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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektroabscheider, der von einem von Partikeln zu reinigendem Luftstrom in einer longitudinalen Hauptströmungsrichtung in einem in einem Gehäuse angeordneten Strömungskanal durchströmt wird.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind hinsichtlich Effizienz, Baugröße, Stromverbrauch und Ozon- sowie Geräuschemissionen optimierte Elektroabscheider, die bevorzugt als mobile Stand-Alone-Geräte oder auch als Komponente von Klima- und Lüftungsanlagen, z.B. dezentralen oder zentralen Raumbelüftungsanlagen eingesetzt werden können.
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In letzter Zeit wurde erkannt, welche gravierenden Auswirkungen in der Luft befindliche Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 10 µm oder weniger - der sog. Feinstaub - oder auch Aerosole auf die menschliche Gesundheit haben können. Da konventionelle Filter, wie z.B. Filtermatten, hinsichtlich ihrer Filterleistung insbesondere bei kleineren Partikeln, wie Feinstäuben oder Aerosolen, nicht sehr leistungsfähig sind, jedenfalls dann nicht, wenn größere Druckverluste vermieden werden sollen, wurden Elektroabscheider oder Elektrofilter (auch als Anordnungen für elektronische Staubabscheidung bekannt) vorgeschlagen. Hierbei werden die in der Luft vorhandenen Partikel zunächst ionisiert und dann in einem elektrischen Feld auf Elektrodenoberflächen abgeschieden.
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Für die Raumluftreinigung werden insbesondere zweistufige Elektroabscheider beispielsweise nach dem sog. Penney-Prinzip verwendet. Dabei werden die abzuscheidenden Partikel zunächst mittels eines sog. Ionisators elektrisch aufgeladen. Dies erfolgt durch sog. Koronaentladungen, im Stand der Technik meist mittels eines mit einer Hochspannung von einigen kV positiv geladenen Koronadrahts oder mittels mehrerer, entsprechend positiv geladener Koronadrähte, der bzw. die beabstandet von negativ geladenen Elektroden angeordnet ist bzw. sind, so dass sich in der unmittelbaren Nähe des Drahts oder der Drähte bei Anlegen einer ausreichend hohen Spannung eine hohe Feldstärke und dementsprechend durch lokale Feldionisation eine Koronaentladung einstellt. Alternativ zu den überwiegend gebräuchlichen eingesetzten Koronaentladungen mit positivem Ionisator sind auch Entladungen mit negativem Ionisator möglich; diese sind allerdings in der Regel mit höherer Ozongenerierung verbunden. Die Erfindung ist vorliegend grundsätzlich mit beiden Entladungspolaritäten einsetzbar.
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Diese Koronaentladung erzeugt zunächst in einer räumlich eng begrenzten Zone um den Ionisator herum (sog. Koronazone) ionisierte Gasmoleküle, die sich zu den Elektroden hinbewegen und sich dabei auf ihrem weiteren Weg außerhalb der Koronazone an die abzuscheidenden (Feinstaub-)-Partikel oder Aerosole anlagern und diese ebenfalls aufladen.
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Die zweite Stufe derartiger Elektroabscheider stellt eine in Strömungsrichtung abstromseitig der lonisatoreinheit angeordnete sog. Kollektoreinheit dar, in der Regel bestehend aus einer Abfolge alternierend geladener Platten, durch die die zu reinigende Luft mit den durch die lonisatoreinheit vorher geladenen Partikeln strömt. Durch die Coulombkräfte driften die geladenen Partikel zu den gegensätzlich geladenen Platten, den sog. Kollektorplatten oder Niederschlagselektroden ab, haften dort an und können durch periodische Reinigung entfernt werden. Die entgegengesetzt zu den Kollektorplatten (z.B. positiv) geladenen Platten der Kollektoreinheit werden als Treiberplatten bezeichnet; diese stellen zusammen mit den jeweils gegenüberliegenden Kollektorplatten das elektrische Feld für die elektrostatische Abscheidung bereit.
