-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ionisierungsvorrichtung.
-
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Ionisierungsvorrichtung, die bei Gebrauch ein vorzugsweise gasförmiges Fluid von kontaminierenden Partikeln wie beispielsweise Viren und Bakterien durch Implementierung eines Ionisierungsverfahrens reinigt bzw. desinfiziert.
-
STAND DER TECHNIK
-
Bekannt ist die Notwendigkeit, die Raumluft, insbesondere in geschlossenen Räumen, zu reinigen bzw. desinfizieren, um die Gefahr einer Kontamination von Personen und Räumen durch Viren und Bakterien zu reduzieren. Zu diesem Zweck wurden sogenannte „Kaltplasma“-Ionisierungsgeräte entwickelt, die eine Reinigung bzw. Desinfektion der Luft bewirken, indem sie diese einem Ionisierungsverfahren unterziehen.
-
Einige Arten von Ionisierungsgeräten sind mit einer Ionisierungsvorrichtung oder einem Generator ausgestattet, der im Allgemeinen auch als bipolare Ionisationsröhre oder Zylinderkondensator bezeichnet wird und strukturiert ist, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das einen Korona-Effekt bewirkt, wenn er mit „Hochspannung“, im Allgemeinen zwischen 1500 und 4000 Volt, gespeist wird, um die Umgebungsluft zu ionisieren. Die ionisierte Luft wird anschließend entsprechend mit den Fluiden „gemischt“, um verunreinigende/kontaminierende Arbeitsstoffe/Partikel hieraus zu entfernen.
-
Eine in den zuvor genannten Ionisierungsgeräten verwendete Ionisierungsvorrichtung ist beispielsweise im Patent
US 8,747,754 B2 beschrieben. Die im genannten Patent beschriebene Ionisierungsvorrichtung besteht aus einem röhrenförmigen Glaskolben, einer Kathode und einer Anode, die jeweils innerhalb und außerhalb des Kolbens angeordnet sind.
-
Der Kolben hat eine längliche Zylinderform und weist ein offenes Längsende und ein gegenüberliegendes geschlossenes Längsende auf, das annähernd kuppelförmig geformt ist. Das offene Ende ist in einen Sitz eines zylindrischen Deckels eingesetzt, der die Basis der Ionisierungsvorrichtung bildet und einen Steckverbinder für die Energieversorgung beherbergt. Der Deckel ist am offenen Ende des Kolbens mittels einer Reihe von Klebstoffschichten stabil befestigt, die nach ihrer Aushärtung ringförmige, hermetisch dichte Versiegelungen bilden. Die Kathode und die Anode sind aus zwei röhrenförmigen metallischen Innenbehältern gebildet, die teleskopisch ins Innere bzw. auf das Äußere des als Dielektrikum fungierenden Kolbens auf- bzw. eingepresst sind.
-
Die Ionisierungsvorrichtung ist ferner mit einer leitenden Elektrode versehen, die im Inneren des Kolbens angeordnet ist und den elektrischen Verbinder elektrisch mit der Kathode verbindet. Insbesondere umfasst die leitende Elektrode eine einzelne Korona, die sich radial in dem Kolben erstreckt, derart, dass sie umlaufend mit der Kathode in Kontakt ist, sowie einen Stab, der zentral in dem Kolben angeordnet ist, um die leitfähige Korona auf seinem freien Ende zu stützen und dieses elektrisch mit dem elektrischen Verbinder zu verbinden.
-
Ein technisches Problem der zuvor beschriebenen Ionisierungsvorrichtung besteht darin, dass das Verfahren zur Herstellung derselben äußerst kompliziert und deshalb mit nicht unerheblichen Produktionskosten verbunden ist.
-
Insbesondere besteht ein besonders kritischer und komplizierter Schritt des Verfahrens in der Bildung des Kolbens und insbesondere in der Formgebung seines Endabschnitts während des Verschließens desselben. Dieser Schritt erfordert nämlich sowohl ein thermisches Aufweichen der Glasmatrix des Kolbens, verbunden mit nicht unerheblichen Wartezeiten, als auch eine manuelle Bearbeitung zur Formgebung des Verschlussabschnitts des kuppelförmigen Endes.
