DE2333855A1

DE2333855A1 - Elektrische vorrichtung zur behandlung von gasen bzw. gasfoermigen fluiden

Info

Publication number: DE2333855A1
Application number: DE19732333855
Authority: DE
Inventors: Robert Guerin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-26
Filing date: 1973-07-03
Publication date: 1974-02-07
Also published as: CA1009979A; NL7310405A; CH578158A5; FR2193651A1; IL42673A0; GB1439014A; DD108466A5; SE400361B; PL90161B1; US3898468A; IL42673A; IE37869B1; SU691117A3; ES417248A1; LU68087A1; IE37869L; JPS4952368A; IT991846B; FR2193651B1; ATA624173A

Description

ΟΙρΙ,-lnrt. r:. ; ·· . τ Ζ Dip!-!·- . !«, " r -->. .^:CH Dr.-I .·. : . . , „ ri T Z Jr. • IiInch·η £2, Steinadorfetr. 1t

3· 7· 1973

1) Georges BRUNET, 94 VILLEJUIP (Prankreich)

2) Aime PRAMAGGIORE, 9k VILLEJUIF (Frankreich)

3) Robert GUERIN, 9Z PUTEAUX (Prankreich)

Elektrische Vorrichtung zur Behandlung von Gasen bzw.

gasförmigen Fluiden

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Vorrichtung zur Behandlung von Gasen oder gasförmigen Fluiden, insbesondere zur Erhöhung des Gehalts an negativen Ionen in diesen Gasen, die insbesondere zur Behandlung von Luft verwendet werden kann, die verunreinigende Moleküle wie SC^» HpS, HH,, CH. oder vom Typ C_nH enthält, und zwar durch Ausbildung einer Zone von unterschiedlichen elektrischen Potentialen in einem sog. Behandlungsraum, in dem bzw. durch den das zu behandelnde Gas zirkuliert, vom Typ mit einem elektrischen Generator und zwei Elektroden, die den Polen des Generators zugeordnet und mit diesen verbunden sind.

96-(H 11.496 cas 2-2a) NöHe

309886/0828

Bei bekannten Vorrichtungen dieses Typs ist der Behandlungsraum direkt sowohl mit der einen als auch mit der anderen .Elektrode in Kontakt, so daß diese bekannten Vorrichtungen keine Erhöhung des Gehalts an im Behandlungsgas enthaltenen negativen Ionen zulassen. Darüber hinaus haben diese bekannten Vorrichtungen im Falle ihrer Anwendung zur Desodorierung und Verbesserung der Umgebungsluft eine Tendenz zur Oxidation des in der Luft enthaltenen Stickstoffs, was zur Bildung von für lebewesen gefährlichen Substanzen wie salpetriger und Salpetersäure führt.

Ziel der Erfindung ist die Behebung dieser Mangel, insbesondere durch eine Vorrichtung, die zugleich die Dissoziation des größten Teils der Moleküle, die als Verunreinigungen in Luft enthalten sein können und auch die Erzeugung von negativen Ionen ermöglicht.

Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Generator einem Typ angehört, der stets gleichsinnig gerichtete Stromimpulse liefert und daß die eine der Elektroden, die sog. "hintere oder innere" Elektrode, von dem im Behandlungsraum zirkulierenden zu behandelnden Fluid durch eine isolierende Platte oder Schicht elektrisch isoliert ist, die vorzugsweise aus Kunststoff gebildet wird, zumindest eine Seite der hinteren oder inneren Elektrode bedeckt bzw. abdeckt und zwischen der hinteren oder inneren Elektrode und der anderen sog. frontalen Elektrode angeordnet ist, welch letztere in Form eines Gitters ausgebildet ist, das die isolierende Platte oder Schicht auf Seiten des Behandlungsraums vorzugsweise vollständig bedeckt, wobei die hintere oder innere Elektrode mit dem positiven Pol des Generators verbunden ist.