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Ein Nachteil von Elektroabscheidern stellt die durch die hochspannungsinduzierten Gas-Ionisatorprozesse bedingte Ozonbildung dar, was insbesondere bei Einsatz derartiger Elektroabscheider in Innenräumen von geringfügigen gesundheitlichen Beeinträchtigungen, wie leichten Augenreizungen, bis hin zu gravierenderen gesundheitlichen Problemen, wie Kopfschmerzen oder Atemwegsproblemen, bzw. zu Überschreitungen der zulässigen MAK-Werte für Ozon führen kann.
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Auch ist für den gesamten Prozess ein gewisser elektrischer Strom erforderlich, so dass in Anbetracht des Umstandes, dass Elektrofilter häufig im Dauerbetrieb eingesetzt und die entsprechenden Hochspannungsnetzteile prinzipiell verlustbehaftet sind, im Hinblick auf einen möglichst energiesparenden Betrieb auf eine hohe Effizienz der lonenerzeugung zu achten ist.
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Als Alternative zu langgezogenen Sprühionisationsdrähten wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch die Verwendung sog. „punktförmiger“ Sprühionisationselektroden in Erwägung gezogen, von denen jeweils mehrere in einer Reihe beabstandet oder auch mit mehreren Reihen matrixartig innerhalb des Luftstroms angeordnet sein können.
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Bei diesen punktförmigen Sprühionisationsquellen (wobei der Begriff „Punkt“ sich nicht in der idealisierten mathematischen Definition versteht), geht die Entladung nicht vom Umfang eines langgezogenen dünnen linienförmigen Leiters aus, sondern im Wesentlichen nur von einer Anzahl von Spitzen, z.B. von metallische Nadelspitzen oder den freien Enden von Büscheln oder Bündeln dünner leitender Fasern z.B. metallischer oder graphithaltiger Fasern. Die Nadeln oder Fasern werden mit der - in der Regel positiven - Ionisationsspannung beaufschlagt. Aufgrund der vorhandenen Spitzen und der durch diese Geometrie bedingten Zunahme der elektrischen Feldstärke geht die Koronaentladung dann im Wesentlichen nur von den Spitzen selbst aus („Spitzenwirkung“). Derartige punkförmige Sprühentladungen lassen sich hinsichtlich ihrer lonisationseffizienz im Verhältnis zum Energieaufwand und zur Ozonerzeugung bei geeigneter Anordnung ausgesprochen effizient gestalten.
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Ein vereinfachtes schematisches Beispiel für eine derartige punktförmige Sprühlonisatoranordnung mit zwei Reihen von je sechs Sprühionisatoren ist in 3 in einer Draufsicht gezeigt. Bei den hier je sechs Sprühionisatoren 22 pro Reihe handelt es sich beispielsweise um leitfähige Faserbüschel, die mittels eines nicht dargestellten Haltegestells (z.B. aus einem nicht leitenden Kunststoff) an einem festen Ende gehalten werden, wobei das andere freie Ende der Faserbüschel in den Strömungskanal ragt. Die Faserbüschel oder -bündel sind am Befestigungsende über isolierte Kabelverbindungen mit einer gemeinsamen positiven Hochspannungsquelle verbunden, und zwar mit einer Spannung in der Größenordnung von typischerweise 5-20 kV. In einem definierten Abstand von jeder Sprühelektrode 22 befindet sich eine Gegenelektrode 30, die auf einem negativeren Potential, z.B. auf Massepotential, liegt.
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Im Schema von 2 liegen die Spitzen der Sprühelektroden und die Gegenelektroden dabei nicht in der gleichen Ebene, sondern - senkrecht zur Papierebene - versetzt. Dadurch ergibt sich für jede Sprühelektrode eine etwa gleiche, idealerweise an die Kugelsymmetrie angenäherte Feldverteilung, die im Hinblick auf lonisationseffizienz und möglichst geringe Ozonbildung zuverlässig optimiert werden kann.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, und hierin liegt die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung, dass die Gesamtperformance insbesondere von Elektroabscheidern, deren Strömungskanal eine ausgeprägte Rechteckform mit größerer Breite als Höhe aufweist, mit geringem konstruktiven Aufwand noch weiter deutlich verbessert werden kann.