-
Dieser Schritt ist darüber hinaus besonders kritisch, da er nicht nur Ungenauigkeiten in den Abmessungen beim Bilden des Kolbens, sondern auch lokalisierten thermischen Schwankungen ausgesetzt ist, die das geschlossene Ende des Kolbens mechanisch schwächen, mit allen sich daraus ergebenden Folgen bezüglich der Bruchanfälligkeit des Kolbens bei unbeabsichtigten Stößen.
-
Ein weiterer kritischer Punkt des Verfahrens ist der Schritt des Koppelns des Kolbens mit dem Deckel und deren gegenseitige Befestigung. Erstens ist der Vorgang zur Montage des Deckels auf dem Kolben anfällig für Fehler beim gegenseitigen Positionieren von Kolben, leitender Elektrode und leitfähiger Korona. Insbesondere kann bei diesem Schritt eine Unflucht der leitenden Elektrode und/oder eine falsche Positionierung der Korona in Bezug auf den Kolben sich auf die den Kondensator auszeichnenden elektrischen Parameter auswirken und Störungen verursachen und/oder den Wirkungsgrad desselben beeinträchtigen. So verursacht beispielsweise eine falsche Positionierung der Korona eine nicht einwandfreie Haftung der Kathode auf dem Kolben und führt zu einer Erhöhung der Dicke des zwischen der Kathode und der Anode befindlichen Dielektrikums, was wiederum die einwandfreie Funktion des Kondensators beeinträchtigt.
-
Ferner muss nach dem Aufstecken des Deckels auf den Kolben und dem Aufbringen des Klebstoffs zur Befestigung gewartet werden, bis Letzterer ausgehärtet (polymerisiert) ist. Dieser Vorgang dauert sehr lang und hat folglich nicht unerhebliche Auswirkungen auf die Herstellungszeiten der Ionisierungsvorrichtung. Außerdem kann ein nicht einwandfrei ausgeführtes Verkleben die hermetische Dichtigkeit des offenen Endes des Kolbens beeinträchtigen. Bei fehlender hermetischer Dichtigkeit des Kolbens kann Sauerstoff in den Kolben eindringen und die leitende Elektrode und/oder die Kathode oxidieren, wodurch die korrekte Funktion der Ionisierungsvorrichtung beeinträchtigt wird.
-
Schließlich ist es bei Befestigung des Deckels auf dem Kolben mittels Klebstoff notwendig, während der Maßnahmen zur Wartung der Ionisierungsvorrichtung den Klebstoff zu entfernen; dieser Vorgang ist besonders problematisch, sowohl aufgrund der hierzu erforderlichen Zeit als auch wegen der Gefahr einer Beschädigung des Kolbens, abgesehen von der Notwendigkeit des Aufbringens von neuem Klebstoff zur Wiederinstandsetzung der Vorrichtung.
-
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Zweck der vorliegenden Erfindung ist folglich die Herstellung einer Ionisierungsvorrichtung, bei der die zuvor beschriebenen Nachteile überwunden werden.
-
Erfindungsgemäß werden eine Ionisierungsvorrichtung und ein Ionisierungsgerät gemäß den beiliegenden Ansprüchen hergestellt.
-
Figurenliste
-
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- - 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ionisierungsvorrichtung, bei der einige Teile zum Zwecke der Verdeutlichung abgenommen wurden,
- - 2 eine Explosionsdarstellung der Ionisierungsvorrichtung aus 1,
- - 3 eine Schnittdarstellung I-I der Ionisierungsvorrichtung aus 1,
- - 4 eine perspektivische Darstellung eines Details einer leitenden Elektrode in der erfindungsgemäß hergestellten Ionisierungsvorrichtung in vergrößertem Maßstab und zum Zwecke der Verdeutlichung abgenommenen Teilen und
- - die 5 und 6 Schnittdarstellungen der Ionisierungsvorrichtung aus 1 in vergrößertem Maßstab,
- - 7 eine schematische Darstellung eines Ionisierungsgeräts, das mit einer erfindungsgemäß hergestellten Ionisierungsvorrichtung versehen ist.
