DE3446261C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Verbesserung der Luft in geschlossenen Räumen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Geräte haben den Vorteil einer außerordentlichen Lebensdauer, weil sie außer dem Gebläse keine beweg­ lichen Teile aufweisen und lediglich erforderlich machen, ihre Abscheideelemente in zeitlichen Abständen von mehreren Monaten durchzuspülen, um es von abgeschiedenen Partikeln zu reinigen. Außerdem sind solche Geräte hochwirksam. Das beruht auf ihrem hohen Abscheidungsgrad. Tat­ sächlich läßt sich nämlich aus dem in den üblichen Steck­ dosen zur Verfügung stehenden Strom durch ein hand­ liches und im Gerät selbst unterbringbares Netzgerät ein Gleichstrom mit so hoher Spannung herstellen, daß im Abscheider nicht nur die Abscheidung von Stäuben, sondern auch von Aerosolen, wie z. B. Zigarettenrauch möglich wird. Derartige Geräte lassen sich deswegen in den ge­ schlossenen Räumen von Büros, Ärzte- und Heilpraktiker­ praxen, Restaurants und ähnlichen gewerblichen Räumen, aber auch in Privaträumen problemlos aufstellen, indem man sie wie andere Haushaltsgeräte an eine Steckdose anschließt.

In der Vergangenheit führte man die im Elektroabscheider gereinigte Raumluft durch die Abluftöffnung des Gerätes unmittelbar zurück in den Raum. Diese Abluft ist noch ionisiert. Sie enthält außerdem Ozon in einem Umfang, der von der Stärke der Ionisierung der Luft im Elektroabscheider abhängt und den Grad der Geruchsfilterung bestimmt. Nach­ teilig war jedoch, daß die Ionisierung der Abluft ver­ hältnismäßig gering war und sich nicht wesentlich steigern ließ. Außerdem war wegen der durch das Gehäuse begrenzten Aus­ dehnung der die Anode und die Kathoden bildenden Abscheiderteile die Abscheiderwirkung häufig nicht ausreichend, so daß Staubteil­ chen hinter dem Abscheider in der Luft zurückblieben. Aus der DE-OS 29 20 813 ist ein Luftreinigungs- und Ionisierungsgerät bekannt, bei dem ein Elektroabscheider vorgesehen ist, durch wel­ chen die zu behandelnde Luft streicht, dem Ionisierungs- bzw. Ozonisierungselektroden nachgeordnet sind.

Demgegenüber geht die Erfindung von einem Gerät aus, wie es aus der DE-OS 28 18 444 bekannt ist. Dieses Gerät geht von der Erkenntnis aus, daß aufgeladene Gasatome, wie sie in der aufgeladenen Luft der Elektroabscheider entstehen, wenn sie in größerer Menge in der Raumluft zur Verfügung stünden, einen therapeutischen Effekt auslösen würden, insbesondere ist eine derartig ionisierte Raumluft in der Lage, Wetterfühligkeit, Asthma, Kopfschmerzen und Bronchitis bei manchen Patienten zu beseitigen, bei anderen mindestens zu lindern. Bei dem vorbe­ kannten Gerät war daher dem Elektroabscheider in Strömungsrich­ tung der Luft eine zusätzliche Sprühelektrode nachgeschaltet. Diese zusätzliche Sprühelektrode hat den Vorteil, daß bei ih­ rer Anordnung hinter der Abluftöffnung des Gerätes eine erneu­ te Ionisation der Abluft erfolgt, die die Anzahl der aufgela­ denen Teilchen in der Abluft wesentlich steigert. Außerdem führt die getrennte Anordnung der zusätzlichen Elektrode dazu, daß hinter dem Elektroabscheider weitere Teilchen elektrisch auf­ geladen werden, die agglomerieren und deswegen zu Boden fal­ len. Dieses Gerät bewirkt zwar eine Verbesserung der Luft in geschlossenen Räumen, indem es Staub, Aerosole und Gerüche be­ seitigt; außerdem ionisiert es sehr stark die Raumluft. Die­ ses Gerät ist jedoch nicht in der Lage, die in der Raumluft ebenfalls vorhandenen schädlichen Gase, wie Ozon, diverse ringförmige Kunststoffmoleküle, wie sie durch das Ab­ dampfen von heutzutage überall vorhandenem Kunststoff in die Raumluft gelangen, zu beseitigen. Außerdem läßt die Ionisationsrate der Luft immer noch zu wünschen übrig.