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Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt mittels eines Elektroabscheiders mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen erläutert.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass es für eine optimale Abscheideleistung bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch, geringer Ozongenerierungsrate und geringen Geräuschemissionen durch Lüfter- und Strömungsgeräusche nicht nur auf die Gestalt der elektrischen Felder ankommt, sondern auch auf eine möglichst homogene Luft-Strömungsdichteverteilung über den gesamten Kanalquerschnitt, wobei rotatorische Strömungskomponenten (bezogen auf die Kanalachse) kontraproduktiv sind.
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Somit wird im Rahmen der Erfindung ein Elektroabscheider vorgeschlagen, der von einem von Partikeln zu reinigendem Luftstrom in einer longitudinalen Hauptströmungsrichtung in einem in einem Gehäuse angeordneten Strömungskanal durchströmt wird, wobei der Strömungskanal eine Kanalbreite aufweist, die größer als die mittlere Kanalhöhe ist, und der wenigstens folgende Elemente aufweist:
- i) eine lonisatoreinheit mit
- a) ein oder mehreren Reihen innerhalb des Luftstroms angeordneten, mit jeweils einem elektrischen lonisatorpotential beaufschlagten, näherungsweise punktförmigen Sprühionisationselektroden (bevorzugte Ausführungsform der lonisatoreinheit) und/oder mit
- b) ein oder mehreren transversal zur Hauptströmungsrichtung angeordneten, mit einem lonisatorpotential beaufschlagten Sprühionisationsdrähten (konventionelle Ausführungsform der lonisatoreinheit),
- ii) eine stromabwärts der lonisatoreinheit angeordnete Kollektoreinheit zur Partikelabscheidung, mit einer Mehrzahl von beabstandet angeordneten, elektrisch leitfähigen, von dem Luftstrom durchströmten Kollektor- und Treiberplatten, die alternierend mit elektrischen Kollektor- bzw. entgegengesetzten Treiberpotentialen beaufschlagt sind, sowie
- iii) wenigstens eine, in Strömungsrichtung vor der lonisatoreinheit oder hinter der Kollektoreinheit angeordnete Querstromlüftereinheit, die eine elektromotorisch angetriebene Lüfterwalze oder eine Abfolge mehrerer, koaxial angeordneter elektromotorisch angetriebener Lüfterwalzen aufweist,
wobei die Breiten der Kollektoreinheit und der Querstromlüftereinheit (und optional der lonisatoreinheit) jeweils an die Kanalbreite angepasst sind, wobei die Breiten der genannten Einheiten nicht mehr als ±33%, bevorzugt nicht mehr als ±15%, von der Kanalbreite abweichen.
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Somit wird erfindungsgemäß ein Querstromlüfter (auch als Querstromgebläse oder als Tangentiallüfter bezeichnet) zur Luftförderung eingesetzt, der sich näherungsweise über die ganze oder zumindest den größten Teil der Breite des Förderkanals erstreckt.
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Dies steht im Gegensatz zu den in der Regel bei derartigen Geräten üblicherweise eingesetzten Axial- oder Radiallüftern, wobei es für breitere Strömungskanäle auch bekannt ist, mehrere in einer Art Lochplatte seitlich beabstandete Axiallüfter einzusetzen. Bei Axiallüftern weisen die Lüfterräder bekanntlich eine Form ähnlich einem Flugzeugpropeller oder einer Schiffsschraube auf. Radiallüfter weisen die Form einer schmalen Walze auf, wobei die Ansaugung charakteristischerweise parallel zur Drehachse und quer zur Auslassrichtung erfolgt.
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Bei Querstromventilatoren, deren Einsatz erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, hat das rotierte Luftförderelement eine Walzenform mit langgestreckten Transportschaufeln, die die Luft über die gesamte Breite der Walze an der Ansaugseite ansaugen und in das Walzeninnere transportieren und diese dabei beschleunigen. Danach tritt die Luft über die gesamte Laufradlänge an der Druckseite aus. Dadurch entsteht eine recht gleichmäßige, nahezu laminare Luftströmung über die gesamte Auslassbreite des Querstromlüfters. Die Ein- und Austrittsrichtungen der Luftströme verlaufen dabei nicht notwendigerweise geradlinig, jedoch in beiden Fällen jeweils transversal / quer zur Rotationsachse der Förderwalze.