-
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
-
In 1 ist mit der Nummer 1 eine „Kalt-Plasma“-Ionisierungsvorrichtung oder ein „Kalt-Plasma“-Generator in ihrer/seiner Gesamtheit gekennzeichnet, die/der in der Lage ist, ein Fluid zu ionisieren, um durch Oxidation vorbestimmte kontaminierende Partikel zu beseitigen bzw. abzuscheiden. So können die erfindungsgemäß vorbestimmten kontaminierenden Partikel beispielsweise kontaminierende biologische, mikrooganische Partikel (Bakterien, Viren, Schimmelpilze und deren Nebenprodukte z. B. Endotoxine) sowie im Fluid vorhandene chemische Schadstoffe und/oder flüchtige organische Arbeitsstoffe o. Ä. umfassen.
-
In der nachstehenden Abhandlung wird ausdrücklich auf die Ionisierung eines der Luft entsprechenden luftförmigen Fluids Bezug genommen, ohne jedoch an Allgemeingültigkeit einzubüßen. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein luftförmiges Fluid beschränkt ist, sondern auch zur Reinigung eines flüssigen Fluids angewendet werden kann.
-
Gemäß einer in den 1-5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist die Ionisierungsvorrichtung 1 ungefähr die Struktur eines zylindrischen ionisierenden Kondensators auf und umfasst einen Kolben 2, der die Form einer Röhre aufweist und sich ungefähr geradlinig entlang einer Bezugsachse A erstreckt. Der Kolben 2 ist aus elektrisch isolierendem oder dielektrischem Material, vorzugsweise aus Glas oder Ähnlichem hergestellt. Der Kolben 2 hat eine längliche, annähernd geradlinige Form, erstreckt sich entlang der Achse A und weist zwei gegenüberliegende, mit 3 und 4 bezeichnete, offene Enden auf. Im dargestellten Beispiel weist der Kolben 2 einen zur Achse A kreisförmigen Querschnitt auf und die beiden Enden 3 und 4 sind durch zwei kreisförmige Ränder definiert, die koaxial zur Achse A sind.
-
Unter Bezugnahme auf die 1-5 umfasst die Ionisierungsvorrichtung 1 ferner zwei Deckel 5 und 6, die stabil an den beiden Enden 3 bzw. 4 des Kolbens 2 gekoppelt sind, um sie hermetisch zu schließen. Die Deckel 5 und 6 bestehen aus zwei tassenförmigen Körpern aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise aus Polymermaterial (Kunststoff), und weisen jeweils innere Sitze 7 und 8 auf, in die die Längsenden 3 bzw. 4 des Kolbens 2 eingesteckt sind.
-
Die Anmelderin hat festgestellt, dass der Einsatz eines röhrenförmigen Kolbens 2, dessen Enden beide offen sind, und die Verwendung von zwei Verschlussdeckeln 5 und 6, die gegenüberliegend an den beiden Enden 3 und 4 positioniert sind, um diese zu schließen, die technische Wirkung besitzt, die mit der Verwendung eines Kolbens mit einem geschlossen Ende verbundenen Mängel zu beseitigen. Tatsächlich erlaubt der Einsatz eines an beiden Enden 3 und 4 offenen Kolbens 2 einerseits, dessen Robustheit zu erhöhen, da hierdurch die mit dem geschlossenen Ende verbundene intrinsische Bruchanfälligkeit beseitigt wird, und die Herstellungszeit des Kolbens zu verkürzen, da es möglich ist, vollautomatisch, d. h. ohne jegliche manuelle Bearbeitung, an einem geradlinigen röhrenförmigen Körper Schneidevorgänge quer zur Achse A vorzunehmen, um die beiden offenen Enden 3 und 4 zu erstellen, die den Kolben 2 begrenzen. Ferner sieht der Vorgang zum Schließen des Kolbens 2 einen schnellen Einsteckvorgang der beiden Deckel 5 und 6 an den Enden 3 und 4 des Kolbens 2 vor, wobei auch dieser Vorgang dank seiner Einfachheit mittels einer automatisierten Anlage ausgeführt werden kann.
