DE2163254A1

DE2163254A1 - Gerät zur Reinigung der Luft in Räumlichkeiten durch Ionisierung

Info

Publication number: DE2163254A1
Application number: DE19712163254
Authority: DE
Inventors: Paul Hüningen Ebert (Frankreich). F24f5-00
Original assignee: AEROPUR AG
Current assignee: AEROPUR AG
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1971-12-20
Publication date: 1972-07-13
Also published as: CH546929A; DD96832A6; CA975305A; IT974545B; GB1324304A; US3744217A; BE777190R; ES398244A2

Description

Dipl.-lncj. He-M=Z Urs er, Pateitor.nait D-S Mi>.dis=n 81, CW.-iaslicfie 81 · Te-lefo··: (08 Π ) 93 33 2.1

Aeropur AG L 9595

Zug (Schweiz) Gg/ho

Gerät zur Reinigung der Luft in Räumlichkeiten durch Ionisierung.

(Zusatz zu Patent ... Patentanmeldung P 17 78 635.5-16)

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Reinigung der Luft in Räumlichkeiten durch Ionisierung, bestehend aus einer Kammer mit Ein- und Austrittsöffnungen für die Luft, in der zwischen einer Sprühelektrode und einer aus einer mit Flüssigkeit berieselten Wand bestehenden Abscheideelektrode ein elektrisches Spannungsfeld vorhanden ist, durch welches hindurch die zu reinigende und bei der Reinigung angefeuchtete Luft geleitet wird, nach Patent ... (Patentanmeldung P 17 78 635.5-16),

Bei Geräten dieser Art nach dem Hauptpatent ist die Sprühelektrode durch eine mit Nadeln oder Spitzen wenigstens teilweise bestückte Metallplatte gebildet, die in einer, alternativen Ausführungsform anstelle solcher Nadeln oder Spitzen auch mit einem Tragnetz überzogen sein kann. An · diese mittels Isolatoren in der Kammer befestigte Metall- j platte ist ein Hochspannungserzeuger angeschlossen. Die beispielsweise'mittels eines Ventilators in die Kammer angesaugte Luft wird an den Nadeln oder Spitzen bzw. Drähten der Metallplatte vorbeigeströmt, deren ständige Koronaent- j

ladungen die von der Luft mitgeführten Verunreinigungen j

■ an der gegenüberliegend angeordneten Abscheideelektrode \ abscheiden, derart, dass die Berieselungsflüssigkeit, meistens Wasser, die Verunreinigungen mltschwemmt, so dass die j

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Dipl.-Ing. Heinz Lejsci,

D-S München 81, Co^-ra ί:

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Verunreinigungen in einem Sammelbehälter der Kammer gesammelt werden können. Die durch die Berieselungsflüosigkeit der Abscheideelektrode angefeuchtete Luft verlässt nach ihrem Reinigungsprozess die Kammer. Das Hauptpatent sieht hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der Sprühelektrode und der Abscheideelektrode in Verbindung ciuch mit verschiedenen Strömungswegen der Luft verschiedene Möglichkeiten vor. ·

Es wurde nun gefunden, dass es in solchen Geräten während des Reinigens der Luft zu einer /vnreichsrung derselben mit Ozon kommen kann. Eine mit Ozon angereicherte Luft kann zu Gesundheitsschäden führen. Ausserdem.vmrde in Einzelfällen festgestellt, dass der Reinigurigsprozess nicht vollkommen ist, selbst dann nicht, wenn der Strömungsweg der iüuft innerhalb der Karamsr des Gerätes verlängert wird,

Diese Kriterien lassen sich nun nach dem Vorschlag der vorliegenden Erfindung in überraschend einfacher '.-leise dadurch bei einem Gerät der eingangs genannten Art beherrschen, dass man an die Sprühelektrode eine Gleichstrornspannung von wenigstens 20 bis 100 KV anlegt. Gleichstromspannungen dieser Grossenordnung bringen in Verbindung mit einem Stromwert von nur wenigen Mikro- oder Milliampere eine beschleunigte und intensivere Ionisierung der zu reinigenden Luft, also eine verkürzte Verweilzeit der Luft in der Kammer des Gerätes, und verhindern gleichfalls eine Anreicherung der Luft mit Ozon im Zuge des Peinigungsprozesses. Daneben resultiert dieser Vorschlag noch in dem Vorteil, dass im Falle des Vorhandenseins von Bakterien in der zu reinigenden Luft diese Bakterien bei Gleichstromspannungen dieser Gros senordnung augenblicklich abgetötet v/erden, also die Luft sterilisiert wird. In diesem Zusammenhang haben Versud'rj und Messungen in Krankenhäusern und Laboratorien ergeben, dass bei einer Verweilzeit von nur einer Sekunde der mit Bakterien verseuchten Luft in der Kammer eine volistandige

