Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Einrichtung zur Reinigung von Gasen, insbesondere zur Reinigung der Luft, welche Einrichtung ein die festen Teilchen der Verunreinigung abscheidendes Elektrodensystem aufweist. Die Einrichtung kann vorteilhaft in Auditorien, Versammlungssälen, Wohnungen, Speisesälen, Spitälern und Ambulanzräumlichkeiten eingebaut werden.
Eine bekannte Methode der Luftreinigung besteht darin, dass man die verunreinigte Luft mit Hilfe von Ventilatoren absaugt und gegen frische Luft austauscht.
Ein grosser Nachteil dieser Methode besteht aber darin, dass die von der Umgebung bzw. von der Strasse eingesaugte Luft nicht sauber ist; man kann also bloss einen Scheinerfolg erreichen. Im Winter muss man aber zusätzlich eine Heizung höheren Wirkungsgrades einbauen, und schliesslich ist der Betrieb dieser Einrichtung mit einem lästigen Geräusch verbunden.
Bekannt sind ausserdem die sogenannten elektrostatischen Abscheider, wobei die zu reinigende Luft zwischen den Elektroden eines Hochspannungskondensators durchgeleitet wird.
Diese Einrichtung erfordert jedoch eine spezielle Sicherheits- bzw. Schutzeinrichtung. Die Bedienung der Einrichtung darf bloss durch gut ausgebildetes Personal vorgenommen werden; es ist daher mit einem erhöhten Kostenaufwand zu rechnen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Einbau von Luftkanälen in grösserer Anzahl erforderlich ist. Die gereinigte Luft enthält ausserdem freie Ionen, die bei der Luftreinigung unerwünschte biologische Effekte hervorrufen können.
Alle diese Nachteile sollen durch die erfindungsgemässe Einrichtung eliminiert werden. Dies wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass im Wege des zu reinigenden Gasstromes vor dem Elektrodensystem ein lonisator angeordnet ist, welcher eine ringförmige Elektrode und eine stabförmige Elektrode besitzt, welch letztere die durch die ringförmige Elektrode bestimmte Ebene überragt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die ringförmige Elektrode ein Kreisring sein, wobei die stabförmige Elektrode vorteilhaft konzentrisch zur ringförmigen Elektrode angeordnet ist. Ausserdem ist es zweckmässig, wenn als Weg für den zu reinigenden Gasstrom bis zum Ionisator hin ein im Querschnitt abnehmender und vom Ionisator bis zum Elektrodensystem ein im Querschnitt zunehmender Kanal angeordnet ist.
Im Wege des zu reinigenden Gasstromes kann vor dem lonisator ein die Konzentration der Ionen messendes Gerät angeordnet sein, welches mit dem Ionisator in Wirkverbindung steht.
Als vorteilhaft hat sich schliesslich erwiesen, wenn im Wege des zu reinigenden Gasstromes ein positive Ionen und ein negative Ionen erzeugender Ionisator angeordnet ist, welchen Ionisatoren je ein die festen Teilchen in den Verunreinigungen abscheidendes Elektrodensystem zugeordnet ist.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird im folgenden eine beispielsweise ausgeführte Lösung des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
Im Wege des zu reinigenden Gasstromes ist ein positive Ionen und ein negative Ionen erzeugender Ionisator und ein sich an diese Ionisatoren anschliessendes, die festen Verunreinigungen abscheidendes Elektrodensystem angeordnet.
Das zu reinigende Gas strömt durch den kegelstumpfförmigen Kanal 4 in den Ionisator derart, dass ein Teil des strömenden Gases durch ein die Konzentration der Ionen messendes Gerät 6 strömt.
Die den einen Ionisator bildende ringförmige Elektrode 2 und die den anderen Ionisator bildende stabförmige Elektrode 3 werden über einen Schutzwiderstand an die - auf der Zeichnung nicht dargestellte - Hochspannungs-Speiseeinheit angeschlossen.
