DE3609698A1 - Device and method for ionisation or neutralisation of a gas flow and the particles contained in it - Google Patents

Device and method for ionisation or neutralisation of a gas flow and the particles contained in it

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Abstract

The invention relates to a device and a method for ionisation or neutralisation of a gas flow and the particles located in it, by producing positive ions and negative ions in the zones between the corona-discharge electrodes and the opposing electrodes, so that the gas flow flows out of the device in positive and negative layers. If the direction of the gas flow is reversed, the device operates as a particle separator. The device can be used both for ionisation or neutralisation of a gas flow and as a preliminary separator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasionisierungs- und/oder Neutralisierungsvorrichtung, in der die Sprühelektroden in Form von Verzahnungen, Spitzen, Stiften oder Sprühdrähten oder andere Formen haben können, die an ein hohes elektrisches Potential angeschlossen, dank des Korona Phänomens, sich elektrisch entladen und in unmittelbarer Nähe eine Plasmaschicht mit einer hohen Dichte von elektrischen Ladungsträgern, wie Ionen, Elektronen, Photonen u. a. erzeugen.The invention relates to a gas ionization and / or neutralizing device in which the spray electrodes in the form of teeth, Tips, pins or spray wires or others Shapes that are reminiscent of a high electrical Potential connected thanks to the Corona phenomenon, electrically discharging and in the immediate vicinity with a plasma layer a high density of electrical charge carriers, such as ions, electrons, photons, etc. a. produce.

Die Ladungsträger aus der Plasmaschicht, z. B. Ionen von Sprühelektroden, angeschlossen an ein Potential entgegengesetzter Polarität, werden zur Oberfläche der Sprühelektroden wandern. Die Ladungsträger gleicher Polarität mit den Sprühelektroden werden von diesen abgestoßen, aus der Plasmaschicht herausgezogen und zu den Gegenelektroden umgekehrter Polarität als diejenige der Sprühelektroden wandern.The charge carriers from the plasma layer, e.g. B. Ions from spray electrodes connected to a Potential of opposite polarity migrate to the surface of the spray electrodes. The charge carriers of the same polarity with the Spray electrodes are repelled by these, pulled out of the plasma layer and to the Counter electrodes of opposite polarity than that the spray electrodes hike.

Folglich wird im Raum zwischen den Sprühelektroden und den Gegenelektroden eine große Dichte von Ionen und anderen Ladungsträgern gleicher Polarität mit dem Potential der Sprühelektroden entstehen.Consequently, in the space between the spray electrodes and the counter electrodes have a high density of ions and other charge carriers of the same kind Polarity with the potential of the spray electrodes arise.

Durchströmt diese Zonen sehr hoher Ionendichte gleicher Polarität ein Gasstrom, der Partikel enthält, so werden sich die Ionen auf der Oberfläche dieser Partikel fixieren und sie elektrisch aufladen. Flows through these zones of very high ion density same polarity a gas flow, the particles contains, so the ions on the surface of these particles and fix them electrically charge.  

Beim Austritt des Gases aus dieser Zone, Ionisierungszone genannt, werden die Partikel stark elektrisch aufgeladen.When the gas exits this zone, The particles are called the ionization zone highly electrically charged.

Die beschriebene Vorrichtung ist eine sogenannte Ionisierungsstufe aller elektrischer Gasabscheidevorrichtungen mit zwei Stufen. Nach der Ionisierungsstufe strömt das Gas mit den elektrisch aufgeladenen Partikeln in eine zweite Stufe, den sogenannten Kollektor, wo zwischen parallelen Platten von unterschiedlichen Potentialen ein intensives elektrisches Feld existiert, ähnlich wie in einem Kondensator. Dank der Kräfte zwischen dem elektrischen Feld und der aufgeladenen Partikel werden diese aus dem Gasstrom entzogen und auf den Kollektorplatten abgeschieden, wobei eine hochwirksame Gasfiltration entsteht.The device described is a so-called Ionization level of all electrical Gas separation devices with two stages. After the ionization stage, the gas flows with it the electrically charged particles into one second stage, the so-called collector, where between parallel plates of different Potentials an intense electrical Field exists, much like a capacitor. Thanks to the forces between the electrical The field and the charged particle become this withdrawn from the gas flow and on the collector plates deposited, being a highly effective Gas filtration is created.

