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Verfahren zur elektrischen Reinigung von Raumluft u. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels deren die Luft von Innen- räumen aller Art auf elektrischem Wege gereinigt werden soll. Man hat zwar schon versucht, mittels eines Elektrofilters Raumluft elektrisch zu reinigen. Die bisher bekannten Elektrofilteranlagen sind jedoch zur Reinigung der Luft von Innenräumen nicht geeignet, weil bei ihnen eine verhältnismässig grosse Menge Ozon erzeugt wird, der vielen Menschen lästig ist. Ausserdem besitzen die bisher bekannten
Elektrofilter einen Aufbau, der für die Verwendung in geschlossenen Räumen wenig geeignet ist. Im folgenden wird nun gezeigt, wie sich die auf dem Gebiete der elektrischen Raumluftreinigung noch vorhandenen Schwierigkeiten beseitigen lassen.
Erfindungsgemäss wird die elektrische Reinigung der Raumluft in der Weise vorgenommen, dass unter Anwendung einer besonderen Aufladungs-und Abseheidezone die zu reinigende Luft in der Aufladezone mit einem elektrischen Feld behandelt wird, das durch Entladung von nur schwach aufgeladenen und mit positiver Gleichspannung gespeisten Sprühspitzen erzeugt wird. Eine solche
Entladung von positiver Elektrizität durch feine Sprühspitzen besitzt den grossen Vorteil, dass hiedurch einerseits eine gute Aufladung bzw. Ionisierung der in der Luft vorhandenen Schwebeteilchen, z. B.
Tabakrauch u. dgl., bewirkt wird, und dass anderseits bei dieser Ausbildung des elektrischen Sprüh- feldes praktisch so gut wie gar keine Ozonerzeugung auftritt.
Eine nach diesem Verfahren zur elektrischen Reinigung von Raumluft arbeitende Vorrichtung wird gemäss der Erfindung in der Weise ausgebildet, dass sie zwei getrennte Behandlungsstufen, nämlich eine zur Aufladung der Teilchen dienende Sprühzone und eine zur Abscheidung der aufgeladenen
Teilchen dienende, aus einem statischen Feld bestehende Abscheidezone besitzt, wobei in der Auf- ladezone als Aufladeelektrode mit positiver Spannung gespeiste Sprühspitzen, z. B. Sprühkämme, dünne Drähte, mit querstehenden dünnen Drahtstücken besetzte Stäbe u. dgl., vorgesehen sind, die nur mit einem schwachen Strom (weniger als 20 Milliampère für jeden in der Sekunde durch die Vor- richtung hindurchgehenden Kubikmeter Luft) aufgeladen werden.
Gegebenenfalls können die
Sprühelektroden auch aus vorteilhaft in Richtung des Luftstromes zeigenden Spitzen bestehen, denen aus Drahtnetzwerk od. dgl. quer zum Gasstrom liegende Gegenelektroden gegenüberstehen. Durch solche Sprühelektroden wird ein in in Richtung des Luftstromes gehender elektrischer Wind erzeugt, der eine so starke Luftströmung hervorruft, dass in manchen Fällen der sonst notwendige Ventilator erspart werden kann. Die Sprühspitzen können auch quer zur Gasrichtung gerichtet sein und die Gegenelektroden als Platten in der Gasrichtung liegen.
Ein in solcher Weise ausgebildetes Raumluftelektrofilter kann verschiedenerlei Gestalt besitzen.
Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Filters ergibt sich jedoch dann, wenn es so eingerichtet ist, dass sowohl der Lüfter als auch der Hochspannungswandler einschliesslich Gleichrichter und gegebenen- falls eine Temperierungseinrichtung zusammen mit den Auflade-und Abscheideelektroden sämtlich in dem durch die Vorrichtung geführten Luftstrom angeordnet sind. Man kann dann alle zu dem
Raumluftelektrofilter gehörenden Teile in einem einzigen, zweckmässig zusammenhängenden Luft- kanal anordnen. Das Raumluftelektrofilter kann dann beispielsweise so ausgebildet sein, dass sämtliche
Teile der Vorrichtung in einem einen senkrechten Kanal bildenden Gehäuse angeordnet sind.