Aus der DE-OS 23 10 901 ist eine Abscheidevorrichtung mit hochgeschalteter Faserfiltermatte bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät mit dem eingangs bezeichneten Aufbau dadurch zu verbessern, daß auch eine Reinigung der Raumluft von schädlichen Gasmolekülen ermöglicht wird und eine mög­ lichst große Ionisationsrate erreicht wird.

Die Erfin­ dung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Auf diese Weise ist es möglich, daß die aus dem Elektroabscheider kommende von Staubpartikeln gereinigte Luft erneut stark ionisiert wird, wobei auch die noch in der Luft befindlichen Gas­ moleküle ihre elektrische Neutralität verlieren, von der elektrisch leitenden Fläche der Filtermatte ange­ zogen werden und im Filtermaterial gebunden werden. Die so gereinigte Abluft wird nach Passieren der Filter­ matte noch einmal stark ionisiert, bevor sie das Gerät verläßt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist es möglich, mit sehr hohen Spannungen zu arbeiten und somit die Leistungs­ fähigkeit des Gerätes noch zu steigern. Die als Abstand­ halter und Isolatoren benutzten Quarzkugeln besitzen auf­ grund ihrer Form eine sehr große Isolationsstrecke, so daß mit höherer Spannung gefahren werden kann, was eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Gerätes bewirkt. Außerdem sind diese Quarzglaskugeln als Isolatorkörper wesent­ lich billiger als spezielle Keramikisolatoren. Durch die versetzte Anordnung der Kugeln ist es möglich, für den Elektroabscheider möglichst dünne Bleche zu verwenden, was zu einer Gewichtsersparnis des Gerätes führt.

Die Merkmale des Anspruchs 3 machen es möglich, daß der Elektroabscheider leicht aus dem Gerät auszubauen und zu reinigen ist. Durch bloßes Einschieben läßt sich dann der Kontakt elektrisch verbinden. Eine vorteilhafte Aus­ führungsform des Gerätes ist im Anspruch 4 beschrieben. Diese Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise des Gerätes.

Die Verwendung hoher Spannungen bedingt dabei große Sicherheitsvorkehrungen. So ist der Kontakt am Elektro­ abscheidergehäuse mittels eines einteiligen Keramikteils isoliert und durch dieses mit dem Gehäuse fest verbun­ den. Dieses einteilige Keramikteil erlaubt es, eine Durchführung des Kontaktes durch die Gehäusewand so zu gestalten, daß diese feuchtigkeitsdicht ist.

Weiterhin wird im Anspruch 7 vorgeschlagen, daß der Transformator, der zu einem Netzgerät gehört, welches das gerät mit Gleichspannung versorgt, sowie weitere empfind­ liche elektronische Bauteile hochspannungssicher einge­ gossen sind. Die elektronischen Bauteile dienen dazu, daß sich die Abscheideplatten nach dem Abschalten des Gerätes augenblicklich entladen.

Um jegliche Gefährdung durch elektrischen Strom auszu­ schließen, schlägt der Anspruch 8 vor, daß das Gerät über einen Aus/Einschalter verfügt, der mit Hilfe eines Dorns betätigbar ist, welcher auf der Innenseite der Rückwand des Gerätegehäuses von außen unzugänglich angeordnet ist. Sobald also das Gehäuseoberteil abge­ nommen wird, ist der Stromkreis unterbrochen. Dadurch, daß dann die Hochspannung führenden Teile augenblick­ lich ihre Ladung gegen Masse abfließen lassen, ist ein gefahrloses Berühren der Bauteile gewährleistet.

