DE4426081B4 - Gasreinigungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Gasreinigungsvorrichtung bestehend aus einem Gehäuse (10) mit einer Einlaßöffnung (14) und einer Abgasöffnung (15) und wenigstens mit einem dazwischen liegenden Gebläse (12) mit wenigstens einem Blatt (11), sowie einer Einrichtung zur Erzeugung einer Glimmentladung zwischen Gehäuseinnenwand (13) und Gebläseblatt, umfassend eine Magnetschicht (17) auf der Gehäuseaußenseite sowie Elektroden an der Gehäuseinnenfläche (19a) und zumindest an der Gebläseblattspitze (19b), wobei die Innenwand des Gehäuses und/oder das Gebläseblatt mit einer katalytisch wirksamen Metallschicht versehen sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasreinigungsvorrichtung. Insbesondere betrifft sie eine Gasreinigungsvorrichtung zum Reinigen von mit Schadstoffen verunreinigten Gasen, die von Fabriken und Kraftfahrzeugen abgegeben werden.
  • Bei der Entwicklung industrieller Technologie haben gefährliche Schadstoffe, die in Abgasen enthalten sind, welche von verschiedenen Fabriken abgegeben werden, die Gesundheit von Anwohnern geschädigt, haben Krankheiten des Atmungssystems herbeigeführt, z.B. Asthma, und die Luftverunreinigung ursächlich bedingt, wie es wohl bekannt ist. In den letzten Jahren und zusammen mit der industriellen Entwicklung insbesondere der Automobilindustrie haben Schadstoffgase, z.B. COx, NOx, SOx etc., die von Kraftfahrzeugen, insbesondere Dieselmotor-Kraftfahrzeugen ausgestoßen werden, die Gesundheit von Anwohnern entlang der Straßen geschädigt und auch eine allgemeine Luftverunreinigung bzw. atmosphärische Verunreinigung herbeigeführt. Dies ist zu einem ernsten Problem in der ganzen Welt geworden und Maßnahmen dagegen sind dringend erforderlich.
  • Als Maßnahme sind verschiedene Abgasreinigungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, insbesondere auch großräumige Vorrichtungen für Abgase, die von Fabriken abgegeben werden, und vergleichsweise kompakte Vorrichtungen, die für Kraftfahrzeuge erforderlich sind. In diesen herkömmlichen Gasreinigungsvorrichtungen ist es notwendig geworden, eine Vielzahl von vergleichsweise groß bemessenen Vorrichtungen zu kombinieren oder eine große Menge eines Katalysators zum Zwecke der Verstärkung der Reinigungsfähigkeit für mit Schadstoffen verunreinigte Gase zu verwenden, was wiederum seinerseits das Problem verursacht, daß die Gasreinigungsvorrichtung zu groß und zu teuer wird. Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, die auf die Verminderung der Größe und Kosten solcher Vorrichtungen zielen. Ein wirksames Beispiel derartiger Vorrichtungen ist eine Gasreinigungseinrichtung, die eine Plasmaentladung verwendet.
  • Solche Vorschläge sind jedoch hinsichtlich des Niveaus der Reinigungsfähigkeit noch unbefriedigend. Die Verwaltungen einzelner Länder können den gegenwärtig sehr langsamen Fortschritt der Maßnahmen gegen verunreinigende Gase nicht länger hinnehmen und benötigen fortgeschrittenere Maßnahmen.
  • Unter diesen Umständen ist kürzlich eine wiksame Gasreinigungsvorrichtung vorgeschlagen worden, bei der eine Gasreinigungstechnik unter Verwendung eines Katalysators kombiniert ist mit einer Gasreinigungstechnik, bei der eine Plasmaentladung verwendet wird ("Shingaku Gihou", 1993/01, Denshi Joho Tsushin Gakkai). Gemäß diesem Bericht wird ein Katalysator-Plasmareaktorelement unter Verwendung eines Rietschalters bzw. Rohrschalters verwen det, um die Schadstoffgase, z.B. NOx, SOx und COx zu zerlegen bzw. aufzuspalten, um dadurch die katalytische Wirkung der Rh-Kontaktpunktmetalle mit der gaszersetzenden Wirkung des Plasmas zu kombinieren, die durch Glühentladung erzeugt wird, um eine wirksame Reinigung der mit Schadstoffen verunreinigten Gase zu erreichen.