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Die besonders gleichmäßige Strömung durch Einsatz eines Querstromlüfters führt, wie im Rahmen der Erfindung erkannt wurde, zu einer überraschend starken Verbesserung der Abscheideeffizienz und anderer Performance-Kenngrößen der Elektroabscheiders.
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Dies ist zum einen darauf zurückzuführen, dass die einzelnen Luftspalte zwischen den Kollektorplatten mit einem gleichmäßigeren Luftstrom beaufschlagt werden. Bei einem ungleichmäßigen Luftstrom, z.B. einem höheren Luftdurchsatz an einer Durchgangsstelle des Kollektors im Vergleich an einer anderen, sinkt die Abscheideleistung durch die kürzere Verweilzeit aufgrund der beschleunigten Strömung im Kollektor. Ferner können bereits abgeschiedene Partikel leichter von der Strömung wieder von den Kollektorplatten abgelöst und mitgerissen werden. Schließlich bewirkt ein homogenes Strömungsbild eine gleichmäßige Schmutzanhaftung im gesamten Kollektor, was die Häufigkeit von erforderlichen Reinigungsvorgängen reduziert.
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Ferner profitiert auch die Effizienz der lonisatoreinheit von einer gleichmäßigen Strömung, weil die erzeugten Ionen gleichmäßig abtransportiert und verteilt werden und so ein optimaler Arbeitspunkt mit minimalen Energieeinsatz und minimalen Ozonraten eingestellt werden kann.
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Ein bekannter Nachteil von Querstromlüftern ist allerdings die relativ geringe Druckfestigkeit, insbesondere im Vergleich zu Radiallüftern, also eine deutlich abfallende Förderleistung bei Druckunterschieden zwischen Ansaug- und Förderseite, sei es durch äußere Beaufschlagung der Förderseite mit Druck (z.B. Winddruck) oder aufgrund von Strömungswiederständen innerhalb des Förderkanals.
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Im Rahmen der Erfindung wurde jedoch erkannt, dass dies nicht von Nachteil ist, weil äußere Druckbeaufschlagungen auf der Auslassseite bei mobilen Raumgeräten normalerweise nicht vorkommen, und weil der verwendete Elektrofilteraufbau mit einem nur minimalen inhärenten Strömungswiderstand realisierbar ist.
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Insbesondere ist für den erfindungsgemäßen Elektroabscheider mit minimierter Ozongenerierung, die durch die Verwendung punktförmiger Sprühionisationsquellen und geeigneter Elektrodenanordnungen erreichbar ist, in der Regel keine mechanische Filtermatte, insbesondere keine Aktivkohlefiltermatte erforderlich, wie sie sonst primär zur Ozonadsorption bei bekannten Elektrofilteranordnungen erforderlich ist. Dessen ungeachtet kann auch im Rahmen der Erfindung durchaus ein mechanischer Filter, auch eine Aktivkohlefiltermatte, eingesetzt werden, sofern diese weitmaschig genug ist, so dass keine signifikanten Druckverluste eintreten, die die Förderleistung des Querstromlüfters beeinträchtigen würden.
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Bei den geringen Strömungswiderständen des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders - insbesondere, wenn auf zusätzliche strömungshindernde Elemente wie Filtermatten verzichtet wird - kann ein Querstromlüfter neben dem Vorteil des homogenen Strömungsbildes auch sehr effizient, d.h. mit niedrigen Drehzahlen, betrieben werden, was einerseits vom Energieverbrauch als auch hinsichtlich der Geräuschentwicklung vorteilhaft ist.
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Schließlich erlaubt die Verwendung von Querstromgebläsen eine praktisch beliebige Skalierbarkeit des Elektroabscheiders in der Breite, indem die Breite der Lüfterwalze entsprechend angepasst wird. Dabei ist es im Stand der Technik bekannt, eine breitere Walze aus mechanischen und fertigungstechnischen Gründen aus mehreren Abschnitten zusammenzusetzen, wobei auch mittige Lagerpunkte vorgesehen sein können, oder auch mehrere Antriebsmotoren, falls dies erforderlich sein sollte.