-
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform weisen die inneren Sitze 7 und 8 der Deckel 5 und 6 eine annähernd zylindrische Form auf, die komplementär zur äußeren Form der Enden 3 und 4 des Kolbens 2 ist, um diese im Inneren aufnehmen zu können. Vorzugsweise ist die entlang der Achse A gemessene axiale Länge eines Sitzes eines Deckels (Deckel 6 in 3) größer als die axiale Länge des Sitzes des anderen Deckels (Deckel 5 in 3).
-
Gemäß der in den 3 und 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind die ringförmigen Ränder der beiden Enden 3 und 4 des Kolbens 2 in Anschlag gehend gegen die Bodenwände der jeweiligen Sitze 7 und 8, die rechtwinklig zur Achse A sind, unter Einfügung entsprechend ringförmiger Dichtungen 15 und 16 angeordnet. Vorzugsweise können die ringförmigen Dichtungen 15 und 16 praktischerweise auf Basis eines Elastomermaterials hergestellt und in jeweiligen ringförmigen Nuten untergebracht sein, die auf den Bodenwänden der Sitze 7 und 8 herausgearbeitet sind. Praktischerweise können die ringförmigen Dichtungen 15 und 16 auf den jeweiligen Deckeln 5 und 6 mittels eines Co-Formgebungsverfahrens der Deckel 5 und 6 hergestellt werden.
-
Unter Bezugnahme auf die 1-5 umfasst die Ionisierungsvorrichtung ferner eine Kathode 9 und eine Anode 10, die innerhalb bez. außerhalb des Kolbens 2 angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten in den 1-5 gezeigten beispielhaften Ausführungsform sind die Kathode 9 und die Anode 10 röhrenförmig. Vorzugsweise umfassen die Kathode 9 und die Anode 10 jeweils dünne Folien, die einen zur Achse A kreisförmigen Querschnitt aufweisen und die beiden elektrischen Platten des Kondensators bilden, zwischen denen der Kolben 2 angeordnet ist, der die zylindrische dielektrische Schicht im Inneren definiert.
-
Im dargestellten Beispiel umfasst die Kathode 9 eine gelochte Folie, die die äußere zylindrische Oberfläche aufweist, die annähernd auf der zylindrischen Innenfläche des Kolbens 2 aufliegt. Praktischerweise ist die Kathode 9 stabil, aber leicht herausnehmbar (trennbar) teleskopisch in den Kolben 2 eingepresst, derart, dass sie entlang der Achse A axial herausgezogen werden kann.
-
Im dargestellten Beispiel umfasst die Kathode 10 eine (volle, ungelochte) Folie, deren annähernd zylindrische Innenfläche auf der zylindrischen Außenfläche des Kolbens 2 anliegt. Praktischerweise ist die Anode 10 teleskopisch auf den Kolben 2 aufgepresst, derart, dass sie entlang der Achse A leicht herausgezogen werden kann.
-
Die Kathode 9 und die Anode 10 können auf Basis eines elektrisch leitfähigen Materials, vorzugsweise aus Metall, beispielsweise Aluminium und/oder Stahl oder Ähnlichem, hergestellt werden.
-
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung einer mit einer röhrenförmigen, gelochten Folie versehenen Kathode 9 und/oder einer mit einer röhrenförmigen Folie versehenen Anode 10 beschränkt ist, sondern auch andere Ausführungsformen vorsehen kann. So kann beispielsweise die Kathode 9 gemäß einer (nicht dargestellten) alternativen Ausführungsform aus einem röhrenförmigen Gitter oder aus einer Schicht aus elektrisch leitfähigem Material gebildet sein, das stabil auf der röhrenförmigen Oberfläche im Inneren des Kolbens 2 aufgebracht ist.
