder mehr getrennte Teile unterteilt sein, welche im wesentlichen konzentrisch um die Koronaelektrode herum in gegenseitig gleichmaeszigen Abstaenden zueinander angeordnet sind. Das System enthaelt auszerdem Vorrichtungen zur Behandlung der Luft, z. B. mechanisch, elektrostatisch oder chemisch und/oder zur AEnderung der Temperatur der Luft. Diese Vorrichtungen sind benachbart oder unmittelbar radial auszerhalb der Auffangelektrode angeordnet und koennen auch in der Naehe der Lufteinlaszbereiche des Systems angeordnet sein. Fig. 1{Luft; Transport; Behandlung; Koronawind; Koronaentladung; Ionenwind; Koronaelektrode; Auffangelektrode; Gleichspannung; Temperatur; AEnderung}

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Transportieren von Luft und vorzugsweise auch zu einer weiteren Behandlung der transportierten Luft, eine derartige wie das Reiniger, der LuH von Aerosolen und/oder gasförmigen Verunreinigungen und/oder Erwärmen odei Abkühlen der Luft, indem ein sogenannter elektrischer lonenwind oder Koronawind als wirkliches Transportmedium der Luft Verwendung findet.

Charakteristik des bekanntun Standes der Technik

Es ist bekannt, Luft mit Hilfe des sogenannten elektrischen lonenwindes oder Koronawindes zu transportieren. Ein System, welches zur Erreichung dieses Zweckes konstruiert wurde, enthält im Prinzip eine Koronaelektrode und eine Auffangelektrode, welche gegenseitig in einem Abstand voneinander angeordnet sind und von denen jede mit einem entsprechenden Anschluß

oder Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden ist, wobei die Konfiguration der Koronaelektrode, die gegenseitige Potentialdifferenz und die Entfernung zwischen der Koronaelektrode und der Auffangelektrode derart sind, daß an der Koronaelektrode eine Koronaentladung hervorgerufen wird, welche Luftionen erzeugt. Die Luftionen, welche auf diese Weise erzeugt wurden, wandern unter dem Einfluß des elektrischen Feldes, welches sich zwischen der Koronaelektrode und der Auffangelektrode erstreckt, schnell zu der Auffangelektrode, wo sie ihre elektrische Ladung übergeben. Während ihrer Bewegung entlang dieses Pfades kollidieren die Ionen mit elektrisch neutralen Luftmolekülen und übertragen ihre elektrostatischen Kräfte auf dieselben, derart, daß sie diese Luftmoleküle in die Richtung zu der Auffangelektrode ziehen und auf diese Weise Luft in der Form eines sogenannten lonenwindes oder Koi nawindes transportieren. Systeme zum Transportieren von Luft dieser Art sind in der internationalen Patentanmeldung PCT/SE 85/00538 beschrieben und dargestellt. Wie aus dieser internationalen Patentanmeldung ersehen werden kann, ist es möglich, signifikante Geschwindigkeiten und Durchgangsmengen für den Luftstrom mit Hilfe eines derartigen lonenwindes oder Koronawindes zu erreichen. Hohe Wirkungsgrade sind jedoch abhängig von einem großen Potentialunterschied zwischen der Koronaelektrode und der Auffangelektrode, mit dem Ziel, in der Lage zu sein, eine Koronaentladung aufrechtzuerhalten, wenn die Koronaelektrode in einer beachtlichen Entfernung voneinander angeordnet sind. Ein hoher Koronastrom, welcher an sich eine hohe Geschwindigkeit des Luftstromes und eine große Durchflußmenge an Luft zur Folge hat, weist den Nachteil auf, daß er ein Ansteigen bei der (Erzeugung von chemischen Verbindungen, in erster Linie Ozon und Oxide des Stickstoffs, in der Nachbarschaft der Koronaelektrode zur Folge hat, welche als ernsthafte Reizstoffe und sogar als eine gesundheitliche Gefahr für menschliche Wesen erkannt wurden. Infolgedessen ist es erwünscht, einen mäßigen Koronastrom anzuwenden und die Koronaelektrode und die Auffangelektrode in einem großen Abstand voneinander anzuordnen. Es ist auch aus der genannten internationalen Patentanmeldung zu erkennen, die Koronaelektrode dieses bekannten Systems sorgfältig abzuschirmen, mit dem Ziel, zu verhindern, daß die Luftionen, welche von dieser erzaugt wurden, in eine andere Richtung wandern oder strömen, als zu der Auffangelektrode. Obgleich es erwünscht ist, eine große volumenmäßige Durchflußmenge zu erreichen, besteht nicht die gleiche Notwendigkeit, eine hohe Durchflußmenge der Luft zu erhalten, welche durch das System hindurchgeleitet wird, wenn ein System dieser Art nicht ausschließlich zum Transportieren von Luft Verwendung findet, das heißt lediglich als Ventilator, sondern auch zur Behandlung der Luft, welche transportiert wird, das heißt zum Reinigen der Luft von Verunreinigungen, welche in ihre enthalten sind, und/oder zum Verändern der Temperatur der Luft. Es werden bei dieser zweifachen Absicht der Verwendung eines derartigen Systems in Wirklichkeit geringe Luftfließgeschwindigkeiten bevorzugt, weil geringe Geschwindigkeiten zur Folge haben, daß die Verweilzeit der Luft in der Nähe der Behandlungsvorrichtungen für die Luft, welche in dem System eingeschlossen sind, vergrößert wird und dadurch eine größere Wirksamkeit erzielt wird, ohne daß es erforderlich wird, diesen genannten Vorrichtungen eine stark vergrößerte axiale Ausdehnung in der Richtung des · Luftdurchganges zu verleihen. Es wurde gefunden, daß Systemkonstruktionen, bei welchen die Auffang- und die Koronaelektroden in einem Kanal für den Durchfluß von Luft eingeschlossen sind, in welchem die Vorrichtungen zur Behandlung von Luft zusammen mit oder hinter der Auffangelektrode angeordnet sind, welches die normalste und offensichtlichste Konstruktion darstellt, beachtliche Nachteile aufweisen. Es wurde zum Beispiel gefunden, daß es sehr schwierig ist, eine gleichmäßige Verteilung der Geschwindigkeit über die gesamte Querschnittsfläche des Durchflußkanals zu erreichen; die ungleichförmige Verteilung der Geschwindigkeit verringert die Wirksamkeit der Vorrichtungen zur Behandlung der Luft. Es ist auch schwierig, einen beachtlichen Widerstand der Vorrichtungen zur Behandlung der Luft gegen den Durchfluß der Luft durch den Kanal zu vermeiden, und diese Widerstände machen eine Erhöhung der Potentialdifferenz zwischen der Koronaelektrode und der Auffangelektrode erforderlich. Dieses letztere Gegenmittel hat jedoch ernsthafte Nachteile einer höheren Ozon- und Stickstoffoxidbildung zur Folge. Darüber hinaus üben die Wände des Kanals, welche die Elektrodenanordnung umgeben, einen störenden Einfluß auf die Funktion der Koronaelektrode aus, derart, daß sie verhindern, daß sich die Koronaentladung und der Koronastrom in einer gewünschten wirkungsvollen Weise entwickeln.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Bildung unerwünschterchemischer Verbindungen und die Widerstände gegen die Luftströmung auf ein Minimum zu reduzieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes System zum Transportieren und zur Behandlung von Luft der im vorangegangenen beschriebenen Art zu schaffen, welches zumindest die meisten der im vorangegangenen erläuterten Probleme überwindet.