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Eine besonders gute Abscheideleistung wird in einer Ausführungsform der Erfindung erzielt, bei der die Querstromlüftereinheit in Strömungsrichtung hinter der Kollektoreinheit, d.h. im Nachlauf, angeordnet ist, denn dann erfolgt noch eine geringere Beeinflussung des Strömungsmusters durch den Abscheider aufgrund der Lüftereinwirkung.
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Um die erwähnte Breitenskalierbarkeit zu erzielen, kann die lonisatoreinheit und/oder die Kollektoreinheit aus mehreren, in Breitenerstreckung nebeneinander angrenzend angeordneten, im Wesentlichen gleichartigen Einzelmodulen zusammengesetzt sein.
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Bevorzugt ist die Kanalbreite bei dem erfindungsgemäßen Elektroabscheider deutlich größer als die Höhe, insbesondere kann die Kanalbreite wenigstens doppelt so groß wie die Kanalhöhe sein, aber auch noch breitere Kanäle sind ohne weiteres möglich.
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Hinsichtlich der Kanalgeometrie innerhalb des Gehäuses kann der Strömungskanal in dem Gehäuse entweder im Wesentlichen geradlinig von einer Gehäuseseite zur anderen geführt sein, oder Strömungskanaleinlass und Strömungskanalauslass sind in dem Gehäuse quer zueinander orientiert, wobei der Strömungskanal im Bereich der Querstromlüftereinheit eine Richtungsänderung um etwa 90° vollzieht.
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Da Querstromlüfter prinzipiell bei einem 90°-Winkel zwischen Einlass- und Auslasskanal optimal fördern, sind bei dem geradlinigen Kanal bestimmte Strömungsanpassungen erforderlich, wie grundsätzlich im Stand der Technik bekannt.
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Der erfindungsgemäße Elektroabscheider ist vorzugsweise für den Einsatz in Wohn- oder Büroräumen konzipiert. Hierzu liegt die Förderleistung des Querstrom lüfters in einem Normalbetriebsbereich vorzugsweise in einem Bereich zwischen 300 und 2500 m3/h, wobei der Durchmesser der Lüfterwalze vorzugsweise im Bereich zwischen 50 und 250 mm liegt und die Strömungskanalbreite vorzugsweise zwischen 100 und 1500 mm liegt. Dabei ist der Normalbetriebsbereich (Dauerbetriebsbereich) typischerweise durch eine Lüfterdrehzahl von 70% ±10% der Maximaldrehzahl des Querstromgebläses gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Schmalseiten-Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Elektroabscheiders in einer Ausführungsform mit 90°-Strömungsumlenkung;
- 2 eine schematische Darstellung einer Sprühelektrodenanordnung;
- 3 eine schematische Breitseiten-Schnittansicht des Elektroabscheiders von 1 ;
- 4 eine schematische Draufsicht-Schnittdarstellung einer Ausführungsform des Elektroabscheiders mit geradlinigem Strömungskanal;
- 5 eine schematische Breitseiten-Schnittansicht des Elektroabscheiders mit geradlinigem Strömungskanal von 4; und
- 6 eine schematische Breitseiten-Schnittansicht eines Elektroabscheiders mit geradlinigem Strömungskanal mit doppelter Kanalbreite.
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Gemäß den 1 und 3 weist ein insgesamt mit 10 bezeichneter Elektroabscheider in einer Ausführungsform mit 90°-umgelenktem Strömungskanal, der in Form eines Möbelstücks mit Standfüßen ausgebildet ist, ein Gehäuse 12 auf, in das ein Strömungskanal 14 eingeschossen ist, der sich von einer Einlassöffnung 34 an der Unterseite des Gehäuses 12 bis zu einer Auslassöffnung 36 im oberen Bereich der breiteren Seite des Gehäuses 12 erstreckt, wobei die Öffnungen durch nicht dargestellte Metallgitter bzw. Netze geschützt sind.
