DE10127035A1 - Verfahren zur Entkeimung und Geruchsneutralisation der Luft in Räumen nach dem Prinzip der nichtthermischen, plasma-chemischen Umsetzung bzw. der stillen Grenzschichtentladung arbeitend, wobei erfindungsgemäß die Ozonbildung soweit unterdrückt ist, dass sie unter der Nachweisgrenze von 0.05 ppm liegt. - Google Patents
Verfahren zur Entkeimung und Geruchsneutralisation der Luft in Räumen nach dem Prinzip der nichtthermischen, plasma-chemischen Umsetzung bzw. der stillen Grenzschichtentladung arbeitend, wobei erfindungsgemäß die Ozonbildung soweit unterdrückt ist, dass sie unter der Nachweisgrenze von 0.05 ppm liegt.Info
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- H05H2245/10—Treatment of gases
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Luft vorwiegend in Wohn- und Büroräumen unter Verwendung der stillen elektrischen Gasentladung, wobei erfindungsgemäß eine Ozon-Bildung nahezu vollkommen unterdrückt wird.
Description
Fortschrittliche oxidative Abgas-Reinigungsverfahren setzen vermehrt
nichtthermische Plasmen zur Zerstörung von Schadstoffen ein. Diese Plasmen
erzeugen hochreaktive Radikale, die eine breite Palette gasgetragener Schadstoffe
bei Umgebungsbedingungen ohne Zugabe eines Brennstoffes umsetzen können. Ein
nichtthermisches Plasma ist dadurch gekennzeichnet, dass Elektronen nicht im
thermischen Gleichgewicht mit den anderen Gasbestandteilen sind.
Großvolumige nichtthermische Plasmen zum Entkeimen und zur
Geruchsneutralisation der Luft lassen sich einfach mit Hilfe der stillen dielektrischen
Grenzschicht-Entladung erzeugen. Die stille dielektrische Grenzschicht-Entladung tritt
auf, wenn eine oder zwei Elektroden mit einem Dielektrikum bedeckt sind. Diese
Anordnung wurde bereits von Siemens (1857) zur Bildung von Ozon entwickelt.
Die stille dielektrische Grenzschicht-Entladung erzeugt selbst unterbrechende
elektrische Entladungen, die relativ unabhängig von der angelegten
Wechselspannung sind. Ohne das Dielektrikum würden wenige, örtlich fixierte,
intensive Lichtbögen zwischen den Metallelektroden überspringen. Durch Einbringen
des Dielektrikums und bei Anlegen einer hohen Wechselspannung wird eine große
Anzahl an Mikro-Entladungen erzeugt, die statistisch räumlich und zeitlich über die
Elektrodenflächen verteilt sind. Jede Mikro-Entladung ist eine Entstehungsquelle für
ein nichtthermisches Plasma, das dadurch gekennzeichnet ist, dass energiereiche
Elektronen hochreaktive freie Radikale erzeugen.
In der üblichen technischen Anwendung werden stille dielektrische Grenzschicht-
Entladungen mit Feldstärken bis über 100.000 V/cm bei Spannungen zwischen 5.000
bis über 100.000 V realisiert. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich
bereits Feldstärken von über 50.000 V/cm bei Spannungen zwischen 1.500 und 2.000 V
erreichen.
Durch die energiereichen Elektronen kann u. a. Sauerstoff in seine zwei Atome
aufgespalten werden; diese Atome besitzen ein hohes Energie- bzw.
Oxidationspotential, das vor allem zur Zerstörung organischer Luftinhaltsstoffe
verwendet werden kann. Nicht an der Oxidation beteiligte Sauerstoffatome können
wieder zu Sauerstoffmolekülen - jedoch auch unvorteilhaft zu Ozon - rekombinieren.