Das System zur Behandlung von Luft, enthaltend eine Koronaelektrode und wenigstens eine luftdurchlässige Auffangelektrode, die in einem Abstand von der genannten Koronaelektrode angeordnet ist, und weiterhin enthaltend eine Gleichspannungsquelle, von welcher ein Pol mit der Koronaelektrode verbunden ist, und der andere mit der Auffangelektrode, und bei welchem System die Konfiguration der Koronaelektrode und die Potentialdifferenz und die Entfernung zwischen der Koronarelektrode und der Auffangelektrode eine derartige ist, daß eine Koronaentladung an der Koronaelektrode auftritt, welche Luftionen erzeugt, ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Auffangelektrode im wesentlichen symmetrisch an c'ie Koronaelektrode herum angeordnet ist, auf einem Kreis, welcher dio Koronaelektrode konzentrisch umgibt.Dabei ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine Auffangelektrode sich um den gesamten Umfang des genannten Kreises herum erstreckt, wobei dann mindestens eine Auffangelektrode eine im wesentlichen zylindrische Ausdehnung aufweist. Es kann auch zweckmäßig sein, daß die genannte Auffangelektrode eine Vielzahl voneinander getrennte Elektrodenteile aufweist, welche gegenseitig das gleiche elektrische Potential aufweisen und welche im Verhältnis gegenseitiger Abstände voneinander um den Umfang des genannten Kreises herum angeordnet sind. Dann ist es vorteilhaft, wenn die genannten Elektrodenteile in ihrer Form gekrümmt sind und eine periphere Ausdehnung aufweisen, welche im wesentlichen mit der

peripheren Ausdehnung der Zwischenräume zwischen den gegenseitig benachbarten Teilen der Auffangelektrode um dengenannten Kreis herum übereinstimmt. Dabei können die genannten Auffang-Elektrodenteile eine im wesentlichenteilzylindrische Form aufweisen, oder die genannten Auffang-Elektrodenteile weisen einen Krümmungsradius auf, welcherkleiner Ist als die radiale Entfernung zu der Koronaelektrode.

Vorzugsweise ist die Koronaelektrode in Form eines Drahtes ausgeführt und derart angeordnet, daß sie im wesentlichen mit der Mittellinie des genannten Kreises übereinstimmt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die drahtförmige Koronaelektrode eine Länge aufweist, welche sich in axialer Richtung über die

axiale Längsausdehnung der Auffangelektrode hinaus erstreckt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das erfindungsgemäße System dadurch gekennzeichnet sein, daß Elemente dicht

um die Koronaelektrode herum angeordnet sind und eine chemisch rktive Substanz enthalten, welche dazu in der Lage ist,schädliche gasförmige Substanzen, welche durch die Koronaentladung erzeugt werden, zu absorbieren oder katalytischabzubauen. Es können auch Mittel für die getrennte Entfernung von Luft aus der unmittelbaren Nachbarschaft der

Koronaelektrodo und damit von schädlichen gasförmigen Substanzen, welche durch die Koronaentladung erzeugt werden, und

zur Rückgewinnung der auf diese Weise entfernten Luft und der sie begleitenden schädlichen gasförmigen Substanzenvorgesehen sein. Dann ist es vorteilhaft, wenn die genannten Vorrichtungen ein Rohr beinhalten, welches mit einer Vorrichtungzum Ansaugen von Luft verbunden ist und dessen eines Ende derart angeordnet ist, daß es sich in axialer Richtung zu dem einen

Ende der drahtförmigen Koronaelektrode erstreckt. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß das genannte System ein weiteres Rohr enthält, welches mit einer Druckluftquelle

verbunden ist und dessen eines Ende in axialer Richtung zu dem anderen Ende der genannten Koronaelektrode gerichtet ist, aufeine Weise, daß eine Luftströmung entlang der Koronaelektrode ausgerichtet wird.

In einer variablen Ausgestaltung der Erfindung können die genannten Mittel ein Rohr enthalten, welches eine perforierte Wand

aufweist und welches mit einer Vorrichtung zum Ansaugen von Luft verbunden ist und welches sich koaxial entlang der

Mittellinie des Kreises erstreckt, wobei dann die Koronaelektrode eine Vielzahl von drahtförmigen Elektrodenelementen

aufweist, welche parallel mit dem und an das genannte Rohr herum angeordnet sind. Es ist auch möglich, d&ß die genannten

Mittel eine Vielzahl von Rohren aufweisen, welche perforierte Wände besitzen und mit einer Vorrichtung zum Ansaugen von Luft

verbunden sind und welche parallel zu der und um die Koronaelektrode herum angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die genannte Vorrichtung Mittel enthält, um Luft über die Koronaelektrode zu blasen von dem einen Ende derselben, im rechten Winkel zur Längsrichtung der Elektrode und Mittel zum Entfernen der Luft durch Ansaugen an der entgegengesetzten Seite der Koronaelektrode in einer Richtung im wesentlichen im

rechten Winkel im Verhältnis zur Längsrichtung der Koronaelektrode.

Weiterhin können Vorrichtungen zur Behandlung von Luft benachbart oder radial außerhalb der Auffangelektrode angeordnet

sein, um die Luft zu behandeln, welche im wesentlichen radial aus der Auffangelektrode herausströmt.

Diese Vorrichtungen zur Behandlung von Luft können bei einer Ausführungsform an einem entsprechenden offenen axialen Ende der zylindrischen Auffangelektrode angeordnet sein, zur Behandlung der Luftströmung, welche im wesentlichen in axialer Richtung durch die offenen Enden in die Auffangelektrode eintritt. Bei einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung sind die Vorrichtungen zur Behandlung von Luft in den Zwischenräumen

zwischen den verschiedenen Teilen der Auffangelektrode angeordnet, um die Luft zu behandeln, welche durch diese

Zwischenräume in einer im wesentlichen radialen Richtung strömt. Eine weitere Ausführungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Vielzahl zylindrischer Auffangelektroden

enthält, welche eine zugehörige Koronaelektrode besitzen und um eine gemeinsame Achse herum in einem Verhältnis mitgegenseitigen axialen Abständen voneinander angeordnet sind, derart, daß sie einen ringförmigen Zwischenraum zwischenden gegenseitig benachbarten Auffangelektroden bilden, und dadurch, daß die Vorrichtungen zur Behandlung von Luft inentsprechenden ringförmigen Zwischenräumen für die Behandlung der Luft angeordnet sind, welche durch die genannten

Zwischenräume in einer im wesentlichen axialen Richtung hineinströmt. Die genannten Vorrichtungen zur Behandlung von Luft können dazu dienen, die Luftströmung mechanisch, elektrostatisch oder

chemisch zu reinigen und/oder die Temperatur der Luft zu verändern.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Entfernung zwischen der Koronaelektrode und der Auffangelektrode mindestens 5cm und vorzugsweise mindestens 8cm beträgt. Vorteilhaft ist es, wenn die zwei axial angeordneten Enden der zylindrischen Auffangelektrode offen sind und daß die axiale Länge der Auffangelektrode zwischen der Koronaelektrode und der Auffangelektrode übereinstimmt. Es kann auch das eine axial angeordnete Ende der zylindrischen Auffangalektrode auf eine luftdichte Weise verschlossen sein

und die axiale Länge der Auffangelektrode im wesentlichen mit der halben radialen Entfernung zwischen der Koronaelektrodeund der Auffangelektrode übereinstimmen.

Ausführungsbeispiele

Das grundlegende Prinzip der Erfindung zusammen mit denkbaren und vorteilhaften weiteren Ausführungen derselben sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Anzahl von beispielhaften Ausführungsvarianten der Erfindung und auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen

und 2: schematisch und in einem axialen beziehungsweise radialen Schnitt eine erste Ausführungsvariante des

erfindungsgemäßen Systems; Fig. 3,4, 5 und 6: schematisch in Form eines Beispiels verschiedene denkbare Konstruktionen einer Auffangelektrode zusammen mit

Vorrichtungen zur Behandlung von Luft, in einem System, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;

und 15: schematisch auf dem Wege eines Beispiels verschiedene denkbare Anordnungen in der Nähe der Koronaelektrode eines Systems, welches in Übereinstimmung mit der Erfindung konstruiert ist, zum Zwecke der Entfernung

schädlicherGase, welche durch eine Koronaentladung erzeugt werden; Fig. 11: schematisch und in einem radialen Schnitt eine zweite Ausführungsvariante eines Systems entsprechend der

Erfindung; Fig. 12: schematisch und in einem axialen Schnitt eine dritte Ausführungsvariante eines System* entsprechend der

Erfindung; Fig. 13 und 14: schematisch jeweils in einem radialen Schnitt weitere Ausführungsvarianten eines Systems entsprechend der Erfindung.

