CH472218A - Method and device for the treatment of gases containing oxygen - Google Patents

Method and device for the treatment of gases containing oxygen

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CH472218A
CH472218A CH488667A CH488667A CH472218A CH 472218 A CH472218 A CH 472218A CH 488667 A CH488667 A CH 488667A CH 488667 A CH488667 A CH 488667A CH 472218 A CH472218 A CH 472218A
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CH
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electrode
channel
ions
gaseous medium
grounded
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CH488667A
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German (de)
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F Dipl-Phys Tepe Charles
O Dipl-Phys Jones Lewis
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Chemetron Corp
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Description

  

  Verfahren und Vorrichtung zur     Behandlung    von sauerstoffhaltigen Gasen    1  Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor  richtung zur Behandlung von sauerstoffhaltigen Gasen,  insbesondere ein verbessertes Verfahren und eine Vor  richtung zur Behandlung von atmosphärischen Gasen,  um eine hohe     Ionenausbeute    zu erzeugen.  



  Die Anwendung von     begativen    Ionen bei medizini  schen Behandlungen und die Nutzbarmachung dieses  Anwendungsgebietes wurden in gewissem Umfang durch  das Fehlen eines Generators für negative Ionen, der zur  Erzeugung einer geeigneten Konzentration an negativen  Ionen in der Lage ist, behindert. Bekannte Vorrichtun  gen, bei Ionen in der üblichen Weise beispielsweise durch  radioaktive Bestrahlung und/oder elektrische Beanspru  chung eines     ionisierbaren    Mediums,     z.B.    von atmosphäri  scher Luft erzeugt werden, sind nicht geeignet, hohe       lonenkonzentrationen    mittels kleiner oder     bequem    trag  barer Geräte zu liefern, die auch im Hause verwendet  werden können.

   Teilweise ist diese verhältnismässig  niedrige     Ionenausbeute    bei diesen Geräten auf     Ionisie-          rungskammern    oder Zellenkonstruktionen zurückzufüh  ren, bei denen die Elektroden die Strömung des     ionisier-          baren    Mediums behindern, oder bei denen die     Ionisie-          rungs-    oder Transportkammern so ausgebildet sind, dass  eine weitgehende     Rekombination    der Ionen stattfin  den.  



  Somit hat die vorliegende Erfindung ein Verfahren  zum Gegenstand zur Behandlung eines sauerstoffhalti  gen, gasförmigen Mediums zur Erzeugung von Ionen  oder von Ozon.  



  Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur  Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei  der mit Hilfe eines Gebläses oder einer Pumpe ein sauer  stoffhaltiges gasförmiges Medium durch einen, von einem  nichtleitendem Material begrenzten Kanal geleitet wird.  



  Das     obgenannte    Verfahren ist erfindungsgemäss da  durch gekennzeichnet, dass man das gasförmige Medium  in einem kontinuierlichen Strom an einer in dem Strom  angeordneten Elektrode und dann mindestens an einer  weiteren Elektrode mit einer kleineren Fläche vorbeilei  tet, welch letztere seitlich neben dem Strom in einem  Abstand von der ersten Elektrode so angeordnet ist, und    dass mit Hilfe dieser beiden Elektroden ein elektrisches  Feld in dem gasförmigen Medium erzeugt wird.  



  Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver  fahrens geeignete Vorrichtung ist gekennzeichnet durch  eine sich mindestens bis zur Mitte des Kanals erstrecken  de Elektrode, deren zugespitztes Ende oder zugespitzte  Enden in Richtung des Gasstromes zeigen, mindestens  eine stromabwärts zur ersten Elektrode in dem Kanal  angeordnete zweite Elektrode mit kleiner Fläche, und  Einrichtungen zum Anlegen eines Potentials zwischen  der ersten und der zweiten Elektrode.  



  Vorstehend und auch in den nachfolgenden Ausfüh  rungen ist von  Ionen  die Rede. Dieser Ausdruck       bezieht    sich auf Ionen, die gasförmige Bestandteile der  Atmosphäre, beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff und  Wasserdampf, darstellen. Durch die beispielsweise Dar  stellung einer negativ ionisierten Atmosphäre in der  nachstehenden Beschreibung, ist die mögliche Erzeugung  einer positiv ionisierten Atmosphäre nicht ausgeschlos  sen. Auch die Möglichkeit soll nicht ausgeschlossen  werden, dass einige Ionen mit einem bestimmten Vorzei  chen in einer Atmosphäre vorhanden sein können, die  überwiegend aus Ionen mit dem anderen Vorzeichen  besteht.  



  Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh  rungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des       erfindungsgemässen    Verfahrens näher erläutert. In der  Zeichnung bedeuten:       Fig.    1 eine     Perspektivansicht    (teilweise im Schnitt)  eines     Gasbehandlungsgerätes;          Fig.    2 einen Schnitt durch die     Elektrodenanordnung,     die in dem     Ionengenerator    nach     Fig.    1 verwendet wird;       Figm    3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der     Fig.    2;

         Fig.4    einen Teilaufriss (teilweise herausgebrochen)  einer weiteren Ausführungsform eines     Gasbehandlungs-          gerätes;          Fig.5    einen Schnitt nach der Linie 5-5 von     Fig.4;     und       Fig.    6 eine perspektivische Teilansicht (teilweise her  ausgebrochen) einer weiteren Ausführungsform einer  Vorrichtung, die zur Erzeugung von Ozon geeignet ist.      In     Fig.    1 ist eine Vorrichtung zur Behandlung von  Gasen in Form eines Generators für negative Ionen  dargestellt, die im allgemeinen mit 10 bezeichnet ist.

   Der       Ionengenerator    enthält einen Strömungskanal, der eine       Ionisationszelle    oder     -kammer    darstellt, die im allgemei  nen mit 12 bezeichnet ist. Durch die Zelle oder Kammer  wird mit Hilfe einer     Zentrifugalpumpe    oder eines Geblä  ses 14 ein Luftstrom oder ein Strom eines anderen       ionisierbaren    Mediums gedrückt. Die Elektroden in der       Ionisierungszelle    12 sind so angeordnet, dass das von der  Pumpe oder dem Gebläse 14 kommende Medium ohne  wesentliche Turbulenz und Bremsung durch die Kammer  12 fliesst, wobei es zu einem     beträchtlichen    Grade  ionisiert wird und somit eine Quelle von angereicherten  Ionen bzw. Ozon geschaffen wird.

    



  Das     Zentrifugalgebläse    oder die Pumpe 14 stellt eine  Einrichtung zur Erzeugung einer Gasströmung dar und  enthält eine vorzugsweise mit einem Filter versehene  Einlassöffnung 16, durch die Luft in einen Hohlraum der  Pumpe oder des Gebläses zugeführt wird. Der Hohlraum  enthält ein durch einen Elektromotor 18 angetriebenes  Flügelrad. Durch das     Flügelrad    wird ein nach aussen  durch die     Ionisierungszelle    12 fliessender Luftstrom  erzeugt. Die Zelle ist mit Hilfe eines     Flanschteiles,    der  mit mehreren lösbaren Befestigungsmitteln 20 an einem  entsprechenden Flansch 14a am Gehäuse des Gebläses 14  befestigt ist, mit dem Gebläse oder der     Pumpe    14  verbunden.  



  Die     Ionisierungszelle    12 enthält einen umgrenzten  Strömungskanal, der durch einen zylindrischen röhren  förmigen nichtleitenden Körper 22 gebildet ist, der an  einem Ende mit dem Ausgang des Gebläses 14 verbun  den ist und am anderen Ende eine Austrittsöffnung  aufweist, durch die das ionisierte Medium strömt. Die  Austrittsöffnung kann mit einem konischen     Diffusorende     36 versehen sein.

   Die     Elektrodenanordnung    der Zelle 12  enthält eine mittlere Elektrode 24, die etwa     L-förmig     ausgebildet ist; sie besteht aus einem vertikalen Schenkel  24a, der an dem nichtleitenden Element 22 befestigt ist,  und einem horizontalen Schenkel 24b, der an seinem  freien Ende in einer Spitze endet und der sich im  allgemeinen längs der Achse des Rohres 22 erstreckt.  Zwei weitere Elektroden, die Seitenelektroden 26 und 28,  befinden sich an den Wänden des nichtleitenden Teils 22  und liegen einander diametral gegenüber.

   Die inneren  Enden der Elektroden 26 und 28, die vorzugsweise aus  Draht mit geringem Durchmesser bestehen, um Punkt  elektroden zu ergeben, sind radial zur Achse des Rohres  22 angeordnet und können etwas vertieft in den     Wänden     des Rohres 22 angebracht sein, wie es in den     Fig.    1 und 3  gezeigt ist; sie können aber auch bündig mit den Wänden  des Rohres 22 abschneiden oder etwas in das Innere des  Rohres 22 hineinragen. Auf diese Weise behindern die  inneren Enden der Elektroden 26 und 28 die Strömung  des     ionisierbaren    Mediums durch das Rohr 22 nicht,  bzw. erzeugen keine nennenswerte Turbulenz.

   Die Elek  troden 26 und 28 sind vorzugsweise etwas stromabwärts  vom freien Ende des horizontalen Schenkels 24b der  mittleren Elektrode 24 und etwas vertieft in den Wänden  des Rohres 22 angeordnet.  



