CH659006A5 - Elektrisches filter. - Google Patents

Description

659 006

PATENTANSPRUCH Elektrisches Filter mit einer Kammer oder einem Gehäuse, durch das die zu reinigende Luft mittels eines Ventilators geführt wird, mit einer Ionisationseinrichtung für die zu reinigende Luft, wobei die Einrichtung eine oder mehrere Ionisationselektroden und Gegenelektroden aufweist, und mit einem elektrostatischen Feld, das durch positive und negative Elektroden gebildet wird, wobei die Sammelelektroden plattenartige Elemente aus elektrisch isolierendem Material aufweisen und wobei ein Wasserfilm auf den plattenartigen Elementen fliessen gelassen wird, auf welchen Sammelelektroden die Verunreinigungsteilchen, die eine Ladung von der Ionisationseinrichtung erhalten haben, das Bestreben haben, aus der zu reinigenden Luft sich zu sammeln, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartigen Elemente (14) aus Glas hergestellt sind und dass die eigentliche Sammelelektrode durch den Wasserfilm gebildet wird, der aufgrund der Eigenschaften zwischen Wasser und Glas sich gleichmässig auf der Oberfläche des plattenartigen Elementes ausbreitet.

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Filter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

In bekannten elektrischen Filtern werden an der Sammelplatte haftende Teilchen veranlasst, entweder durch Schütteln der Sammelplatte zu bestimmten Zeitintervallen oder durch Abspülen mit Wasser auf den Boden des Filters zu fallen. Sie werden dann vom Boden des Filters entfernt. Jedoch sind verschiedene Nachteile mit dieser Verfahrensweise verbunden. So können einige Teilchen so fest an der trockenen Elektrode haften, dass durch zeitweiliges Schütteln oder durch Spülen eine Reinigung der Elektrode nicht erreicht wird. Dies erfordert dann eine Unterbrechung des Filterbetriebs und einen speziellen Reinigungsvorgang. Andere Teilchen, beispielsweise Quarz- und Kohlenstaub, können von der trockenen Elektrode zurückprallen, wenn sie ihre ursprüngliche elektrische Ladung mit der Ladung der Sammelelektrode austauschen. Kontinuierliches Spülen der Sammelelektrode kann praktisch nicht durchführbar sein, weil eine vollständige Bedeckung der Elektrode mit mässi-gem Wasserverbrauch nicht erreichbar ist. Eine Teilchenschicht sammelt sich dann an den trockenen Teilen und verursacht einen Kurzschluss.

Die US-PS 3 248 857 offenbart ein Chlorfilter, was bedeutet, dass diese Konstraktion einen vollkommen anderen Zweck hat. Die Niederschlagsplatten in dieser Konstruktion sind aus Polyvinylchlorid gebildet und dieses Material ist zufolge seiner Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion gewählt worden, was in diesem Fall von grosser Bedeutung ist. Das genannte synthetische Material ist ein elektrisch isolierendes Material, es mangelt ihm aber das wesentliche Merkmal einer Verträglichkeit mit Wasser. Um so eine Verteilung der Flüssigkeit über die gesamte Oberfläche der Elektroden zu ermöglichen, musste diese Oberfläche aufgerauht werden. Andernfalls kann ein gleichmässiger Flüssigkeitsfilm auf der Oberfläche nicht erhalten werden. Obwohl diese Konstruktion einen Flüssigkeitsfilm als Elektrode verwendet, so dient sie doch verschiedenen Zwecken, verwendet ein anderes Konstruktionsmaterial mit unvorteilhaften Merkmalen, wobei noch eine Ionisationszone fehlt, was für einen Luftreini-gungsprozess äusserst notwendig ist.

In der GB-PS 1 530 203 ist als Material für eine plattenähnliche Sammelelektrode Glas nicht geoffenbart. Ferner zeigt diese Veröffentlichung auch keine Ionisationseinrichtung.

Die FI-OS 783 720 bezieht sich darauf, dass das elektrostatische Feld durch verschiedene Reihen schraubenähnlicher nasser Elektroden und möglicherweise durch plattenähnliche trockene Elektroden zwischen den Reihen der vorgenannten Elektroden ausgebildet ist. Diese trockenen Elektroden können mit einem elektrischen Installationsmaterial bedeckt werden, da ihr Kernmaterial elektrisch leitend ist, dies ist aber nur deshalb so gemacht worden, um mögliche Kurzschlüsse zu vermeiden. Glas als Isolationsmaterial zu verwenden, ist durch diese Veröffentlichung nicht geoffenbart, noch die Verträglichkeit von Glas und Wasser, was erst einen dünnen gleichmässigen und fliessenden Wasserfilm auf der Elektrodenoberfläche ermöglicht.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrischen Filters, bei dem die vorgenannten Nachteile beseitigt sind. Dabei wird kontinuierliches Spülen der Filtersammelplatte vollständig mit vergleichsweise geringem Wasserverbrauch durchgeführt, wobei sich bei allen Arten fester Teilchen ergibt, dass diese über die gesamte Elektrodenfläche von dem fliessenden Wasserfilm mitgenommen und mit diesem von dem elektrischen Feld entfernt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches genannten Merkmale gelöst.