  • Dieser Bericht offenbart jedoch nur eine grundlegende Theorie eines Systems, das mit Schadstoffen verunreinigte Gase wirksam reinigen kann, offenbart jedoch keinen speziellen Aufbau einer Vorrichtung, die diese Theorie umsetzt.
  • Die DE 38 08 182 A1 offenbart eine Gasreinigungsvorrichtung mit einem Gehäuse und einem darin zwischen Einlaßöffnung und Abgasöffnung angebrachten Gebläse. Diese Reinigungsvorrichtung entfaltet ihre Wirkung durch ultraviolett-induzierte Oxidation.
  • Die DE 36 26 002 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Reinigung von Gasen nach dem Prinzip der elektrostatischen Abscheidung.
  • Die US-PS 4 253 852 offenbart eine Luftreinigungsvorrichtung umfassend ein elektrostatisches Partikelfilter mit einer zusätzlichen Funktion zur Anreicherung der gefilterten Luft mit freien Ionen, die US-PS 4 098 578 eine Gasreinigungsvorrichtung, worin Schadbestandteile in dem zu reinigenden Gas durch Ionisierung zerstört oder reaktionsbereit gemacht werden.
  • US-PS 4 318 894 beschreibt eine Vorrichtung zur Abgasreinigung durch Katalyse, die DE 36 08 291 A1 die Abscheidung von Schadstoffen aus den Abgasen durch Elektronenbestrahlung, die DE 36 16 800 A1 eine Einrichtung zum Bestrahlen strömender Medien, wobei diese beim Durchgang durch eine Reaktionskammer mit Strahlung einer Strahlenquelle bestrahlt werden und die US-PS 3 285 709 eine Vorrichtung zur Abgasreinigung durch elektrisch gezündete Nachverbrennung.
  • Die US-PS 4 376 637 offenbart ein Partikelfilter für Abgase, insbesondere zur Beseitigung von Kohlenstoffpartikeln, wobei die Kohlenstoffpartikel beim Durchgang zwischen Hochspannungselektroden einen Überschlag auslösen, durch welchen die Kohlenstoffpartikel teilweise verdampft werden und welche ihre Verbrennung herbeiführt.
  • Die US-PS 4 427 418 beschreibt ein Partikelfilter, in dem ein zu reinigender Gasstrom wahlweise über verschiedene Wege führbar ist, wobei auf den zwei Wegen angeordnete Filtermaterialien erhitzbar sind, um darin gefangene Partikel abzubrennen.
  • Die US-PS 4 717 806 beschreibt einen Plasmareaktor, welcher zum Reinigen von darin eingebrachten Gegenständen benutzt werden soll, die US-PS 4 954 320 eine Vorrichtung zur Luftreinigung durch katalytische Umsetzung in einem Reaktorbett, wobei der Gasfluß durch den Reaktor allein durch Druckdifferenz an Ein- und Ausgang aufrechterhalten wird.
  • Die US-PS 5 098 671 offenbart einen Ozongenerator, die US-PS 5 196 670 einen Plattengenerator und die US-PS 3 957 392 offenbart die Anordnung von Schaufeln in einem Turboantrieb.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen praktisch brauchbaren Aufbau für eine durch Katalyse und Plasma wirksame Gasreinigungsvorrichtung anzugeben. Diese Aufgabe wird erfüllt durch die Gasreinigungsvorrichtung des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt vorzugsweise eine Gasreinigungsvorrichtung, bei der ein Einlaßgas, das in die Leitung eingeführt wird, einem rotierenden Gebläse unterworfen wird, um dadurch Turbulenz zu erzeugen und eine Glühentladung bzw. Glimmentladung in einem kleinen Spalt zwischen dem sich drehenden Blatt und dem Gehäuse zu erzeugen, wobei das Plasma dazu dient, das Gas zu reinigen und/oder in Kontakt gebracht wird mit einer Schicht aus Katalysatormetall, die auf der Oberfläche des sich drehenden Blattes und/oder auf der Innenwand des Gehäuses gebildet ist, wobei die Kontaktfläche durch die Turbulenz erhöht wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung.
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasreinigungsvorrichtung zeigt.
  • 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1.
  • 3 ist eine Schnittansicht, die eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gasreinigungsvorrichtung zeigt.
  • 4 ist eine Grafik, welche die Frequenzabhängigkeit des in Beispiel 1 erzielten Gaszersetzungsvermögens zeigt.