  Um die elektrische Beanspruchung des     ionisierbaren     Mediums durch das Anlegen eines Hochspannungsgra  dienten an das durch die     Ionisierungszelle    12 fliessende  Medium zu bewirken, wird die mittlere Elektrode 24 mit  einem regelbaren Anschluss an das     Potentiometer    30  angeschlossen, das eine     Gleichspannungsquelle,        z.B.    eine  Batterie 32, überbrückt. Selbstverständlich kann diese    Gleichstromquelle auch ein elektronischer Stromkreis  geeigneter Art sein,     z.B.    ein     Hochfrequenzoszillator    mit  einer     Ausgangsgleichrichterstufe    zur Umwandlung der  erzeugten Schwingungen in ein Gleichstrompotential.

   Bei  der in     Fig.    1 gezeigten Vorrichtung, die zur Erzeugung  von negativen Ionen bestimmt ist, ist die positive Klem  me der Batterie 32 oder der     Gleichspannungsquelle     entweder direkt oder indirekt über eine Netzleitung  geerdet, so dass das an der Elektrode 24 anliegende  Potential bezüglich der Erde negativ ist. Die anderen  Punktelektroden 26 und 28 sind geerdet.  



  Das Ausmass der     Ionenerzeugung    im Generator 10  kann     vorteilhafterweise    mit Hilfe einer Neonlampe 33  angezeigt werden, die zwischen die Elektroden 26 und 28  und die Erde geschaltet ist, wobei ein Kondensator 34  parallel zur Basis der Lampe 33 geschaltet ist, wie es in       Fig.    1 angegeben ist. Die Blinkfrequenz der Lampe 33  zeigt das Ausmass der     Ionenerzeugung    an. Man kann  aber auch den Kondensator 34 weglassen; dann ist die  relative Helligkeit der Lampe ein Mass für die     Ionener-          zeugung.     



  Bei dem Generator 10 wird die     Zentrifugalpumpe     oder das Gebläse 14 so eingestellt, dass der Luftstrom  durch die     Ionisierungszelle    12 etwa 283 Liter/min be  trägt; das     Potentiometer    30 wird so eingestellt, dass ein  Potential im Bereich von etwa 6000 bis 8000 Volt an der  mittleren Elektrode 24     anliegt,    wobei die Seitenelektro  den 26 und 28 entweder direkt oder über die Netzleitung  mit der Erde verbunden sind.

   Unter diesen Betriebsbe  dingungen wird durch die     Elektrodenanordnung    in der       lonisierungsstelle    ein     gleichmässiges    elektrisches Feld er  zeugt, und die Luftströmung durch die     Ionisationszelle     12 erfolgt praktisch ungehindert und ohne Turbulenz. Es  wurde festgestellt, dass die in der vorstehend angegebe  nen Weise konstruierten     Ionengeneratoren    10 nur etwa 4  bis 5 kg wiegen und bei     einer        Luftströmungsgeschwindig-          keit    von etwa 170 Liter/min negative Ionen in der  Grössenordnung von 1,8 X     10$    je Kubikzentimeter er  zeugen.  



  Bringt man die Konstruktion von     Fig.    1 in einem  nichtmetallischen Gehäuse, beispielsweise in einem  Kunststoffgehäuse, unter, so findet man, dass sich die       Ionenausbeute    wesentlich erhöhen lässt, wenn man einen  geerdeten Ring aus leitendem Material 35 um den durch  das Rohr 22 gebildeten Kanal anbringt, der den Austritts  teil des Rohres 22 umgibt oder einschliesst, wie es in       Fig.    1 gezeigt ist.  



  Die in den     Fig.    4 und 5 angegebene weitere Ausfüh  rungsform der Erfindung enthält eine mittlere, etwa     F-          förmige    Elektrode 44, die mit dem vertikalen Schenkel  44a am nichtleitenden Teil 42, der einen Kanal bildet,  befestigt ist und zwei horizontal verlaufende Schenkel  44b und 44c, die an ihren freien Enden zugespitzt sind  und die im allgemeinen parallel zur Achse des Rohres 42  verlaufen. Die Schenkel 44c und 44b sind etwa  Durchmesser von den Wänden des Rohres 42 und  voneinander entfernt, wie in den     Fig.    4 und 5 gezeigt ist.  Zwei weitere Elektroden, die geerdeten Seitenelektroden  46 und 48, sind an den Wänden des nichtleitenden Teils  42 angebracht und liegen einander diametral gegenüber.

    Sie sind vorzugsweise etwas stromabwärts von den freien  Enden der horizontalen Schenkel 44b und 44e angeordnet  und liegen etwas vertieft in den Wänden des Rohres 42.  Die Elektrode 44 und die Elektroden 46 und 48 sind  einander so zugeordnet, dass eine durch die Spitzen 44c  und 44b der Elektrode 44 gezogene Linie etwa im rechten  Winkel zu einer durch die Elektroden 46 und 48      gezogenen Geraden steht. Man erkennt, dass die     Fig.4     und 5 nur eine Teilansicht zeigen und dass die Einzelhei  ten des erforderlichen Gebläses und des zwischen die  mittlere Elektrode     44    und die Erde geschalteten Hoch  spannungskreises, die ähnlich wie in     Fig.    1 sein können,  aus Gründen der Einfachheit weggelassen wurden.