309885/08

Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist also das zu behandelnde Fluid bzw. Gas nicht mehr direkt mit der positiven Elektrode in Kontakt, so daß die in den durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugten Emissionen produzierten negativen Ionen nicht mehr durch die positive Elektrode entfernt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele besser verständlich werden, die sich auf die angefügten Zeichnungen bezieht; es zeigen:

Pig. 1 ein Schaltschema für die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsart;

Fig. 2 ein Schaltschema für die Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsart und

Fig. 3 einen transversalen Schnitt durch eine spezielle Ausführungsart eines Behandlungselementes der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine elektrische Vorrichtung zur Behandlung von Luft gemäß der Erfindung, die einen elektrischen Generator 1, eine Elektrode in Form einer durchgehenden Platte 2 (sog. "hintere oder innere" Elektrode) und zwei Elektroden 3 und 4· in Form von Gittern aus nichtoxidierbarem Metall (sog. frontale Elektroden) umfaßt. Der Generator 1 ist von einem Typ, der stets gleichsinnig gerichtete Stromimpulse (bzw. einen entsprechenden pulsierenden Strom) liefert. Die hintere oder innere Elektrode oder Platte 2 steht mit dem positiven Anschluß +HT des Generators 1 in Verbindung, während die frontalen Elektroden oder Gitter 3 und 4 von dem mit Erde

309886/0823

verbundenen anderen Anschluß des Generators 1 abzweigen.

Gemäß der Erfindung ist die Platte 2 von dem in den Zonen eines Behandlungsraumes 20 zirkulierenden zu behandelnden Fluid durch isolierende Platten oder Schichten 5 elektrisch isoliert, die in Pig. 1 und 2 schematisch wiedergegeben sind. Jede der isolierenden dielektrischen Platten oder Schichten 5 bedeckt eine der Seiten der Platte 2 und ist zwischen der Platte 2 und dem entsprechenden Gitter 3 bzw. 4 eingeschoben bzw. angeordnet, das die isolierende Platte oder Schicht 5 auf Seiten der entsprechenden Zone des Behandlungsraumes 20 vollständig bedeckt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, wird die Platte 2 vom Behandlungsraum 20 umgeben und auf jeder ihrer beiden Seiten durch die entsprechende isolierende Platte oder Schicht 5 abgedeckt, die selbst wiederum durch das entsprechende Gitter 5 bzw. 4 bedeckt werden, die in der Weise durch einen Leiter elektrisch miteinander verbunden sind, daß sie sich auf dem gleichen elektrischen Potential befinden.

Die Platte 2 ist vorzugsweise mit Vorsprüngen oder Erhebungen bzw. Profilierungen 2a versehen, die gleichmäßig über die gesamte Ausdehnung jeder ihrer Seiten verteilt sind. Die Vorsprünge oder Erhebungen 2a dienen jeweils als Emissionspunkte positiver Polarität eines starken elektrischen Induktionsfeldes, das im Behandlungsraum zu einer spindel- oder kugelsegmentförmigen "Ausströmung" bzw. Entladung Anlaß gibt. Dank der gleichmäßigen Verteilung der Vorsprünge oder Erhebungen 2a sind die von der Gesamtheit aus Platte 2 und diese abdeckenden isolierenden Platten oder Schichten 5 ausgehenden "positiven Spindeln" (bzw. Entladungen oder Feldwirkungen) gleichmäßig über die gesamte Ausdehnung der Anordnung verteilt, so daß die in diesen "Spindeln" vorliegende Energieverteilung im wesentlichen einheitlich ist.

309886/0828

Vorzugsweise fällt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, jeder Vorsprung 2a einer Seite der Platte 2 mit einer Öffnung 3a bzw. 4a des entsprechenden Gitters 3 bzw. 4 räumlich zusammen (bzw. die Vorsprünge sind jeweils den Gitteröffnungen gegenüber angeordnet).

Jede isolierende Platte oder Schicht 5 enthält praktisch punktförmige Zonen oder Zonen von geringer Ausdehnung 5a (d.h. Zonen, deren mittlerer Durchmesser im wesentlichen gleich oder kleiner ist als derjenige der öffnungen 3a bzw. 4a der entsprechenden Gitter 3 bzw. 4), die eine höhere Dielektrizitätskonstante (Pail der Figuren 1 und 2) oder eine geringere Stärke (Pail von figur 3) aufweisen als der Rest der isolierenden Platte oder Schicht. Die Zonen 5a sind über die gesamte Ausdehnung der Platte oder Schicht 5 gleichmäßig verteilt und führen so zu einer gleichmäßigen Verteilung der in Form der oben erwähnten Entladungssegmente entladenen elektrischen Energie. Vorzugsweise fallen die Zonen 5a (in ihrer räumlichen Anordnung) jeweils mit einer öffnung 3a bzw. 4a der entsprechenden Gitter 3 bzw. 4 zusammen (siehe Fig. 3).

