DE1139471B - Staubionisierungseinrichtung fuer elektrostatische Luftreiniger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Staubionisierungseinrichtung für elektrostatische Luftreiniger und betrifft eine besondere Ausbildung der Ionisierungselektroden derartiger Luftreiniger.

Es ist schwierig, eine starke Luftströmung durch die Reihe der nahe beieinander angeordneten Sammelplatten eines elektrostatischen Luftreinigers hinter den Ionisierungselektroden zu erhalten. Durch diese Ionisierungselektroden müssen alle Staubteilchen aufgeladen werden, die an diesen Elektroden vorbeiströmen, und sie dürfen die Luftströmung vor ihrem Eintritt in die nahe beieinander angeordneten Sammelplatten nicht stören.

Zur Zeit verwendet man sehr dünne Drähte als positive Ionisierungselektroden und flache oder hohle Platten als Gegenelektroden. Die flachen Platten erleichtern zwar das Ansaugen der Luft, jedoch fällt bei ihrer Verwendung praktisch die Übergangszone aus, die zwischen der Ionisierungszone und den Sammelplatten liegt und in der, wenn sie genügend tief ist, die Luftströmung vor ihrem Eintritt in die Sammelzone gleichmäßig verteilt wird.

Die Ionisierbarkeit des Staubes kann durch Verdoppelung der positiven, zwischen den Gegenelektroden liegenden Ionisierungsdrähte erhöht werden. Gegenelektroden mit hufeisenförmigem Querschnitt geben gegenüber flachen Plattenelektroden keine prozentuale Erhöhung der Ionisierung des Staubes, jedoch verursachen sie eine größere Durchwirbelung der durch die Ionisationszone strömenden Luft und damit eine weitere Stauung in der Luftströmung, wodurch der Luftreiniger nicht mehr voll ausgenutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ionisierungseinrichtung zu schaffen, durch die der Wirkungsgrad eines Luftreinigers erhöht wird, indem die Strömungsverhältnisse der an den Ionisierungselektroden vorbeistreichenden Luft verbessert und die Ionisierungswirkung der Elektroden erhöht wird, so daß mehr Staub ionisiert werden kann als mit den beiden oben beschriebenen bekannten Elektrodensystemen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Querschnitt der hohlen Gegenelektroden der Ionisationszone durch eine konvex abgerundete Anströmkante bestimmt ist, die an beiden Seiten in je eine in der Hauptströmungsrichtung verlaufende konkave Fläche übergeht. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß diese konkave Fläche der Gegenelektrode eine konstante kreisbogenförmige Krümmung hat, deren Krümmungsmittelpunkt mit der Mittelachse einer entgegengesetzt geladenen Sprühelektrode zusammenfällt. Dadurch wird eine ziemlich

Staubionisierungseinrichtung
für elektrostatische Luftreiniger

Anmelder:

Electro-Air Cleaner Company Inc.,
McKees Rocks, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. F. Zumstein
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann,
Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. August 1957 (Nr. 680 842)

Paul W. Aitkenhead, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

breite Zone gebildet, in der die Aufladung mit maximaler Intensität erfolgt.

Vorteilhafterweise kann der Querschnitt der hohlen Gegenelektrode so geformt sein, daß die konkave Fläche in eine zweite konvex gewölbte Fläche übergeht, die von der konkaven Fläche aus auswärts liegt. Diese zweite gewölbte Fläche kann beispielsweise die gleiche Krümmung wie die erste aufweisen, sie kann jedoch auch stärker gekrümmt sein.

Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung können die beiden konvex gewölbten Flächen an der Abströmseite zu einer in Strömungsrichtung zeigenden Rippe zusammenlaufen. Diese Rippe kann so weit verlängert sein, daß sie zugleich eine der Sammelelektrodenplatten in der Niederschlagszone bildet.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung an Beispielen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine elektrische Luftreinigungszelle mit einer Reihe erfindungsgemäß ausgebildeter Ionisierungselektroden;

Fig. 2 bis 4 zeigen im größeren Maßstab verschiedene Querschnittsformen einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Gegenelektrode der Ionisierungseinrichtung.

In Fig. 1 ist nur eine einzige Zelle dargestellt, die eine an sich bekannte Niederschlagszone 10 mit den alternierend negativ und positiv geladenen Sammelplatten 11, 12 und die Ionisierungseinrichtung 20, 40

20i 707/279

nach der Erfindung enthält. Die positiven Sammelplatten 12 und die Ionisierungsdrähte 20 haben das gleiche elektrische Potential und werden von gemeinsamen Stützen 15 getragen. Die Stützen 15 sind oben und unten im vorderen Teil der Zelle angeordnet; sie sind mittels Isolatoren 9 an den Seitenwänden 1 und 2 befestigt und jeweils durch eine Spannleiste 17 miteinander verbunden, die einen in gleichen Abständen gelochten Flansch aufweisen. Die Löcher in diesem Flansch dienen zur Aufnahme der Ionisierungsdrähte 20, die an einem Ende festgemacht und am anderen Ende federnd gehaltert sind, so daß sie nicht brechen, wenn sie bei der Montage der Anlage zufällig übermäßig gespannt werden. Die Federn geben in einem solchen Fall nach, und wenn das Hindernis entfernt ist, nehmen die Ionisierungsdrähte wieder ihre normal gespannte Lage ein.

