DE102011007470A1

DE102011007470A1 - cleaning device

Info

Publication number: DE102011007470A1
Application number: DE201110007470
Authority: DE
Inventors: Jochen Lorenscheit; Dr. Schulz Ingo
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-10-18
Also published as: WO2012140069A1; EP2696999B1; EP2696999A1

Abstract

Eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von verunreinigenden Partikeln (4) aus einem in einer Flussrichtung (6) entlang eines Strömungskanals strömendem Medium, umfasst eine Ionisierungseinrichtung (8), die ausgebildet ist, mittels eines sich auf unterschiedlichen Seiten des Strömungskanals gegenüberliegenden Elektrodenpaares (10, 12) ein elektrisches Feld in dem Strömungskanal zu erzeugen und zumindest einen Verunreinigungssensor (16), der ausgebildet ist, um eine Charakteristik der verunreinigenden Partikel in dem Medium zu bestimmen. Mit dem Verunreinigungssensor (16) und der Ionisierungseinrichtung (8) ist eine Kontrolleinrichtung (20) gekoppelt, die ausgebildet ist, einen Betriebsmodus der Ionisierungseinrichtung (8) abhängig von der von dem Verunreinigungssensor (16) ermittelten Charakteristik der verunreinigenden Partikel (4) zu variieren.A cleaning device for removing contaminating particles (4) from a medium flowing in a flow direction (6) along a flow channel, comprises an ionization device (8) which is designed by means of a pair of electrodes (10, 12) opposite one another on different sides of the flow channel to generate an electric field in the flow channel and at least one contamination sensor (16) which is designed to determine a characteristic of the contaminating particles in the medium. A control device (20) is coupled to the contamination sensor (16) and the ionization device (8) and is designed to vary an operating mode of the ionization device (8) depending on the characteristics of the contaminating particles (4) determined by the contamination sensor (16) .

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung befassen sich mit einer Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von verunreinigenden Partikeln aus einem Medium, insbesondere unter Verwendung eines elektrischen Feldes.Embodiments of the present invention are concerned with a cleaning device for removing contaminating particles from a medium, in particular using an electric field.

Zur Reinigung von Medien oder Gasen, wie beispielsweise Luft, existieren eine große Anzahl von Verfahren. Abseits von herkömmlichen Methoden, wie beispielsweise der Verwendung eines Filters, können Medien, wie beispielsweise strömende Gase oder dergleichen, auch mittels Plasmen, also mittels vollständig oder großteils ionisierten Gasen oder, allgemein gesprochen, durch Ionisation gereinigt werden. Zusätzlich zu der Möglichkeit, Medien bzw. strömende Gase mittels Hochstromplasmen zu reinigen, also dadurch, dass das zu reinigende Medium einer großen Menge vollständig ionisierten Gases ausgesetzt wird, besteht auch die Möglichkeit, so genannte Hochspannungs-Gleichstrom-Plasmen zu verwenden bzw. zu erzeugen, bei denen eine geringere elektrische Leistung zur Erzeugung des Plasmas erforderlich sein kann. Diese können unter Anderem in Abscheidern, Dichtungen, Filtern, Reinigern, Schabern, Signalübertragern oder weiteren maschinenbaulichen Erzeugnissen eingesetzt werden.For cleaning media or gases, such as air, there are a large number of methods. Apart from conventional methods, such as the use of a filter, media such as flowing gases or the like, by means of plasmas, ie by means of fully or largely ionized gases or, generally speaking, be purified by ionization. In addition to the ability to purify media or flowing gases by means of high-current plasmas, so that the medium to be cleaned is exposed to a large amount of fully ionized gas, it is also possible to use or produce so-called high-voltage DC plasmas in which a lower electrical power may be required to produce the plasma. These can be used, among other things, in separators, seals, filters, cleaners, scrapers, signal transducers or other mechanical engineering products.