   Die       Ionenausbeute    ist etwas höher als bei der Ausführungs  form nach     Fig.    1, wenn man die Elektronenanordnung  mit den zwei Spitzen von     Fig.4    und 5 verwendet.  Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man eine dritte  Spitzenelektrode etwa in der Mitte zwischen den zuge  spitzten Teilen 44b und 44c anordnet.  



  Um mit dem in     Fig.    1 angegebenen Gerät Ozon zu  erzeugen, muss man die Spannung mit Hilfe des     Poten-          tiometers    30 einstellen, und die geerdeten Elektroden 26  und 28 müssen so nahe an der mittleren Elektrode 24  durch die Wand des nichtleitenden Teils 22 gehen, dass  eine     Coronaentladung    erzeugt wird; sie dürfen aber nicht  so nahe beieinander liegen, dass sich ein Bogen ausbildet.  Der genaue Abstand hängt von der angelegten Spannung  und der Geschwindigkeit der Luft ab.

   Es sei auch darauf  hingewiesen, dass man in der Zelle von     Fig.    1 Ozon  erzeugen kann, wenn man eine     Wechselstrom-Hochspan-          nungsquelle    anstelle der Gleichstromquelle 32 von     Fig.    1  verwendet.  



  Eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur  Behandlung von atmosphärischer Luft zwecks Erzeugung  von Ozon, bei der praktisch keine Ionen gebildet werden,  ist in     Fig.    6 angegeben. Man erkennt, dass     Fig.    6 nur eine  Teilansicht darstellt und dass alle     Einzelheiten    des Geblä  ses und des Hochspannungsstromkreises, die beide ähn  lich wie in     Fig.    1 sein können, aus Gründen der Einfach  heit weggelassen wurden.

   Die in     Fig.    6 angegebene An  ordnung enthält Einrichtungen, die einen Kanal bilden,       z.B.    ein Rohr 52, eine mittlere Elektrode 54, zwei  geerdete Seitenelektroden 56 und 58. die in den durch das  Rohr 52 gebildeten Kanal hineinragen, und einem     Elek-          trodenteil    60, der in Form zweier im rechten Winkel sich  kreuzender Stäbe dargestellt ist. Die Querstäbe vereinigen  sich in der Achse des Rohres 52 und gehen quer zu der  Richtung des Luftstromes und stromabwärts von den  geerdeten Elektroden 56 und 58 durch die Wände des  Rohres 52 hindurch. Die Elektrode 60 ist, wie in     Fig.    6  angegeben ist, mit der Mittelelektrode 54 verbunden.

   Die  Elektrode 60 hat also eine Polarität, die die negativen  Ionen abstösst und dadurch ihre Geschwindigkeit soweit  vermindert, dass sie praktisch vollständig durch die  geerdeten Elektroden 56 und 58 eingefangen werden.  Obgleich die Elektrode 60 in Form eines Kreuzes  dargestellt ist, ist ihre genaue Form nicht kritisch; andere       Elektrodenformen,    die in der gleichen Weise geschaltet  sind, können ähnliche Ergebnisse     liefern.     



  Der Fachmann erkennt aus der Beschreibung einer  Ausführungsform des Geräts, dass ein verbessertes Ver  fahren zur Behandlung eines sauerstoffhaltigen gasförmi  gen Mediums, wie atmosphärischer Luft, erläutert wird,  wonach grosse Mengen an negativen oder positiven Ionen  oder, falls gewünscht, an Ozon in Abhängigkeit von der  Grösse und der Polarität des an den Elektroden anliegen  den Potentials gebildet werden.

   Dieses Verfahren kann  wie folgt zusammengefasst werden: Es wird ein sauer  stoffhaltiges, gasförmiges Medium, wie atmosphärische  Luft, behandelt, wobei geeignete Einrichtungen,     z.B.    das  hier dargestellte und beschriebene Gerät verwendet wer  den, um das gasförmige Medium in kontinuierlichem  Strom in einem nichtleitenden     (dielektrischen)    Medium  über eine erste Elektrode, die im Strom liegt, und    mindestens eine weitere Elektrode mit kleinerer Fläche,  die an einer Seite des Stromes in einem gewissen Abstand  zur ersten Elektrode liegt, zu leiten, wobei mit Hilfe der  Elektroden ein elektrisches Feld mit hoher Feldstärke an  das sauerstoffhaltige gasförmige Medium angelegt wird.