Keine elektrische Gasabscheidevorrichtung (oder Elektrofilter) kann alle elektrisch geladenen Partikel aus dem filtrierten Gas abscheiden.No electrical gas separation device (or Electrostatic precipitator) can all be electrically charged Separate particles from the filtered gas.

Ein kleiner Teil von Feststoffpartikeln zusammen mit einer Anzahl von Ionen treten aus dem Kollektor aus und verbreiten sich im Raum und bilden die sogenannte elektrische Raumladung. Die Auswirkungen der Raumladung sind unerwünscht und sogar schädlich. Z. B. alle glatten Oberflächen verschmutzen schnell, einige Gegenstände laden sich stark elektrostatisch auf und der Einschluß der Raumladung auf das menschliche Wesen kann schädlich sein. Veränderungen des Herzrhythmus, Kreislaufstörungen, Kopfschmerzen, Verlangsamen der Reflexe u. a. A small part of solid particles together with a number of ions emerge the collector and spread out in the room and form the so-called electrical space charge. The effects of space charge are undesirable and even harmful. For example, all smooth Surfaces get dirty quickly, some objects are highly electrostatically charged and the inclusion of space charge on human Being can be harmful. Changes in Heart rhythm, circulatory disorders, headache, Slowing reflexes u. a.  

Zur Herabsetzung der durch ein Elektrofilter erzeugten Raumladung bietet der gegenwärtige Stand der Technik einige Lösungen, die aber kompliziert und teuer sind.To reduce the through an electrostatic filter generated space charge offers the current State of the art some solutions, however are complicated and expensive.

Eine der Methoden wird in der D.P. 27 34 133 und eine andere in der US. 41 62 144 beschrieben. Die in diesen beiden Patenten beschriebenen Methoden sind aber aufwendig, kompliziert und für geringe Anwendungsmöglichkeiten geeignet.One of the methods is described in the D.P. 27 34 133 and another in the US. 41 62 144. The ones described in these two patents However, methods are complex, complicated and suitable for small applications.

So z. B. in D.P. 27 34 133: Zur Neutralisierung der Raumladung wird noch eine Ionisationsstufe verwendet, die am Austritt der Luft aus dem Kollektor angeordnet ist. Die Lösung ist wirtschaftlich nicht effizient, weil diese Stufe eine zusätzliche Hochspannungsversorgung mit Wechselspannung benötigt. Außerdem erzeugt die zweite Stufe zusätzlich Ozon und NOx, die für das menschliche Wesen schädlich sind.So z. B. in D.P. 27 34 133: To neutralize the space charge is still an ionization stage used at the outlet the air from the collector is arranged. The solution is not economically efficient, because this stage is an additional high voltage supply with AC voltage required. Furthermore the second stage also generates ozone and NOx that are harmful to human beings.

In US. Pat. 41 62 144 wird zur Neutralisierung der Raumladung die filtrierte Luft von zwei Elektrofiltern vermischt, die mit Hochspannungen unterschiedlicher Polaritäten elektrisiert werden, also ein Elektrofilter das positive Raumladung erzeugt und ein zweites Elektrofilter, das negative Raumladung erzeugt. Durch die Vermischung werden beide Raumladungen neutralisiert.In US. Pat. 41 62 144 is used to neutralize the Space charge the filtered air from two electrostatic filters mixed that with high voltages different Polarities are electrified, so an electrostatic filter that generates positive space charge and a second electrostatic filter, the negative Space charge generated. By blending neutralized both space charges.

Diese Methode ist teuer und aufwendig, weil stets zwei Elektrofiltergeräte benötigt werden. Auch in diesem Fall wächst die Ozon und NOx Menge auf unerwünschte Werte an. This method is expensive and time-consuming because it is always two electrostatic precipitators are required. Also in In this case, the amount of ozone and NOx increases to undesirable Values.  

Es sind auch passive Methoden bekannt, wie die Benutzung von Gitterelektroden in Form eines geerdeten Lochblechs, die aber eine sehr niedrige Wirkung erzielen.Passive methods are also known, such as that Use of grid electrodes in the form of an earthed Perforated sheet, but a very low one Make an impact.