Ein Hochspannungs-Gleichstrom-Plasma kann zur Reinigung dann verwendet werden, wenn ein elektrostatisches oder elektrodynamisches Feld zwischen 2 Elektroden erzeugt wird, zwischen denen das zu reinigende Gas bzw. Medium strömt. Bei ausreichend hoher Feldstärke können Verunreinigungen in dem Medium bzw. die Verunreinigungen bildenden Partikel oder Moleküle in dem Feld ionisiert werden. Durch diese so genannte Feldionisation verbleibt ein positiv geladener Rumpf des Partikels bzw. der Verunreinigung, der unter dem Einfluss des die Ionisation hervorrufenden Feldes gerichtet und entlang der Feldlinien aus dem Bereich der Ionisation entfernt wird, bzw. entlang der Feldlinien vom Ort der Ionisation zu einer Kathode driftet. Ist die Spannung zwischen den Elektroden und damit die resultierende Feldstärke passend gewählt, sodass näherungsweise alle Partikel bzw. alle verunreinigenden Partikel ionisiert werden, kann von einem Plasma gesprochen werden, in dem sämtliche verunreinigenden Partikel ionisiert sind.A high voltage DC plasma may be used for cleaning when an electrostatic or electrodynamic field is generated between 2 electrodes between which the gas or medium to be cleaned flows. At a sufficiently high field strength, contaminants in the medium or impurity-forming particles or molecules in the field may be ionized. This so-called field ionization leaves a positively charged body of the particle or contaminant, which is directed under the influence of the ionization-inducing field and removed along the field lines from the region of ionization, or along the field lines from the site of ionization to one Cathode drifts. If the voltage between the electrodes and thus the resulting field strength is suitably chosen, so that approximately all particles or all contaminating particles are ionized, one can speak of a plasma in which all contaminating particles are ionized.

Die Reinigung mit einem Plasma erfordert es allgemein, hohe Felder bzw. die zur Erzeugung eines hohen Feldes erforderlichen hohen Spannungen permanent aufrecht zu erhalten, was äußerst Energieaufwändig ist.The cleaning with a plasma generally requires to maintain high fields or the high voltages required to generate a high field permanently, which is extremely energy-consuming.

Es besteht somit die Notwendigkeit, eine Reinigungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die effizienter betrieben werden kann.There is thus a need to provide a cleaning device that can be operated more efficiently.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung verwenden neben einer Ionisierungseinrichtung, die mittels zweier sich auf unterschiedlichen Seiten eines Strömungskanals gegenüberliegenden Elektroden ein elektrisches Feld erzeugen kann, zusätzlich einen Verunreinigungssensor, der den Grad der Verunreinigung des zu reinigenden Mediums feststellt. Mit dem Verunreinigungssensor ist ferner eine Kontrolleinrichtung gekoppelt, die abhängig von einer ermittelten Charakteristik der verunreinigenden Partikel, beispielsweise der Konzentration oder der Partikelgröße der Verunreinigungen, einen Betriebsmodus der Ionisierungseinrichtung verändern kann. Mit anderen Worten kann bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung die Feldstärke der Ionisierungseinrichtung dynamisch an die Gegebenheiten bzw. an zeitlich schwankende Anforderungen angepasst werden.Some embodiments of the invention use, in addition to an ionization device, which can generate an electric field by means of two opposing electrodes on different sides of a flow channel, additionally an impurity sensor, which detects the degree of contamination of the medium to be cleaned. A control device is also coupled to the contamination sensor, which can change an operating mode of the ionization device depending on a determined characteristic of the contaminating particles, for example the concentration or the particle size of the impurities. In other words, in some embodiments of the invention, the field strength of the ionization device can be adapted dynamically to the circumstances or to time-varying requirements.

Wird beispielsweise von dem Verunreinigungssensor detektiert, dass aktuell keine verunreinigenden Partikel in einem Strom von Luft bzw. einem anderen Medium enthalten sind, kann die Feldstärke reduziert werden, bzw. es kann eine Spannung an den Elektroden der Ionisierungseinrichtung reduziert werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann diese Reduzierung optional bis zum Abschalten einer Spannungsversorgung vorgenommen werden, d. h. die Kontrolleinrichtung kann in Form einer binären Steuerung arbeiten und die Spannungsversorgung wahlweise ein- oder ausschalten.If, for example, it is detected by the contamination sensor that currently no contaminating particles are contained in a stream of air or another medium, the field strength can be reduced or a voltage at the electrodes of the ionization device can be reduced. In some embodiments, this reduction may optionally be done until a power supply is turned off, i. H. the control device can operate in the form of a binary control and optionally switch the power supply on or off.