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Sterilisierung der Luft mit nur einem Durchgang durch das Gerät erreicht v/erden kann, wobei die abgeschiedenen Bakterien und Keime nicht mehr wiederbelebungsfähig waren.

Im Zuge dieser Untersuchungen wurde weiterhin gefunden, dass die Erzielung optimaler Ergebnisse auch darauf zurückzuführen ist, dass während der Ionisierung der Luft in dem zwischen der Sprühelektrode und der Abscheideelektrode! gebildeten elektrisehen Feld eine Oxidation der von der Luft mitgeführten Verunreinigungen stattfindet, die Verunreinigungen also sich nicht nur in ionisierter sondern auch in oxidierter Form an der Abscheideelektrode abscheiden und von der Berieselungsflücsigkeit weggeschwemmt werden. Eine sofche Oxidation der Verunreinigungen wird begünstigt j durch das sich b,ei der Ionisierung zwangsläufig bildende Ozon, so dass die weitere Problemstellung zu beherrschen ist, einerseits hinsichtlich- der gereinigten Luft eine zu starke Anreicherung mit Ozon zu verhindern und andererseits eine Ozonbildung der Luft während der Ionisierung zu begünstigen, um darüber eine verstärkte Oxidation der Verunreinigungen zu erzielen.

Diese mehr spezielle Problemstellung wird nun in Übereinstimmung mit einem v/eiteren Gestalturcpmerkmal der vorliegenden Erfindung dann beherrscht, wenn die Sprühelektrode | entlang des Ströirungswegos der Luft auf der Zuströmseite j in einem ersten Abschnitt mehrere bezüglich der Strömungs- j richtung quergestellte Zackenbleche und auf der Abströmseite in einem zweiten Abschnitt mit gegenüber dem ersten Abschnitt, verengtem Durchtritt mehrere bezüglich der Strömungsrichtung : parallel ausgerichtete Platten glatter Oberfläche aufweint. . Eine "solche P.usbileung der Sprühelektrode hat" zur Folge, \ dass die Sacl-enbloche zu einer starken Ionisierung der \ L-.jft, **·-,:*".b':nä/jn nif; einer starken Oxidation der von dieser mitgeführten Ve rurrei indungen, führt, wobei diese Ionisierung Οϊΐϊ-τ.ί-'.ίι.'Λ ro anrichtet ir;t, dass as zu einem angeä- ;

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blicklichen Abscheidevorgang bezüglich der Berieselungsflüssigkeit der Abscheideelektrode kommt. Andererseits resultiert der verengte Durchtritt in Verbindung mit den Platten glatter Oberfläche auf der Abströmseite, dass hier jegliche Ozonerzeugung unterbleibt, so dass die gereinigte Luft nach dem Verlassen des Gerätes nicht in einem der Gesundheit schädlichen Ausmasse mit Ozon angereichert ist. Weitere, in dieser Richtung weisende Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung sind in den darauf bezogenen Ansprüchen erfasst.

Die Erfindung wird nachfolgend für mehrere, in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht des Gerätes gemäss einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 in vergrössertem Masstab die Sprühelektrode des Gerätes gemäss Fig. 1,

Fig. 3 in nochmals vergrössertem Masstabe eine Einzelheit der Sprühelektrode gemäss Fig. 2 in einer Seitenansicht,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Gerätes gemäss einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Vorderansicht des Gerätes gemäss einer dritten Aus führungs form,

Fig. 6 die Sprühelektrode gemäss Fig. 2 in einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig. 7 eine Vorderansicht des Gerätes gemäss einer vierten Aus führung s form.

