DE1407019C - Elektrostatische Filterzelle - Google Patents
Elektrostatische FilterzelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Filterzelle, bestehend aus einer gewellten, luftdurchlässigen
Bahn aus dielektrischem Material, an deren Oberfläche mit jeweils entgegengesetzter Polarität nebeneinanderliegende
und gegeneinander isolierte, elekirisch leitende Streifen angeordnet sind, und weiterhin
bestehend aus einem Rahmen zur Aufnahme der Bahn sowie durch Mittel zur elektrischen Verbindung
der auf der Bahn angeordneten, leitenden Bänder mit einer außerhalb liegenden Spannungsquelle.
Es ist bereits eine elektrostatische Filterzelle bekannt (belgische Patentschrift 517 455), die zwei leitende
Bänder enthält, die durch einen Abstandshalter voneinander getrennt und spiralförmig um einen Zylinderkern
herumgewickelt sind. Bei der Anordnung liegt die Spannung quer zur Längsachse, so daß in
einer axialen Gasströmung durch die Zelle geführte, geladene Teilchen aus dem Gasstrom an den Bändern
abgeschieden werden.
Eine andere bekannte Filterzelle (französische Patentschrift 1 069 703) besteht aus in Form von V aneinandergcsetzten
Papierbahnen, wobei die mit Staub beladene Luft aus einer Richtung in die öffnungen
der V in Richtung der Spitze auf die Filterbahnen trifft. In Längsrichtung der Bahnen sind in deren
Mitten gegenüberliegend Schienen angeordnet, die mit einer Hochspannung verbunden sind. Durch das
jeweils zwischen der Spitze und der Öffnung des V ausgebildete elektrostatische Feld werden die vorher
aufgeladenen Staubteilchen aus der Luft auf den FiI-terbahnen
abgeschieden. Um ein Entzünden durch zu hohe Stromwärme zu vermeiden, schaltet man zwischen
der Hochspannungsleitung und den Schienen Widerstände dazwischen.
Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß sie sehr viel Platz in Anspruch nehmen, der für die
eigentlichen Filterzwecke nicht ausgenutzt werden kann, und daß auf Grund der komplizierten elektrischen
Anschlüsse für das elektrostatische Feld die Arbeiten und der Montageaufwand beim Ein- und
Ausbau der eigentlichen Filter sehr zeitraubend und kompliziert sind.
Zur Beseitigung der Schwierigkeiten beim Anschließen an die Spannungsquelle hat man bei einer
bekannten Filterzelle (USA.-Patentschrift 2 650 672) die Kontakte so vorgesehen, daß beim Auswechseln
der Kollektorplatten und beim Wiedereinsetzen von neuen Platten die elektrische Verbindung auf einfache
Weise unterbrochen oder geschlossen wird. Dabei verwendet man Platten aus Pappe oder einem
anderen billigen Material, dessen Flächen leitend gemacht sind.
Bei einer weiteren bekannten elektrostatischen Filterzelle der eingangs genannten Art ist eine gewellte
dielektrische Bahn in einem Papprahmen angeordnet; die Kämme der Wellungen sind mit einem elektrisch
leitenden Material versehen. Dadurch erhält man elektrisch leitende Streifen, die auf einer Seite der
Zelle eine Polarität haben, die der auf der anderen Seite der Zelle entgegengesetzt ist. Die elektrische
Verbindung erfolgt durch von außen herangebrachte Samnielschienen, die beidseitig angeordnet sind. Die
leitenden Streifen auf dem isolierenden Gewebeband sind dabei einmal mit einem Gitter und zum anderen
über Isolatoren mit einem weiteren isolierten Gitter verbunden.
Diese Filterzelle hat den Nachteil, daß sie sehr platzraubend gebaut ist, daß sehr große Elektroden
erforderlich sind, und daß die elektrische Verbindung zwischen Elektroden und Stromquelle relativ
kompliziert ist. Außerdem muß auf die Amplitude der Wellung Rücksicht genommen werden, da davon
bei dieser Vorrichtung die zur Aufladung der Bahnerforderliche Spannung abhängt.