-
So kann beispielsweise die Kathode 10 gemäß einer (nicht dargestellten) alternativen Ausführungsform aus einem röhrenförmigen Metallgitter oder aus einer gelochten Folie oder aus einer Schicht aus elektrisch leitfähigem Material gebildet sein, das stabil auf der röhrenförmigen Oberfläche auf dem Äußeren des Kolbens 2 aufgebracht ist.
-
Vorzugsweise sind die gegenüberliegenden axialen Enden der röhrenförmigen Anode 10 praktischerweise in jeweilige Zwischenräume oder ringförmige, selbstzentrierende Ausnehmungen 22 und 23 eingesteckt, die im Endabschnitt der zylindrischen Innenwand der Sitze 7 und 8 parallel zur Achse A herausgearbeitet sind. Vorzugsweise erstrecken sich die selbstzentrierenden ringförmigen Ausnehmungen 22 und 23 von den ringförmigen Rändern der tassenförmigen Körper der Deckel 5 und 6 über vorbestimmte axiale Längen hinweg zur jeweiligen Bodenwand und weisen einen Innendurchmesser auf, der ungefähr dem Außendurchmesser der Anode 10 entspricht. Der übrige Abschnitt der Sitze 7 und 8 zwischen der jeweiligen Bodenwand und der entsprechenden ringförmigen Ausnehmung 22 und 23 weist einen Innendurchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser ist, welcher ungefähr gleich dem Außendurchmesser des Kolbens 2 ist, um diesen aufnehmen zu können.
-
Die technische Wirkung der ringförmigen Ausnehmungen 22 und 23 ist, dass sich die Anode 10 beim Montieren auf den Deckeln 5 und 6 selbst zentriert und die Herstellung der Ionisierungsvorrichtung 1 vereinfacht.
-
Vorzugsweise können die entlang der Achse A gemessenen axialen Längen der ringförmigen Ausnehmungen 22 und 23 unterschiedlich voneinander sein. Gemäß einer in 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist die ringförmige Ausnehmung 23 praktischerweise eine größere axiale Länge als die ringförmige Ausnehmung 22 auf. Es versteht sich, dass die Längen der ringförmigen Ausnehmungen 22 und 23 gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform vertauscht sein können, d. h. die axiale Länge der ringförmigen Ausnehmung 23 kann größer als die axiale Länge der ringförmigen Ausnehmung 22 sein.
-
Die technische Auswirkung des axialen Längenunterschieds zwischen den beiden Ausnehmungen 22 und 23 ist die, eine Toleranz oder ein axiales Spiel zu erhalten, das es ermöglicht, die axiale Position der Anode 10 in Bezug auf den Kolben 2 und/oder die Kathode 9 beim Montieren signifikant anzupassen. Ferner vereinfacht die größere Länge der Ausnehmung in einem der beiden Deckel den Vorgang der Entkoppelung der Anode 10 von dem Kolben 2, da hierbei nur die Entkoppelung eines einzelnen mit der Ausnehmung versehenen Deckels erforderlich ist.
-
Die Ionisierungsvorrichtung 1 umfasst ferner eine leitende Elektrode 11, die aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Metall, hergestellt, im Inneren des Kolbens 2 und der Kathode 9 angeordnet und geformt ist, um die Kathode 9 elektrisch zu versorgen.
-
Gemäß einer bevorzugten, in den 1-5 dargestellten Ausführungsform umfasst die leitende Elektrode 11 einen Stange oder einen Stab 13, der sich zentral in dem Kolben 2 entlang der Achse A erstreckt, und eine Mehrzahl von leitfähigen Koronen 12, die auf dem Stab 13 in vorbestimmten, axial voneinander beabstandeten Positionen entlang der Achse A montiert sind. Die leitfähigen Koronen 12 weisen annähernd die Form einer Blüte auf, deren radiale plattenförmige Abschnitte ungefähr Blütenblätter definieren, die sich quer zur Achse A erstrecken und distale Endabschnitte im Kontakt mit der Innenfläche der Kathode 9 aufweisen.
