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ELEKTROSTATISCHE EINRICHTUNG ZUR REINIGUNG VON GASEN Die Erfindung
betrifft eine elektrostatische Einrichtung zur Reinigung von Gasen insbesondere
zur Reinigung der Luft von festen ader flüssigen Verunreinigungen, Bakterien oder
Pilzen. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann vorteilhaft in iuditorien, Versammlungssälen,
Wohnungen, Speisesälen, Spitalen und Ambulanzräumlichkeiten eingebaut werden.
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A21- Eine bekannte Methode der Luftreinigung besteht darin,
daß
man die veruiireinigte Luft mit Hilfe von Ventilatort austauscht.
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Ein großer Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die von der Umgebung,
bzw. der Straße eingesaugte Luft nicht sauber ist, man kann also bloß einen Scheinerfolg
erreichen, im Winter soll man aber eine Heizung höheren Wirkungsgrades einbauen,
geschweige der Tatsache, daß diese Einrichtung mit einem großen Geräusch betriebbar
ist.
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Bekannt sind außerdem die sogenannten elekt;rostatischen Abscheider,
wobei die zu reinigende Luft zwischen den Armaturen eines Hochspannungskondensators
durchgelassen wird.
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Diese Einrichtung erwünscht jedoch eine spezielle Sicherheits- bzw.
Schutzeinriahtung, Die Bedienung der Einrichtung darf bloß durch gut ausgebildetes
Personal vorgenommen werden es ist daher mit einem erhöhten Kostenaufwand zu rechnen.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Einbau von Luftkanalen
größerer Anzahl erforderlich ist. Die gereinigte Luft enthält außerdem freie Ionen,
die bei der Luftreinigung nicht gewünschte biologische Effekte hervorrufen werden.
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Alle diese Nachteile werden durch die erfindugsgemäß Einrichtung
eliminiert.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion enthält einen positiven und einen
negativen Ioaisator, wohei jedem Tonisator je ein, die feste Teilchen enthaltende
Verunreinigung abscheidendes Elektrodensystem zugeordnet ist.
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Die beiden Systemen sind sowohl in der Hinsicht der Ionisatoren,
wie auch der abscheidenden Elektroden systemen voneinander unabhängig, somit wird
es möglich, daß der Inhalt freier Ionen im Gase regulierbar ist und es wird zu gleicher
Zeit den biologischen Erforderungen entsprochen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist eine elektrostatische
Einrichtung
zur Reinigung von Gasen, insbesondere von Luft und das wesentliche Merkmal der Erfindung
liegt darin, daß sie je einen, voneinander unabhängige positlv und negativen Ionisator
und je ein zu den lonisatoren anschließendes, die festen Verunreinigungen abscheidendes
Elektrodensystem enthält.
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Jeder Ionisator enthält außerdem eie ringförmige Elektrode und auf
der, durch die ringförmige Elektrode bestimmten Ebene eine in die Bewegungsrichtung
des zu reinigenden Gases überragende Stangenelektrode.
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Die festen Verunreinigungsteilchen werden somit durch die lonisatoren
aufgeladen und das zu reinigende Gas wird infolge der Stoßwirkung von den Elektrodenenden
weiterbewegt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung enthält keinen beweglichen Bestandteil.
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Die ringförmigen Elektroden der lonisatoren sind Kreisringe, zu welchen
die Stangenelektrode konzentrisch angeordnet ist.
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Die ringförmige Elektrode der positiven und negativen Ionisatoren
sind nicht der gleichen geometrischen Abmessung, da die Karakteristik der positiven
und negativen Kronenentladung nicht analog sind.
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Sollte ein konstanter Ionenstrom eingestellt werden, so muß die innere
Abmessung der ringförmigen Elektroden entsprechend den verschiedenen Erakteristiken
der Kronenentladung ausgewählt werden.
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Im Wege des zu reinigenden Gases wird ein bis zum Ionisator reichendes,
einen immer mehr abnehmenden Durchmesser aufweisendes Kanal, nach dem Ionisator
aber ein einen immer mehr zunehmenden Durchmesser aufweisendes Kanal angeordnet,
um die den Gas bewegende Wirkung zu erhöhen.
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Der Inhalt freier Ionen in der Luft ißt aus biologischen Gesichtspunkten
nicht gleichgültig. (Siahe hiezu
Israel: Atmosphärische Elektrizität
I-II, springer Verlag, 1958).
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung kann der Inhalt der freien
Ionen in der Luft optimal eingestellt werden.
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Wie schon vorher erwähnt, erfindungsgeinäß wird eine mit einem positiven
und einem negativen Ionisator versehene Reinigungsvorrichtung parallel betrieben.
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Die beiden Systemen werden voneinander, bis zu einer bestimmten Grenze
gesteuert.
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Wenn eine Mehrheit der positiven Restlonen einstromt so entsteht
m den positiven lonisator ein retardierender (zurückhaltender) Raum, der die Erzeugung
der positiven Ionen verhindert, die dic positiven Ionen verbrauchende Hälfte der
Ei@richtung wird daher vermindert betrieben. Deswegen vermindert sich die Emission
der Restionen in der gereinigten Luft, infelgedessen wird also der Inhalt der positiven
Ionen in der Luft vermindert werden.
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Zu gleicher Zeit wird die die negativen Ionen verbrauchende Hälfte
der Einrichtung unter der Wirkung der einströmenden positiven Restionen stärker
betrieben werden danit wird aber ein Gleichgewicht immer schneller gesichert.