  • 5 ist eine Grafik, welche die Glühentladungs-Stromabhängigkeit des in Beispiel 1 erzielten Gaszersetzungsvermögens zeigt.
  • 6 zeigt eine Ausführungsform der Schnittform des sich drehenden Blattes des in Beispiel 2 benutzten Gebläses.
  • 7 zeigt eine Ausführungsform der Aufsichtsform des sich drehenden Blattes des in Beispiel 2 benutzten Gebläses.
  • 8 ist eine Seitenschnittansicht, welche eine Ausführungsform der Gasreinigungsvorrichtung zeigt, die mit dem Deoxydierungsmechanismus in Beispiel 3 eingebaut ist.
  • 9 ist eine Seitenschnittansicht, die eine Ausführungsform der Gasreinigungvorrichtung zeigt, bei der ein Magnet auf der Außenwand des Gehäuses vorgesehen ist und Elektroden auf der Innenwand und dem Gebläse vorgesehen sind.
  • 10 zeigt als Modell den Zustand des erzeugten Plasmas in der in 9 gezeigten Vorrichtung.
  • 11 zeigt eine Ausführungsform des Deoxydierungsmechanismusses der vorliegenden Erfindung.
  • 12 zeigt das in 11 gezeigte Deoxydierungselement von der linken oder rechten Seite aus gesehen.
  • 13 zeigt die Deoxydierungseinheit, versehen mit dem in 11 gezeigten Deoxydierungsmechanismus, gesehen aus axialer Richtung.
  • 14 zeigt eine Ausführungsform des Deoxydierungsmechanismus der vorliegenden Erfindung.
  • 15 ist eine Schnittansicht, welche ein weitere Ausführungsform des Gebläses der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 16 ist eine Vorderansicht, welche die Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in Anwendung auf Lichtmasten zeigt, die an einer Straße angeordnet sind.
  • 17 ist eine Aufsicht von 16.
  • In den Figuren ist ein Gehäuse 10, ein sich drehendes Blatt bzw. eine Lamelle 11, ein Blatt bzw. eine Lamelle 11, ein Gebläse 12, eine Innenseite 13, eine Einlaßöffnung bzw. Ansaugöffnung 14, eine Abgasöffnung 15, eine erste Deoxydierungseinheit 16, ein Magnet 17, eine Elektrode 19, ein Deoxydierungsmechanismus 20, eine zweite Deoxydierungseinheit 22, ein Gasfluß-Änderungelement 25, eine Zelle 23, ein erstes Ventil (Änderungseinrichtung) 28, ein zweites Ventil (Änderungseinrichtung) 30, eine Anode 32, eine Kathode 34 und eine Gasreinigungsvorrichtung 38 gezeigt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, die ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung und einer Abgasöffnung und mit wenigstens einem Gebläse mit wenigstens einem Blatt zwischen den Öffnungen, aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, bei der ein Gasfluß-Änderungselement mit wachsendem Außendurchmesser in der Einlaßgas-Strömungsrichtung vorgesehen ist an der Einlaßöffnungsseite bezüglich des sich drehenden Blattes des Gebläses.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, bei der das Gasfluß-Änderungselement von konischer Form ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, bei der eine Vielzahl von sich drehenden Blättern an ein und derselben Drehwelle vorgesehen sind und sich zusammen mit der Welle drehen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der eine Vielzahl von sich drehenden Blättern vorgesehen sind an ein und derselben sich drehenden Welle, wobei jedes Blatt unabhängig von der Welle mit relativer Drehung dreht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, bei der das sich drehende Blatt einen stufenförmigen Querschnitt in der Drehrichtung hat.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, bei der das sich drehende Blatt eine von links nach rechts unsymmetrische Flächenform hat.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, bei der das sich drehende Blatt eine in der Länge teilweise unterschiedliche Form hat.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der wenigstens zwei der zuvor genannten Merkmale des Blattes kombiniert sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der das sich drehende Blatt auf seiner Oberfläche eine feste Metallschicht trägt, die eine katalytische Aktivität bzw. Wirksamkeit hat.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Metallschicht fest auf wenigstens einem sich drehenden Blatt in einem Zustand vorgesehen ist, in dem eine Vielzahl von Metallen offen bzw. freiliegen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der unterschiedliche Metalle fest vorgesehen sind jeweils auf wenigstens zwei sich drehenden Blättern als die Metallschichten.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Metallschicht gebildet wird durch Vorsehen einer Vielzahl von Metallen in einen geschichteten Zustand auf wenigstens einem sich drehenden Blatt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Innenwand des Gehäuses von zylindrischer Form ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Innenwand eine unebene bzw. ungleichmäßige Oberfläche hat.