Das erfindungsgemäße System, welches in den Fig. 1 und 2 schematisch und auf dem Wege eines Beispiels dargestellt ist, enthält eine Koronaelektrode K, welche aus einem dünnen Draht besteht, welcher zwischen Haltern 1 einer geeigneten Ausführung gespannt ist, wobei diese Halter 1 nur schematisch dargestellt sind. Das System weist weiterhin eine Auffangelektrode M auf, welche eine hohle zylindrische Form aufweist, und welche die Koronarelektrode K umschließt und sich axial zu dieser erstreckt. Im Falle der dargestellten Ausführungsvariante besteht die Auffangelektrode M aus einem weitmaschigen Netzwerk aus elektrisch leitendem oder halbleitendem Material und wird zwischen Ringen 2 aus einem isolierten Material in ihrer Lage gehalten, wobei die genannten Ringe in einer geeigneten Weise befestigt sind, welche nicht dargestellt wurde. Die Koronaelektrode K und die Auffangelektrode M sind jeweils mit einer entsprechenden Klemme oder einem entsprechenden Pol einer Gleichspannungsquelle 3 verbunden, wobei die Spannung und die Entfernung zwischen der Koronaelektrode Kund der Auffangelektrode M, das heißt der Durchmesser der Auffangelektrode M, derart angepaßt sind, daß an der Koronaelektrode K eine Koronaentladung auftritt. Diese Koronaentladung führt zu einer Entstehung von Ionen, welche unter dem Einfluß des elektrischen Feldes, welches derart aufgebaut wird, zu der Auffangelektrode M wandern oder fließen, was wiederum einen Fluß von luft in die Richtung zu der Auffangelektrode M zur Folge hat. Bezüglich der Mechanismen, welche in dieser Beziehung stattfinden, wird der Leser auf die im vorangegangenen genannte internationale Patentanmeldung verwiesen, die eine detaillierte Beschreibung enthält. Im Falle des erfindungsgemäßen Systems wird folglich eine Luftströmung in der Weise erzeugt, wie sie in der Fig. 1 durch die Pfeile dargestellt ist, das heißt, die Luft fließt durch die offenen axialen Enden der hohlen zylindrischen Auffangelektrode M hinein und fließt im wesentlichen radial nach außen durch die luftdurchlässige Wandung derselben heraus.

Die dargestellte Elektrodenanordnung, in welcher die Auffangelektrode M die Koronaelektrode K konzentrisch umhüllt, schafft dadurch verschiedene signifikante Vorteile. Zum Beispiel tritt bei dieser Anordnung die Koronaentladung symmetrisch um die gesamte Koronaelektrode K herum auf, wodurch sie einen signifikant größeren gesamten Koronastrom ermöglicht, der mit einem unveränderten Potentialunterschied und einem unveränderten Abstand zwischen der Koronaelektrode K und der Auffangelektrode M erreicht werden kann als er mit einer Anordnung einer Auffangelektrode M und einer Koronaelektrode K erreicht werden kann, wie sie in der im vorangegangenen genannten internationalen Patentanmeldung beschrieben wurde. Alternativ dazu kann eine geringe Potentialdifferenz Verwendung finden, mit einem unveränderten Koronastrom. Es ist auch zu erkennen, daß die Luftströmung in der unmittelbaren Nachbarschaft der Koronaelektrode Keine sehr geringe Geschwindigkeit aufweist. Das ist in hohem Maße nützlich, weil es dann viel leichter ist, derartige schädliche Gase, die durch die Koronaentladung erzeugt werden, harmlos zu halten, zum Beispiel derartige Gase wie Ozon und Oxide des Stickstoffs (NOX). Dieses wird nachfolgend mehr im Detail beschrieben. Ein anderer sehr bedeutender Vorteil, welcher durch das erfindungsgemäße System erreicht wird, besteht darin, daß sehr großo Strömunpsquerschnitte erreicht werden, zum Beispiel durch die zylindrische Auffangelektrode M, was eine entsprechend geringe Strömungsgeschwindigkeit zur Folge hat. Diese geringen Strömungsgeschwindigkeiten führen zu einem signifikanten Nutzen, da sie es möglich machen, die Luft wirkungsvoller zu behandeln, zum Beispiel es möglich machen, daß die Luft wirkungsvoll von aerosolen Verunreinigungen gereinigt werden kann, oder daß sie gekühlt oder erwärmt wird mit Hilfe von geeigneten Vorrichtungen, welche im Wege der Luftströmung angeordnet sind, vorzugsweise angrenzend zu oder unmittelbar und radial außerhalb der hohlen zylindrischen Auffangelektrode M oder an den offenon Enden der genannten Elektrode, durch welche die Luft in die Auffangelektrode M hineinströmt, oder an beiden Stellen. Da die Durchfluß-Querschnitte an diesen Stellen groß sind, wird der Strömungswiderstand, welcher durch die Vorrichtungen zur Behandlung der Luft hervorgerufen wird, nicht so signifikant sein. Darüber hinaus kommen derartige Wirkungen, welche im Hinblick auf die Funktion der Koronaelektrode K als hochgradig störend empfunden wurden, wenn die Koronaelektrode K und die Auffangelektrode M von einem Durchflußkanal mit Wänden umgeben sind, wobei die inneren Oberflächen der Wände des Kanals elektrisch isolierend sind, während die äußeren Oberflächen derselben leitfähig und geerdet sind, einfach nicht vor, weil die Koronaelektrode K im wesentlichen vollkommen von der Auffangelektrode M umgeben ist. Es wurde gefunden, daß ein Vorteil erreicht wird, wenn die Länge der Koronaelektrode K derart ausguführt ist, daß sie axial über beide axial angeordnete Enden der Auffangelektrode M hervorsteht. Wenn man einen Vergleich mit einer Elektrodenanordnung anstellt, bei welcher die Koronaelektrode K die gleiche axiale Länge aufweist, wie die Auffangelektrode M, ermöglicht es die längere Auffangelektrode M, daß die Potentialdifferenz zwischen der Koronaelektrode Kund der Auffangelektrode M bei einem unveränderten Koronastrom verringert werden kann, und daß eine größere volumenmäßige Durchflußmenge an Luft durch das System erreicht wird. Die radiale Entfernung zwischen der Koronaelektrode Kund der Auffangelektrode M des erfindungsgemäßen Systems ist zweckmäßigerweise größer als 5cm und vorzugsweise größer als 8cm. Im Falle eines Systems, wie es in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist, kann car Radius der Auffangelektrode M, das heißt die Entfernung zwischen der Koronaelektrode K und der Auffangelektrode M, angenähert gleich der axialen Höhe der Auffangelektrode M sein. Wenn die Auffangelektrode M einen Radius von zum Beispiel 10cm aufweist, kann sich did Koronaelektrode K zum Beispiel um 3cm bis 4cm über die axialen Enden der Auffangelektrode M hinaus erstrecken.

Wie in der Fig.1 dargestellt, sind die Koronaelektrode Kund die Auffangelektrode M vorteilhaft mit der Spannungsquelle 3 über einen hochohmigen Widerstand 5 verbunden, welcher im Falle eines Kurzschlusses der Koronaelektrode K oder der Auffangelektrode M, zum Beispiel als Folge einer unbeabsichtigten Berührung, den Kurzschlußstrom auf einen vollkommen ungefährlichen Wert begrenzt. Das bedeutet, daß das System ohne Gefahr berührt werden kann. Mit dem Ziel, eine direkte menschliche Berührung mit der Koronaelektrode K oder der Auffangelektrode M zu vermeiden, oder die Möglichkeit des Auftretens von elektrostatischen Feldern, die vom System ausgehen, zu vermeiden, können außerhalb der offenen axial angeordneten Enden der Auffangelektrode M Schutzgitter vorgesehen werden. Diese Schutzgitter können zum Beispiel aus Plastematerial hergestellt sein oder, wenn eine elektrostatische Abschirmung erwünscht ist, aus einem halbleitenden oder leitenden Material, wobei im letzteren Falle die Schutzgitter vorzugsweise geerdet sind. Diese Schutzgitter können in einer Entfernung von einigen Zentimetern, axial gesehen, von den Enden der Koronaelektrode K entfernt angeordnet sein und können sich bis zu den äußeren Endoberflächen der Plasteringe 2 erstrecken. Ein unerwünschter Fluß des Koronastromes zu den Schutzgittern kann verhindert werden, indem die Koronaelektrode K mit einem geeigneten positiven oder negativen Potential, bezogen auf das Erdpotential, verbunden wird, während zur gleichen Zeit die Auffangelektrode M mit einem Potential entgegengesetzter Polarität in bezug auf das Erdpotential verbunden wird. Diese Anordnung verringert außerdem weitgehend die Isolationsprobleme, welche bei hohen Potentialen gegenüber dem Erdpotential auftreten können. Mit dem Ziel, darüber hinaus zu verhindern, daß ein Koronastrom von der Koronaelektrode K in eine unerwünschte Richtung fließt, können in einem axialen Abstand im Verhältnis zu den Enden dor Koronaelektrode K ringförmige Abschirmelektroden vorgesehen werden, wobei diese Abschirmelektroden S vorzugsweise mit dem gleichen Potential verbunden werden, wie die Koronaelektrode K. Derartige ringförmige Elektroden S sind schematisch in der Fig. 1 dargestellt.