Auch sind Methoden zur Herabsetzung der Raumladung bekannt, wobei radioaktive Stoffe zum Einsatz kommen, die neutralisierende Strahlungen ausstrahlen, jedoch wie bekannt, sehr gefährlich für das menschliche Wesen sind.There are also methods for reducing the space charge known, with radioactive substances for Use the neutralizing radiation broadcast, but as known, very dangerous are for the human being.

Vorliegende Erfindung zeigt eine neue Möglichkeit die über den bekannten gegenwärtigen Stand der Technik hinausgeht und auf dem Gebiet der Neutralisierung der Raumladung mit zusätzlicher Funktion als Vorabscheider, mit wirtschaftlichen Vorteilen und einfach in der Anwendung ist. Das Verfahren dieser Erfindung bietet die Möglichkeit doppelpolare Ionisatoren zu bauen, also Ionengeneratoren beider Polaritäten in getrennten Zonen, mit Plusionen in Plus-Zonen und Minusionen in Minus-Zonen mit Hilfe einer einzigen Hochspannungsquelle, die entweder positives oder negatives Potential erzeugen.The present invention shows a new possibility those about the known current state technology goes beyond and in the field of neutralization the space charge with additional Function as a pre-separator, with economical Advantages and easy to use. The method of this invention offers the possibility to build double polar ionizers Ion generators of both polarities in separate Zones, with plusions in plus zones and Minusions in minus zones with the help of a single one High voltage source that is either positive or generate negative potential.

Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, daß die Vorrichtung nicht nur auf neuentwickelten Gasabscheidevorrichtungen oder Ionisatoren angewendet werden kann, sondern sich auch auf bereits gebaute und in Betrieb befindliche Systeme nachrüsten läßt. Another advantage of this invention is that the device not only on newly developed Gas separation devices or ionizers applied can be, but also on already built and in operation Systems can be retrofitted.  

Sehr wichtig ist auch eine weitere Eigenschaft der vorliegende Erfindung und zwar diejenige, daß mit einer einfachen Konstruktion und auf wirtschaftliche Weise Ionenvorhänge verschiedener Polaritäten für vielfache Anwendungsbereiche, sowohl in der Luftfiltertechnik als auch zur Vermeidung einer elektrostatischen Raumladung in verschiedenen Gebieten der Industrie z. B. für EDV-Räume und Fertigungsräume der Mikroelektronik erzeugt werden können.Another characteristic is also very important of the present invention, namely the one that with a simple construction and on economical way of curtains of different ions Polarities for multiple applications, both in air filter technology and for Avoidance of an electrostatic space charge in various areas of industry e.g. B. for IT rooms and manufacturing rooms of microelectronics can be generated.

In der folgenden Beschreibung wird das Funktionsprinzip der Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.In the following description, this is Operating principle of the device and the method of the present invention described in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Ionisator bestehend aus Sprühelektrode 1 und Gegenelektrode 2, bei dem in der Stufe A die Sprühelektroden 1 an ein positive Potential 3 angeschlossen ist. Als Zwischenstufe B wird ein Kollektor 4 gezeigt und als Stufe C wieder ein Ionisator jedoch im Gegensatz zu Stufe A mit entgegengesetzt gepolter Sprühelektrode 1 und Gegenelektrode 2. Fig. 1 shows an ionizer consisting of spray electrode 1 and counter electrode 2, in which in the step A, the discharge electrodes 1 is connected to a positive potential. 3 A collector 4 is shown as intermediate stage B and an ionizer as stage C , but in contrast to stage A with spray electrode 1 and counter electrode 2 polarized in opposite directions.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung bei der die Elektrodenplatten parallel zueinander angeordnet sind, und bei denen an den Schnittkanten 5 der Elektrodenplatten eine Verzahnung 6, Spitzen 7, Stifte 8 oder ein Sprühdraht 9 befestigt werden kann, von denen die Ionen in Richtung der benachbarten Gegenelektrode 2 wandern. Fig. 2 shows a device in which the electrode plates are arranged parallel to one another, and in which a toothing 6 , tips 7 , pins 8 or a spray wire 9 can be attached to the cut edges 5 of the electrode plates, of which the ions in the direction of the adjacent counter electrode 2 hikes.