Dieses Vorgehen kann eine erhebliche Menge Energie zur Aufrechterhaltung des elektrischen Feldes sparen, wobei gleichzeitig eine kontinuierlich hohe Reinigungswirkung sichergestellt ist.This procedure can save a considerable amount of energy to maintain the electric field, while ensuring a continuously high cleaning effect.

Spannungen, mit denen die Elektroden einiger Ausführungsbeispiele von Ionisierungseinrichtungen beaufschlagt werden, um eine Reinigungswirkung zu erzielen, können zwischen 1 kV und 100 kV, bevorzugt zwischen 3 kV und 20 kV, liegen.Voltages with which the electrodes of some embodiments are subjected to ionization devices in order to achieve a cleaning effect may be between 1 kV and 100 kV, preferably between 3 kV and 20 kV.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung weisen eine Kaskade von Ionisierungseinrichtungen auf, die in der Strömungsrichtung des zu reinigenden Mediums hintereinander angeordnet sind. So kann beispielsweise ein weiteres Ausführungsbeispiel eine zweite Ionisierungseinrichtung aufweisen, welche wiederum über zwei einander gegenüberliegende Elektroden verfügt. Bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird lediglich ein nachgelagertes Element der Kaskade, also beispielsweise die zweite Ionisierungseinrichtung, mittels der Kontrolleinrichtung beeinflusst bzw. an- und ausgeschaltet. So kann der Energieverbrauch prinzipiell auf bis zur Hälfte reduziert werden, wobei eine zuverlässige Reinigungswirkung zu jedem Zeitpunkt gegeben ist.Some embodiments of the invention comprise a cascade of ionization devices arranged one behind the other in the flow direction of the medium to be cleaned. For example, another embodiment may include a second ionization device which in turn has two opposing electrodes. In some embodiments of the invention, only one downstream element of the cascade, ie, for example, the second ionization device, is influenced or switched on and off by means of the control device. Thus, the energy consumption can be reduced in principle to half, with a reliable cleaning effect is given at any time.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist sowohl vor als auch nach der ersten Ionisierungseinrichtung einer Kaskade bzw. einer einzelnen Ionisierungseinrichtung ein Verunreinigungssensor angeordnet. Somit kann sowohl die Reinigungsleistung der Ionisierungseinrichtung variiert werden, bis eine vollständige Reinigung erzielt ist, als auch unschädlich die maximale Energieeinsparung erzielt werden, wenn in dem Medium für einen gewissen Zeitraum a priori keine verunreinigenden Partikel enthalten sind. In further exemplary embodiments, an impurity sensor is arranged both before and after the first ionization device of a cascade or a single ionization device. Thus, both the cleaning performance of the ionizing device can be varied until a complete cleaning is achieved, as well as harmless the maximum energy saving can be achieved if in the medium for a certain period a priori no contaminating particles are included.

Bei einigen Ausführungsbeispielen wird die Konzentration der verunreinigenden Partikel zwischen der ersten und der zweiten Ionisierungseinrichtung bestimmt, um zuverlässig entscheiden zu können, ob die stromabwärts gelegene zweite Ionisierungseinrichtung abgeschaltet oder mit reduzierter Leistung betrieben werden kann.In some embodiments, the concentration of contaminant particles between the first and second ionizers is determined to reliably determine whether the downstream second ionizer can be shut down or operated at reduced power.

Bei einigen Ausführungsbeispielen wird nur die zweite Ionisierungseinrichtung, die stromabwärts von der ersten Ionisierungseinrichtung gelegen ist, mittels der Kontrolleinrichtung beeinflusst, so dass beispielsweise bei Unterschreiten eines vorbestimmten Maximalwerts von tolerierbaren Verunreinigungen die zweite Ionisierungseinrichtung abgeschaltet wird.In some embodiments, only the second ionization device located downstream of the first ionization device is influenced by the controller, such that, for example, if a predetermined maximum value of tolerable contaminants is not reached, the second ionization device is turned off.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden als Sensoren zu der Detektion von Verunreinigungen in dem zu reinigenden Medium IR-Sensoren, Laserpartikelsensoren (Luftpartikelzähler) oder Ultraschallsensoren verwendet. Selbstverständlich können bei weiteren Ausführungsbeispielen auch nach anderen Prinzipien funktionierende Sensoren verwendet werden. Als Verunreinigungssensor soll insoweit jeder Sensor oder jede Vorrichtung verstanden werden, mittels derer eine Verunreinigung in einem Medium bzw. ein von einem Medium abweichender Stoff innerhalb des Mediums erkannt werden kann.In some embodiments of the present invention, sensors used to detect contaminants in the medium to be cleaned are IR sensors, laser particle sensors (air particle counter) or ultrasonic sensors. Of course, in other embodiments, functioning according to other principles sensors can be used. In this respect, any sensor or device by means of which an impurity in a medium or a substance differing from a medium within the medium can be recognized as an impurity sensor.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgen, bezugnehmend auf die beigefügten Figuren, näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be described below, with reference to the accompanying figures. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung; 1 an embodiment of a cleaning device;