Es wurde angenommen, daß die Auffangelektrode M des erfindungsgemäßen Systems, welche in der Form eines Beispiels in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, aus einem weitmaschigen Netz eines elektrisch leitenden oder halbleitenden Materials besteht. Es sollte in Verbindung hiermit beachtet werden, daß die Stromwerte, welche von der Auffangelektrode M empfangen werden, außerordentlich niedrig sind und daß die Bezeichnung „elektrisch leitend oder halbleitend", in bezug auf das Material der Auffangelektrode, im Hinblick hierauf betrachtet werden muß. Aus diesem Grunde kann die elektrische Leitfähigkeit des Materials, aus welchem die Auffangelektrode M hergestellt wurde, in der Praxis sehr gering sein. Es ist auch verständlich, daß die Auffangelektrode M andere Konfigurationen aufweisen kann. Zum Beispiel kann die Auffangelektrode M sich in axialer Richtung erstreckende Bolzen aufweisen, welche in einem verhältnismäßigen Abstand voneinander in einem Kreis um die Koronaelektrode K herum und konzentrisch zu dieser angeordnet sind.

Alternativ dazu können plattenförmige Elektrodenelemente oder lamellenartige Elektrodenelemente angeordnet werden, welche sich axial und parallel im Verhältnis zu der Koronarelektrode K mit der Seitenoberfläche der genannten Elemente radial erstrecken, das heißt parallel mit der radial gerichteten Luftströmung durch die Auffangelektrode M. Die Auffangelektrode M kann außerdem eine Anzahl planerer ringförmiger Elektrodenelemente enthalten, welche konzentrisch in gegenseitigem radialen Abstand im Verhältnis zueinander um die Koronaelektrode K herum angeordnet sind, die Auffangelektrode M kann auch die Form eines sich wendelförmig erstreckenden Drahtes aufweisen, oder von Lamellen, welche konzentrisch um die Koronaelektrode herum angeordnet sind.

Die im vorangegangenen erwähnten Vorrichtungen zur Behandlung von Luft können verschiedene Formen aufweisen, wobei diese Vorrichtungen vorzugsweise in der Nachbarschaft der Auffangelektrode M oder radial außerhalb derselben angeordnet sind. Zum Beispiel können Vorrichtungen zur Behandlung von Luft ein konventionelles mechanisches Filter zum Reinigen der Luft von aerosolförmigen Verunreinigungen enthalten, zum Beispiel von Partikeln oder flüssigen Tröpfchen oder ein chemisch aktiver Filter, das heißt ein Filter, welcher Aktivkohle enthält, um gasförmige Verunreinigungen aus der Luft zu entfernen. Da die verunreinigenden Aerosole, welche die Luftströmung durch die Auffangelektrode M nach außen begleiten, elektrisch geladen sind, als Folge der Erzeugung von Ionen, verursacht durch die Koronaentladung, können die elektrisch geladenen verunreinigenden Aerosole elektrostatisch aus der Luftströmung herausgezogen werden. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel eine luftdurchlässige Struktur vorgesehen werden, z. B. in Form von dünnen Lamellen eines Elektret-Materials, welche radial außerhalb der Auffangelektrode M angeordnet sind. Da die Auffangelektrode M die entgegengesetzte Polarität zu den elektrisch geladenen verunreinigenden Aerosolen aufweist, tendieren die Verunreinigungen dazu, an der Auffangelektrode M zu halten, und aus diesem Grunde kann die Auffangelektrode M vorteilhaft als eine Niederschlagsfläche für die Verunreinigungen in einer elektrostatischen Filteranordnung Verwendung finden, zum Beispiel einer elektrostatischen Kondensator-Trennvorrichtung. Wenn es gewünscht wird, die Temperatur der Luftströmung zu beeinflussen, das heißt die Luft zu heizen oderzu kühlen, kann ein in geeigneter Weise konstruierter Konvektor radial außerhalb der zylindrischen Auffangelektrode angeordnet werden. Die Fig. 3 bis 6 stellen schematisch in der Form von Beispielen verschiedene mögliche Konfigurationen einer Auffangelektrode dar, zusammen mit verschiedenen denkbaren Vorrichtungen zur Behandlung der Luft, welche hindurchströmt. Die Auffangelektrode M der Elektrodenanordnung, welche in der Fig.3 dargestellt ist, weist die Konfiguration der Auffangelektrode M auf, welche im vorangegangenen unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Bei der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 3 ist radial zu der Auffangelektrode M eine weitere zylindrische Elektrode R angeordnet, welche zum Beispiel aus einem offenmaschigen Netz aus einem leitfähigen oder halbleitenden Material besteht und welche geerdet ist und somit ein elektrisches Potential mit derselben Polarität im Verhältnis zur Polarität der Auffangelektrode M aufweist, wie die Koronaelektrode K. Wie im vorangegangenen erwähnt, streben die aerosolfürmigen Verunreinigungen in der Luft, welche im Ergebnis der im vorangegangenen beschriebenen Ionenerzeugung elektrisch aufgeladen wurden dazu, an der Auffangelekltrode M zu haften, welche die entgegengesetzte Polarität zu den elektrisch geladenen Verunreinigungen aufweist. Diejenigen Verunreinigungen, welche nicht unmittelbar an der Auffangelektrode M hängen bleiben, sondern stattdessen hindurchwandern, werden zu der Auffangelektrode M zurückgedrückt. Durch den Einfluß, der von dem elektrischen Feld ausgeübt wird, welches zwischen der Auffangelektrode Mund der weiteren Elektrode R erzeugt wird, derart, daß sie mit Sicherheit an der Auffangelektiode M haften. In dieser Beziehung ist es notwendig, daß die Kraft, welche durch das elektrische Feld, welches zwischen den Elektroden M und R vorhanden ist, auf die geladenen Verunreinigungen ausgeübt wird, in c¹ ν Lage ist, die radial und nach außen gerichtete Luftströmung durch die Elektroden M und R zu überwinden. Dieses kann infolge der geringen Geschwindigkeit der hindurchfließenden Luft leicht erreicht werden. Die Elektrode R kann aus diesem Grunde derart betrachtet werden, daß sie eine Reflektorelektrode bildet, welche die Richtung der geladenen Verunreinigungen umkehrt und welche aus diesem Grunde wirkungsvoll die genannten Verunreinigungen von der Luftströmung trennt.

Die Fig.4 stellt eine ähnliche Anordnung dar, bei welcher eine geerdete Reflektorelektrode R radial außerhalb der Auffangelektrode M angeordnet ist, obwohl in diesem Falle die Auffangelektrode M eine Vielzahl von ringförmigen planeren Elektrodenelementen enthält, welche in gegenseitigen axialen Abständen im Verhältnis zueinander konzentrisch um die Koronaelektrode angeordnet sind. Die Elektrodenelemente der Auffangelektrode M dienen als elektrostatische Niederschlagsfläche für die aerosolförmigen Verunreinigungen in der Luftströmung ähnlich wie dem im vorangegangenen beschriebenen Falle, womit der Reinigungseffekt durch die Tatsache erhöht wird, daß die Niederschlagsflächen der Auffangelektrode M eine wesentliche Ausdehnung in der Richtung der Luftströmung aufweist, derart, daß die Verweilzeit der aufgeladenen Verunreinigungen in der Nachbarschaft der Niederschlagsflächen verlängert wird und folglich eine größere Möglichkeit für die Wanderung zu den genannten Oberflächen besteht.