Fig. 3 zeigt eine zylindrische Vorrichtung mit axial angeordneten, unterschiedlich langen Rohren, bei denen die Schnittkanten 5 wie bei Fig. 2 mit einer Verzahnung 6, Spitzen 7, Stifte 8 ausgerüstet sind, von denen die Ionen in Richtung der benachbarten längeren Zylinder- Gegenelektrode 2 wandern. Fig. 3 shows a cylindrical device with axially arranged tubes of different lengths, in which the cutting edges 5 as in Fig. 2 are equipped with teeth 6 , tips 7 , pins 8 , of which the ions in the direction of the adjacent longer cylinder counterelectrode 2 hikes.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung ähnlich wie Fig. 3 jedoch mit umgekehrt langen zylindrischen Baueinheiten. Fig. 4 shows a device similar to Fig. 3 but with inverted long cylindrical units.

Fig. 5 und 6 zeigen eine zylindrische Vorrichtung wie Fig. 3 und 4 mit der Funktion eines Vorabscheiders, bei der der Gasstrom in umgekehrter Richtung die Vorrichtung durchströmt und bei der die Gegenelektroden und deren Flächen der Vorrichtung eine Doppelfunktion als Sprühelektrode und Kollektor haben, an denen die Staubpartikel 10 abgelagert werden. FIGS. 5 and 6 illustrate a cylindrical device as shown in Fig. 3 and 4 with the function of a pre-separator, wherein the gas flow in the reverse direction flows through the device and in which the counter electrodes and the surfaces of the device have a dual function as a discharge electrode and collector at where the dust particles 10 are deposited.

In Fig. 1 wird ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem zwei Ionisierungszonen unterschiedlicher Polarität nacheinander angeordnet sind, so daß der Gasstrom zuerst durch die Zone A danach durch den Kollektor 4, Zone B und dann die Zone C durchströmt.In Fig. 1 an embodiment is shown in which two ionization zones of different polarity are arranged one after the other, so that the gas flow first flows through zone A, then through collector 4 , zone B and then zone C.

Die Zone A ist ein Ionisator, dessen Sprühelektroden 1 positive Ionen erzeugen, die die Feststoffteilchen aus dem Gasstrom mit positiven Ladungen ausrichten.Zone A is an ionizer, the spray electrodes 1 of which generate positive ions which align the solid particles from the gas stream with positive charges.

Die Sprühelektroden 1 können in Form einer Verzahnung, mit Spitzen, mit Stiften, oder mit einem Sprühdraht oder eine andere Form haben, die konzentriert elektrische Feldlinien und eine Koronaentladung erzeugen.The spray electrodes 1 can be in the form of a toothing, with tips, with pins, or with a spray wire or another shape, which produce concentrated electric field lines and a corona discharge.

Die Gegenelektroden 2 sind geerdete Platten oder Rohre oder andere geometrische Formen. Die unfiltrierten, aber positiv geladenen Partikel, die aus dem Kollektor 4 austreten, sowie auch andere positive Ladungsträger durchströmen einen zweiten Ionisator C, Ausführungsidentisch mit dem ersten Ionisator A.The counter electrodes 2 are grounded plates or tubes or other geometric shapes. The unfiltered, but positively charged particles, which emerge from the collector 4 , as well as other positive charge carriers flow through a second ionizer C , identical to the first ionizer A.

Im zweiten Ionisator C sind die aktiven Elektroden oder Sprühelektroden 1 geerdet, während die Gegenelektroden 2 an dem gleichen Potential wie die Sprühelektroden 1 aus dem Ionisator A angeschlossen sind. Folglich werden in Zone C aus der in Sprühelektrodennähe gebildeten Plasmaschicht die negativen Ionen herausgezogen und von den positiven Gegenelektroden 2 angezogen.In the second ionizer C , the active electrodes or spray electrodes 1 are grounded, while the counter electrodes 2 are connected to the same potential as the spray electrodes 1 from the ionizer A. Consequently, in zone C, the negative ions are drawn out of the plasma layer formed near the spray electrode and attracted by the positive counter electrodes 2 .

In der zweiten Zone, im zweiten Ionisator wird es obwohl mit gleicher Polarität versehen, wie die erste Zone im Raum zwischen den Sprühelektroden 1 und Gegenelektroden 2 negative Ionen geben. Diese negativen Ionen werden sich auf den positiv geladenen Teilchen fixieren und ihre elektrische Ladung aufheben, neutralisieren. In the second zone, in the second ionizer, although the polarity is the same as that of the first zone in the space between the spray electrodes 1 and counter electrodes 2, there are negative ions. These negative ions will fix themselves on the positively charged particles and neutralize them.