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung mit kaskadierten Ionisierungseinrichtungen; und 2 a further embodiment of a cleaning device with cascaded ionization devices; and

3 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betreiben einer Reinigungsvorrichtung. 3 an embodiment of a method for operating a cleaning device.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von verunreinigenden Partikeln 4 aus einem Medium oder aus einem Gas bzw. Gasgemisch. Das Gas bzw. das verunreinigte Medium strömt entlang eines Strömungskanals in einer Flussrichtung 6, so dass mittels der Reinigungsvorrichtung das in einer Flussrichtung 6 entlang des Strömungskanals strömende Gas bzw. Medium entfernt werden kann. Dies ist nicht allein so zu verstehen, dass tatsächlich ein Volumenstrom in der Flussrichtung erfolgen muss, um ein Medium reinigen zu können bzw. um die gewünschte Funktionalität zu gewährleisten. Die Flussrichtung 6 gibt vielmehr diejenige Richtung an, bezüglich derer die verunreinigenden Partikel entfernt werden können, wenn sie aus der Flussrichtung 6 in die Reinigungsvorrichtung geraten. Dies muss nicht notwendigerweise durch einen gerichteten Volumenstrom des Mediums in der Flussrichtung 6 der Fall sein, sondern kann beispielsweise auch aus Gründen der Diffusion der Fall sein. Die Flussrichtung 6 gibt also allgemein gesprochen diejenige Richtung vor, in der eine Reinigungswirkung erfolgt, so dass in der Flussrichtung 6 stromabwärts von der Reinigungsvorrichtung die Konzentration der veruneinigenden Partikel 4 nach dem Durchgang durch die Reinigungsvorrichtung geringer ist als vor dem Durchgang durch die Reinigungsvorrichtung. 1 shows an embodiment of a cleaning device for removing contaminating particles 4 from a medium or from a gas or gas mixture. The gas or the contaminated medium flows along a flow channel in a flow direction 6 , so that by means of the cleaning device in a flow direction 6 along the flow channel flowing gas or medium can be removed. This is not to be understood as meaning that in fact a volume flow in the flow direction has to take place in order to be able to clean a medium or to ensure the desired functionality. The flow direction 6 Rather, indicates the direction in which the contaminant particles can be removed as they exit the flow direction 6 get into the cleaning device. This need not necessarily be due to a directed volume flow of the medium in the flow direction 6 This may be the case, for example, but it may also be the case for reasons of diffusion. The flow direction 6 So, generally speaking, specifies that direction in which a cleaning action takes place, so that in the flow direction 6 downstream of the purifier, the concentration of the decaying particles 4 after passing through the cleaning device is less than before the passage through the cleaning device.