Die Fig.3 stellt eine Anordnung dar, in welcher die Auffangelektrode M ähnlich wie bei der Ausführungsvariante entsprechend der Fig.4 eine Vielzahl planerer ringförmiger Elektrodenelemente enthält, welche in einem Verhältnis mit gegenseitigem axialen Abstand voneinander konzentrisch um die Koronaelektrode herum angeordnet sind. Im Falle der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 5 weisen die Elektrodenelemente der Auffangelektrode M zwischen ihnen angeordnete gleichartige planare ringförmige Elektrodenelemente 6 auf, welche mit dem Erdpotential verbunden sind und welche aus diesem Grunde gemeinsam mit den Elektrodenelementen der Auffangelektrode M einen elektrostatischen Kondensatorabscheider einer bekannten Art bilden. Die elektrisch aufgeladenen aerosolförmigen Verunreinigungen, welche in der Luftströmung vorhanden sind, wandern in die Richtung zu der Auffangelektrode M unter dem Einfluß des elektrischen Feldes, welches zwischen den Elektrodenelementen der Auffangelektrode M und den Elektrodenelementen 6 die Oberhand gewinnt und haften an den Elektrodenelementen der genannten Auffangelektrode M. Im Ergebnis der geringen Geschwindigkeit der Luftströmung ist die Verweilzeit der Verunreinigungen zwischen den Elektrodenelementen M und 6 verhältnismäßig lang, was eine wirkungsvolle Reinigung der Luft zum Ergebnis hat.

Die Fig. 6 stellt eine Anordnung dar, welche ähnlich der Anordnung ist, die in der Fig.3 dargestellt ist. Die Anordnung in der Fig.6 enthält eine Auffangelektrode M und eine Reflektorelektrode R, welche radial außerhalb der Auffangelektrode M angeordnet ist. Die Auffangelektrode M bildet zusammen mit der Reflektorelektrode R einen elektrostatischen Abscheider, welcher im Betrieb die aerosolförmigen Verunreinigungen aus der Luftströmung herauszieht, auf eine Weise, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig.3 beschrieben wurde. Die Anordnung, weichein der Fig.6 dargestellt ist, enthält außerdem einen Konvektor 7 mit einer geeigneten Konfiguration, welcher in der dargestellten Ausführungsvariante die Form eines Zylinders aufweist, welcher radial außerhalb der Reflektorelektrode R angeordnet ist, derart, daß er diese in sich aufnimmt. Der Konvektor 7 ermöglicht es, die Temperatur der Luftströmung zu verändern, das heißt, er ermöglicht es, die Luft zu erwärmen oder abzukühlen. Aufgrund seines großen Durchflußquerschnittes und wegen der geringen Geschwindigkeit der Luftströmung erreicht der Konvektor 7 eine sehr große Wirksamkeit und kann auf eine Weise konstruiert werden, welche sicherstellt, daß er keinen großen Widerstand gegen die Strömung bildet, welche durch ihn hindurchfüeßt. Auf Grund dessen, daß die aerosolförmigen Verunreinigungen an der Auffangelektrode M wirkungsvoll aus der Luft herausgezogen werden, wird der Konvektor 7 sauber bleiben, und es ist deshalb nicht erforderlich, ihn zu reinigen oder auszuwechseln. Es wird jedoch notwendig sein, die Auffangelektrode M zu reinigen, oder die Elektrode in gleichmäßigen Intervallen auszuwechseln. Der Konvektor 7 kann auch derart konstruiert werden, daß er selbst Reflektorelektroden bildet, wobei der Konvektor 7 elektrisch mit dem Erdpotential verbunden ist. Dieses erübrigt die Notwendigkeit einer Reflektorelektrode R.

Eine weitere interessante Ausführungsvariante eines Systems, welches in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebaut ist, ist schematisch und in einer axialen Schnittdarstellung in der Fig. 12 dargestellt. Diese Ausführungrvariante unterscheidet sich von der Ausführungsvariante, welche in bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, darin, daß ein axial angeordnetes Ende der Auffangelektrode M mit Hilfe einer ebenen undurchlässigen Platte 15 verschlossen ist, welche damit den Plastering 2 ersetzt. Der mittlere Teil der kreisförmigen Platte 15 beinhaltet ein isolierendes Material, welches dazu Verwendung findet, ein Ende der Koronaelektrode K zu befestigen. In einem radialen Abstand vom mittleren Teil der kreisförmigen Platte enthält die Platte 15 ein elektrisch leitfähiges oder halbleitendes Material oder ist mit einem Überzug aus einem derartigen Material beschichtet, welcher vorzugsweise mit dem Erdpotential verbunden ist. Die Auffangelektrode M der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 12 ist in der Weise aufgebaut, welche der entspricht, wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist, und es ist auch ein ringförmiges elektrisch geerdetes Elektrodenelement 6 vorgesehen, in einer gleichen Weise wie in der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 5. Die Luftströmung durch das System, welches in der Fig. 12 dargestellt tot, wird aus diesem Grunde dem Weg folgen, welcher durch die Pfeile 4 gekennzeichnet ist. Bei einem System dieser Konstruktion sollte die axiale Höhe der Auffangelektrode M angenähert halb so groß sein, wie die axiale Höhe der Auffangelektrodc rl«·= S /stems, oder der Anordnung, welche in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Wie im vorangegangenen ei wähnt wurde, ist die Geschwindigkeit der Luftströmung in der Nachbarschaft der Koronaelektrode K sehr niedrig, wenn ein System Verwendung findet, welches in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt wurde, wodurch es leicht ist, derartige schädlichen und gefährlichen Gase, in erster Linie Ozon und Oxide des Stickstoffs, welche im Zusammenhang mit der Koronaentladung erzeugt werden, ohne Gefahr zu entfernen und zu reinigen. Das kann zum Beispiel mit Hilfe einer Anordnung bewirkt werden, welche in der Fig. 7 dargestellt ist, bei welcher eine Koronaelektrode K in der Form eines Drahtes in einer geeigneten Weise (nicht dargestellt) entlang der zentralen Achse einer hohlen zylindrischen Auffangelektrode (in der Fig. 7 nicht dargestellt) angeordnet ist. In den Enden der Koronaelektrode K sind kleine buchsenartige Elemente 8 befestigt, welche eine chemisch aktive Substanz enthalten, oder einschließen, zum Beispiel Aktivkohle, welche in der Lage sind, die genannten schädlichen Gase, derartige, wie Ozon und Oxide des Stickstoffs, zu absorbieren oder katalytisch abzubauen. Dieses kann sehr wirkungsvoll als Ergebnis der geringen Luftströmung in der unmittelbaren Nachbarschaft der Koronaelektrode K erreicht werden. Wie in der Fig. 7 dargestellt, können diese chemisch aktiven absorbierenden Elemente 8 mit einem Potential elektrisch verbunden werden, welches etwas niedriger ist, als das der Koronaelektrode K, wodurch die Elemente 8 als Erregungselektroden oder Erregungselemente wirken, welche es ermöglichen, daß eine Koronaentladung bei einer geringeren Potentialdifferenz zwischen der Koronaelektrode K und der Auffangelektrode M aufrechterhalten wird.