Weiterhin ist eine elektrostatische Einrichtung zum Anziehen und Festhalten von Staub vorgeschlagen
worden (deutsche Auslegeschrift 1 083 449), bei der die beiden Hochspannung führenden Elektroden auf
einem gemeinsamen plattenförmigen Trägerangebracht sind, wobei eine der Elektroden, senkrecht auf den
Träger gesehen, eine oder mehrere Aussparungen in der anderen ganz oder teilweise deckt, die Elektroden
flach ausgebildet sind und im wesentlichen in einer oder beiden Oberflächen des plattenförmigen Trägers
verlaufen. Die Luft kann dabei nicht durch die Platten geleitet werden, sondern muß parallel dazu strömen.
Bei erhöhten Luftgeschwindigkeiten wird zwar eine größere Menge von Staubteilchen auf den Elektrodenflächen
abgeladen,' kann jedoch daran wegen der hohen Geschwindigkeit nicht festgehalten werden,
da die Kraft, mit der die Staubteilchen von den Platten angezogen werden, eine so kleine intermolekulare
Kraft ist, daß sie für ein Halten der Staubpartikel auf der Platte nicht ausreicht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine elektrostatische Filterzelle der
eingangs genannten Art in kompakter Bauweise zu schaffen, die einfach ohne vorherige Kontaktherstellung
oder -lösung, montierbar oder demontierbar ist und mit kleinen Elektroden auskommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrisch leitenden Streifen beider Polaritäten
nur auf einer Seite der Bahn angeordnet sind, wobei die Streifen der einen Polarität entlang
dem einen Rand der Bahn in ausgedehnten Flächen untereinander verbunden sind, und die
Streifen der entgegengesetzten Polarität in Flächen entlang dem zweiten Rand untereinander in Verbindung
stehen, und daß die Flächen zur Kontaktgabe an leitenden Stirnflächen entgegengesetzter Polarität
auf gegenüberliegenden Innenseiten des isolierenden Rahmens aneinanderliegen, wobei an den Stirnflächen
nach außen ragende Kontaktstücke angeordnet sind.
Eine derart gestaltete elektrostatische Filterzelle mit einer luftdurchlässigen, dielektrischen Bahn hat
den Vorteil, daß die Bauweise sehr gedrängt ist, da die Streifenelektroden in Verbindung mit den Endelektroden,
die zur Verbindung mit der Stromquelle dienen, nur geringen Raum benötigen. Das Aufbringen
der. Elektroden auf einer einzigen Plattenseite und die spezielle Ausbildung der Elektroden gestatten
eine einfache Herstellung der Filterzelle in Verbindung mit Materialersparnis und niedrigen Kosten.
Weiterhin wird bei dem erfindungsgemäßen elektrostatischen Filter das Auswechseln der Filterzelle wesentlich
erleichtert, und die elektrische Verbindung zwischen Elektroden und Stromquelle ist stark vereinfacht.
An Fland der Zeichnungen wird eine beispielsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine Ansicht einer elektrostatischen Filterzelle;
Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1;
F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1;
F i g. 4 ist eine Draufsicht auf eine flach ausgebreitete Filterbahn;
F i g. 5 zeigt perspektivisch eine gefaltete Bahn; F i g. 6 zeigt den Filterzellenrahmen aufgefaltet;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht durch eine Kontaktflache
des Rahmens.
Die in F i g. 4 flach ausgebreitet und in F i g. 5 gefaltet gezeigte Filterbahn S besteht aus einem luftdurchlässigen,
dielektrischen Filtermaterial, beispielsweise aus Papier, einem Vlies oder Filz aus Glasfasern.
Auf der Bahn 5 sind im Abstand zueinander gelegene Streifen 7 .und 8 durch Drucken, Sprühen
oder Aufmalen von leitenden Stoffen, wie Aluminium, Silber oder Graphit, aufgebracht. Die Streifen 7 und 8
liegen vorzugsweise parallel zueinander. Die Polarität der aufeinanderfolgenden Streifen 7 und 8 soll entgegengesetzt
sein. Dies wird dadurch erreicht, daß die'Streifen 7 auf dem einen Rand der Bahn 5 in
einer als Längsstreifen ausgebildeten Fläche 13 münden, und die Streifen 8 in einem Abstand vor dieser
Fläche enden. Die Streifen 8 führen an dem anderen Rand der Bahn 5 zu Flächen 17 zusammen, wobei die '
Streifen 7 im Abstand vor diesen Flächen 17 enden. Die Flächen 17 können, wie in F i g. 4 dargestellt, so
ausgebildet sein, daß jeweils nur zwei Streifen 8 zusammenmünden, sie können jedoch auch durchgehend,
wie der Streifen 13, eine gemeinsame Fläche bilden.