Die Reinigungsvorrichtung umfasst zumindest eine Ionisierungseinrichtung 8, welche ein Paar von Elektroden aufweist, die sich auf unterschiedlichen Seiten des Strömungskanals gegenüberliegen. In 1 ist als eine der möglichen Ausführungsformen des Elektrodenpaars eine Anode 10 mit einer Mehrzahl von Spitzen sowie eine flächige Kathode 12 gezeigt. Es versteht sich von selbst, dass bei weiteren Ausführungsbeispielen die spezifische Form der Elektroden, welche die Form des erzeugten elektrischen Feldes beeinflussen kann, den möglicherweise anderen geometrischen Gegebenheiten und sonstigen Rahmenbedingungen angepasst sein kann. Insbesondere kann beispielsweise die Anordnung aus Kathode und Anode vertauscht werden, d. h. eine Beaufschlagung der Elektroden mit einer Spannung kann entgegengesetzt sein als in 1, wo exemplarisch eine optionale Hochspannungsversorgung 14 mit den Elektroden 10 und 12 derart gekoppelt ist, dass die Anode 10 von den spitzen Elektroden gebildet wird. Mit anderen Worten kann die Polarität auch anders herum sein als in 1 dargestellt. Zusätzlich kann auch lediglich eine einzelne Elektrode für die Anode 10 verwendet werden bzw. die Anzahl der Elektroden oder der Spitzen einer Elektrode kann beliebig gewählt werden.The cleaning device comprises at least one ionization device 8th which has a pair of electrodes facing each other on different sides of the flow channel. In 1 is an anode as one of the possible embodiments of the electrode pair 10 with a plurality of tips and a flat cathode 12 shown. It goes without saying that in further embodiments, the specific shape of the electrodes, which may affect the shape of the generated electric field, may be adapted to possibly other geometrical conditions and other conditions. In particular, for example, the arrangement of cathode and anode can be reversed, ie, an application of voltage to the electrodes may be opposite to that in FIG 1 , where exemplarily an optional high voltage supply 14 with the electrodes 10 and 12 is coupled such that the anode 10 is formed by the pointed electrodes. In other words, the polarity can be the other way round as well 1 shown. In addition, only a single electrode for the anode 10 can be used or the number of electrodes or the tips of an electrode can be chosen arbitrarily.

Die Reinigungsvorrichtung enthält ferner zumindest einen Verunreinigungssensor 16, der ausgebildet ist, um eine Charakteristik, beispielsweise eine Konzentration oder eine Größe der verunreinigenden Partikel in dem Medium zu bestimmen. Wenngleich 1 einen optionalen zweiten Verunreinigungssensor 18 zeigt, der in der Flussrichtung 6 nach der Ionisierungseinrichtung 8 angeordnet ist, kann bei alternativen Ausführungsbeispielen auf einen der beiden in 1 dargestellten Verunreinigungssensoren 16 oder 18 verzichtet werden. Der Verunreinigungssensor 16 bzw. 18 kann die Konzentration und/oder die Größe bzw. eine andere Eigenschaft der verunreinigenden Partikel in dem Medium bestimmen. Beispielsweise kann der Verunreinigungssensor 16 ein optischer Sensor sein, der aufgrund der Intensität eines von der gegenüberliegenden Seite des Strömungskanals emittierten Lichtes bzw. aufgrund einer Intensität eines von dem Verunreinigungssensor 16 selbst ausgestrahlten und von der gegenüberliegenden Seite reflektierten Lichtes auf die Konzentration bzw. auf die Eigenschaft der verunreinigenden Partikel in dem Medium schließen kann. Andere mögliche Sensoren, die als Verunreinigungssensor verwendet werden können, sind IR-Sensoren, Laserpartikelsensoren (Luftpartikelzähler) oder Ultraschallsensoren.The cleaning device further includes at least one contamination sensor 16 which is designed to determine a characteristic, for example a concentration or a size of the contaminating particles in the medium. Although 1 an optional second contamination sensor 18 shows that in the flow direction 6 after ionization 8th can be arranged in alternative embodiments to one of the two in 1 illustrated pollution sensors 16 or 18 be waived. The pollution sensor 16 respectively. 18 may determine the concentration and / or size or other property of the contaminating particles in the medium. For example, the pollution sensor 16 an optical sensor due to the intensity of a light emitted from the opposite side of the flow channel or due to an intensity of one of the contamination sensor 16 itself radiated and reflected from the opposite side of the light on the concentration or the property of the contaminating particles in the medium can close. Other possible sensors that can be used as an impurity sensor are IR sensors, laser particle sensors (air particle counter) or ultrasonic sensors.