Das in Fig. 1 für eine stehende Anordnung gezeigte Gerät, das auch eine hängende und/oder liegende Anordnung erfahren kann, besitzt einen Ventilator 1 zum Ansaugen der zu reinigenden Luft über eine Ansaugöffnung 2. Die in das Gerät

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angesaugte Luft streicht an einer Sprühelektrode e vorbei, die in dem Gerät mittels, eines Isolators 7 am·Gerätegehäuse d befestigt und an ihrem der Zuströmseite der Luft zugewandten Ende mit Zackenspitzen t versehen ist. Die Luft strömt entsprechend der eingezeichneten Strömungspfeile durch das Gerät hindurch entlang der als Abscheideelektrode wirkenden Wände w, und W₃, die jeweils mit einer Flüssigkeit 4 berieselt sind. Die Flüssigkeit wird über Zuleitungen 6 zugeführt und in einem gemeinsamen Sammelbehälter 9 gesammelt.

An die Sprühelektrode 3 ist ein Spannungserzeuger 8 angeschlossen, der eine Gleichstromspannung von wenigstens 20 bis 100 KV erzeugt. Wie in den Figuren 2 und 3 in grösserem Masstab gezeigt, ist die Sprühelektrode 3 auf der Zuströmseite der Luft mit mehreren auf Abstand zueinander angeordneten Platten p., p_?, p, und p. bestückt, die mit zueinander auf Lücke angeordneten Zacken t versehen sind. Der auf der Abströmseite liegende Abschnitt der Sprühelektrode

3 ist andererseits mit Platten 5a, 5b mit einer jeweils glatten Oberfläche bestückt.

Die über die Zuströmöffnung 2 zuströmende Luft wird durch die Zacken t der Sprühelektrode ionisiert und gleichzeitig werden die in der Luft enthaltenen Verunreinigungen oxidiert Die Verunreinigungen werden in der Berieselungsflüssigkeit

4 abgeschieden und von dieser zu dem Sammelbehälter 9 weggeschwemmt. In der Luft dann eventuell noch enthaltene Verunreinigungen werden in dem zweiten Abschnitt 5 der Sprühelektrode e durch das in diesem Abschnitt verstärkte elektrische Feld zur Abscheidung gebracht, wobei ein in der Abströmöffnung angeordneter Heizwiderstand 10 diese Abscheidungswirkung durch Erwärmung der Luft auf einen geeigneten Temperaturwert verstärken kann.

Die übrigen Ausführungsformen der Figuren 4 bis 7 unterscheiden sich nur unwesentlich von der vorbeschriebenen

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Dipl.-lng. Heinz Lesser, Patentanwalt

D-8 Mönchen 81, Cosimastra&e Sl · Telefon: (C811) 983820

Ausführungsform, weshalb gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und im folgenden nicht nochmals erläutert werden. In der Ausführungsform gemäss Figur 4 ist für die Luftführung durch das Gerät ein im wesentlichen U-förmiger Pfad vorgeschrieben, indem die Sprühelektrode e¹ entsprechend geformt ist. Auch hier ist wiederum der erste Abschnitt 3 der Sprühelektrode mit Zackenblechen bestückt, während der zweite Abschnitt 5 mit Platten glatter Oberfläche bestückt ist und einen im Vergleich zum ersten Abstand längaren Durchtritt bezüglich der zugeordneten Abscheideelektrode besitzt. Für den Sammelbehälter 9 ist hier noch die Anordnung eines Heizwiderstandes 12 angedeutet, welcher die umgepumpte Flüssigkeit zur Berieselung der Wände w. und W2 zu dem Zweck erwärmt, den Feuchtigkeitsgehalt der Luft während des Reinigungsprozesses zu erhöhen.

Für die in Figur 5 gezeigte Ausführungiorm ist eine den Zuströmöffnungen 2 zugeordnete Einzugshaube 14 angedeutet, die auch bei den übrigen Ausführungsformen Verwendung finden kann für den Fall, dass das Gerät über einem Arbeitsplatz angeordnet wird, an welchem sich zu beseitigendes Gase oder Dämpfe bilden. Mit 13 ist ein Aktivkohlefilter bezeichnet, der vor der Abströmöffnung zu dem Zwecke angeordnet ist, in der gereinigten Luft eventuell noch vorhandene Ozonreste zu absorbieren. Mit 10' ist für diese Ausführungsform schliesslich noch eine Wasserpumpe angedeutet und mit 17 eine Zusatzeinrichtung, mittels welcher der Bereselungsflüssigkeit Sesinfektionsmittel oder Riechstoffe zugesetzt werden können.