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Ebenfalls nicht dargestellt sind verschiedene Elemente wie Netzkabel, Bedienelemente, Steuerelektronik, Hochspannungsquelle etc.
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Der Strömungskanal 14 des Elektroabscheiders 10 weist eine lichte Breite b (vgl. 3) auf, die im Beispiel etwa 2 ½ mal so groß ist wie dessen Höhe h (vgl. 1) des Strömungskanals 14 (gemessen in einem geraden Abschnitt).
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Partikel, die in der an der Gehäuseunterseite durch die Einlassöffnung 34 angesaugten, zu reinigenden Luft enthalten sind, werden in dem Strömungskanal 14 durch eine lediglich schematisch dargestellte lonisatoreinheit 16 durch Stoßionisationsprozesse im Rahmen einer Korona-Entladung ionisiert.
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Hierzu weist die lonisatoreinheit 16 im Beispiel vier äquidistant nebeneinanderliegende Sprühionisationselektroden 22 auf (vgl. die Erläuterung zu 2 in der Beschreibungseinleitung) auf, die beispielsweise mit einem positiven Hochspannungspotential beaufschlagt sind, wobei wie eingangs erwähnt auch eine umgekehrte Polarität denkbar ist.
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In Zusammenwirkung mit entfernt angeordneten relativ dazu umgekehrt geladenen Elektroden ergeben sich um die Sprühionisationselektroden vorgegebene elektrische Feldverteilungen.
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Im einfachsten Falle wirken die Kollektorplatten 30 der weiter unten beschriebenen Kollektoreinheit 18 und/oder das metallische Kanalgehäuse als Gegenelektroden.
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Es sind aber auch dezidierte, in den 1 und 3 nicht dargestellte, Gegenelektroden möglich, die jeweils ein näherungsweise kugelsymmetrisches elektrisches Feld aufspannen, indem diese mit einem vorgegebenen Hochspannungspotential beaufschlagt werden, das von einer nicht dargestellten Hochspannungsquelle erzeugt wird.
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Auch können noch zusätzliche Filtereinheiten, wie z.B. ein Aktivkohlefilter im Strömungsweg vorgesehen sein, sofern diese so dimensioniert sind, dass der Strömungswiderstand nicht oder nur geringfügig erhöht wird.
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Die durch die lonisatoreinheit 16 ionisierten Partikel werden in einer Kollektoreinheit 18 abgeschieden, die im Ausführungsbeispiel aus einer Abfolge alternierend geladener Platten, nämlich negativ beaufschlagter Kollektorplatten 30 und positiv beaufschlagten Treiberplatten 32, besteht, wobei die Platten parallel zur Breitenerstreckung des Gehäuses 12 angeordnet sind, und die Abstände der Platten 32, 34 so gewählt sind, dass elektrische Überschläge zuverlässig vermieden werden, wobei die Kollektorplatten 30 etwas länger ausgebildet sind als die Treiberplatten 32. Selbstverständlich sind im Falle negativer Ionisationsquellen auch umgekehrte Polaritäten der Platten möglich.
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Das positive Potential der Treiberplatten 32 kann dem der Ionisationselektroden entsprechen oder niedriger liegen.
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Die Kollektorplatten 30 können beispielsweise auf Massepotential liegen.
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Die positiv ionisierten Partikel, die im Luftstrom durch den Plattenstapel der Kollektoreinheit 18 hindurchtreten, werden von den Kollektorplatten 30 elektrostatisch angezogen und, sofern die Durchtrittszeit nicht zu kurz ist, auf der Plattenoberflächen der Kollektorplatten 30 abgeschieden, von der sie durch regelmäßige Reinigungsvorgänge wieder entfernt werden können.
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Zu Reinigungszwecken ist die gesamte Kollektoreinheit 18 aus dem Gehäuse 12 entnehmbar und spülmaschinengeeignet ausgebildet.
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Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders 10 liegt insbesondere in dem für die Luftförderung verwendeten Querstromlüfter 20, der in der Nähe der Auslassöffnung 36 angeordnet ist und in diesem Ausführungsbeispiel den Luftstrom um 90° umlenkt.