Die Reinigungsvorrichtung weist ferner eine Kontrolleinrichtung 20 auf, die sowohl mit der Ionisierungseinrichtung 8 als auch mit dem Verunreinigungssensor 16 gekoppelt ist. Die Kontrolleinrichtung 20 ist ausgebildet, um einen Betriebsmodus der Ionisierungseinrichtung 8 abhängig von der von dem Verunreinigungssensor 16 ermittelten Charakteristik der verunreinigenden Partikel 4 zu variieren. Dies kann beispielsweise durch Variation der Höhe der an den Elektroden 10 und 12 anliegenden Spannung erfolgen. Eine einfache weitere Möglichkeit der Regelung ist, bei unterschreiten eines vorbestimmten Maximalwertes die Konzentration der verunreinigenden Partikel 4 die Ionisierungseinrichtung 8 abzuschalten bzw. dafür zu sorgen, dass die Ionisierungseinrichtung 8 kein elektrisches Feld mehr erzeugt. Zu diesem Zweck kann die die Ionisierungseinrichtung 20 beispielsweise in einem alternativen Ausführungsbeispiel auch optional mit der Spannungsversorgung 14 gekoppelt sein.The cleaning device also has a control device 20 on that with both the ionizer 8th as well as with the pollution sensor 16 is coupled. The control device 20 is designed to be an operating mode of the ionization device 8th depending on the pollution sensor 16 determined characteristic of the contaminating particles 4 to vary. This can be done, for example, by varying the height of the electrodes 10 and 12 applied voltage. A simple further possibility of the control is, if it falls below a predetermined maximum value, the concentration of the contaminating particles 4 the ionization device 8th shut down or to ensure that the ionization 8th no electric field generated anymore. For this purpose, the ionization device 20 For example, in an alternative embodiment also optionally with the power supply 14 be coupled.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen, bei denen eine Mehrzahl von kaskadierten Ionisierungseinrichtungen verwendet wird, kann die maximale Reinigungsleistung einer Reinigungsvorrichtung erhöht werden, wenn die verunreinigenden Partikel in der Flussrichtung mehrere hintereinander angeordnete Ionisierungseinrichtungen passieren können.In further embodiments in which a plurality of cascaded ionization devices is used, the maximum cleaning performance of a cleaning device can be increased if the contaminating particles in the flow direction can pass through a plurality of ionization devices arranged one behind the other.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel bzw. einem mögliche Anordnung einer solchen Reinigungsvorrichtung mit kaskadierten Ionisierungseinrichtungen. 2 zeigt als eine mögliche Anordnung drei in der Flussrichtung 6 hintereinander angeordnet Ionisierungseinrichtungen 28a–28c, sowie zu den Ionisierungseinrichtungen 28a–28c benachbarte Verunreinigungssensoren 26a–26d. 2 zeigt eine optionale Möglichkeit der Ausgestaltung der den Anoden 30a–30c gegenüberliegenden Kathoden 32a–32c, die miteinander kurzgeschlossen sind und so eine gemeinsame Kathodenfläche bilden. Selbstverständlich sind auch hier diskrete Katoden bzw. alternative Ausgestaltungen der Kathoden 32a–32c sowie eine Umkehrung der Polarität möglich. Lediglich der Darstellbarkeit halber wird in 2 auf die Darstellung einer optionalen Spannungsversorgung verzichtet. 2 shows an embodiment or a possible arrangement of such a cleaning device with cascaded ionization. 2 shows as a possible arrangement three in the flow direction 6 arranged one behind the other ionization devices 28a - 28c , as well as to the ionization devices 28a - 28c neighboring pollution sensors 26a - 26d , 2 shows an optional possibility of the design of the anodes 30a - 30c opposite cathodes 32a - 32c which are shorted together to form a common cathode surface. Of course, here too discrete cathodes or alternative embodiments of the cathodes are 32a - 32c as well as a reversal of the polarity possible. Only the representability half is in 2 dispensed with the representation of an optional power supply.

Die Kontrolleinrichtung 20 ist sowohl mit den Verunreinigungssensoren 26a bis 26d als auch mit den Ionisierungseinrichtungen 28a bis 28c gekoppelt, um abhängig von der von den einzelnen Verunreinigungssensoren detektierten Konzentrationen bzw. Charakteristika der verunreinigenden Partikel die Betriebsbedingungen bzw. die Ansteuerung der Ionisierungseinrichtungen 28a bis 28c zu variieren. Dabei können einzelne der Ionisierungseinrichtungen 28a bis 28c entweder zu- oder abgeschalteten werden bzw. es kann die Versorgungsspannung einzelner Ionisierungseinrichtungen selektiv oder kollektiv variiert, d. h. erhöht oder erniedrigt werden.The control device 20 is with both the pollution sensors 26a to 26d as well as with the ionizers 28a to 28c coupled to the operating conditions or the control of the ionization devices depending on the detected by the individual contaminant sensors concentrations or characteristics of the contaminating particles 28a to 28c to vary. Here are some of the ionization 28a to 28c either be switched on or off or it can be the supply voltage of individual ionization selectively or collectively varied, ie increased or decreased.