Die negativen Ionen werden sich auch mit den positiven Ionen die in der filtrierten Luft enthalten sind verbinden und gegenseitig aufheben, neutralisieren.The negative ions will also deal with the positive ones Ions contained in the filtered air are connecting and canceling each other out, neutralizing.

Folglich wird nach der zweiten Zone C der Gasstrom elektrisch entladen sein und keine Raumladung mehr erzeugen können. Die Neutralisierungswirksamkeit der zweiten Zone C kann sowohl aus dem angewandten Potentialwert als auch durch Änderung des Abstandes zwischen den Sprühelektroden 1 und den Gegenelektroden 2 oder durch Änderung der Sprühelektrodenzahl geregelt werden.Consequently, after the second zone C, the gas flow will be electrically discharged and will no longer be able to generate space charge. The neutralization effectiveness of the second zone C can be regulated both from the applied potential value and by changing the distance between the spray electrodes 1 and the counter electrodes 2 or by changing the number of spray electrodes.

Dank dieser Regelung ist es möglich in der zweiten Zone C so viele negative Zonen zu erzeugen, die zur Aufhebung der im Gasstrom existierenden positiven Ladungen notwendig sind. Hierdurch ist es möglich eine Gasentladung mit geringen Ozon und NOx Mengen zu erzeugen.Thanks to this regulation, it is possible to generate as many negative zones in the second zone C as are necessary to cancel the positive charges existing in the gas stream. This makes it possible to generate a gas discharge with small amounts of ozone and NOx.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung ist der, daß in der zweiten Zone C gemäß Anspruch 1 die Polarität der Elektroden im Vergleich zur ersten Zone A umgekehrt ist, ohne eine zusätzliche Hochspannungsquelle 3 zu benötigen.Another advantage of this embodiment is that in the second zone C, the polarity of the electrodes is reversed compared to the first zone A , without the need for an additional high voltage source 3 .

Die Spannungsversorgung wird in diesem Fall von einer einzigen Hochspannungsquelle gewährleistet. In this case the power supply is from guaranteed by a single high voltage source.  

Durch weitere Vergrößerung der Wirksamkeit der Zone C kann mit der Vorrichtung der Prozeß der Ionisierung eines Gasstroms ganz umgekehrt werden.By further increasing the effectiveness of zone C , the device can completely reverse the process of ionizing a gas stream.

Es kann nicht nur die positive Raumladung aufgehoben werden sondern es kann auch eine überwiegend negative Raumladung erzeugt werden, falls es die Lage verlangt.Not only can the positive space charge be canceled but it can also be a predominant one negative space charge are generated if the situation demands.

In Fig. 2 wird eine Ausführung der Erfindung beschrieben in der die positiven und negativen Zonen parallel nebeneinander angeordnet sind, so daß der Gasstrom gleichzeitig durch mehrere Zonen strömen kann. Am Vorrichtungsausgang strömt das Gas aus den Zonen in Form von positiv und negativ aufgeladenen Schichten heraus. Jede Elektrode kann gleichzeitig Sprühelektrode 1 und Gegenelektrode 2 sein.In Fig. 2 an embodiment of the invention is described in which the positive and negative zones are arranged in parallel next to each other, so that the gas flow can flow through several zones simultaneously. At the exit of the device, the gas flows out of the zones in the form of positively and negatively charged layers. Each electrode can be spray electrode 1 and counter electrode 2 at the same time.

Die Schnittkanten 5 der Elektroden am Gausaustritt sind mit Verzahnungen 6, Spitzen 7, Stiften 8 oder mit Sprühdrähten 9 versehen, und sie sind Entladungsquellen. Folglich werden in den Zonen (+) ein Gasstrom mit positiven Ionen und in den Zonen (-) mit negativen Ionen erzeugt.The cut edges 5 of the electrodes at the outlet of the gauze are provided with teeth 6 , tips 7 , pins 8 or with spray wires 9 , and they are sources of discharge. As a result, a gas flow with positive ions is generated in the zones (+) and with negative ions in the zones (-).

Die Spannungsversorgung wird von einer Hochspannungsquelle gewährleistet. The power supply is from a high voltage source guaranteed.  