An der offenen Vorderseite der Zelle sind die Seitenwände 1 und 2 oben und unten durch gleichartige Querträger 22 verstrebt, die ein kastenförmiges Profil mit einem ins Innere der Zelle gerichteten horizontalen Flansch haben. Dieser Flansch geht von der einen Kante des Kastenprofils aus und liegt etwa in derselben Höhe wie die Spannleiste 17 der positiv geladenen Ionisierungsdrähte 20.

An den nach innen gerichteten Flanschen der Querträger 22 sind die negativ geladenen hohlen Gegenelektroden 40 angeschweißt, die in gleichen Abständen zwischen den positiv geladenen Drähten 20 angeordnet sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, haben die hohlen Gegenelektroden 40 eine konvex abgerundete Anströmkante 41, ein konkav gekrümmtes Mittelstück 42, das kreisbogenförmig ausgebildet ist, sowie ein konvex abgerundetes, offenes Abströmende 43. Die An- und Abströmflächen 41 und 43 haben zweckmäßigerweise einen kleineren Krümmungsradius als die konkaven Flächen 42. Auf diese Weise hat die konkav gewölbte Oberfläche 42 gleichen Abstand von dem positiv geladenen Ionisierungsdraht 20.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ionisierungseinrichtung sind neun der negativ geladenen Gegenelektroden 40 mit ihren Enden an die Flansche der oberen und unteren Querträger 22 angeschweißt, damit dieser Teil der Anlage einen festen und starken Rahmen bildet, der mit Metallschrauben an die Ecken der Seitenwände angeschraubt ist. Da je ein positiv geladener Ionisierungsdraht 20 den Seitenwänden 1 und 2 benachbart ist, sind insgesamt zehn positiv geladene Ionisierungsdrähte 20 vorhanden. Die Seitenwände 1 und 2 erhöhen die Zahl der negativ geladenen Plattenelektroden auf insgesamt elf. Die positiv geladenen Drähte 20 sind in der Verbindungslinie der Krümmungsmittelpunkte der konkav gewölbten Flächen 42 der hohlen Gegenelektroden 40 angeordnet. Der Abstand der Sammelplatten 11, 12 von der Elektrodenreihe 20, 40 der Ionisationszone ist etwas größer gewählt als die Profiltiefe der hohlen Gegenelektroden 40, um eine gleichmäßige Beaufschlagung der Sammelzone zu gewährleisten.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform hat die negative Gegenelektrode 45 die gleiche Anströmkante 41 und die gleichen konkaven Flächen 42 wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2, jedoch sind die konvexen Abströmflächen 46 an der Abströmkante geschlossen. Dadurch entsteht ein Ausgleich zwischen den Luftströmungen beiderseits der Elektrode, ohne daß offene Ränder, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, stören können. Ein weiterer Unterschied der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht noch darin, daß der Durchmesser der gewölbten Abströmkante 46 kleiner ist als der Durchmesser der Anströmkante 41. Dadurch wird die Luftströmung noch zusätzlich verbessert.

Bei der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 4 entsprechen die Anströmkante 41, die Abströmflächen und die mittleren konkaven Abschnitte 42 der Gegenelektrode 47 wiederum den Querschnittsformen nach Fig. 2 und 3. Die Abströmflächen 48 laufen zu einer in Strömungsrichtung zeigenden Rippe 50 zusammen. Diese Rippe 50 verleiht den Gegenelektroden an der Abströmkante eine stromliniengerechte Profilform. Die Rippe 50 kann auch bis zu einer der Sammelplatten in der Niederschlagszone 10 reichen oder selbst in eine solche Sammelplatte auslaufen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Staubionisierungseinrichtung für elektrostatische Luftreiniger mit getrennter Ionisations- und Sammelzone, deren Einzelelektroden abwechselnd je in einer Reihe quer zur Luftströmungsrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der 'hohlen Gegenelektroden (40, 45, 47) der Ionisationszone durch eine konvex abgerundete Anströmkante (41) bestimmt ist, die an beiden Seiten in je eine in der Hauptströmungsriohtung verlaufende konkave Fläche (42) übergeht.

2. Staubionisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche (42) der höhlen Gegenelektrode eine kreisbogenförmige Krümmung hat, deren Krümmungsmittelpunkt in der Mittelachse einer entgegengesetzt geladenen Sprühelektrode (20) liegt.

3. Staubionisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche (42) der hohlen Gegenelektrode in eine zweite konvex gewölbte Fläche (43, 46, 48) übergeht.

4. Staubionisierungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gewölbten Flächen der hohlen Gegenelektrode sämtlich gleiche Krümmung haben.

5. Staubionisierungseinrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die abströmseitige konvex gewölbte Fläche (46) der hohlen Gegenelektrode stärker gekrümmt ist als die gewölbte Fläche (41) der Anströmkante.

6. Staubionisierungseinrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die abströmseitigen konvex gewölbten Flächen (48) der hohlen Gegenelektrode in einer in Strömungsrichtung zeigenden Rippe (50) zusammenlaufen.

7. Staubionisierungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (50) der hohlen Gegenelektrode (47) so weit verlängert ist, daß sie zugleich eine der Sammelelektrodenplatten in der Niederschlagszone (10) bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 816 691, 838 594, 855099;
USA.-Patentschrift Nr. 2789 657.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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