    Das Verfahren kann zur Behandlung eines sauerstoffhal  tigen gasförmigen Mediums, wie Luft, angewendet wer  den, um Ionen mit der gewünschten Polarität zu erzeu  gen indem die erste mit dem Medium in Verbindung  stehende     Elektrode    so geschaltet wird, dass sie die gleiche  Polarität wie die zu erzeugenden Ionen hat, und die  Elektroden mit der kleinen Fläche, die sich an einer Seite  des Stromes befinden, geerdet werden.  



  Dieses Verfahren kann zur Erzielung einer höheren       Ionenausbeute    etwas abgeändert werden, indem man den  Strom zusätzlich durch einen geerdeten elektrisch leiten  den Ring leitet, der sich stromabwärts von der Elektrode  mit der kleinen Fläche befindet.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung kann auch zur  Erzeugung von Ozon     verwendet    werden (wobei praktisch  keine Ionen erzeugt werden), indem man einen Luftstrom  kontinuierlich durch einen umgrenzten Kanal leitet, mit  Hilfe einer im Kanal angeordneten Spitzenelektrode mit  einer ersten Polarität und zweier Spitzenelektroden     entge-          gengerichteter    Polarität, die stromabwärts von der ersten  Elektrode angeordnet sind, ein elektrisches Feld mit  hoher Feldstärke an den Luftstrom anlegt und den  Luftstrom um eine, stromabwärts zu den beiden Spitzen  elektroden angeordnete dritte Elektrode leitet, die mit der  ersten Elektrode verbunden ist,

   so dass die Ionen im  Luftstrom mit Hilfe der dritten     Elektrode    abgestossen  werden und soweit abgebremst werden, dass sie durch die       beiden    Spitzenelektroden eingefangen werden können.



  Method and device for treating oxygen-containing gases 1 The invention relates to a method and a device for treating oxygen-containing gases, in particular an improved method and device for treating atmospheric gases in order to generate a high ion yield.



  The use of begative ions in medical treatments and the utilization of this field of application have been hampered to some extent by the lack of a negative ion generator capable of generating an appropriate concentration of negative ions. Known devices, in the case of ions in the usual way, for example by radioactive irradiation and / or electrical stress on an ionizable medium, e.g. generated by atmospheric air are not suitable for delivering high ion concentrations using small or conveniently portable devices that can also be used in the home.

   This relatively low ion yield in these devices is partly due to ionization chambers or cell constructions in which the electrodes impede the flow of the ionizable medium, or in which the ionization or transport chambers are designed so that extensive recombination of the Ions take place.



  The present invention thus relates to a method for treating an oxygen-containing, gaseous medium to generate ions or ozone.



  The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention, in which an oxygen-containing gaseous medium is passed through a channel delimited by a non-conductive material with the aid of a fan or a pump.



  According to the invention, the above-mentioned method is characterized in that the gaseous medium is passed in a continuous stream past an electrode arranged in the stream and then at least one further electrode with a smaller area, the latter laterally next to the stream at a distance from the first electrode is arranged, and that with the help of these two electrodes, an electric field is generated in the gaseous medium.



  A device suitable for carrying out the method according to the invention is characterized by an electrode extending at least to the center of the channel, the pointed end or ends of which point in the direction of the gas flow, at least one second electrode with a smaller size, arranged downstream of the first electrode in the channel Area, and means for applying a potential between the first and second electrodes.



  Ions are mentioned above and also in the following remarks. This term refers to ions, which are gaseous constituents of the atmosphere such as oxygen, nitrogen and water vapor. By way of example, the presentation of a negatively ionized atmosphere in the following description, the possible generation of a positively ionized atmosphere is not excluded. The possibility should also not be excluded that some ions with a certain sign may be present in an atmosphere which predominantly consists of ions with the other sign.



  The invention is explained in more detail below with reference to embodiments of a device for carrying out the method according to the invention. In the drawing: FIG. 1 shows a perspective view (partially in section) of a gas treatment device; Fig. 2 is a section through the electrode assembly used in the ion generator of Fig. 1; 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 2;

         4 shows a partial elevation (partially broken away) of a further embodiment of a gas treatment device; FIG. 5 shows a section along the line 5-5 of FIG. and FIG. 6 is a perspective partial view (partially broken away) of a further embodiment of a device which is suitable for generating ozone. 1 shows an apparatus for treating gases in the form of a negative ion generator which is generally designated 10.

   The ion generator contains a flow channel which represents an ionization cell or chamber, which is designated by 12 in general. An air stream or a stream of another ionizable medium is forced through the cell or chamber with the aid of a centrifugal pump or a blower 14. The electrodes in the ionization cell 12 are arranged so that the medium from the pump or blower 14 flows through the chamber 12 without significant turbulence and braking, being ionized to a considerable degree and thus a source of enriched ions or ozone is created.