Die Bildung von Ozon ist bei der Luftreinhaltung unerwünscht, da Ozon als Schadgas
eingestuft wird.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (siehe Fig. 1, 2 und 3) wird die Ozon-Bildung
so weit unterdrückt, dass sie unter 0,05 ppm liegt. Die Unterdrückung der
Ozonbildung wird durch folgende Maßnahmen erreicht:
- - die Vorrichtung besitzt zwei Elektroden (1, 2) und ein Dielektrikum (3),
- - Elektroden (1, 2) und Dielektrikum (3) sind in zylindrischen oder ebenen Lagen angeordnet,
- - als Elektroden werden Drahtgitter(-gewebe) aus Edelstahl verwendet,
- - das an der Seite, die der zu reinigenden Luft nicht ausgesetzt ist, befindliche strukturierte Drahtgewebe (1) wird durch Federspannung an das Dielektrikum (3) angepresst und besitzt eine Drahtstärke zwischen 0,1 und 0,5 mm und eine Maschenweite zwischen 1,5-5,5 mm,
- - das an der Seite, die der zu reinigenden Luft ausgesetzt ist, befindliche Drahtgitter (2) ist mit einem Abstand von 0,1 bis 0,3 mm zum Dielektrikum (3) verlegt und besitzt mit eine Drahtstärke zwischen 0,1 und 0,5 mm und eine Maschenweite zwischen 1,5-5,5 mm,
- - zwischen den beiden Drahtgittern (1, 2) befindet sich ein Dielektrikum (3), das auf der einen Seite glatt ist und auf der anderen Seite eine Struktur (Prägung) aufweist,
- - die Höhe der Struktur bestimmt den Abstand zwischen Dielektrikum (3) und Drahtgitter (2),
- - das Dielektrikum (3) besteht aus Borosilikatglas mit einer Stärke von 0,5-2 mm,
- - an die Elektroden (1, 2) wird eine Wechselspannung zwischen 1.500 und 2.000 V mit einer Frequenz zwischen 20 und 30 kHz angelegt.
Das hier beschriebene Verfahren wird zum Reinigen der Luft in Wohn- und
Büroräumen und in Arbeitsstätten eingesetzt. Abhängig von der Schadstoffbelastung
lassen sich mit der beschriebenen Vorrichtung Räume bis zu 100 m3 reinigen.
Fig. 1 ebene Anordnung der Elektroden und des Dielektrikums
Fig. 2 Drahtgitter
Fig. 3 zylindrische Anordnung der Elektroden und des Dielektrikums
1 Drahtgewebeelektrode, die nicht der schadstoffbeladenen Luft
ausgesetzt ist
2 Drahtgitterelektrode, die der schadstoffbeladenen Luft ausgesetzt ist
3 Dielektrikum
2 Drahtgitterelektrode, die der schadstoffbeladenen Luft ausgesetzt ist
3 Dielektrikum
Claims (1)
- Verfahren zur Entkeimung und Geruchsneutralisation der Luft in Räumen, nach dem Prinzip der nichtthermischen, plasma-chemischen Umsetzung bzw. der stillen Grenzschicht-Entladung arbeitend, wobei erfindungsgemäß die Ozonbildung soweit unterdrückt ist, dass sie unter der Nachweisgrenze von 0,05 ppm liegt, dadurch gekennzeichnet, dass
die in ebenen oder zylindrischen Lagen aufgebaute Vorrichtung
an der Seite, die der zu reinigenden Luft nicht ausgesetzt ist, ein unter Federspannung an ein Dielektrikum eng anliegendes, strukturiertes Drahtgewebe aus Edelstahl mit einer Drahtstärke zwischen 0,1 und 0,5 mm und einer Maschenweite zwischen 1,5-5,5 mm,
an der Seite, die der zu reinigenden Luft ausgesetzt ist, ein an ein Dielektrikum mit einem Abstand von 0,1 bis 0,3 verlegtes, strukturiertes Drahtgitter aus Edelstahl mit einer Drahtstärke zwischen 0,1 und 0,5 mm und einer Maschenweite zwischen 1,5-5,5 mm und
ein zwischen dem Drahtgitter und dem Drahtgewebe liegendes, auf der einen Seite glattes und auf der anderen Seite strukturiertes Dielektrikum aus Borosilikatglas mit einer Stärke von 0,5-2 mm aufweist und
mit einer Wechselspannung zwischen 1.500 und 2.000 V bei einer Frequenz zwischen 20 und 30 kHz betrieben wird.
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