Beispielsweise kann, wenn mittels des Verunreinigungssensor 26c kein verunreinigtes Partikel detektiert werden kann bzw. wenn die Konzentration der verunreinigenden Partikel unterhalb eines vorbestimmten Maximalwertes bleibt, die Ionisierungseinrichtung 28c abgeschalteten werden. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Steuer- bzw. Regelungsalgorithmen möglich. Durch den Einsatz der Verunreinigungssensoren 26a bis 26d bzw. einer Sensorik vor und/oder in dem Wirkbereich des Plasmas bzw. des elektrischen Feldes kann durch die Detektion beispielsweise der Größe und/oder der Anzahl des zu beeinflussenden Stoffes bzw. der verunreinigenden Partikel der dieses Plasma erzeugende Hochspannungs-Gleichstrom an- oder abgeschaltet bzw. in seiner Höhe variiert werden. Durch eine Kaskadenregelung, wie sie exemplarisch in 2 dargestellt ist, ist zudem eine bedarfsabhängige Regelung unterteilt in einzelne Plasmazonen bzw. Zonen eines nicht verschwinden elektrischen Feldes realisierbar.For example, if by means of the pollution sensor 26c no contaminated particle can be detected or if the concentration of the contaminating particles remains below a predetermined maximum value, the ionization device 28c be turned off. Of course, any other control algorithms are possible. Through the use of pollution sensors 26a to 26d or a sensor before and / or in the effective range of the plasma or the electric field, the high-voltage direct current generating this plasma can be switched on or off by the detection of, for example, the size and / or the number of the substance or contaminating particles to be influenced or be varied in height. Through a cascade control, as exemplified in 2 is shown, in addition, a demand-dependent control is divided into individual plasma zones or zones of a non-disappearance electric field feasible.

Durch Ausführungsbeispiele der Erfindung wird ein Stromverbrauch bei der Reinigung mittels eines Plasmas bzw. mittels eines eine Ionisierung verursachenden elektrischen Feldes verringert. Ferner kann eine Verringerung der Ozon-Emission erreicht werden, sowie eine Verringerung des Verschleißes der Elektroden.By embodiments of the invention, a power consumption in the cleaning by means of a plasma or by means of an ionizing electric field is reduced. Furthermore, a reduction of the ozone emission can be achieved, as well as a reduction of the wear of the electrodes.

3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betreiben einer Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von verunreinigenden Partikeln aus einem in einer Flussrichtung entlang eines Strömungskanals strömenden Mediums, wobei die Reinigungsvorrichtung ausgebildet ist, um mittels sich auf unterschiedlichen Seiten des Strömungskanals gegenüberliegenden Elektroden ein elektrisches Feld in dem Strömungskanal zu erzeugen. 3 12 schematically shows an embodiment of a method for operating a cleaning device for removing contaminating particles from a medium flowing in a flow direction along a flow channel, wherein the cleaning device is designed to generate an electric field in the flow channel by means of electrodes located on different sides of the flow channel ,

In einem Prüfschritt 40 wird eine Charakteristik der verunreinigenden Partikel in dem Medium bestimmt. Abhängig von der bestimmten Charakteristik wird in einem Steuer-/Regel Schritt 42 ein Betriebsmodus der Ionisierungseinrichtung variiert.In a test step 40 a characteristic of the contaminating particles in the medium is determined. Depending on the particular characteristic will step in a control 42 an operating mode of the ionization device varies.

Obwohl bei den vorhergehenden Betrachtungen der Reinigungsvorrichtungen im Wesentlichen auf die Reinigung eines Mediums abgestellt wurde, versteht es sich von selbst, dass eine solche Reinigungsvorrichtung auch mit anderen Zielsetzungen verwendet werden kann.Although in the foregoing considerations of the cleaning devices has been directed essentially to the cleaning of a medium, it goes without saying that such a cleaning device can also be used with other objectives.