Trotz dieser Sicherheitsmaßnahmen ist bei der Erfin­ dung weiterhin vorgesehen, daß die Sprühelektroden einen von einem zylindrisch geformten Gitter umgebenen Draht aufweisen, der an einer Kontaktzunge endet, die als Widerlager für den Kontakt des Abscheidergehäuses dient. Ein unbeabsichtigtes Berühren der die Sprühelektroden bildenden Drähte ist somit ausgeschlossen.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Grundplatte eines Gerätes zur Verbesserung der Luft mit ange­ deuteter Gehäuserückwand,

Fig. 2 entspricht Fig. 1, jedoch ohne Filtermatte und davor liegender Sprühelektrode,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie II/II der Fig. 1,

Fig. 4 schematisch einen Stromlaufplan.

Auf der allgemein mit 1 bezeichneten Grundplatte sind die verschiedenen Teile des Gerätes befestigt. Ein mit einem nicht dargestellten Stecker versehenes Stromkabel 2 ist bei 3 an das Gerätegehäuse ange­ schlossen und dadurch geerdet. Infolgedessen wirkt das Gerätegehäuse als Erde. Die stromführenden Adern sind bei 4 und 5 angeschlossen und versorgen die ver­ schiedenen Stromkreise des Gerätes. Sie führen auch zu einem Drehwiderstand 6, dessen Einstellknopf bei 6′ gezeichnet ist. Der Drehwiderstand 6 (Fig. 4) liegt im Primärkreis 7, der mit der üblichen Spannung (220 V Wechselstrom) gespeist wird. In einem Transformator 8 wird mit diesem Strom im Sekundärkreis 9 Gleichstrom mit einer Diode 10 erzeugt. Zum Glätten der Spannung dient ein Kondensator 11. Auf diese Weise entsteht an den Ausgängen des Sekundärkreises 9 eine Gleichspannung. An den negativen Pol sind einerseits ein Elektroabscheider 26, sowie zwei zusätzliche Sprüh­ elektroden 13 und 50 und eine Faserfiltermatte 51 angeschlossen. Die Sprühelektroden 13 und 50 enthalten je einen Wolframdraht 14 und 14′, der mit der nega­ tiven Spannung verbunden ist. Der Wolframdraht ist von einem isolierten Gitter 15 und 15′ umgeben.

Wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, ist die zu­ sätzliche Sprühelektrode 13 hinter einer Abluftöffnung 16 des Gerätes angeordnet, die üblicherweise mit einem Gitter verschlossen ist, das an dem abgenommenen Gehäuseoberteil befestigt ist. Mit Hilfe von Schrauben 17 und 17′ ist das Gitter 15 geerdet. Eine Zuleitung 18 führt zur Sprüh­ elektrode 13 und endet an einer Kontaktzunge 19. Dort endet auch eine Stromführung 20 der Diode 10. Die Zuleitung zur Elektrode 50 ist mit 52 bezeichnet und endet ebenfalls an der Kontaktzunge 19. Dort enden auch die Stromzuführungen 20 und 53 der Diode 10 sowie der Filtermatte 51, die über eine elek­ trisch leitende Fläche verfügt, auf der eine Kohle­ fasermatte angeordnet ist.