    



  The centrifugal fan or pump 14 constitutes a device for generating a gas flow and contains an inlet opening 16, preferably provided with a filter, through which air is supplied into a cavity of the pump or the fan. The cavity contains an impeller driven by an electric motor 18. An air flow flowing outward through the ionization cell 12 is generated by the impeller. The cell is connected to the fan or pump 14 by means of a flange part which is fastened to a corresponding flange 14a on the housing of the fan 14 by a plurality of detachable fastening means 20.



  The ionization cell 12 contains a delimited flow channel which is formed by a cylindrical tubular non-conductive body 22 which is verbun at one end to the outlet of the fan 14 and at the other end has an outlet opening through which the ionized medium flows. The outlet opening can be provided with a conical diffuser end 36.

   The electrode arrangement of the cell 12 includes a central electrode 24 which is approximately L-shaped; it consists of a vertical leg 24a which is attached to the non-conductive element 22, and a horizontal leg 24b which ends in a point at its free end and which extends generally along the axis of the tube 22. Two further electrodes, the side electrodes 26 and 28, are located on the walls of the non-conductive part 22 and are diametrically opposite one another.

   The inner ends of the electrodes 26 and 28, which are preferably made of wire with a small diameter to produce point electrodes, are arranged radially to the axis of the tube 22 and can be mounted somewhat recessed in the walls of the tube 22, as shown in FIGS 1 and 3 are shown; however, they can also cut off flush with the walls of the tube 22 or protrude somewhat into the interior of the tube 22. In this way, the inner ends of the electrodes 26 and 28 do not impede the flow of the ionizable medium through the tube 22 or do not generate any significant turbulence.

   The electrodes 26 and 28 are preferably arranged somewhat downstream of the free end of the horizontal leg 24b of the central electrode 24 and somewhat recessed in the walls of the tube 22.



  In order to effect the electrical stress on the ionizable medium by applying a high voltage gradient to the medium flowing through the ionization cell 12, the central electrode 24 is connected to the potentiometer 30 with a controllable connection, which is a direct voltage source, e.g. a battery 32, bridged. Of course, this direct current source can also be an electronic circuit of a suitable type, e.g. a high-frequency oscillator with an output rectifier stage for converting the generated oscillations into a direct current potential.

   In the device shown in Fig. 1, which is intended to generate negative ions, the positive Klem me of the battery 32 or the DC voltage source is either directly or indirectly earthed via a power line, so that the potential applied to the electrode 24 with respect to earth is negative. The other point electrodes 26 and 28 are grounded.



  The degree of ion generation in generator 10 can advantageously be displayed with the aid of a neon lamp 33 connected between electrodes 26 and 28 and earth, with a capacitor 34 connected in parallel to the base of lamp 33, as indicated in FIG is. The flashing frequency of the lamp 33 indicates the extent of the ion generation. But you can also omit the capacitor 34; then the relative brightness of the lamp is a measure of the ion generation.



  In the generator 10, the centrifugal pump or fan 14 is adjusted so that the air flow through the ionization cell 12 carries about 283 liters / min be; the potentiometer 30 is set so that a potential in the range of about 6000 to 8000 volts is applied to the central electrode 24, the side electrodes 26 and 28 being connected to earth either directly or via the power line.

   Under these operating conditions, a uniform electric field is generated by the electrode arrangement in the ionization point, and the air flow through the ionization cell 12 is practically unhindered and without turbulence. It was found that the ion generators 10 constructed in the manner indicated above weigh only about 4 to 5 kg and generate negative ions of the order of magnitude of 1.8 × 10 $ per cubic centimeter at an air flow rate of about 170 liters / min .



  If the construction of FIG. 1 is accommodated in a non-metallic housing, for example in a plastic housing, it is found that the ion yield can be increased significantly if a grounded ring of conductive material 35 is fitted around the channel formed by the tube 22 , which surrounds or includes the outlet part of the tube 22, as shown in FIG.



  4 and 5 further Ausfüh approximate form of the invention contains a central, approximately F-shaped electrode 44, which is attached to the vertical leg 44a on the non-conductive part 42, which forms a channel, and two horizontally extending legs 44b and 44c which are pointed at their free ends and which run generally parallel to the axis of the tube 42. The legs 44c and 44b are approximately diameters from the walls of the tube 42 and spaced from each other, as shown in FIGS. 4 and 5. Two further electrodes, the grounded side electrodes 46 and 48, are attached to the walls of the non-conductive part 42 and are diametrically opposite one another.

    They are preferably located somewhat downstream of the free ends of the horizontal legs 44b and 44e and are somewhat recessed in the walls of the tube 42. The electrode 44 and the electrodes 46 and 48 are associated with one another so that one passes through the tips 44c and 44b of the Electrode 44 drawn line is approximately at right angles to a straight line drawn through electrodes 46 and 48. It can be seen that FIGS. 4 and 5 show only a partial view and that the details of the required fan and the high-voltage circuit connected between the central electrode 44 and earth, which can be similar to that in FIG. 1, for the sake of simplicity have been omitted.