Beispielsweise können Ausführungsbeispiele einer Reinigungsvorrichtung als Dichtung verwendet werden, indem unerwünschte Teile bzw. Partikel aus einem ein Lager oder ein zu schützendes Bauteil umgebendem Medium, wie beispielsweise Luft oder Gas, entfernt werden, so dass diese nicht in das zu schützende Bauteil gelangen können. Beispielsweise können also weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Reinigungsvorrichtung in Lager, insbesondere Gleitlagern und Wälzlagern verwendet werden, um das Lager vor Verunreinigung und vorzeitigem Verschleiß zu schützen.For example, embodiments of a cleaning device can be used as a seal by unwanted parts or particles from a bearing or a component to be protected surrounding medium, such as air or gas, are removed so that they can not get into the component to be protected. For example, therefore, further embodiments of the present cleaning device in bearings, in particular plain bearings and bearings can be used to protect the bearing from contamination and premature wear.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

44: verunreinigende Partikelcontaminating particles
66: Flussrichtungflow direction
88th: Ionisierungseinrichtungionization
1010: Anodeanode
12 12: Kathodecathode
14 14: Spannungsversorgungpower supply
1616: Verunreinigungssensorpollution sensor
18 18: weiterer Verunreinigungssensoranother pollution sensor
2020: Kontrolleinrichtungcontrol device
26a–26d 26a-26d: Verunreinigungssensorenpollution sensors
28a–28c 28a-28c: IonisierungseinrichtungenIonisierungseinrichtungen
30a–30c 30a-30c: Anodenanodes
32a–32c 32a-32c: Kathodencathode
40 40: PrüfschrittTest step
42 42: Steuer-/RegelschrittControl / regulating step

Claims

Cleaning device for removing contaminating particles ( 4 ) from one in a flow direction ( 6 ) along a flow channel flowing medium, comprising: an ionization device ( 8th ), which is formed by means of an opposite on different sides of the flow channel electrode pair ( 10 . 12 ) to generate an electric field in the flow channel; at least one pollution sensor ( 16 ) configured to determine a characteristic of the contaminating particles in the medium; and one with the pollution sensor ( 16 ) and the ionization device ( 8th ) coupled control device ( 20 ), which is designed to control an operating mode of the ionization device ( 8th ) depending on the contaminant sensor ( 16 ) determined characteristic of the contaminating particles ( 4 ) to vary.

Cleaning device according to claim 1, further comprising a second with the control device ( 20 ) coupled ionization device ( 28b ) which is designed to generate an electric field in the flow channel by means of a second electrode pair located on different sides of the flow channel, wherein the second ionization device ( 28b ) in the flow direction ( 6 ) after the ionization device ( 28a ) is arranged.

Cleaning device according to claim 1 or 2, in which the contamination sensor ( 26a ) is formed, the characteristic of the contaminating particles in the medium in the flow direction ( 6 ) before the first ( 28a ) or the second ionization device ( 28b ) or in the flow direction ( 6 ) after the second ionization device ( 28b ).

Cleaning device according to one of claims 1 to 3, in which the control device ( 20 ) is designed to fall below a predetermined maximum value of a concentration of the contaminating particles ( 4 ) an operating voltage between an anode and a cathode of the ionization device ( 8th ; 28a ) and / or the second ionization device ( 28b ) to reduce.

Cleaning device according to claim 4, in which the control device ( 20 ) is formed, falls below the predetermined maximum value, a power supply ( 14 ) for the first and / or the second ionization device ( 8th ; 28a . 28b ) off

Cleaning device according to one of the preceding claims, wherein the contamination sensor comprises an IR sensor, a laser particle sensor, an air particle counter or an ultrasonic sensor.

Cleaning device according to one of the preceding claims, further comprising: a first voltage source ( 14 ) associated with the first ionization device ( 8th ) is coupled to generate an electric field between the anode and the cathode.

Cleaning device according to one of claims 2 to 7, in which the cathodes ( 32a . 32b ) of the first and second ionization devices ( 28a . 28b ) are short-circuited to form a common cathode.

Method for operating a cleaning device for removing contaminating particles from one in a flow direction ( 6 ) flowing medium along a flow channel, wherein the cleaning device is designed to be characterized by electrodes located opposite one another on different sides of the flow channel (FIG. 10 . 12 ) to generate an electric field in the flow channel, comprising the steps of: determining a characteristic of the contaminating particles in the gas; and vary an operating mode of the ionizing device, depending on the particular characteristic of the contaminating particles.

Use of a cleaning device according to one of claims 1 to 8 for protecting a bearing, in particular a roller bearing, from contaminating particles.