-
Gemäß einer bevorzugten, in 3 dargestellten beispielhaften Ausführungsform sind die leitfähigen Koronen 12 entlang der Achse A gleichmäßig voneinander beabstandet. Vorzugsweise ist der Stab 13 geradlinig und weist einen zur Achse A annähernd kreisförmigen Querschnitt auf.
-
Die Anmelderin hat festgestellt, dass der Einsatz einer Reihe von entlang der Achse A voneinander beabstandeten leitfähigen Koronen 12 die technische Wirkung besitzt, die gleichmäßige Verteilung von elektrischen Ladungen in der Platte der Kathode 9 des Kondensators seitens der leitenden Elektrode 11 zu verbessern. Eine weitere, dank des Einsatzes einer Reihe von entlang des Stützstabs 13 voneinander beabstandeten leitfähigen Koronen 12 erzielte Wirkung ist, dass eine höhere Haftung der Platte der Kathode 9 an der Innenfläche des Kolbens 2 gewährleistet wird. Insbesondere hat die Anmelderin festgestellt, dass eine Reihe von axial beabstandeten leitfähigen Koronen 12 es ermöglicht, lokalisierte radiale Kräfte auszuüben, die die Kathode 9 an mehreren Stellen entlang der Achse A gegen den Kolben 2 drücken und folglich die elektrische Kopplung zwischen der elektrischen Platte der Kathode 9 und der dielektrischen Schicht des vom Kolben 2 gebildeten Kondensators zu gewährleisten. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, das in den Ionisierungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik vorhandene technische Problem zu lösen, das in der Bildung eines nicht perfekten elektrischen Kraftschlusses zwischen der Kathode 9 und dem Kolben 2 besteht. Die Anwesenheit von nicht kraftschlüssigen Bereichen bewirkt eine Erhöhung des Dielektrikums (Luftspalt) und folglich eine lokalisierte Verschlechterung des zylindrischen Ionisierungskondensators.
-
Gemäß einer in den 2-6 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind die leitfähigen Koronen 12 zentral mit jeweiligen ringförmigen Bünden 14 versehen, die auf den Stützstab 13 aufgepresst sind und von denen sich die radialen Abschnitte radial auskragend erstrecken, die aus annährend blütenförmigen Zungen 17 gebildet sind. Gemäß einer in 3 gezeigten bevorzugten beispielhaften Ausführungsform sind die Zungen 17 in Bezug auf die Achse A geneigt und in der Kathode 9 derart angeordnet, dass sie elastisch offen gegen die Innenfläche der Kathode 9 anliegen.
-
Die Anmelderin hat festgestellt, dass eine technische Wirkung der ringförmigen Bünde 14 die ist, dass der elektrische Kontakt zwischen der leitfähigen Korona 12 und dem Stab 13 erhöht und die Bildung von Spannungsspitzen und lokalisierten Strömen vermindert wird. Eine weitere technische Wirkung der ringförmigen Bünde 14 ist ferner, dass die korrekte Positionierung der leitfähigen Koronen 12 koaxial zur Achse A im Inneren der Kathode 9 gewährleistet wird.
-
Zur vorteilhaften Gewährleistung der korrekten axialen Positionierung der leitfähigen Koronen 12 entlang des Stabs 13 ist eine Reihe von ringförmigen Nuten 30 herausgearbeitet, die entlang der Achse A entsprechend der Positionen axial voneinander beabstandet sind, die mit den jeweiligen leitfähigen Koronen 12 verbunden und so geformt sind, dass sie (nicht dargestellte) jeweilige ringförmige Rippen aufnehmen können, die auf der Innenwand der Bünde 14 der leitfähigen Koronen 12 vorhanden sind.
-
Gemäß einer in den 3, 5 und 6 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist der Stab 13 die gegenüberliegenden Enden 13a und 13b auf, die jeweils stabil mit den Deckeln 5 und 6 derart gekoppelt sind, dass sie axial in dem Kolben 2 eingesteckt gehalten werden.