   The ion yield is slightly higher than in the embodiment according to FIG. 1 when the electron arrangement with the two tips of FIGS. 4 and 5 is used. Similar results are obtained if a third tip electrode is arranged approximately in the middle between the pointed parts 44b and 44c.



  In order to generate ozone with the device indicated in FIG. 1, the voltage must be adjusted with the aid of the potentiometer 30, and the grounded electrodes 26 and 28 must pass through the wall of the non-conductive part 22 so close to the central electrode 24 that that a corona discharge is generated; But they must not be so close together that an arch is formed. The exact distance depends on the applied voltage and the speed of the air.

   It should also be noted that ozone can be generated in the cell of FIG. 1 if an AC high voltage source is used in place of the DC source 32 of FIG.



  A further embodiment of a device for treating atmospheric air for the purpose of generating ozone, in which practically no ions are formed, is shown in FIG. It can be seen that FIG. 6 is only a partial view and that all details of the fan and the high-voltage circuit, both of which can be similar to those in FIG. 1, have been omitted for the sake of simplicity.

   The arrangement indicated in Fig. 6 includes means forming a channel, e.g. a tube 52, a middle electrode 54, two grounded side electrodes 56 and 58 which protrude into the channel formed by the tube 52, and an electrode part 60, which is shown in the form of two rods crossing at right angles. The cross bars join in the axis of tube 52 and pass through the walls of tube 52 transverse to the direction of air flow and downstream from grounded electrodes 56 and 58. The electrode 60 is, as indicated in FIG. 6, connected to the center electrode 54.

   The electrode 60 thus has a polarity which repels the negative ions and thereby reduces their speed to such an extent that they are practically completely captured by the grounded electrodes 56 and 58. Although the electrode 60 is shown in the form of a cross, its precise shape is not critical; other shapes of electrodes connected in the same way can give similar results.



  The person skilled in the art recognizes from the description of an embodiment of the device that an improved method for the treatment of an oxygen-containing gaseous medium, such as atmospheric air, is explained, after which large amounts of negative or positive ions or, if desired, ozone depending on the The size and polarity of the potential applied to the electrodes can be formed.

   This process can be summarized as follows: An oxygen-containing, gaseous medium, such as atmospheric air, is treated using suitable equipment, e.g. the device shown and described here used who to the gaseous medium in continuous flow in a non-conductive (dielectric) medium via a first electrode, which is in the stream, and at least one other electrode with a smaller area, which is on one side of the stream in a certain distance from the first electrode, with the aid of the electrodes an electric field with a high field strength is applied to the oxygen-containing gaseous medium.

    The method can be used for treating an oxygen-containing gaseous medium, such as air, in order to generate ions with the desired polarity by switching the first electrode in communication with the medium so that it has the same polarity as that to be generated Ions, and the small area electrodes on one side of the stream are grounded.



  This method can be modified somewhat to achieve a higher ion yield by additionally conducting the current through a grounded electrically conductive ring which is located downstream of the electrode with the small area.



  The method according to the invention can also be used to generate ozone (practically no ions being generated) by directing a stream of air continuously through a delimited channel, with the aid of a tip electrode arranged in the channel with a first polarity and two tip electrodes in opposite directions Polarity, which are arranged downstream of the first electrode, applies an electric field with high field strength to the air flow and directs the air flow around a third electrode arranged downstream of the two tip electrodes and connected to the first electrode,