Die Fig. 15 veranschaulicht schematisch eine weitere gleichartige Anordnung zum gefahrlosen Reinigen derartiger schädlicher Gase, welche in der Nachbarschaft der Koronaelektrode K als Folge der Koronaentladung erzeugt werden. Im Falle dieser Ausführungsvariante ist die Koronaelektrode K konzentrisch von einer Vielzahl von ringförmigen Platten 21 umgeben, welche

gegenseitig in einem axialen Abstand angeordnet sind und welche eine chemisch aktive Substanz enthalten oder mit ihr beschichtet sind, welche in der Lage ist, die schädlichen Gase, welche durch die Koronaentladung erzeugt werden, zu absorbieren oder katalytisch abzubauen. Da die Luftströmung in der Nachbarschaft der Koronaelektrode K sehr gering ist, sind die Platten 21 in der Lage, die genannten Gase gefahrlos in einer sehr wirkungsvollen Weise zu reinigen, wobei diese Gase keine wahrnehmbare Tendenz dazu aufweisen, durch eine Luftströmung hinweggetragen zu werden. Die Luftionen, welche durch die Koronaentladung erzeugt werden, sind in der Lage, zwischen den ringförmigen Platten 21, frei zu der umgebenden Auffangelektrode zu wandern (in der Fig. 15 nicht dargestellt). Mit dem Ziel, zu vermeiden, daß die Platten 21 eine Abschirmwirkung auf die Koronaelektrode K ausüben und dadurch hemmend auf die Koronaentladung wirken, werden die Platten 21 vorzugsweise über einen hohen Widerstand 22 mit dem Erdpotential verbunden, derart, daß die elektrischen Ladungen, welche von den Platten 21 aufgenommen werden, abgeleitet werden. Die Platten 21 können ein ieitfähiges, halbleitendes oder isolierendes Material enthalten.

Es ist zu erkennen, daß andere Strukturen, welche aktive Substanzen enthalten oder umfassen, welche in der Lage sind, die schädlichen Gase zu absorbieren oder katalytisch abzubauen, um die Koronaelektrode K herum angeordnet werden können, vorausgesetzt, daß die Strukturen eine geometrische Konfiguration aufweisen, welche es den Ionen ermöglicht, zwischen ihnen hindurchzuwandern und vorausgesetzt, daß die genannten Strukturen mit einem elektrischen Potential verbunden sind, das die Koronaelektrode K nicht abschirmt.

Die Fig.8 stellt schematisch eine andere Anordnung dar, die zum Entfernen dieser schädlichen oder gefährlichen Gase, die durch die Koronaelektrode erzeugt werden, aus der Nachbarschaft der Koronaelektrode dient. Diese Anordnung enthält ein Rohr 9, welches mit einer Luft-Absaugvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden ist, zum Beispiel mit einem Ventilator oder einer Luftpumpe, wobei eine Einlaßöffnung 9a desselben in axialer Richtung zu einem der Enden der Koronaelektrode K gerichtet ist, derart, daß die Luftschicht, welche die schädlichen Gase enthält, welche um die Koronaelektrode herum vorhanden sind, kontinuierlich mit Hilfe der Absaugvorrichtung durch das Rohr 9 abgezogen wird. Da die Luftströmung um die Koronaelektrode K herum äußerst gering ist, ist es lediglich erforderlich, daß nur eine goringe Menge des Gases durch das Rohr 9 abgezogen wird. Die Luft, welche mit Hilfe der Absaugvorrichtung, zusammen mit den darin enthaltenen schädlichen Gasen, durch das Rohr 9 abgesaugt wird, kann zu einer Vorrichtung geleitet werden, welche die Luft von diesen genannten Gasen reinigt, oder kann an irgendwelchen geeigneten Orten abgelassen werden, an denen die in Frage kommenden Gase keine Gefahr darstellen, Wie in der Fig. 8 dargestellt, kann ein Rohr 10 am entgegengesetzten Ende der Koronaelektrode K angeordnet werden, welches mit einer Quelle für Druckluft verbunden ist, derart, daß eine Luftströmung entlang der Koronaelektrode K in eine Richtung zu dem und in das Absaugrohr 9 erzeugt wird. Das hat zur Folge, daß das Transportieren der schädlichen Gase, welche durch die Koronaentladung erzeugt werden, noch wirkungsvoller wird. Die Rohre 9 und 10 können auch als Erregerelektroden dienen, wenn dafür Sorge getragen wird, daß wenigstens die Enden der Rohre elektrisch leitfähig sind und dieselben mit einem Potential verbunden werden, welches etwas niedriger ist, als das Potential der Koronaelektrode K.

Die Fig.9 veranschaulicht schematisch eine weitere Ausführungsvariante, welche für einen gleichartigen Verwendungszweck vorgesehen ist, und welche ein perforiertes Rohr 12 aufweist, welches entlang der zentralen Achse der hohlen zylindrischen Auffangelektrode angeordnet ist. Das perforierte Rohr 11 ist mit einer geeigneten Vorrichtung zum Absaugen von Luft verbunden (nicht dargestellt), in einer geeigneten Weise, ähnlich dem Rohr 9 bei der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 8. Im Falle der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 9 ist jedoch das Ende des Rohres 11 geschlossen, derart, daß die Luft lediglich durch die Perforationen in der Wand des Rohres angesaugt wird. In diesem Falle besteht die Koronaelektrode K aus einer Vielzahl von drahtförmigen Elektrodenelementen, welche parallel zu und um das Rohr 11 herum angeordnet sind, derart, daß der Koronastrom in allen Richtungen zu der umgebenden Auffangelektrode (in der Fig. 9 nicht dargestellt) übertragen wird. Mit dem Ziel, die erforderliche Potentialdifferenz zwischen der Koronaelektrode K und der Auffangelektrode M zu verringern, kann das Rohr 11 auch als Erregerelektrode für die Koronaelektrode K dienen, auf die gleiche Weise, wie sie im vorangegangenen beschrieben wurde, indem das Rohr 11 aus einem elektrisch leitfähigen oder halbleitenden Material hergestellt wird und mit einem Potential verbunden wird, welches etwas geringer ist als das Potential der Koronaelektrode K. Wie schematisch in der Fig. 10 dargestellt ist, kann die umgekehrte Anordnung zur Entfernung von Ozon und Oxiden des Stickstoffs aus der unmittelbaren Nähe der Koronaelektrode K Verwendung finden. In der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 10 ist eine Vielzahl perforierter Rohre 16, zum Beispiel drei oder vier Rohre, parallel mit und um die Koronaelektrode K herum angeordnet, wobei die Rohre 16 mit einer Vorrichtung zum Absaugen von Luft verbunden sind, derart, daß die Luft, welche in der unmittelbaren Nachbarschaft der Koronaelektrode K vorhanden ist, durch die perforierten Wände der entsprechenden Rohre 16 abgesaugt wird. Diese Rohre 16 können vorteilhaft auch als Erregerelektroden für die Koronaelektrode K dienen, indem die Rohre aus einem elektrisch leitfähigen oder halbleitenden Material hergestellt werden und indem die Rohre mit einem Potential verbunden werden, welches etwas niedriger ist als das Potential der Koronaelektrode K. Es ist aus de·' theoretischen Erläuterungen, welche in der im vorangegangenen erwähnten internationalen Patentanmeldung ausgeführt v^u rden, zu erkennen, daß die Entfernung zwischen der Koronaelektrode K und der Auffangelektrode M, das heißt der Durchmesf ·.. ο jr Auffangelektrode M eines Systems, welches in Übereinstimmung mit den Fig. 1 und 2 konstruiert wurde, von der PoteniKuciifferenz zwischen der Koronaelektrode K und der Auffangelektrode M und von dem gewünschten Wert des Koronastromes abhängig ist. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, den gesamtin volumenmäßigen Durchsatz an Luft mit Hilfe einer Anordnung, welche in Übereinstimmung mit den Fig. 1 und 2 konstruiert wurde.- lediglich durch eine Vergrößerung der Dimensionen dtir Anordnung und damit auch des Durchmessers der Auffangelektrode M, zu vergrößern. Eine Erhöhung des volumenmäßigen Durchsatzes an Luft macht an Stelle dessen eine Anordnung mit einer größeren axialen Länge erforderlich. Eine Vergrößerung der axialen Länge der Anordnung würde jedoch die Einlaßquerschnitte an den axial vorgesehenen offenen Enden der zylindrischen Auffangelektrode M im Verhältnis zu der Auslaßfläche durch die durchlässige zylindrische Oberfläche der genannten Elektrode verringern, was einen vergrößerten Widerstand gegen die Strömung zur Folge hätte und möglicherweise auch in einer ungleichmäßigen Verteilung der Luftströmung durch die Auffangelektrode M resultieren würde. Die Anordnung, welche in der Fig. 11 dargestellt worden ist, gewährt eine geeignete Lösung für dieses Dilemma. Diese Ausführungsvariante enthält eine Anzahl die Luft vorantreibender Einheiten 12, von denen jede in Übereinstimmung mit der im vorangegangenen beschriebenen Ausführungsvariante konstruiert ist, welche in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Diese Einheiten 12 sind im Verhältnis zueinander mit einem axialen Abstand nacheinander angeordnet, derart, daß zwischen einander benachbarten Einheiten 12 ein Zwischenraum belassen wurde, durch welchen die Luft in die genannten Einheiten 12 hineinströmen kann, in der Weise, wie sie durch die Pfeile in der Figur veranschaulicht ist.