Dieses
Gehäuse muss natürlich mit entsprechenden Eintritts-und Austrittsöffnungen für die Luft versehen und ausserdem mit einer vorteilhaft nur nach zwangsläufiger Abschaltung der Hochspannung zu
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öffnenden Tür versehen sein, welche den Zugang zu den elektrischen Feldern und vorteilhaft die Herausnahme der Abscheideelektroden gestattet.
Ein besonders vorteilhafter konstruktiver Aufbau eines solchen Filters kann ferner dadurch erreicht werden, dass die Teile der Vorrichtung auf an einem Traggerüst angebrachten Zwischenplatten befestigt sind. Dadurch wird der Zusammenbau eines solchen Raumluftelektrofilters erheblich erleichtert und das Aussengehäuse der Vorrichtung entlastet, so dass dieses nur schwache Wandungen aus Blech od. dgl. zu besitzen braucht. So kann vorteilhaft der Gehäusemantel der Vorrichtung aus einer einzigen Blechtafel hergestellt sein, wodurch der Zusammenbau der Vorrichtung ebenfalls nicht unerheblich vereinfacht und verbilligt wird.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäss der Erfindung ausgebildeten Raumluftelektrofilters im Auf-und Seitenriss dargestellt. 1 ist ein aus Winkeleisen od. dgl. bestehendes Traggerüst, das einen senkrechten Kanal 2 von rechteckigem Querschnitt bildet. Dieses Traggerüst ist von einem Blechmantel 3 umschlossen, der nur am oberen und unteren Ende schlitzartige Öffnungen 4 und 5 für den Ein-oder Austritt der zu reinigenden Luft besitzt. Das Gehäuse steht auf einer Grundplatte 6 und ist oben mit einer Blechkappe 7 abgedeckt, die ebenfalls eine Anzahl Durchbrechungen 8 für die hindurchgehende Luft besitzen kann. In dem so ausgebildeten Gehäuse sind die Teile der Inneneinrichtung an besonderen Zwischenträgern gelagert, die an dem Traggerüst 1 befestigt sind.
An oberster Stelle ist unmittelbar unter den Eintrittsöffnungen 4 zunächst ein vorteilhaft elektromotorisch angetriebener Lüfter 9 angebracht, der die zu reinigende Luft aus dem Raum, in dem die Vorrichtung aufgestellt ist, ansaugt und durch die Vorrichtung nach unten hindurchtreibt, bis sie zu den Austrittsöffnungen 5 in gereinigtem Zustande wieder der übrigen Raumluft zugeführt wird.
Der Lüfter ist zweckmässig derart elastisch, z. B. mittels Gummi, Schraubenfedern od. dgl., aufgehängt, dass er möglichst ruhig läuft und Störungsschwingungen des Lüfters nicht auf das Aussengehäuse des Raumluftelektrofilters übertragen werden.
Unterhalb des Lüfters ist nun die Aufladezone vorgesehen, in der die aus der Luft auszuscheidenden Schwebeteilchen, z. B. Tabakrauch u. dgl., aufgeladen werden. Zu diesem Zweck ist ein Sprühelektrodensystem 10 mittels mehrerer Isolatoren 11 aufgehängt, das eine Anzahl senkrecht herabhängende dünne Sprühdrähte 12 besitzt, die einen ausserordentlich kleinen Durchmesser von z. B. 0. mm besitzen. Diese Sprühdrähte sind zwischen einer Anzahl plattenförmiger Gegenelektroden 13 in geeignetem Abstande angeordnet. Während diese plattenförmigen Gegenelektroden 13 über das
Gehäuse der Vorrichtung geerdet sind, werden die Sprühelektroden 12 von einem Hochspannungerzeuger, der aus Hochspannungstransformator 14 und Gleichrichter 15 besteht, mit hochgespanntem
Gleichstrom (z.