Wie Fig. 3 zeigt, sind die Platte 2 sowie die isolierenden Platten oder Schichten 5 und die Gitter 3 bzw. 4 einander aneinandergrenzend zugeordnet. Gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsart ist das Element 5 eine isolierende Schicht, die aus einem thermoplastischen Material mit hoher Dielektrizitätskonstante und geringem dielektrischen Verlust wie Polyäthylen oder Polystyrol gebildet wird. Gemäß der Ausführungsart von Fig. 3 werden die Vorsprünge oder Erhebungen 2a der Platte durch Treib-, Zieh- oder Preßprägungen von kreisförmigem Querschnitt gebildet, der gegenüber der Gesamtausdehnung der Platte 2 gering ist? die Prägungen 2a bilden - bezogen auf

309886/0820

die Mittelebene der Platte 2 - Vorsprünge beidseits dieser Mittelebene.

Die in Fig. 3 gezeigte Gesamtheit aus Platte 2 - Dielektrikum 5 - G-itter 3 und 4 kann sehr einfach hergestellt werden, indem man auf jede der Seiten der Platte 2 thermoplastisches Material durch Aufgießen oder unter Erweichung aufbringt und dann die Gitter 3 und 4 mit einem gewissen Druck gegen das thermoplastische Material in der Weise preßt, daß letzteres über die gesamte Ausdehnung der Platte 2 ausgebreitet wird.

Gemäß den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungaarten umfaßt der elektrische Generator 1 einen Spannungstransformator ("Aufwärtstransformator¹¹) 6, dessen Primärwicklung mit einer Wechselspannungsquelle 7 (wie einem Netzanschluß) verbunden ist. Der Generator 1 umfaßt außerdem Mittel zur Gleichrichtung von Wechselspannung, die im ]?alle der Pig. 1 und 2 durch eine Diode 8 gebildet werden, die mit der Sekundärwicklung des Transformators 6 in Reihe geschaltet und mit Durchgang in Richtung auf den Anschluß +HT des Generator 1 angeordnet ist, während der andere Anschluß der Sekundärwicklung über einen Leiter direkt mit Erde verbunden ist, so daß die Diode 8 nur die positiven Halbperioden der vom Transformator 6 gelieferten Wechselspannung durchläßt; die Diode 8 gewährleistet so eine Gleichrichtung bezüglich einer Halbperiode einer Wechselspannung.

Der elektrische Generator 1 umfaßt einen Umschalter 10 im Primärkreis des Transformators 6, der in der Weise angeordnet ist, daß das Transformationsverhältnis durch Änderung der Zahl der mit einer konstanten Spannung vom Netz 7 versorgten Primärwindungen verändert wird bzw. werden kann.

unveränderlicher Regelwid erst and 11 ist ebenfalls in

309888/0828

Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 6 angeordnet und ermöglicht die genaue Einstellung der von der Sekundärwicklung des Transformators 6 gelieferten Hochspannung.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt ebenfalls Mittel die eine Entladung der statischen Elektrizität gestatten, die sich während der Polarisation der Platte 2 und der Gitter 3 und 4 durch die vom Generator 1 gelieferte gleichgerichtete Spannung einer Halbperiode auf diesen ansammelt.

Diese Entladungsmittel sind zwischen die Platte 2 und die Gitter 3 und 4 eingeschaltet und werden im vorliegenden falle durch einen Entladungswiderstand 9 von einigen MiTl gebildet.