Diese Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems kann darüber hinaus eine Vorrichtung zur Behandlung von Luft aufweisen, zum Beispiel einen zylindrischen Konvektor und/oder eine chemische Absorbiervorrichtung 13, welche um die die Luft vorantreibenden Einheiten 12 und ebenso um die Zwischenräume zwischen diesen angeordnet ist, derart, daß sowohl die hineinfließende Luft als auch die herausströmende Luft durch die Absorbiervorrichtung 13 hindurchströmt oder durch irgendeine andere Vorrichtung zur Behandlung von Luft, welche in einer gleichartigen Weise angeordnet ist. Die Fig. 13 veranschaulicht schematisch und in einer axialen Schnittdarstellung eine alternative beispielhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Systems, welchem eine große axiale Ausdehnung verliehen werden kann, mit dem Ziel, den gesamten volumenmäßigen Durchsatz zu vergrößern, die Auffangelektrode M dieser Ausführungsvariante ist in eine Vielzahl von bogenförmigen Elektrodenelementen M1 und M 2 unterteilt, deren Anzahl in der veranschaulichten Ausführungsvariante zwei beträgt, welche in einer gegenseitigen peripheren Distanz voneinander entfernt um eine zylindrische Oberfläche herum angeordnet sind, welche die Koronaelektrode K koaxial umhüllt, derart, daß ein Zwischenraum 14 zwischen den Elementen M1 und M 2 der Auffangelektrode gebildet wird. Die Luftströmung durch das dargestellte System ist in ihren Richtungen durch die Pfeile in der Fig. 13 veranschaulicht, das heißv, sie verläuft im wesentlichen radial durch die Zwischenräume 14 zwischen den Elementen M1 und M 2 der Auffangelektrodo und strömt im wesentlichen radial durch die genannten Elektrodenelemente heraus. Der Durchflußquerschnitt der entsprechenden Zwischenräume 14 ist vorzugsweise gleich dem Durchflußquerschnitt durch die Elemente M1 und M 2 der Auffangelektrode. Im Falle einer Ausführungsvariante, welche in Übereinstimmung mit der Fig. 13 konstruiert wurde, bei welcher zwei oder mehr bogenförmige Auffangelektroden konzentrisch um die zentrale Koronaelektrode K herum angeordnet sind, wird ein Vorteil geschaffen, wenn der Radius der Krümmung der bogenförmigen Auffangelektroden kürzer ist als die radiale Entfernung von der Koronaelektrode K, das heißt derart, daß die Enden der entsprechenden bogenförmigen Elektroden sich in einer kürzeren Entfernung von der Koronaelektrode K befinden als die zentralen Teile der genannten Auffangelektroden. Dieses ist schematisch in der Fig. 14 veranschaulicht. Es wurde gefunden, daß diese Konstruktion eine gleichförmigere Verteilung der Luftströmung über den gesamten Querschnitt der Auffangelektroden ermöglicht.

Die Fig. 14 stellt ebenfalls zwei verschiedene denkbare Ausführungsvarianten derartiger bogenförmiger Auffangelektroden dar. Die Auffangelektrode M1, welche auf der linken Seite der genannten Figur gezeigt wird, enthält eine Vielzahl von plattenförmigen Elektrodenelementen oder lamellenförmigen Elektrodenelementen, welche zueinander in einem parallelen Verhältnis in rechten Winkeln zur Achsrichtung der Koronaelektrode K angeordnet sind, im Prinzip auf die gleiche Weise, wie sie in der Fig. 4 dargestellt ist. Im Falle dieser Ausführungsvariante können zusätzliche Elektrodenelemente, welche geerdet sind und welche den Elektrodenelementen in der Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 6 entsprechen, zwischen der Auffangelektrode angeordnet sein. Die Auffangelektrode M 2, welche auf der rechten Seite der Fig. 14 dargestellt ist, enthält eine Vielzahl von plattenförmigen Elektrodenelementen oder lamellenförmigen Elektrodenelementen, welche sich axial zwischen isolierenden Endplatten 17 erstrecken, von denen eine in der Zeichnung dargestellt ist und welche im wesentlichen im Verhältnis zu der Koronaelektrode K radial angeordnet ist. Die Auffang-Elektrodenelemente M 2 weisen zwischen ihnen plattenförmige oder lamellenförmige Elektrodenelemente 18 auf, welche auf eine Weise gleichartig zu den Auffang-Elektrodenelementen M 2 angeordnet sind, welcho jedoch mit dem Erdpotential verbunden sind. Diese Elektrodenelemente 18 haben den gleichen Zweck wie die Elektrodenelemente 6, welche im vorangegangenen unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben wurden, und bilden aus diesem Grunde einen Kondensatorabscheider zusammen mit den Auffang-Elektrodenelementen M 2. Es wird ein Vorteil erreicht, wenn diese zusätzlichen Elektroden 18 in einer geringfügig größeren Entfernung von der Koronaelektrode K angeordnet werden als die Auffang-Elektrode M 2, derart, daß keine wesentlichen Teile des Koronastromes an den Elektrodenelementen 18 vorbeifließen.

Ozon und Oxide des Stickstoffs können sehr wirkungsvoll aus der unmittelbaren Nachbarschaft der Koronaelektrode K beseitigt werden, wenn eine Ausführungsvariante Verwendung findet, wie sie in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist, indem von einer Seite derselben Luft über die Koronaelektrode gebläsen wird durch eine schlitzförmige Leitung 19, welche mit einer Druckluftquelle verbunden ist, während gleichzeitig durch eine Saugwirkung von der anderen Seite der Koronaelektrode K durch eine gleichartige schlitzförmige Leitung 20, welche mit einer Luftsaugvorrichtung verbunden ist, Luft abgezogen wird. Die Leitungen 19 und 20 weisen aus diesem Grunde Öffnungen 19a beziehungsweise 20a auf, welche in der Richtung zur Koronaelektrode K stehen und welche eine schlitzartige Form aufweisen und sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Koronaelektrode K in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung erstrecken. Diese Leitungen 19 und 20 stören die Koronaentladung an der Koronaelektrode K in keinem bemerkenswerten Ausmaß und verändern aus diesem Grunde die erforderliche Potentialdifferenz zwischen der Koronaelektrode und den Auffangelektroden unbeträchtlich. Die Leitungen 19 und 20 können außerdem als Erregungselektroden für die Koronaelektrode K wirken, in einer Weise, wie sie im vorangegangenen beschrieben wurde, indem wenigstens diejenigen Teile der genannten Leitungen 19 und 20, welche am dichtesten neben der Koronaelektrode K angeordnet sind, elektrisch leitfähig oder halbleitend ausgebildet werden und die genannten Teile mit einem Potential verbunden werden, welches etwas niedriger ist als das Potential der Koronaelektrode K.

Ein System, welches in Übereinstimmung mit der beispielsweisen Ausfi hrnngsvariante der Fig. 13 und 14 konstruiert wurde, weist im wesentlichen die gleichen Vorteile auf, wie diejenigen, welche mit einem System erreicht werden, welches in Übereinstimmung mit der Ausführungsvariante erreicht werden, welche in den Fig. 1 und 2 oder in d ,τ Fig. 12 veranschaulicht wurde.