Unterhalb der Diode 10 und der Filtermatte 51 sind in Strömungsrichtung vor der Sprühelektrode 13 ein Gebläse 22 mit walzenförmigem Gebläserad 23 und einem kleinen Propeller 24 angeordnet. Das Gebläse saugt Luft durch eine Zuluftöffnung 25, die ebenso wie die Abluftöffnung 16 durch ein Gitter am abgenommenen Gehäuseoberteil verschlossen ist. Die Zuluft durchströmt dann den all­ gemein mit 26 bezeichneten Elektroabscheider.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, hat der Elektroabscheider 26 eine durch ein Gitter 27 verschlossene Zuluft­ öffnung 28 und eine durch ein Gitter 29 verschlossene Abluftöffnung 30. Ein Gehäuse 31 besteht aus Metall und dient als Erde. Ein einstückiges Keramikteil 32 dient einem Kontakt 33 als isolierende Durchführung durch die Gehäusewand. Der Kontakt 33 ist an eine Reihe von Abscheiderplatten 34 angeschlossen, die mit weiteren Abscheiderplatten 35 mit Hilfe von Drähten 36 bzw. 37 elektrisch leitend verbunden sind. Die Abscheider­ platten 34 tragen an der Seite des Kontaktes 33 vorstehende Zungen 39 bzw. 40, zwischen denen Metall­ drähte 41 aufgespannt sind. Wenn der Kontakt 33 mit der Zunge 19 verbunden ist (Fig. 1 und 2), sind diese Drähte ebenso wie der Draht 14 der Elektrode 13 negativ aufgeladen und wirken als Sprühelektroden.

Dann sind natürlich auch die Platten 34 und 35 elek­ trisch negativ aufgeladen. Zusammen mit den Platten 34 oder 35 bilden weitere Platten 42, die elektrisch leitend an das Gehäuse 31 angeschlossen sind, Grenzen von Strömungswegen für die Luft, die beispielsweise durch die Öffnung 28 zu- und durch die Öffnung 30 abströmt, wobei der Kontakt 33 mit den Zungen 19 verbunden ist. Die Platten 42 sind gegenüber den Platten 34 und 35 elektrisch isoliert. Dazu dienen Quarzkugeln 55, die in Bohrungen in den Platten gelagert sind. Jeweils zwei benachbarte über­ einander angeordnete Kugeln 55 sind seitlich zuein­ ander versetzt. Sind die Platten 34 und 35 und dem­ zufolge auch die Drähte 36 elektrisch negativ gepolt, bildet sich in ihrer Umgebung ein Sprühfeld aus. Elektronen wandern von dort aus zu den als Anode wirkenden Niederschlagsplatten 42. Auf diesem Wege treffen die Elektronen auf Gasatome, aus denen sie jeweils ein Elektron herausschlagen. Infolge dieser Kettenreaktion bewegt sich ständig ein Elektronen­ strom zu den Niederschlagsplatten 42. Gelangt unter dem Einfluß des Gebläses 22 ein staubbeladener Gas­ strom durch das so entstandene elektrische Feld, so lagern sich sowohl die negativen Elektronen als auch die positiven Gasionen an den einzelnen Staubteilchen an und laden diese auf. Die negativ aufgeladenen Teil­ chen wandern unter dem Einfluß des elektrischen Feldes zu den Niederschlagsplatten 42. Die positiv geladenen Teilchen gelangen dagegen zu den Platten 34 und 35. An beiden Elektroden scheidet sich also Staub ab, der entfernt werden muß. Das geschieht durch Herausnehmen des Gehäuses 31, Abspülen und Wiedereinsetzen. Der auf diese Art von Staubteilchen gereinigte Luftstrom gelangt nun zu der Sprühelektrode 50, die die Luft und die darin noch enthaltenen gasförmigen Verunrei­ nigungen stark ionisiert. Die an der Sprühelektrode 50 vorbeiströmende ionisierte Luft gelangt zur Filter­ matte 51, die in der Lage ist, die ionisierten ring­ förmigen Gasmoleküle, Ozon und ähnlich aufgebaute Gase an sich zu binden. Die derart gereingte Luft gelangt sodann in den Einfluß des aufgeladenen Elektroden­ drahtes 14 . Dadurch wird eine nochmalige Ionisation der Luft erreicht.

Das Umpolen des Gerätes ist durch Umpolen der Diode 10 möglich.