B. etwa 5000-10. 000 Volt) von positiver Polarität aufgeladen. Da die Sprühdrähte nur einen sehr schwachen Durchmesser haben, so kann man mit einer sehr schwachen Aufladung der Sprühdrähte (weniger als 20 Milliampère pro Kubikmeter-Sekunde) eine hinreichende Aufladung der in der hindurchströmenden Luft enthaltenen Schwebeteilchen erzielen, ohne dass eine praktisch bemerkbare und irgendwie lästige Menge von Ozon erzeugt wird. Unterhalb der Aufladezone ist nun die Abscheidezone vorgesehen, die aus den Abscheideelektroden 16 und den zwischen ihnenin abwechseln- der Folge angeordneten Ladeelektroden 11 besteht. Die Abscheideelektroden 16 hängen an Quer- trägern 18, die an dem Traggerüst 1 befestigt sind. Die Ladeelektroden hängen an Querträgern 19, die von Isolatoren 20 getragen werden, die ebenfalls an dem Traggerüst sitzen.
Die Elektroden 17 werden ebenfalls mit hochgespanntem Gleichstrom (z. B. etwa 3000-6000 Volt) von dem Hoch- spannungserzeuger. M, 7J gespeist. Es besteht infolgedessen ein statisches Feld zwischen den Elek- troden 16 ; 17, durch das die aufgeladenen Schwebelteilchen, welche sich in der durch dieses Feld hindurchströmenden Luft befinden, auf die geerdeten Elektroden 16 niedergeschlagen werden. Die so gereinigte Luft tritt dann nach Kühlung des Transformators 14 und Gleichrichters 15 durch die unteren Öffnungen 5 aus dem Raumluftelektrofilter in gereinigtem Zustande heraus. Die Gasrichtung und die Anordnung der Filtereinzelteile kann auch in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sein.
In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Sprühelektrode für die Sprühzone dargestellt, die nicht aus einem dünnen Draht, sondern aus einem mit Spitzen besetzten Träger besteht. Wie die Figur zeigt, besteht hier jede Sprühelektrode 12 a aus einem Stab, der mit kurzen querliegenden
Drahtstücken von sehr kleinem Durchmesser besetzt ist. Diese Sprühelektroden 12 a sind zwischen je zwei Gegenelektroden 13 a angeordnet und erzeugen ebenfalls ein elektrisches Sprühfeld, das eine gute Aufladung der in der Luft enthaltenen Schwebeteilchen bewirkt, aber keine merkbare Menge von Ozon erzeugt.
Die Fig. 4 zeigt ferner ein Ausführungsbeispiel für eine Ausbildung der Sprühzone, bei welcher die Sprühelektrode 12 b aus einem mit Spitzen besetzten Kamm besteht. Die Sprühspitzen haben dem einfachen, glatt gespannten Draht gegenüber den Vorteil, dass ein Reissen und Kurzschliessen der ganzen Ladezone nicht eintreten kann. Die Gegenelektroden 13 b bestehen hier beispielsweise aus einem quer zum Luftstrom liegenden Drahtnetz. Auch hier wird eine gute Aufladung der Schwebe- teilchen erzielt, ohne dass es zu einer merkbaren Ozonerzeugung kommt.
Ein solches Raumluftelektrofilter kann in verschiedenartiger Weise aufgebaut sein, so kann z, B. der Luftstrom anstatt von oben nach unten, von unten nach oben durch das Filter hindurch-
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geführt werden oder der Luftführungskanal kann auch waagrecht oder winkelig ausgebildet sein.
Ferner kann in dem Filter noch eine Befeuchtungs-bzw. Temperiereinrichtung für die zu behandelnde Luft vorgesehen sein. Zweckmässig kann schliesslich das Gehäuse der Vorrichtung mit einer Tür 21 versehen sein, durch die man das Abscheideelektrodensystem herausnehmen und reinigen kann. Die Tür besitzt vorteilhaft einen Verschluss, der selbsttätig die Stromzufuhr zu den Elektroden unterbricht, wenn die Tür geöffnet wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Reinigung von Raumluft u. dgl. mit getrennter Aufladung (Sprühzone) und statischer Abscheidung (Abscheidezone), der in der zu reinigenden Luft enthaltenen Schwebeteilchen, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende Luft in der Aufladezone mit einem elektrischen Feld behandelt wird, das von mit positiver Gleichspannung gespeisten und mit weniger als 20 Milliampère je Kubikmeter der in der Sekunde behandelten Luft aufgeladenen Sprühspitzen, z. B. dünnen Drähten (12), Sprühkämmen (12 a) od. dgl., erzeugt wird.