Als Ergebnis wird der Gasstrom bei Austritt aus der Vorrichtung abwechselnd positiv und negativ in Form von aufgeladenen Schichten herausströmen.As a result, the gas flow will exit alternately positive and from the device negative in the form of charged layers flow out.

Die Ausführung wird eine wichtige Rolle bei Der Anwendung als Neutralisator von elektrischen Ladungen in den Einsatzgebieten wie z. B. in Produktionsräume für mikroelektronische Bauelemente haben.Execution will play an important role in Use as a neutralizer of electrical Charges in areas of application such as B. in Production rooms for microelectronic components to have.

Die unerwünschten Auswirkungen elektrostatischer Ladungen auf Produkte der Mikroelektronik und die Notwendigkeit der ständigen Beseitigung dieser elektrostatischen Ladungen sind bekannt und können mit dieser Erfindung wirksam beseitigt werden.The undesirable effects of electrostatic Charges on products of microelectronics and the need for constant elimination these electrostatic charges are known and can be effectively eliminated with this invention will.

Der gegenwärtige Stand der Technik bietet eine unwirksame Lösung und zwar die Anwendung von Ionisatoren, die mit einer Wechselspannung versorgt und bei der mit jeder Halbwelle Ionen unterschiedlicher Polarität erzeugt werden. Diese positiven und negativen Ionenlawinen werden von einem laminaren Luftstrom zu den Objekten die elektrisch entladen werden sollen, transportiert. Wegen der intervallartigen Erzeugung von Ionen kommt es zu Vermischungen im Gasstrom, wobei sich die positiven Ionen mit den negativen Ionen zum großen Teil gegenseitig neutralisieren.The current state of the art offers one ineffective solution, namely the application of Ionizers that are supplied with an alternating voltage and with ions with every half wave different polarity are generated. These will be positive and negative ion avalanches from a laminar flow of air to the objects to be discharged electrically. Because of the interval-like generation of ions there is mixing in the gas stream, whereby the positive ions with the negative ions for largely neutralize each other.

Bei großen Abständen zum Objekt wird die Wirksamkeit des Ionisators stark reduziert. In der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit der die Aufhebung von Ladungen wirksam verhindert werden kann. Der Ionisator erzeugt Ionenschichten, die in erheblich größeren Abständen zum Objekt wirksam sind. If the distances to the object are large, the effectiveness becomes of the ionizer greatly reduced. In the present invention is a method and Device described with the lifting of Charges can be effectively prevented. The ionizer creates ion layers that are in significantly larger distances to the object are.  

In Fig. 3 wird eine weitere Ausführung der Vorrichtung dargestellt. In diesem Fall befinden sich die positiven Zonen und die negativen Zonen zwischen den axial angeordneten Zylindern, so daß der Gasstrom gleichmäßig durch alle Zonen, also zwischen den konzentrisch angeordneten Zylindern hindurchströmt.In Fig. 3 shows a further embodiment of the device is illustrated. In this case, the positive zones and the negative zones are located between the axially arranged cylinders, so that the gas flow flows uniformly through all zones, that is to say between the concentrically arranged cylinders.

Beim Gasaustritt aus der Vorrichtung erhält man konzentrisch, zylindrische Schichten von positiven und negativen Ionen.When gas escapes from the device one concentric, cylindrical layers of positive and negative ions.

In der genannten Ausführung ist in jede Elektrode ein leitfähiger Metallzylinder, eingeführt zwischen zwei anderen Zylindern, die an der Gasausströmkante mit Verzahnungen 6, Spitzen 7, Stiften 8 oder Sprühdrähten 9 versehen sind.In the above-mentioned embodiment, a conductive metal cylinder is inserted into each electrode, between two other cylinders, which are provided with teeth 6 , tips 7 , pins 8 or spray wires 9 on the gas outflow edge.

Weiterhin ist ersichtlich, daß alle inneren Zylinder im Durchmesser und in der Länge abgestuft kleiner sind und vom Außenzylinder umschlossen werden.It can also be seen that all inner Graduated cylinders in diameter and length are smaller and from the outer cylinder be enclosed.