Da das Spülen kontinuierlich erfolgt, gelangen die Staubteilchen nicht in Berührung mit der Platte, sondern werden von dem Wasserfilm erfasst und von dem elektrischen Feld sogleich weggespült. Die Platten bleiben infolgedessen vollständig sauber, so dass keine getrennten Reinigungsmass-nahmen erforderlich sind. Gleichzeitig wird Feuergefahr ausgeschlossen, die in Umgebungen auftreten kann, in denen der erzeugte Staub entflammbar ist, wie beispielsweise in der holzverarbeitenden Industrie, in Mühlen usw.

Durch den dünnen und gleichmässigen Wasserfilm können die positiven und negativen Elektroden auf den plattenähnlichen Elementen der Kollektorelektroden sehr eng aneinander vorgesehen werden, da kein Verspritzen von Wasser und keine Kurzschlüsse durch Wasserspritzer gegeben sind. Zusätzlich dazu kann die Einrichtung infolge der kleinen Entfernungen zwischen den Elektroden klein und billig gebaut werden.

Die Erfindung wird in der Beschreibung als Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Weise eine teilweise geschnittene Seitenansicht des elektrischen Filters nach der Erfindung;

Fig. 2 in schematischer Weise einen horizontalen Querschnitt des elektrischen Filters nach der Linie A—A der Fig. 1, wobei diese Figur auch ein Schaltbild der elektrischen Verbindungen zeigt;

Fig.3 in schematischer Weise einen senkrechten Querschnitt des elektrischen Filters nach der Linie B—B der Fig. 1; und

Fig. 4 teilweise die Ionisierungselektroden des elektrischen Filters in vergrössertem Massstab.

Das in Fig. I bis 4 dargestellte elektrische Filter enthält ein Traggehäuse 1. Die Einströmöffnung 2 für die zu reinigende Luft befindet sich an einem Ende des Gehäuses, und die Ausströmöffnung 3 für die gereinigte Luft ist an dem entgegengesetzten Ende vorgesehen. Der Luftausströmöffnung ist ein elektrisch angetriebener Ventilator 4 zugeordnet, das Luft durch die Einströmöffnung 2 und dann durch das Filter zieht. Der Ventilator kann auch zusammen mit der Einströmöffnung angeordnet sein, wobei es dann Luft durch das Filter bläst. Das Gehäuse ist auch mit einem zu öffnenden Deckel 5 versehen, durch den die elektrische Ausrüstung und Einzelteile innerhalb des Gehäuses bedient werden können. In dem Basisteil des Gehäuses befindet sich weiterhin ein Sammelbehälter 6, in den das Filterspülwasser fliesst.

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Nahe der Lufteinströmöffnung des Gehäuses befindet sich in dem elektrischen Filter zunächst eine Ionisationseinrichtung, welche die Luft in bekannter Weise ionisiert. In der Einrichtung ist eine Gruppe positiver Ionisationselektroden in einer an sich bekannten Konstruktion angeordnet, die in dieser Ausführungsform an einem rechteckigen Tragrahmen 7, beispielsweise an Tragköpfen 8 in den oberen und unteren Rahmenelementen, angebracht sind. Die Elektroden 9 bestehen aus dickem Metalldraht, beispielsweise Wolframdraht. Die andere Elektrodengruppe der Ionisationseinrichtung wird von der Gruppe 10 negativer Gegenelektroden gebildet, die an einem anderen Rahmen 11 zwischen seinen oberen und unteren Elementen in einer senkrechten Reihe mit gleichem Abstand angebracht sind. Die Elektroden 10 haben wesentlich dickeren Querschnitt und sind beispielsweise aus nichtrostendem Stahldraht hergestellt, der in Form einer Schraubenfeder gewunden ist (Fig. 2 und 4). Beide Elektrodengruppen sind beispielsweise so angepasst, dass sie in derselben Reihe parallel und in gleichen Intervallen angeordnet sind, wobei sich die dünneren Elektroden mit den dickeren abwechseln (Fig. 2 und 4). Die Elektroden können natürlich auch gruppiert in aufeinanderfolgenden Reihen in Längsrichtung des Filters angeordnet werden. Die Elektroden 10 werden kontinuierlich mit einem Wasserstrom gespült, so dass möglicherweise auf sie auftreffende geladene Staubteilchen nicht daran haften bleiben, sondern weggewaschen werden. Somit bleiben die Elektroden sauber, und die Ionisationseinrichtung arbeitet fehlerlos. Zum Spülen ist in dem oberen Element des Elektrodentragrahmens 11 ein Wasserkanal oder -rohr vorgesehen, in dessen Basis sich Löcher (in der Figur nicht gezeigt) befinden, in denen die Elektroden in lockerem Sitz plaziert sind, so dass Wasser durch die Löcher nach unten auf die Elektroden strömen kann. Anstatt der Elektroden in Form einer Schraubenfeder kann auch eine Art entsprechendes dickes Metallgeflecht, Kette oder Drahtseil verwendet werden.