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Nicht näher dargestellt ist der Antrieb und die Lagerung des Querstromlüfters 20, der die Förderwalze des Querstromlüfters im Ausführungsbeispiel von 1 im Uhrzeigersinn antreibt. Der Antrieb kann über einen im Innern der Lüfterwalze angeordneten Elektromotor oder über einen seitlich angebrachten Elektromotor erfolgen, wobei es sich bei dem Motor bevorzugt um einen bürstenlosen Gleichstrommotor handelt, dessen Drehzahl von einer nicht dargestellten Steuerelektronik kontrolliert wird.
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Die Förderwalze des Querstromlüfters ist gemäß 3 im Ausführungsbeispiel aus konstruktiven und akustischen Gründen in im Beispiel drei Segmente 20a, 20b und 20c unterteilt. Die einzelnen Segmente sind vorzugsweise außerdem noch leicht zueinander verdreht (nicht dargestellt), damit die Schaufel nicht über ihre gesamte Länge gleichzeitig an der sog. Abstreifzunge 26 vorbeifährt.
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Die konkrete konstruktive Ausgestaltung der Förderwalze hängt u.a. von den geforderten Dimensionen und den verwendeten Materialien ab, beispielsweise sind Förderwalzen mit Kunststoff- oder Metallschaufeln bekannt.
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Je nach Breite des Elektroabscheiders 10 ist es auch denkbar, dass Zwischenlager für den Querstromlüfter vorgesehen sind, bzw., dass mehrere separat angetriebene Querstromlüfter nebeneinander (mit geringem Abstand) angeordnet werden (nicht dargestellt).
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Der Querstromlüfter 20, insbesondere in der abstromseitigen Anordnung gemäß den 1 und 3, bewirkt ein ausgesprochen homogenes, laminares Luft-Strömungsmuster im Strömungskanal 14, so dass sowohl die Kollektoreinheit 18 als auch die lonisatoreinheit 16 gleichmäßig durchströmt werden, was eine optimale Partikel-Abscheiderate uns auch anderweitig optimale Performance-Parameter (hinsichtlich Lüftergeräusch, Ozonbildung, Energieverbrauch, etc.) ermöglicht.
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Um von den Vorteilen des homogenen Strömungsbildes des Querstromgebildes 20 tatsächlich zu profitieren, versteht es sich, dass das Querstromgebläse selbst und auch die weiteren Elemente, insbesondere die Kollektoreinheit 18, an die Kanalbreite b angepasst sind. Dies gilt bevorzugt auch für die lonisatoreinheit 16.
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Die 4 und 5 zeigen eine alternative Ausführungsform eines Elektroabscheiders 10', bei dem der Strömungsweg geradlinig von einer Gehäuse-Breitseite zur gegenüberliegenden Breitseite ausgebildet ist.
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Um dies zu erreichen, sind im Bereich des Querstromlüfters 20 Strömungsanpassungselemente 26 und 28 erforderlich, wie im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, da Querstromlüfter prinzipiell für eine 90°-Umlenkung der Förderluft optimiert sind. Das Strömungsanpassungselement 26 wird dabei als Abstreifzunge bezeichnet. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist die Rotationsrichtung der Förderwalze des Querstromlüfters 20 im Uhrzeigersinn.
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6 zeigt eine zu den 4 und 5 ähnliche Ausführungsform eines Elektroabscheiders 10" mit geradliniger Strömungsführung, bei der die wirksame Breite b durch Verwendung zweier nebeneinander angeordneter Ionisatoren 16a,b und zweier nebeneinander angeordneter Kollektoren 18a,b (diese Elemente bilden dann jeweils die eine lonisatoreinheit 16 bzw. die eine Kollektoreinheit 18) verdoppelt wurde, wobei zwischen den Modulen keine Trennwand vorgesehen ist. Der Querstromlüfter 20 weist dementsprechend eine doppelte Breite auf.
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Somit lässt sich der Elektroabscheider 10" je nach gewünschter Förder-/Reinigungsleistung unter Verwendung einheitlicher Module in weiten Grenzen skalieren.