In Fig. 4 wird eine umgekehrte Anwendung der Vorrichtung wie in Fig. 3 gezeigt, wobei um den langen, inneren Zylinder alle anderen äußeren, kürzeren Zylinder abgestuft angeordnet sind. Auch diese Zylinder können am Gasaustrittsende den Schnittkanten 5, Verzahnungen 6, Spitzen 7, Stifte 8 oder andere Formen haben. FIG. 4 shows a reverse application of the device as shown in FIG. 3, with all the other outer, shorter cylinders being arranged in steps around the long, inner cylinder. These cylinders can also have cut edges 5 , teeth 6 , tips 7 , pins 8 or other shapes at the gas outlet end.

Die axial angeordneten Zylinder sind an verschiedene Potentiale angeschlossen.The axially arranged cylinders are on different potentials connected.

Auch in dieser Ausführung ist jede Elektrode auf einem seiner Abschnitte Sprühelektrode und auf einem seiner anderen Abschnitte Gegenelektrode 2. In this embodiment, too, each electrode is spray electrode on one of its sections and counter electrode 2 on one of its other sections.

In den Fig. 5 und 6 werden die Ausführungen ähnlich wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Gasstrom zwischen den Elektroden durchströmt die Vorrichtungen in umgekehrter Richtung. In diesem speziellen Fall haben die Elektroden eine Doppelfunktion. Sie erhalten die Funktion eines Kollektors und im Randbereich der Zylinder die Funktion einer Sprühelektrode.In FIGS. 5 and 6, the embodiments are similar to FIGS. 3 and 4. The gas flow between the electrodes flows through the devices in the opposite direction. In this special case, the electrodes have a double function. You get the function of a collector and in the edge area of the cylinder the function of a spray electrode.

Eine erhebliche Anzahl von elektrisch geladenen Teilchen wird auf den Oberflächen der Gegenelektroden 2 fixiert.A considerable number of electrically charged particles are fixed on the surfaces of the counter electrodes 2 .

Die Vorrichtungsbeispiele in Fig. 5 und 6 zeigen eine komplette Gasabscheidevorrichtung, in der in dem Gaseintrittsabschnitt eine Ionisatorwirkung und im folgenden Abschnitt bis zum Gasaustritt eine Kollektorwirkung vorhanden ist.The device examples in FIGS. 5 and 6 show a complete gas separation device in which an ionizer effect is present in the gas inlet section and a collector effect in the following section up to the gas outlet.

Die Vorrichtungen 5 und 6 haben somit nicht nur die Funktion als Gerät zur Neutralisierung eines Gasstroms, sondern sind gleichzeitig auch Partikelvorabscheider.The devices 5 and 6 thus not only have the function of a device for neutralizing a gas flow, but are also particle pre-separators at the same time.

  •  1 Sprühelektrode
     2 Gegenelektrode
     3 Hochspannungsquelle
     4 Partikelabscheidevorrichtung
     5 Schnittkanten
     6 Verzahnung
     7 Spitzen
     8 Stifte
     9 Sprühdraht
    10 Staubpartikel     1 spray electrode
    2 counter electrode
    3 high voltage source
    4 particle separator
    5 cut edges
    6 teeth
    7 tips
    8 pens
    9 spray wire
    10 dust particles

Claims (6)