   so that the ions in the air flow are repelled with the aid of the third electrode and are slowed down to such an extent that they can be captured by the two tip electrodes.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Behandlung eines sauerstoffhaltigen, gasförmigen Mediums zur Erzeugung von Ionen oder von Ozon, dadurch gekennzeichnet, dass man das gasför mige Medium in einem kontinuierlichen Strom an einer in dem Strom angeordneten Elektrode und dann minde stens an einer weiteren Elektrode mit einer kleineren Fläche vorbeileitet, welch letztere seitlich neben dem Strom in einem Abstand von der ersten Elektrode angeordnet ist, und dass mit Hilfe dieser beiden Elektro den ein elektrisches Feld in dem gasförmigen Medium erzeugt wird. PATENT CLAIMS I. A method for the treatment of an oxygen-containing, gaseous medium to generate ions or ozone, characterized in that the gaseous medium in a continuous stream on an electrode arranged in the stream and then at least at a further electrode with a smaller one Area passed by, the latter being arranged laterally next to the current at a distance from the first electrode, and that with the help of these two electrodes an electric field is generated in the gaseous medium. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Patentanspruch I, bei der mit Hilfe eines Gebläses oder einer Pumpe ein sauerstoffhaltiges gasför miges Medium durch einen, von einem nichtleitendem Material begrenzten Kanal geleitet wird, gekennzeichnet durch eine sich mindestens bis zur Mitte des Kanals erstreckende Elektrode (24, 44, 54), deren zugespitztes Ende oder zugespitzte Enden (24b, 44b, 44c) in Richtung des Gasstromes zeigen, mindestens eine stromabwärts zur ersten Elektrode in der Wand des Kanals angeordnete zweite Elektrode (26, 28; 26, 28; 56, 58) mit kleinerer Oberfläche als diejenige der ersten Elektrode und Ein richtungen zum Anlegen eines Potentials zwischen der ersten und der zweiten Elektrode. UNTERANSPRÜCHE 1. II. Device for performing the method according to claim I, in which an oxygen-containing gaseous medium is passed through a channel delimited by a non-conductive material with the aid of a fan or a pump, characterized by an electrode extending at least to the center of the channel (24, 44, 54), the pointed end or pointed ends (24b, 44b, 44c) of which point in the direction of the gas flow, at least one second electrode (26, 28; 26, 28) arranged downstream of the first electrode in the wall of the channel; 56, 58) with a smaller surface than that of the first electrode and means for applying a potential between the first and the second electrode. SUBCLAIMS 1. Verfahren nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Erzeugung von Ionen der im Strom des gasförmigen Mediums angeordneten Elek- trolle die gleiche Polarität wie dem zu erzeugenden Ion gibt und die an der Seite des Stromes angeordnete Elektrode erdet. 2. Verfahren nach dem Patentanspruch I und dem Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das gasförmige Medium durch einen Kanal aus einem elek trisch nichtleitendem Material leitet, der an seinem stromabwärts gelegenen Ende von einem elektrischen, leitenden, geerdeten Ring umgeben ist. 3. Method according to claim 1, characterized in that, for the generation of ions, the electrode arranged in the flow of the gaseous medium is given the same polarity as the ion to be generated and the electrode arranged on the side of the flow is grounded. 2. The method according to claim I and dependent claim 1, characterized in that the gaseous medium is passed through a channel made of an elec trically non-conductive material which is surrounded at its downstream end by an electrical, conductive, grounded ring. 3. Vorrichtung nach dem Patentanspruch II, ausge bildet zur Erzeugung von Ozon, das praktisch keine Ionen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass neben der ersten Elektrode und der zweiten, geerdeten Elektrode stromabwärts von der zweiten Elektrode eine dritte Elektrode vorhanden ist, die elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist. 4. Vorrichtung nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand des Kanals eine dritte Elektrode vorgesehen ist, die der zweiten Elektrode gegenüberliegt und mit dieser elektrisch verbunden ist. 5. Device according to claim II, designed to generate ozone which contains practically no ions, characterized in that in addition to the first electrode and the second, grounded electrode, downstream of the second electrode there is a third electrode which is electrically connected to the second electrode connected is. 4. Device according to claim II, characterized in that a third electrode is provided in the wall of the channel, which lies opposite the second electrode and is electrically connected to it. 5. Vorrichtung nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der zweiten Elektrode in den Kanal hineinragt oder bündig mit ihm abschliesst. 6. Vorrichtung nach dem Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode zwei zugespitzte Enden aufweist, die bis zu Y3 des Kanaldurchmessers voneinander und von den Enden des Kanals entfernt angeordnet sind, und dass die Achse der Enden im rechten Winkel zu den Achsen der zweiten und dritten Elektrode steht. 7. Device according to claim II, characterized in that the end of the second electrode projects into the channel or is flush with it. 6. Device according to the dependent claim 4, characterized in that the first electrode has two pointed ends which are arranged up to Y3 of the channel diameter from each other and from the ends of the channel, and that the axis of the ends at right angles to the axes of the second and third electrode. 7th Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von negativen oder positiven Ionen die erste Elektrode ein negatives oder positives Potential hat und die zweite Elektrode geerdet ist. B. Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Ionen am stromabwärts gelegenen Ende des Kanals ein elektrisch leitender, geerdeter Ring angebracht ist. 9. Device according to claim 1I, characterized in that the first electrode has a negative or positive potential and the second electrode is grounded in order to generate negative or positive ions. B. Device according to claim 1I, characterized in that an electrically conductive, grounded ring is attached to the downstream end of the channel to generate ions. 9. Vorrichtung nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Ozon, das praktisch keine Ionen enthält, stromabwärts zur zweiten Elektrode eine dritte Elektrode in Form von gekreuzten Stäben angeordnet ist, die elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist. Device according to claim II, characterized in that a third electrode in the form of crossed rods, which is electrically connected to the second electrode, is arranged downstream of the second electrode in order to generate ozone which contains practically no ions.
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