Es ist zu erkennen, daß die Anzahl der gekrümmten Elektroden, welche vorgesehen werden, größer sein kann, als zwei und zum Beispiel drei oder vier. Es ist ebenfalls zu erkennen, daß die Auffangelektrode M in anderen Beziehungen in voneinander unterschiedlichen Weisen konstruiert sein kann und mit Vorrichtungen zur Behandlung der hindurchströmenden Luft kombiniert sein kann, wie das im Vorangegangenen beschrieben wurde. Zum Beispiel sind die Auffangelektroden M1 und M 2 der Ausführungsvariante, welche in der Fig. 13 dargestellt wurde, mit Reflektorelektroden-Elementen R1 beziehungsweise R2 verbunden, wie dieses unter Bezugnahme auf die Ausführungsvariante entsprechend der Fig. 3 beschrieben wurde. Es ist auch zu verstehen, daß die Vorrichtungen zur Behandlung der Luft auch in oder in der Nachbarschaft der Zwischenräume 14 angeordnet werden können, welche als Einströmöffnungen für die Luft dienen. Im Falle eines Systems, welches in der Weise konstruiert wurde, wie das in den Fig. 13 und 14 schematisch dargestellt wurde, ist es vorteilhaft, die axial angeordneten Enden des Systems zu verschließen, derart, daß verhindert wird, daß Luft durch diese Enden hindurchströmt.

Claims (24)

1. System zur Behandlung von Luft, enthaltend eine Koronaelektrode und wenigstens eine luftdurchlässige Auffangelektrode, die in einem Abstand von der genannten Koronaelektrode angeordnet ist, und weiterhin enthaltend eine Gleichspannungsquelle, von welcher ein Pol mit der Koronaelektrode verbunden ist und der andere mit der Auffangelektrode, und bei welchem System die Konfiguration der Koronaelektrode und die Potentialdifferenz und die Entfernung zwischen der Koronaelektrode und der Auffangelektrode eine derartige ist, daß eine Koronaentladung an der Koronaelektrode auftritt, welche Luftionen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Auffangelektrode (M) im wesentlichen symmetrisch um die Koronaelektrode (K) herum angeordnet ist, auf einem Kreis, welcher die Koronaelektrode konzentrisch umgibt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Auffangelektrode (M) sich um den gesamten Umfang des genannten Kreises herum erstreckt.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Auffangelektrode (M) eine im wesentlichen zylindrische Ausdehnung aufweist.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Auffangelektrode (M) eine Vielzahl voneinander getrennter Elektrodenelemente (M 1; M 2) aufweist, welche gegenseitig das gleiche elektrische Potential aufweisen und welche im Verhältnis gegenseitiger Abstände voneinander um den Umfang des genannten Kreises herum angeordnet sind.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Elektrodenelemente (M 1; M 2) in ihrer Form gekrümmt sind und eine periphere Ausdehnung aufweisen, welche im wesentlichen mit der peripheren Ausdehnung der Zwischenräume (14) zwischen den gegenseitig benachbarten Teilen der Auffangelektrode um den genannten Kreis herum übereinstimmt.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Auffang-Elektrodenteile (M 1; M 2) eine im wesentlichen teilzylindrische Form aufweisen.

7. System nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Auffang-Elektrodenteile (M 1; M 2) einen Krümmungsradius aufweisen, welcher kleiner ist als die radiale Entfernung zu der Koronaelektrode (K).

8. System nach jedem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaelektrode (K) in Form eines Drahtes ausgeführt ist und derart angeordnet ist, daß sie im wesentlichen mit der Mittellinie des genannten Kreises übereinstimmt.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die drahtförmige Koronaelektrode (K) eine Länge aufweist, welche sich in axialer Richtung über die axiale Längsausdehnung der Auffangelektrode (M) hinaus erstreckt.

10. System nach jedem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Elemente (8; 21) dicht um die Koronaelektrode (K) herum angeordnet sind, und eine chemisch aktive Substanz enthalten, welche dazu in der Lage ist, schädliche gasförmige Substanzen, welche durch die Koronaentladung erzeugt werden, zu absorbieren oder katalytisch abzubauen.

11. System nach jedem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel für die getrennte Entfernung von Luft aus der unmittelbaren Nachbarschaft der Koronaelektrode (K) und damit von schädlichen gasförmigen Sustanzen, welche durch die Koronaentladung erzeugt werden, und zur Rückgewinnung der auf diese Weise entfernten Luft und der sie begleitenden schädlichen gasförmigen Sustanzen.

12. System nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Vorrichtungen ein Rohr (9) beinhalten, welches mit einer Vorrichtung zum Ansaugen von Luft verbunden ist und dessen eines Ende derart angeordnet ist, daß es sich in axialer Richtung zu dem einen Ende der drahtförmigen Koronaelektrode (K) erstreckt.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte System ein weiteres Rohr (10) enthält, welches mit einer Druckluftquelle verbunden ist und dessen eines Ende in axialer Richtung zu dem anderen Ende der genannten Koronaelektrode (K) gerichtet ist, auf eine Weise, daß eine Luftströmung entlang der Koronaelektrode ausgerichtet wird.

14. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel ein Rohr (11) enthalten, welches eine perforierte Wand aufweist, und welches mit einer Vorrichtung zum Ansaugen von Luft verbunden ist und welches sich koaxial entlang der Mittellinie des Kreises erstreckt, und dadurch, daß die Koronaelektrode (K) eine Vielzahl von drahtförmigen Elektrodenelementen (K) aufweist, welche parallel zu und um das genannte Rohr (11) herum angeordnet sind.

15. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel eine Vielzahl von Rohren (16) aufweisen, welche perforierte Wände besitzen und mit einer Vorrichtung zum Ansaugen von Luft verbunden sind und welche parallel zu der und um die Koronaelektrode (K) herum angeordnet sind.

16. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung Mittel (19) enthält, um Luft über die Koronaelektrode (K) zu blasen von dem Ende derselben, im rechten Winkel zur Längsrichtung der Elektrode und Mittel (20) zum Entfernen der Luft durch Absaugen an der entgegengesetzten Seite der Koronaelektrode (K) in einer Richtung im wesentlichen im rechten Winkel im Verhältnis zur Längsrichtung der Koronarelektrode.

17. System nach jedem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zur Behandlung von Luft benachbart oder radial außerhalb der Auffangelektrode (M) angeordnet sind, um die Luft zu behandeln, welche im wesentlichen radial aus der Auffangelektrode herausströmt.

18. System nach \nspruch 3, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Behandlung von Luft, welche an einem entsprechenden offenen axialen Ende der zylindrischen Auffangelektrode (M) angeordnet ist, zur Behandlung der Luftströmung, welche im wesentlichen in axialer Richtung durch die offenen Enden in die Auffangelektrode eintritt.

19. System nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Behandlung von Luft, welche in den genannten Zwischenräumen (14) zwischen den verschiedenen Teilen (M 1; M 2) der Auffangelektrode angeordnet sind, um die Luft zu behandeln, welche durch diese Zwischenräume in einer im wesentlichen radialen Richtung strömt.

20. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Vielzahl zylindrischer Auffangelektroden (12) enthält, welche eine zugehörige Koronaelektrode besitzen und um eine gemeinsame Achse herum in einem Verhältnis mit gegenseitigen axialen Abständen voneinander angeordnet sind, derart, daß sie einen ringförmigen Zwischenraum zwischen den gegenseitig benachbarten Auffangelektroden bilden; und dadurch, daß die Vorrichtungen (13)zurBehandlung von Luft in entsprechenden ringförmigen Zwischenräumen für die Behandlung der Luft angeordnet sind, welche durch die genannten Zwischenräume in einer im wesentlichen axialen Richtung hineinströmt.

21. System nach jedem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Vorrichtungen zur Behandlung von Luft dazu dienen, die Luftströmung mechanisch, elektrostatisch oder chemisch zu reinigen und/oder die Temperatur der Luft zu verändern.

22. System nach jedem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Entfernung zwischen der Koronaelektrode (K) und der Auffangelektrode (M) mindestens 5 cm und vorzugsweise mindestens 8cm beträgt.

23. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei axial angeordneten Enden der zylindrischen Auffangelektrode (M) offen sind und dadurch, daß die axiale Länge der Auffangelektrode im wesentlichen mit der radialen Entfernung zwischen der Koronaelektrode (K) und der Auffangelektrode (M) übereinstimmt.

24. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine axial angeordnete Ende der zylindrischen Auffangeleketrode (M) auf eine luftdichte Weise verschlossen ist und dadurch, daß die axiale Länge der Auffangelektrode im wesentlichen mit der halben radialen Entfernung zwischen der Koronaelektroda (K) und der Auffangelektrode (M) übereinstimmt.