Der Luftstrom von der oben erwähnten Ionisationseinrichtung verläuft zu dem elektrostatischen Feld des Filters, das von einer Gruppe paralleler Plattenelektroden 13,14 gebildet wird, die senkrecht zu der Richtung des Luftstromes angeordnet sind. Von diesen ist jede alternierende Platte 13 mit dem positiven Pol der Spannungsversorgung und jede andere Platte 14 mit dem negativen Pol verbunden. Feste Teilchen, die eine positive Ladung von der Ionisierungsvorrichtung erhalten, wandern zu der negativen Sammelelektrode 14.

Die negativen Sammelplatten 14 werden aus Glas hergestellt. Wasser gelangt zu der Sammelplatte 14 von solchen Teilen wie den Rohren 15, die nahe der oberen Kante der Platten angeordnet sind und in derselben Richtung wie die 5 Kante verlaufen. In dieser Ausführungsform werden kleine Düsenlöcher mit gleichen Intervallen an den Rohren 15 hergestellt, so dass Wasserstrahlen von den Rohren 15 schräg nach unten zu den Seitenflächen der Glasplatten an ihrer oberen Kante in Form von zahlreichen feinen Sprühstrahlen io gerichtet werden. Eine andere mögliche Ausführungsform besteht darin, die Wasserverteilung zu der Glasplatte durch schmale nach unten gerichtete Öffnungen in der Längsrichtung des Rohres 15 vorzusehen. Das Wasser verbreitet sich dann als ein dünner gleichmässiger Film über die Oberfläche 15 der Glasplatte, so dass dort keine trockenen, ungespülten Stellen bleiben, welche die Reinigungsfähigkeit des Filters schwächen würden.

Die positiven Elektroden 13 andererseits können beispielsweise aus nichtrostendem Stahl hergestellt sein und 20 brauchen nicht gespült zu werden, da sich die Staubteilchen nur an der Sammelelektrode 14 sammeln.

Im praktischen Betrieb ist der Körper der Vorrichtung geerdet, und der negative Pol der Spannungsversorgung ist mit der Erdleitung verbunden, an die auch die negativen 25 Elektroden 10 der Ionisationseinrichtung und die Rohre 15 angeschlossen sind. Diese bestehen deshalb aus Metall oder enthalten leitende Teile, durch die Elektrizität zu dem Spülwasser geleitet wird. Der positive Pol der Spannungsversorgung ist mit den positiven Ionisierungselektroden 9 der Ioniso sationseinrichtung verbunden, und in gleicher Weise sind die das elektrostatische Feld bildenden Platten mit den positiven Plattenelektroden 13 verbunden.

Falls die Leitfähigkeit des Wassers nicht ausreicht, wie dies manchmal möglich ist, kann die Wasserleitfähigkeit 35 durch den Zusatz eines geeigneten Salzes verbessert werden. Das Spülwasser kann zusammen mit den gesammelten Verunreinigungen direkt zu einem Abfluss geführt werden. Es kann auch in einem geschlossenen Kreis angeordnet werden, in dem der Staub von dem Wasser mittels eines geeigneten 40 Filters getrennt wird.

Die konstruktiven Teile der Vorrichtung, wie die Ionisationseinrichtung, die Elektrodengruppen und die Elektroden für das elektrostatische Feld usw., können so angeordnet werden, dass sie leicht entfernbar und austauschbar sind, um 45 die Wartung zu erleichtern.

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2 Blatt Zeichnungen