1. Vorrichtung und Verfahren zur Ionisierung oder Neutralisierung eines Gasstroms und der in ihm befindlichen Partikel durch Erzeugung von positiven Ionen in positiv geladenen Zonen, (+) und negativen Ionen in negativ geladenen Zonen (-) mit Hilfe von Sprühelektroden (1) und Gegenelektroden (2), bei der die Schnittkanten (5) der Sprühelektroden (2) mit einer Verzahnung (6), mit Spitzen (7), Stiften (8) oder mit Sprühdrähten (9) ausgerüstet sein können, wobei die positiven oder negativen Zonen gegeneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühelektroden (1) Ionenerzeuger der Zonen oder Zone gleicher Polarität und die Gegenelektroden (2) der Zonen oder Zone mit umgekehrter Polarität am Potential mit gleicher oder unterschiedlicher Höhe, aber mit gleicher Polarität angelegt werden, wobei die Sprühelektroden (1) und die Gegenelektroden (2) gegenseitig isoliert und getrennte separate Bauteile bilden oder jede Elektrode gleichzeitig Sprühelektrode (1) für eine Zone einer bestimmten Polarität und Gegenelektrode (2) für eine benachbarte Zone mit entgegengesetzter Polarität sein kann, wobei die positiv ionisierten Zonen (+) und die negativ ionisierten Zonen beim Durchqueren des Gasstroms nacheinander angeordnet sind, so daß der Gasstrom der Reihe nach durch Zonen unterschiedlicher Polarität oder durch nebeneinander oder konzentrisch ineinander angeordnete Systeme durchströmen kann. 1.Device and method for ionizing or neutralizing a gas stream and the particles in it by generating positive ions in positively charged zones, (+) and negative ions in negatively charged zones (-) with the aid of spray electrodes ( 1 ) and counter electrodes ( 2 ), in which the cut edges ( 5 ) of the spray electrodes ( 2 ) can be equipped with teeth ( 6 ), with tips ( 7 ), pins ( 8 ) or with spray wires ( 9 ), the positive or negative zones being separated from one another characterized in that the spray electrodes ( 1 ) ion generators of the zones or zones of the same polarity and the counter electrodes ( 2 ) of the zones or zones of reversed polarity are applied to the potential with the same or different heights but with the same polarity, the spray electrodes ( 1 ) and the counter electrodes ( 2 ) are mutually insulated and form separate separate components, or each electrode is simultaneously a spray electrode ( 1 ) for a zone of a certain polarity and counterelectrode ( 2 ) for an adjacent zone with opposite polarity, the positively ionized zones (+) and the negatively ionized zones being arranged one after the other when crossing the gas stream, so that the gas stream is in sequence can flow through zones of different polarity or through systems arranged side by side or concentrically one inside the other. 2. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die positiven Zonen (+) und die negativen Zonen (-) mit gleichem oder unterschiedlichem Potential jedoch von derselben Hochspannungsquelle (3) versorgt werden.2. Device and method according to claim 1, characterized in that the positive zones (+) and the negative zones (-) with the same or different potential but are supplied by the same high voltage source ( 3 ). 3. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß der aus den positiven Zonen (+) positiv geladene Gasstrom und der aus den negativen Zonen (-) negativ geladene Gasstrom beim Austritt aus der Vorrichtung, die eine rechteckige oder eine zylindrische oder eine andere geometrische Anordnung sein kann, in Gasschichten mit unterschiedlicher Polarität herausströmt.3. Device and method according to claim 1 to 2 characterized in that the one positively charged from the positive zones (+) Gas flow and that from the negative zones (-) negative charged gas stream as it exits the device, which is rectangular or cylindrical or some other geometric arrangement can be in gas layers with different Polarity flows out. 4. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den nacheinander angeordneten positiv geladenen und den negativ geladenen Zonen eine elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung zur Trennung von Feststoffpartikeln aus den Gasströmen entsteht. 4. The device and method according to claim 1 to 3 characterized in that between the consecutively arranged positive charged and the negatively charged zones an electrostatic particle separator for the separation of solid particles arises from the gas flows.   5. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander oder konzentrisch ineinander angeordnete positive Ionisierungszonen und negative Ionisierungszonen entstehen, die die Funktionen einer doppelionisierenden Stufe eines elektrostatischen Partikelabscheiders haben, der aus dem hindurchströmenden Gasstrom Staubpartikel (10) eliminiert und damit die Funktion eines elektrostatischen Vorabscheiders erfüllt.5. The device and method according to claim 1 to 4, characterized in that side by side or concentrically arranged positive ionization zones and negative ionization zones arise, which have the functions of a double ionizing stage of an electrostatic particle separator, which eliminates dust particles ( 10 ) from the gas stream flowing through and thus the Function of an electrostatic pre-separator fulfilled. 6. Vorrichtung und Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß sich die positiven und die negativen Zonen nebeneinander oder konzentrisch zylindrisch innerhalb der Vorrichtung befinden, so daß der Gasstrom gleichmäßig durch alle Zonen geleitet wird, wobei jede Elektrode auf einer seiner Seiten eine längere Gegenelektrode (2) als sie selbst und auf der anderen Seite eine kürzere hat.6. The device and method according to claim 1 to 5, characterized in that the positive and the negative zones are side by side or concentrically cylindrical within the device, so that the gas flow is evenly passed through all zones, with each electrode on one of its sides a longer Counter electrode ( 2 ) than itself and on the other side has a shorter one.
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