Zur Sicherung gegen Stromschläge verfügt das Gerät über einen Ein/Aus-Schalter 56, der an der Rückseite des Gerätes angebracht ist. Ein Druckkontakt 57 des Schal­ ters 56 wird durch eine Zunge 58 betätigt, gegen die ein Dorn 59 drückt, der an der Innenseite der Gehäuse­ oberteilrückwand 54 angeordnet ist. Nur bei aufge­ setztem Gehäuseoberteil kann der Strom fließen. Als zusätzliche Sicherheit ist vorgesehen, daß der Trans­ formator 8 zusammen mit anderen elektronischen Bau­ elementen eingegossen ist, die dafür verantwortlich sind, daß nach Abschalten des Gerätes die stromführenden Teile sehr schnell entladen werden.

Claims (8)

1. Gerät zur Verbesserung der Luft in geschlossenen Räumen, bei dem in einem Gehäuse ein Gebläse zur Bewegung von angesaug­ ter Raumluft durch eine Zuluftöffnung und durch einen zur Abscheidung von Staub- und Aerosolpartikeln dienenden Elek­ troabscheider vorgesehen ist, bei dem je zwei Strömungskanäle begrenzende Platten als Anode und Kathode gepolt sind und die Anoden- oder Kathoden­ platte an einer Stirnseite der Strömungskanäle des Elektro­ abscheiders Zungen zum Aufspannen je eines einem der Strömungskanäle zugeordneten, als Sprühelektrode dienenden Elektrodendrahtes aufweisen, wobei der Elektroabscheider aus dem Gehäuse entfernbar an­ geordnet ist und in dem Gehäuse eine weitere in den Strö­ mungsweg der Luft hinter dem Abscheider zur Ionisierung der das Gehäuse durch eine Abluftöffnung verlassenden Luft dient, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ionisierungselektrode (50) dem Elektro­ abscheider (26) nachgeordnet ist und daß in Strömungsrichtung der Luft hinter dieser Elektrode (50) eine Faserfiltermatte (51) angeordnet ist, deren eine Fläche elektrisch leitend ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Elektroabscheider (26) als Abstandshalter der Platten (34, 35, 42) Kugeln (55) aus isolieren­ dem Material, insbesondere Quarzglas, verwendet werden, die in Bohrungen in den Platten gelagert sind, die im Durchmesser kleiner als der Kugel­ durchmesser sind und zwei benachbarte Kugeln (55) versetzt zueinander schräg übereinander angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroabscheidergehäuse (31) zur Erdung des Gleichstromes über das Gerätegehäuse dient und einen isolierten Kontakt (33) auf seiner Außenseite aufweist, der die Verbindung zu dem die Elektrodendrähte tragenden Abscheiderplatten (34) her­ stellt und gegen das Abscheidergehäuse (31) isoliert ist.

4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühelektrode (13) in Strömungsrichtung der Luft vor der Abluftöffnung (30), und hinter dem Ventilator (22) angeordnet ist, der zwischen der Sprühelektrode (13) und der im Abscheidergehäuse (31) ausgebildeten Zuluftöffnung (28) angeordnet ist, wobei von der Sprühelektrode (13) und über dem Ventilator (22) die Filtermatte (51) ange­ ordnet ist.

5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühelektroden (13, 50) einen von einem zylindrisch geformten Gitter (15, 15′) umgebenen Draht aufweisen, der an einer Kontakt­ zunge (19) endet, die als Widerlager für den Kontakt (33) des Abscheidergehäuses (31) dient.

6. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (33) gegen das Abscheidergehäuse (31) mittels eines einteiligen Keramikteils (32) isoliert ist und durch dieses mit dem Abscheidergehäuse (31) fest verbunden ist.

7. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zu einem das Gerät mit Gleichspannung versorgenden Netzgerät gehörende Transformator (8) zusammen mit weiteren elektronischen Bau­ teilen, die bei Abschalten des Geräts zur schnellen Entladung der Abscheiderplatten dienen, hochspannungssicher eingegossen ist.

8. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät über einen Aus/Einschalter (56) verfügt, der mit Hilfe eines Dorns (59) betätig­ bar ist, welcher auf der Innenseite der Rückwand (54) des Gerätegehäuses von außen unzugänglich angeordnet ist.