Gemäß der in Pig. 2 gezeigten Ausführungsart umfaßt der Transformator 6 zwei Sekundärwicklungen 6a, die zu zweit in inverser Richtung auf denselben Kern aufgewickelt sind und einen gemeinsamen, mit Erde verbundenen Anschluß 13 aufweisen. Eine Diode 8 ist jeweils in Riehtsinn bzw. Durchlaßrichtung mit dem anderen Ausgang oder A^achluß der Sekundärwicklungen 6a verbunden. Auf diese Weise wird zwischen den Anschlüssen der einzelnen Sekundärwicklungen 6a eine Serie- von parallel angeordneten bzw. montierten Anordnungen von Platte 2 - Dielektrikum 5 - Gitter 4 gespeist bzw. mit Strom versorgt, wobei diese Anordnungen mit der in Pig. 3 gezeigten identisch sein können.

Die im Palle von Fig. 1 unterdrückte Halbwelle des vom iietz 7 gelieferten Primärwechselstr^ms wird so ausgenutzt und es resultiert daraus eine merkliche Verminderung der Aufheizung des Transformators 6. Im übrigen kann die Vorrichtung,

309886/0828

wie in Pig. 2 gezeigt ist, ein metallisches zylindrisches Rohr 14 umfassen, das eine zentrale Elektrode 15 von zylindrischer Form und positiver Polarität (verbunden mit den Anschlüssen +HT des Generators 1) koaxial umgibt, mit Erde verbunden ist und als Leitung oder Führung für den zu behandelnden gasförmigen Effluenten dient. In dem Rohr 14 ist ein Rohr 21 aus dielektrischem isolierenden Material koaxial angeordnet, das von einem zylindrischen Gitter 16 umgeben wird, welches selbst wiederum mit einem Anschluß +HT des Generators über einen Widerstand 17 verbunden ist.

Vorzugsweise ist ein einstellbarer Widerstand 22 zwischen Erde und den Gittern 3 bzw. 4 jeder Anordnung von Platte 2 Dielektrikum 5 - Gitter 3 bzw. 4 eingeschaltet bzw. angeordnet.

Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung umfaßt so eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Elementen 23 von allgemeiner Plattenform, die untereinander Zonen von Behandlungsräumen 20 begrenzen, wo die zu behandelnde Luft zirkuliert, wobei jedes Element 23 durch eine Anordnung von Platte Dielektrikum - Gitter gebildet wird.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Behandlung von Luft ermöglicht die Behandlung von Luft eines Raumes oder Platzes in sehr wirtschaftlicher Weise, indem nur größenordnungsmäßig 3 bis 5 Watt für die Behandlung von 100 bis 200 m⁵ Luft pro Stunde verbraucht werden. Diese Vorrichtung kann ebenfalls zur Behandlung von Resteffluenten oder örtlichen Konzentrationen von verunreinigenden Gasen in Straßen, an Straßenkreuzungen, in !Tunneln usw. verwendet werden.

Es ist dabei vorteilhaft, die zu behandelnde Luft mit

309886/0828

Hilfe von Ventilatoren oder Gebläsen anzutreiben, so daß ein Strom erzeugt wird, in den man ein oder mehrere Anordnungen zur Behandlung von Luft bringt.

Selbstverständlich sind die vorstehend lediglich als Beispiel beschriebenen Vorrichtungen und Verfahrensweisen diversen Abwandlungen zugänglich, ohne das dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

309886/0828

Claims

Patentansprüche

(λ) Elektrische Vorrichtung zur Behandlung eines Gases bzw. gasförmigen Fluids, besonders zur Erhöhung des Gehaltes an in diesem enthaltenen negativen Ionen, insbesondere isur Behandlung von verunreinigende Moleküle wie SO₂, H₂S, NH,, CH, oder vom Typ O_nH enthaltender Luft durch die Ausbildung einer Zone mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen in einem Raum, dem sog. Behandlungsraum, wo das zu behandelnde Gas zirkuliert, vom Typ mit einem elektrischen Generator und zwei Elektroden, die jeweils mit einem der Pole des Generators verbunden bzw. diesen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Generator (1) von einem Typ ist, der stets gleichsinnig gerichtete Stromimpulse liefert und daß die eine der Elektroden, die sog. hintere oder innere Elektrode (2), von dem im Behandlungsraum (20) zirkulierenden zu behandelnden fluid durch eine isolierende Platte oder Schicht (5) elektrisch isoliert ist, die zumindest die eine der Seiten der inneren oder hinteren Elektrode (2) bedeckt und zwischen dieser Elektrode und der anderen Elektrode, der sog. frontalen Elektrode (3 bzw. 4), angeordnet ist, welch letztere in Form eines die isolierende Platte oder Schicht (5) auf Seiten des Behandlungsraumes (20) vorzugsweise vollständig bedeckenden Gitters ausgebildet ist und daß die hintere oder innere Elektrode (2) vom positiven Pol (+HT) des Generators (1) abzweigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere oder innere Elektrode (2) in Form einer durchgehenden Platte ausgebildet ist.