-
Gemäß einer in 3 beispielhaft gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind die gegenüberliegenden Enden 13a und 13b des Stützstabs 13 mit einem Außengewinde versehen und in die jeweiligen Öffnungen 20 und 21 mit Innengewinde eingeschraubt, die zentral auf den Bodenwänden der Sitze 7 und 8 koaxial zur Achse A herausgearbeitet sind.
-
Die Anmelderin hat festgestellt, dass der Einsatz des Stabs 13 mit den axialen Enden 13a und 13b, die mit den Deckeln 5 und 6 verbunden sind, die technische Wirkung hat, die Montage der Deckel 5 und 6 auf dem Kolben 2 zu vereinfachen, da dies dazu beiträgt, die Zentrierung der leitenden Elektrode 11 in Bezug auf den Kolben 2 und umgekehrt zu gewährleisten. Eine weitere technische Wirkung ist die, dass der hermetische Verschluss der beiden offenen Enden 3 und 4 des Kolbens 2 ohne die Hilfe von Klebstoffen zur Befestigung gewährleistet wird. Beim Einschrauben der Deckel 5 und 6 auf die Enden 13a und 13b des Stabs 13 werden die Deckel 5 und 6 axial gegen den Kolben 2 angezogen, was ein kontrolliertes Zusammendrücken der ringförmigen Ränder der Enden 3 und 4 gegen die jeweiligen ringförmigen Dichtungen 15 und 16 bewirkt und die Enden 3 und 4 hermetisch verschließt.
-
Der Stab 13 mit den axialen, mit Gewinde versehenen und auf die Deckel geschraubten Enden 13a und 13b ist bei Gebrauch praktischerweise in der Lage, die Deckel 5 und 6 an den Enden 3 und 4 des Kolbens 2 zu befestigen/blockieren, um sie zu verschließen.
-
Der Stab 13 mit den axialen, mit Gewinde versehenen und auf die Deckel geschraubten Enden 13a und 13b ist bei Gebrauch praktischerweise in der Lage, die Deckel 5 und 6 an den Enden 3 und 4 des Kolbens 2 zu entsperren, um sie zu öffnen, sodass die Demontage zur Wartung eines oder mehrerer Teile der Ionisierungsvorrichtung 1 ermöglicht wird.
-
Gemäß der in den 1-5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind in die mit Gewinde versehenen Enden 13a und 13b ringförmige Einsätze 24 eingepresst, die ungefähr in den Öffnungen 20 und 21 untergebracht sind. Vorzugsweise können auf den Bodenwänden der Deckel 5 und 6 an den Öffnungen 20 und 21 ringförmige Schultern 25 koaxial zur Achse A vorhanden sein, die die ringförmigen Sitze 26 innen begrenzen, in denen die ringförmigen Einsätze 24 untergebracht sind. Vorzugsweise können die ringförmigen Einsätze 24 auf Basis eines Silikonmaterials oder Ähnlichem hergestellt sein.
-
Die technische Wirkung der ringförmigen Einsätze 24 ist die, dass sie dazu beitragen, die hermetische Dichtigkeit der Deckel 5 und 6 an den vom Stab 13 der leitenden Elektrode 11 in Eingriff genommenen Öffnungen 20 und 21 zu garantieren.
-
Gemäß einer in den 1-5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfasst eine der Öffnungen, die Öffnung 20, ein Durchgangsloch, das auf der Bodenwand des Deckels 5 herausgearbeitet ist, derart, dass es koaxial zur Achse A ist und von dem Ende 13a des Stützstabs 13 durchquert wird. Das Ende 13a kann praktischerweise derart bemessen sein, dass es die Bodenwand des Deckels 5 axial durchquert, sodass es nach außen aus diesem hervorsteht, um einen äußeren elektrischen Verbinder zur Versorgung der Kathode 9 zu bilden.
-
Vorzugsweise kann das Ende 13a mit dem Deckel 5 mittels eines Gewindebolzens verbunden werden, der in einem vergrößerten Endabschnitt der Öffnung 20 stabil eingesteckt/untergebracht ist, die auf der Außenfläche der Bodenwand des Deckels 5 herausgearbeitet ist.
