Raum-Elektrofilteranlage zur Luftreinigung auf elektrostatischer Grundlage
Es sind bereits Elektrofilter bekannt, die es gestatten, bestimmte Luftmengen mit Hilfe elektrostatischer Felder, insbesondere von Staubpartikeln, zu reinigen. Solche Filteranlagen saugen die Luft z. B. durch Ventilatoren an, leiten sie durch hohe statische Felder, um sie alsdann gereinigt wieder in den Raum zu pressen. Diese Filteranlagen haben den Nachteil, dass sie einen Ventilator benötigen, dessen Leistung naturgemäss begrenzt ist. Hierzu kommt, dass die Ventilatoren eine Luftbewegung verursachen, die meist unerwünscht ist und zu Erkältungen führt.
Schliesslich ist auch der von den Ventilatoren verursachte Lärm ein Hindernis für die Verwendung der bekannten Filteranlagen in vielen Räumen, wie z. B. Wohnräumen, Büros usw. Der grösste Mangel der bisher bekannten Filteranlagen beruht jedoch darauf, dass nur die Luft, die am Luftstrom beteiligt ist, gereinigt wird. Dieser Teil der Raumluft ist bekanntlich nur ein Bruchteil des Luftgesamtvolumens.
Schwebestoffe, z. B. in Ecken des Raumes, werden nicht erfasst.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem die Raum-Elektrofilteranlage so ausgebildet ist, dass die zu reinigende Luftmasse in ihrer Gesamtheit in das Kraftfeld einer Elektrodenanordnung eingeschlossen wird, so dass die Ionen zusammen mit den angelagerten Staub- und Geruchspartikeln entlang den elektrischen Kraftlinien zu den Elektroden hin abgesaugt und abgelagert werden.
Somit wird der ganze Raum, ohne Erzeugung einer Luftbewegung oder eines Geräusches, der Wirkung eines elektrostatischen Feldes ausgesetzt. Die Feldstärke des verwendeten elektrostatischen Feldes richtet sich nach der Höhe des Raumes, der Art und der Zahl der zu entfernenden Partikel und der Art der Luft bzw. des Gases, das gereinigt werden soll.
In Räumen, die Wohn- und Arbeitszwecken dienen, kann die obere (Decken)-Elektrode in Form einer Drahtbespannung ausgelegt werden, wobei diese in Farbe, Stärke und geometrischer Anordnung der Architektur der Räume angepasst wird, derart, dass ihr Zweck nicht erkannt wird.
Die Erzeugung der benötigten hohen Gleichspannung kann durch bekannte Stromquellen, z. B. durch Hochspannungsgeneratoren usw., erfolgen.
Zweckmässig ist ein Begrenzer vorgesehen, um die Stromstärke auf einen ungefährlichen Wert zu begrenzen.
Die untere Elektrode kann aus einem im Boden verlegten oder an Teppiche angenähten Drahtgewebe bestehen. Sie kann jedoch meist aus dem Eisengerüst eines Baues bestehen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht die beiliegende Zeichnung.
Hierin bedeutet 1 den Raum, dessen Luft gereinigt werden soll. Die Decke des Raumes ist mit 2 bezeichnet. An der Decke ist die Elektrode 3 isoliert an Isolatoren 4 aufgehängt und mit der Stromquelle 5 verbunden. Zwischen der Elektrode 3 und den Wänden 8, dem Fussboden 7 und der Decke 2 bilden sich elektrische Kraftlinien 6 aus.
Die Elektrode 3 kann aus Drahtgeflecht, elektrisch leitenden Bauplatten oder ähnlichen Materialien bestehen. Wenn erforderlich, wird auf die Bauplatten oder Plastikplatten eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht. Die Elektrode 3 wird mit dem Pluspol der Stromquelle 5 verbunden. Der Gegenpol kann in Bauten mit gut leitendem Material (Stein, Eisenbeton) direkt mit dem Baumaterial resp. mit der Erde verbunden werden.
Die elektrische Feldstärke wird so hoch wie möglich gewählt, z. B. bis auf 1 Million Volt je Meter, dieselbe muss jedoch in Räumen, in denen sich Personen aufhalten, aus biologischen Gründen auf etwa 1500 V je Meter begrenzt werden. Diese Feldstärke entspricht den z. B. auf Höhen (Rigi) gemessenen Werten und ist daher unschädlich.