Die so ausgebildete Filterbahn 5 wird, wie es aus den F i g. 2 und 5 zu ersehen ist, gewellt oder gefaltet
und in den isolierenden Rahmen 1 zur Bildung einer Filterzelle eingebracht. Das Falten oder Wellen kann
durch entsprechendes Anbringen von Falzen erleichtert werden.
Der Rahmen I ist quaderförmig ausgebildet, wobei
die großen gegenüberliegenden Flächen für den Luftdurchlaß freigelassen sind und lediglich von
Randflanschen umgeben werden. Der Rahmen 1 besteht üblicherweise aus Pappe oder einem anderen,
elektrisch nicht leitenden Material. Die Stirnflächen 2 und 3- des isolierenden Rahmens 1 sind, wie aus
Fig. 6 zu ersehen ist, mit einem Überzug 14 bzw. 18 versehen, der aus einem elektrisch leitenden Metall
besteht. Auf jeder Stirnseite ist jeweils ein Kontaktstück 10 bzw. 11 vorgesehen, das mit einer Kontaktplatte
15 bzw. 19 an den leitenden Überzug 14 bzw. 18 der Stirnfläche 2 bzw. 3 angepreßt wird. Über die
Kontaktstücke 10 und 11 wird die Verbindung mit der außerhalb der Filterzelle liegenden Spannungsquelle
hergestellt.
Die entsprechend gefaltete Filterbahn 5 wird in den Rahmen 1 so eingebracht, daß die Randflächen 13
und 17 der Bahn 5 elektrisch leitend mit den Überzügen 1.4 und 18 der Stirnflächen 2 und 3 in Kontakt
stehen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines elektrisch leitenden Klebstoffes erreicht werden. Die so
fertiggestellte elektrostatische Filterzelle ist in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt.
Für einen Streifenabstand von 13 mm ist beispielsweise ein Gleichspannungsunterschied von 3000 V
zweckmäßig. Bei einem Anbringen der Wellung parallel zu den Streifen sind deshalb die Wellen 13 min
oder ein ganzzahliges Vielfaches von 13 mm tief. Eine von der Spannung unabhängige Wellentiefe wird
beispielsweise dann erreicht, wenn die Bahn 5 senkrecht zu den Streifen 7 und 8 gefaltet wird. Außerdem
können an die Streifen verschieden geformte Sprossen angesetzt werden, wobei dieses Ansetzen immer
so zu erfolgen hat, daß zu dem Streifen bzw. der Sprosse entgegengesetzter Polarität immer ein gleichbleibender
Abstand vorhanden ist. Durch derartige Anordnungen ist eine weitere Bündelung der Kraftlinien
zwischen den Streifen unterschiedlichen Potentials möglich.
Claims (1)
- Patentanspruch:Elektrostatische Filterzelle, bestehend aus einer gewellten, luftdurchlässigen Bahn aus dielektrischem Material, an deren Oberfläche mit jeweils entgegengesetzter Polarität nebeneinanderliegende und gegeneinander isolierte elektrisch leitende Streifen angeordnet sind, und weiterhin bestehend aus einem Rahmen zur Aufnahme der Bahn sowie durch Mittel zur elektrischen Verbindung der auf der Bahn angeordneten leitenden Streifen und einer außerhalb liegenden Spannungsquelle, d a durch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Streifen (7, 8) beider Polaritäten nur auf einer Seite der Bahn (5) angeordnet sind, wobei die Streifen der einen Polarität entlang dem einen Rand der Bahn in ausgedehnten Flächen (13) untereinander verbunden sind und die Streifen der entgegengesetzten Polarität in Flächen (17) entlang dfem zweiten Rand untereinander in Verbindung stehen, und daß die Flächen zur Kontaktgabe an leitenden Stirnflächen (14, 18) entgegengesetzter Polarität auf gegenüberliegenden Innenseiten des isolierenden Rahmens (1) aneinanderliegen, wobei an den Stirnflächen nach außen ragende Kontaktstücke (10, 11) angeordnet sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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