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Im Falle der Einströmung von negativen Restionen wird der Prozeß
unter den gleichen Uinständen abgewickelt.
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Enthält die zu reinigende Luft eine Menge beliebiger Ladung in solchem
Maße, daß ein automatischer Ausgleich nicht zustande gebracht werden kann, so ist
die Regelung der Spannung der Ionisatoren nötig.
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Entsprechend der Erfindung wird daher ein Teil der reinigenden Luft
vor der Ionisierung durch ein die Dichtheit der Ionen messendes Gerät geführt, welches
mit der die Spannung des Tonisstors einstellenden Einrichtung in steuerbarer Verbindung
steht.
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Diese Steuerschaltung ändert solange die Spannung
des
einen oder des anderen Ionisators, bis die gereinigte Luft einen derartigen Ionengehalt
aufweist, daß die, durch andere Einrichtungen erzeugte Ionen in der Raumlichkeit
miteinander kompensiert werden können.
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Diese technische Lösung ist vor allem in den Textilbetrieben von
großem Vorteil.
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Die Erfindung wird anhand einer beigefügten Zeichnung näher erörtert,
wobei die Zeichnung eine beispielweise ausgeführte Lösung darstellt, ohne die Erfindung
auf das Beispiel zu beschränken.
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der erf indungs gemaßen
Einrichtung.
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In dem zu reinigenden Gasraum sind ein positive Ionen und ein negative
Ionen erzeugender lonisator und ein zu diesen Ioaisatoren anschließendes, die feste
Verunreinigungen abscheidendes Elektrodensystem angeordnet.
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Das zu reinigende Gas strömt durch das stumpfkegelförmige Kanal 4
in den Ionisator derart, daß ein Teil des strömenden Gases durch das die Dichtheit
der Ionen messende Gerät durchströmt.
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Die den Ionisator bildende ringförmige Elektrode 2 und die Stangenelektrode
3 werden über einen Schutzwiderstand an die - auf der Zeichnung nicht dargestellten
-Hochspannung-Speiseeinheit angeschlossen.
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Die von der Stangenelektrode 3 abgeschiedene positiven oder negativen
Ionen laden die im Gas befindlichen festen Teilchen auf, zu gleicher Zeit - infolge
der Stoßwirkung vom Ende der Stangenelektrode - wird das zu reinigende Gas gegen
das Elektrodensystem 1 bewegt, wo die feste Teilchen der Verunreinigung abgeschieden
werden.
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Das zu reinigende Gas strömt durch das, einen immer mehr zunehmenden
Durchmesser aufweisendes, stumpfkegelförmiges Kanal in das, die feste Teilchen enthaltende
Verunreinigungen abscheidendes Elektrodensystem, welches aus voneinander in kleinem
Abstand verstellten und abwechselnd
auf eine positive und negative
Spannung geschaltete Elektroden besteht.
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Auf das, die festen Teilchen enthaltende Verunreinigung abscheidendes
Elektrodensystem wird eine ein paarmal hundert Volt Gleichspannung geschaltet.
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Aus dem, die festen Teilchen enthaltende Verunreineigung abscheidendes
Elektrodensystem gelangten Gase scheiden die Elektroden die vorher im Ionisator
aufgeladenen festen Teilchen aufweisenden Verunreinigungen ab.
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Eine Voraussetzung der Abecheidung besteht darin, daß die durch den
Reibungswiderstand bestimmte Drift-Geschwindigkeit in Bezug auf die festen Verunreinígungsteilchen
so groß sein soll, daß sie während eines Zeitraumes -der durch die Geschwindigkeit
der festen Teilchen und durch die zwischen den Elektroden abgelegte Strecke bestimmt
ist -die Oberflache einer Elektrode sicher erreichen.
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Die Erfahrung lehrt, daß die festen Teilchen enthaltende Verunreinigung
im Elektrodensystem bei einer Geschwindigkeit von 0,25 - 0,5 m/sec, und im Ionisator
von 5 - 10 m/sec sicher abgeschieden werden kann.
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Die Spannung des lonisators und des Elektrodensystems soll entsprechend
der Art und Weise der Verunreinigung eingestellt werden.
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Das gereinigte Gas tritt durch das Kanal 8 aus der Einrichtung.
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Insofern die die positiven und negativen Ionen erzeugenden lonisatoren
einander nicht ausgleichen können, oder in dem zu reinigenden Gasraum eine größere
Anzahl nicht erwünschter Aufladungen vorhanden sind, so wird die Spannung des die
positiven oder negativen Ionen erzeugendes Ionisatore durch das im Kanal 4 angeordnete
Meßgerät und durch den zugeschalteten Verstärker 7 geregelt, somit kann man aber
erreichen, daß die lonisiertheit des aus der Einrichtung austretenden gereinigten
Gases so sei, damit die im Gasraum betindlichen, durch andere Eiiirie ftungen erzeugten
lenen
kompensiert werden.
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Ein großer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Einrichtung
einen sehr kleinen Teil des zu reinigenden Raumes einnint, sie kann jedoch an der
Wand der Räumlichkeit angeordnet werden, ist außerdem ganz geräuschlos und enthält
keine bewegliche Bauteile.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin,
daß sie bei der Luftreinigung einen optimalen Ionengehalt - entsprechend den biologischen
Erforderungen - zu sichern vermag.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außerdem die Luft von den Bakterien
und Pilzen säubern.