In der Ausführungsform gemäss Figur 6 ist die Sprühelektrode e in Abwandlung zu derjenigen gemäss Figur 2 mit einem isolierenden Kunststoffbelag 15, 16 verkleidet. Dieser entsprechend geformte Kunststoffbelag dient dem Zweck, die Luftströmung zu führen, denn es ist insbesondere für die vorerwähnten hohen Gleichstromspannungen davon auszugehen, dass es dabei zum Eitstehen eines sogenannten elektri-

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sehen Windes kommt, der die Ionisierung der Luft beeinträchtigen kann.

In der Ausführungsform gemäss der Figur 7 dient der Flüssigkeitsspiegel 19 des hier mit einem überlauf 2O versehenen Sammelbehälters als die Abscheideäektrode bezüglich der Sprühelektrode 24, die auch hier mittels eines Isolators

25 am Gehäuse 18 des Gerätes befestigt ist. 22 bezeichnet eine Umwälzpumpe für die entsprechend der gestrichelten Linien 21 über den überlauf 20 überlaufende Flüssigkeit. Die über die öffnung 23 zuströmende Luft verzweigt sich entsprechend der eingezeichneten Strömungspfeile, um in ihren beiden Teilströmen jeweils zunächst an iiackenblechen

26 und dann an Platten mit glatter Oberfläche vorbeizuströmen. Diese Luftströmung wird besorgt von Ventilatoren 28, die einen gemeinsamen Antrieb 29 besitzen. Vor ihrer Ausströmung kann die gereinigte Luft noch durch einen !Aktivkohlefilter hindurchgeführt werden und/oder durch ein Heizelement.

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Claims

ANSPRÜCHE

Gerät zur Reinigung der Luft in Räumlichkeiten durch iQnisierung, bestehend aus einer Kammer mit Ein- und Austrittsöffnungen für die Luft, in der zwischen einer Sprühelektrode und einer aus einer mit Flüssigkeit berieselten Wand bestehenden Abscheideelektrode ein elektrisches Spannungsfeld vorhanden ist, durch welches hindurch die zu reinigende und bei der Reinigung angefeuchtete Luft geleitet wird, nach Patent ... (Patentanmeldung P 17 78 635.5-16),dadurch gekennzeichnet , dass an die Sprühelektrode (e; e¹; 24) eine Gleichstromspannung von wenigstens 20 bis 100 KV angelegt ist.
2. Gerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühelektrode (e; e'; 24) entlang des Strömungsweges der Luft auf der Zuströmseite in einem ersten Abschnitt (3) mehrere bezüglich der Strömungsrichtung quergestellte Zackenbleche (p, t; 26) und auf der Abströmseite in einem zweiten Abschnitt (5) mit gegenüber dem ersten Abschnitt verengtem Durchtritt mehrere bezüglich der Strömungsrichtung parallel ausgerichtete Platten (5a, 5b; 27) glatter Oberfläche aufweist.
3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet , dass die Sprühelektrode (e¹) im wesentlichen U-förmig geformt ist, wobei die beiden Abschnitte (3, 5) durch die beiden Schenkel gebildet sind.
4. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Sprühelektrode

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DipUng. Heinz Lesset. Patentanwalt D-8 München 81, Cosimastmße 81 ■ Telefon: (0811) 983820

spiegel (19) eines mit einem überlauf (20) versehenen Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass auf der Abströmseite der Luft in der Ausströmöffnung der Kammer ein Aktivkohlefilter (13) angeordnet ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Sprühelektrode (e) mit einer isolierenden Verkleidung (15,16) versehen ist.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass auf der Zuströmseite der Luft der Zuströmöffnung der Kammer eine Einzugshaube

(14) zugeordnet ist.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass Heizwiderstände (10,12) zur Erwärmung der Berieselungsflüssigkeit und/oder der gereinigten Luft vorgesehen sind.

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