In geschlossenen Räumen wurden bei Messungen bis zu 100 000 Ionen je cm3 gemessen. Diese Ionen legen sich an grössere Partikel, wie Staub, Geruchträger usw., an. Im elektrostatischen Feld wandern die geladenen Partikel den Feldlinien 6 entlang und werden an der positiven Elektrode, z. B. an Decke 2, am Fussboden 7 bzw. Wand 8, wie die Zeichnung zeigt, niedergeschlagen. Da die Feldstärke zwischen der Elektrode 3 und der Decke 2 am grössten ist, findet hier die stärkste Reinigung der Luft statt. Die durch die in einem Raum stets vorhandene Wärmebewegung hierhin gelangende Luft wird daher fast vollständig gereinigt. Man kann diesen Reinigungseffekt je nach Staub- und Geruchgehalt des Raumes noch beliebig erhöhen, indem man zwischen Elektrode 3 und Decke 2 eine oder mehrere Elektroden anbringt, die auf verschieden hohes Potential gebracht werden können.
Die Raumluft 1 wird daher im ruhenden Teil in länger dauernder Zeit gereinigt, während die Konvektionsluft verhältnismässig rasch gereinigt wird und nach Abkühlung gereinigt wieder in den Raum zurückströmt.
Room electrostatic filter system for air purification on an electrostatic basis
Electrostatic precipitators are already known which allow certain amounts of air to be cleaned with the aid of electrostatic fields, in particular of dust particles. Such filter systems suck the air z. B. by fans, guide them through high static fields in order to then press them back into the room cleaned. These filter systems have the disadvantage that they require a fan whose performance is naturally limited. In addition, the fans cause air movement, which is usually undesirable and leads to colds.
Finally, the noise caused by the fans is an obstacle to the use of the known filter systems in many rooms, such as z. B. living rooms, offices, etc. The greatest deficiency of the previously known filter systems is based on the fact that only the air that is involved in the air flow is cleaned. As is well known, this part of the room air is only a fraction of the total air volume.
Suspended solids, e.g. B. in corners of the room are not recorded.
The present invention avoids these disadvantages by designing the room electrostatic filter system in such a way that the air mass to be cleaned is enclosed in its entirety in the force field of an electrode arrangement, so that the ions along with the accumulated dust and odor particles to the Electrodes are sucked off and deposited.
Thus, the whole room is exposed to the action of an electrostatic field without generating any air movement or noise. The field strength of the electrostatic field used depends on the height of the room, the type and number of particles to be removed and the type of air or gas that is to be cleaned.
In rooms that are used for living and working, the upper (ceiling) electrode can be laid out in the form of a wire covering, with the color, thickness and geometric arrangement of this being adapted to the architecture of the rooms in such a way that its purpose is not recognized.
The required high DC voltage can be generated by known power sources, e.g. B. by high voltage generators, etc. take place.
A limiter is expediently provided in order to limit the current strength to a safe value.
The lower electrode can consist of a wire mesh laid in the floor or sewn to carpets. However, it can usually consist of the iron framework of a building.
The accompanying drawing illustrates an exemplary embodiment of the subject matter of the invention.
Here, 1 means the room whose air is to be purified. The ceiling of the room is labeled 2. The electrode 3 is insulated from the ceiling and suspended from insulators 4 and connected to the power source 5. Electric lines of force 6 are formed between the electrode 3 and the walls 8, the floor 7 and the ceiling 2.
The electrode 3 can consist of wire mesh, electrically conductive building boards or similar materials. If necessary, an electrically conductive layer is applied to the building panels or plastic panels. The electrode 3 is connected to the positive pole of the power source 5. The opposite pole can be in buildings with a highly conductive material (stone, reinforced concrete) directly with the building material, respectively. be connected to the earth.
The electric field strength is chosen as high as possible, e.g. B. up to 1 million volts per meter, but this must be limited to about 1500 V per meter in rooms in which people are for biological reasons. This field strength corresponds to the z. B. values measured at heights (Rigi) and is therefore harmless.
In closed rooms, up to 100,000 ions per cm3 were measured. These ions attach themselves to larger particles such as dust, odorous substances, etc. In the electrostatic field, the charged particles migrate along the field lines 6 and are applied to the positive electrode, e.g. B. on the ceiling 2, on the floor 7 or wall 8, as the drawing shows, put down. Since the field strength is greatest between the electrode 3 and the ceiling 2, this is where the strongest cleaning of the air takes place. The air that comes here through the constant heat movement in a room is therefore almost completely cleaned. This cleaning effect can be increased as desired depending on the dust and odor content of the room by attaching one or more electrodes between electrode 3 and ceiling 2, which can be brought to different potentials.
The room air 1 is therefore cleaned in the resting part over a longer period of time, while the convection air is cleaned relatively quickly and, after cooling, flows back into the room.