-
Es versteht sich, dass in einer Ausführungsvariante das Loch 20 des Deckels 5 mit einem Innengewinde versehen sein kann, um mit dem mit Gewinde versehenen Ende 13a des Stabs 13 verbunden zu werden.
-
Gemäß einer in den 1-5 gezeigten bevorzugten Ausführungsform kann die Öffnung 21 ein Sackloch mit Innengewinde umfassen, das auf der Bodenwand des Deckels 6 herausgearbeitet ist. Praktischerweise kann die Seite des Endes 13b des Stützstabs 13, die rechtwinklig zur Achse A ist, komplementär zum Ende eines Werkzeugs geformt sein, derart, dass der Stab 13 beim Zusammenbau leicht in das gegenüberliegende Ende 3a auf dem Deckel 5 eingeschraubt/ausgeschraubt werden kann.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann mindestens einer der beiden Deckel 5 und 6 mit Rippen 29 versehen sein, die dazu geeignet sind, das Einschrauben/Ausschrauben des Deckels während der Montage zu vereinfachen. Im dargestellten Beispiel sind die Rippen 29 auf der Außenfläche der Bodenwand des Deckels 6 angeordnet und erstrecken sich annähernd radial zur Achse A, ausgehend von einem zentralen zylindrischen Abschnitt, der koaxial zur Achse A hervorsteht. Gemäß einer zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform können die Rippen 29 J-förmig geformt sein.
-
Die oben beschriebene Ionisierungsvorrichtung 1 ist gestaltet, um in einem Ionisierungsgerät enthalten zu sein, das geeignet ist, das Fluid zu reinigen/desinfizieren. 7 zeigt auf schematische Weise als Beispiel ohne einschränkende Wirkung ein Ionisierungsgerät 100, das die Ionisierungsvorrichtung 1 vom oben beschriebenen Typ umfasst. Das Ionisierungsgerät 100 umfasst ferner ein elektronisches Steuersystem 101, das mit der Ionisierungsvorrichtung 1 elektrisch verbunden und ausgebildet ist, um diese mit Hochspannung eines vorbestimmten Wertes zu versorgen. Es versteht sich, dass das Ionisierungsgerät 100 zusätzlich oder alternativ eine Mehrzahl von Ionisierungsvorrichtungen 1 umfassen kann.
-
Gemäß einer möglichen Ausführungsform kann das elektronische Steuersystem
101 praktischerweise gemäß der Beschreibung in dem italienische Patent Nr.
1429908 und/oder dem europäischen Patent Nr.
EP 3 093 073 B1 hergestellt sein, deren Inhalte (Beschreibung und Figuren) sich zur Bezugnahme als vollumfänglich hier eingegliedert verstehen.
-
Die oben beschriebene Ionisierungsvorrichtung 1 weist mindestens die folgenden Vorteile auf.
-
Der Einsatz des röhrenförmigen Kolbens, dessen zwei (offene) Enden mit entfernbaren Deckeln verschlossen sind, erlaubt es, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen und andererseits die Ungenauigkeiten in den Abmessungen zu verringern sowie die Robustheit der Ionisierungsvorrichtung zu erhöhen.
-
Die Ionisierungsvorrichtung ist ferner leicht zu montieren und weist ohne Einsatz von Klebstoffen eine hohe hermetische Dichtigkeit auf, sowohl dank des Vorhandenseins von ringförmigen Nuten in den Deckeln als auch dank der zentralen, mit Gewinde versehenen Öffnungen der Deckel, mit denen die leitende Elektrode gekoppelt wird.
-
Der Einsatz der Reihe von leitfähigen Koronen erlaubt es ferner, einen hohen Kraftschluss der Kathode auf dem Kolben und eine bessere Verteilung der elektrischen Ladungen in der Kathode zu gewährleisten.
-
Selbstverständlich können an dem/der hier beschriebenen und dargestellten Ionisierungsgerät/Ionisierungsvorrichtung Änderungen und Varianten vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der in den beiliegenden Ansprüchen festgelegt ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 8747754 B2 [0005]
- IT 1429908 [0054]
- EP 3093073 B1 [0054]