Die von der Stabelektrode 3 abgeschiedenen, positiven oder negativen Ionen laden die im Gas befindlichen festen Teilchen auf. Zu gleicher Zeit - infolge der Stosswirkung vom Ende der Stabelektrode - wird das zu reinigende Gas gegen das Elektrodensystem 1 bewegt, wo die festen Teilchen der Verunreinigung abgeschieden werden. Das zu reinigende Gas strömt durch den einen immer mehr zunehmenden Durchmesser aufweisenden, kegelstumpfförmigen Kanal 5 in das die festen Verunreinigungen abscheidende Elektrodensystem 1, welches aus voneinander in kleinem Abstand angeordneten und abwechselnd auf eine positive und negative Spannung aufgeladenen Elektroden besteht. Die Spannung beträgt z. B.
einige hundert Volt.
Eine Voraussetzung für die Abscheidung besteht darin, dass die durch den Reibungswiderstand bestimmte Drift-Geschwindigkeit in bezug auf die festen Verunreinigungsteilchen so gross ist, dass sie während eines Zeitraumes - der durch die Geschwindigkeit der festen Teilchen und durch die zwischen den Elektroden zurückgelegte Strecke bestimmt ist die Oberfläche einer Elektrode sicher erreichen.
Die Erfahrung lehrt, dass die festen Verunreinigungen im Elektrodensystem bei einer Geschwindigkeit von 0,250,5 m/sec und im Ionisator von 5-10 m/sec sicher abgeschieden werden können.
Die Spannung des Ionisators und des Elektrodensystems soll entsprechend der Art und Weise der Verunreinigung eingestellt werden.
Das gereinigte Gas tritt durch den Kanal 8 aus der Einrichtung.
Sofern die die positiven und negativen Ionen erzeugenden Ionisatoren einander nicht ausgleichen können, oder wenn in dem zu reinigenden Gasstrom eine grössere Anzahl nicht erwünschter Aufladungen vorhanden ist, wird die Spannung des die positiven oder negativen Ionen erzeugenden Ionisators durch das im Kanal 4 angeordnete Messgerät 6 und durch den zugeschalteten Verstärker 7 geregelt. Dadurch kann man aber erreichen, dass die Ionisation des aus der Einrichtung austretenden, gereinigten Gases so ist, dass die im Raum vorhandene, durch andere Einrichtungen erzeugte Aufladung kompensiert wird. Der Inhalt freier Ionen in der Luft ist aus biologischen Gesichtspunkten nicht gleichgültig (siehe hiezu Israel; Atmosphärische Elektrizität I-II, Springer Verlag, 1958).
Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Einrichtung kann der Inhalt der freien Ionen in der Luft optimal eingestellt werden.
Wenn eine Mehrheit der positiven Restionen einströmt, so entsteht um den positiven Ionisator ein retardierender Raum, der die Erzeugung der positiven Ionen verhindert, die die positiven Ionen verbrauchende Hälfte der Einrichtung wird daher vermindert betrieben. Deswegen vermindert sich die Emission der Restionen in der gereinigten Luft, infolgedessen wird also der Inhalt der positiven Ionen in der Luft vermindert werden.
Zu gleicher Zeit wird die negative Ionen verbrauchende Hälfte der Einrichtung unter der Wirkung der einströmenden positiven Restionen stärker betrieben werden. Damit wird aber ein Gleichgewicht immer schneller gesichert.
Im Falle der Einströmung von negativen Restionen wird der Prozess unter den gleichen Umständen abgewickelt.
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.
Es wird daher ein Teil der zu reinigenden Luft vor der Ionisierung durch das die Konzentration der Ionen messende Gerät 6 geführt, welches mit der die Spannung des Ionisators einstellenden Einrichtung in Wirkverbindung steht.
Diese Steuerschaltung ändert so lange die Spannung des einen oder des anderen Ionisators, bis die gereinigte Luft den gewünschten Ionengehalt aufweist. Diese Lösung ist vor allem in den Textilbetrieben von grossem Vorteil.
Ein grosser Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Einrichtung einen sehr kleinen Teil des zu reinigenden Raumes einnimmt. Sie kann an der Wand der Räumlichkeit angeordnet werden, ist ausserdem ganz geräuschlos und enthält keine beweglichen Bauteile.
Da die beiden Systeme sowohl in Hinsicht der Ionisatoren, wie auch der abscheidenden Elektrodensysteme voneinander unabhängig sind, wird es möglich, dass der Inhalt freier Ionen im Gas regulierbar ist, so dass die Einrichtung bei der Luftreinigung einen optimalen Ionengehalt, entsprechend den biologischen Erforderungen - zu sichern vermag.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann ausserdem die Luft von Bakterien und Pilzen säubern.