309886/0828
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die die hintere oder innere Elektrode bildende Platte (2) mit gleichmäßig über die gesamte Ausdehnung ihrer zur frontalen oder Gitterelektrode hingewandten Fläche ait verteilten Vorsprüngen oder Erhebungen (2a) versehen ist, die vorzugsweise jeweils mit Öffnungen (3a "bzw. 4a) des Gitters (3 bzw. 4) räumlich koinzidieren.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Platte oder Schicht (5) im wesentlichen punktförmige Zonen (5a) oder Zonen von geringer Ausdehnung aufweist, die eine höhere Dielektrizitätskonstante und/oder eine geringere Stärke aufweisen als der Rest der isolierenden Platte und die gleichmäßig über die gesamte Ausdehnung derselben verteilt sind und jeweils vorzugsweise mit einer öffnung des Gitters räumlich zusammenfallen.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere oder innere Elektrode (2), die isolierende Platte oder Schicht (5) und die frontale Elektrode (3 bzw. 4) einander dicht aneinanderpassend zugeordnet bzw. fugenlos miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Platte oder Schicht aus einem thermoplastischen Material besteht.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die frontale Elektrode (3 bzw. 4) mit ]$rde verbunden ist.

0S886/G828

2333355
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Erde und der frontalen Elektrode (3 bzw. 4) ein einstellbarer Widerstand (22) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die hintere oder innere Elektrode bildende Platte (2) vom Behandlungsraum umschlossen und auf beiden Seiten durch eine isolierende Platte oder Schicht (5) abgedeckt wird, die selbst wiederum durch ein entsprechendes Gitter (5, 4) bedeckt ist, wobei diese Gitter elektrisch miteinander verbunden sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorsprünge (2a) der die hintere oder innere Elektrode bildenden Platte (2) durch Treib-, Preß- oder Ziehprägungen von geringem Querschnitt gebildet werden, die beidseits der Mittelebene der Platte vorspringen.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Generator (1) einen Aufwärtstransformator (6) umfaßt, dessen Primärwicklung mit einer Wechselspannungsquelle (7) verbunden ist, sowie Mittel (8) zur Gleichrichtung der Wechselspannung, die von der Sekundärwicklung des Transformators abzweigen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtungsmittel (8) von einem Typ sind, der eine Gleichrichtung einer Halbperiode einer Wechselspannung gewährleistet.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwischen den Elektroden (2 bis 4; hin-

309886/0828

tere bzw. innere und frontalen Elektroden) angeordnete Mittel zur Entladung, die einen Entladungswiderstand (9) umfassen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Gleichrichtung einer Halbperiode einer Wechselspannung durch eine Diode (8) gebildet werden, die mit der Sekundärwicklung des Transformators in Reihe geschaltet ist, in der Weise, daß nur die Halbwellen eines Vorzeichens der vom Transformator gelieferten Hochspannung durchgelassen werden.
15. Vorrichtung zur elektrischen Behandlung eines Gases oder gasförmigen Fluids wie Luft in einem Raum oder an einem Ort, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Behandlungselementen (23) in allgemeiner Plattenform, die untereinander parallel angeordnet sind und zwischeneinander einen Behandlungsraum (20) sä begrenzen, wo das zu behandelnde Gas zirkuliert, wobei jedes Element durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14 gebildet wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des Transformators zwei Wicklungen aufweist, die in inverser Richtung gewickelt sind und einen gemeinsamen mit Erde verbundenen Anschluß (13) aufweisen, während jeweils eine Diode (8) in Durchlaßrichtung mit dem anderen Anschluß jeder Sekundärwicklung verbunden ist und parallel zu den Anschlüssen jeder Sekundärwicklung eine Reihe von Behandlungselementen (23) abzweigt.

309888/0878