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Innenwand des Gehäuses geneigt bzw. angeschrägt ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Metallschicht mit katalytischer Wirksamkeit fest auf der Innenwand des Gehäuses vorgesehen ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Metallschicht, die fest auf der Innenwand vorgesehen ist, aus einer Vielzahl von Metallen in offengelegtem Zustand zusammengesetzt ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der die Metallschicht, die fest auf der Innenwand vorgesehen ist, sich in einem Zustand befindet, bei dem Schichten einer Vielzahl von Metallen übereinander geschichtet sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, die in der Metallschicht fest auf der Oberfläche des sich drehenden Blattes und der Innenwand des Gehäuses vorgesehen ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der eine Magnetschicht auf der Außenfläche des Gehäuses vorgesehen ist, eine Elektrode (a) auf der Innenfläche des Gehäuses, und eine Elektrode (b) auf wenigstens der Spitze des Gebläses, die der Innenwand gegenüberliegt, wobei eine Hochfrequenz über die zwei Elektroden anlegbar ist, um ein Plasma mit hoher Dichte zu erzeugen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der das Gebläse durch den Druck des Einlaßgases drehbar ist, welches durch die Einlassöffnung geblasen wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der das Gebläse durch eine Stromquelle bzw. Leistungsquelle drehbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der die Metallschicht vorgesehen wird durch Befestigen wenigstens eines Edelmetalls, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Platin, Palladium, Ruthenium und Rhodium besteht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der ein Deoxydierungsmechanismus vorgesehen ist zwischen der Einlaßöffnung und dem Gebläse.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der der Desoxydierungsmechanismus durch heizbare Drähte gebildet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der die Drähte in einer maschenähnlichen bzw. siebähnlichen Form sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der der Deoxydierungsmechanismus durch Rohre gebildet ist, die mit Silberpulver gefüllt und mit einer Heizeinrichtung auf ihrer Außenwand ausgerüstet sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der der Deoxydierungsmechanismus einen Elektrodenaufbau hat, bei dem eine Außenelektrode aus stabilisiertem Zirkoniumoxid gemacht ist, und eine Innenelektrode aus Kupfer gemacht ist und durch Sputtern betrieben wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der der Deoxydierungsmechanismus aus Kupfer gemacht ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der der Deoxydierungsmechanismus aus pulverförmigen Kupfer gemacht ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung angegeben, in der der Deoxydierungsmechanismus eine waben- bzw. bienenwabenartige Struktur hat, die gebildet ist aus einer Zusammensetzung einer Vielzahl von Zellen mit einer kupferbeschichteten Innenwand.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, die aufweist: Eine erste und zweite Deoxydierungseinheit, die jeweils den Deoxydierungsmechanismus und zwei Leitungen enthalten, nämlich eine zum Aufnehmen von mit Schadstoffen verunreinigtem Gas und die andere zur Verbindung mit der Reinigungseinheit für mit Schadstoffen verunreinigtes Gas; eine Änderungseinrichtung zum Auswählen aus einem ersten Zustand, bei dem beide Leitungen der ersten Deoxydierungseinheit geöffnet sind, wogegen beide Leitungen der zweiten Deoxydierungseinheit geschlossen sind, und einem zweiten Zustand, bei dem beide Leitungen der ersten Deoxydierungseinheit geschlossen sind, wogegen beide Leitungen der zweiten Deoxydierungseinheit geöffnet sind; und wenigstens eine Druckreduzierungseinrichtung, die den Druck der zweiten Einheit im ersten Zustand reduziert und den Druck der ersten Einheit in dem zweiten Zustand reduziert, und eine Heizeinrichtung, die die zweite Deoxydierungseinheit in dem ersten Zustand aufheizt und die erste Deoxydierungseinheit in dem zweiten Zustand aufheizt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der der Deoxydierungsmechanismus vermindert ist, und zwar nach der Deoxydierungsbehandlung, durch Erwärmung des Gases selbst.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, die eine Wasserstoff-Versorgungseinrichtung aufweist, die versehen ist mit einer wasserstoffaborbierenden Legierung und geeignet ist, Wasserstoff der zweiten Deoxydierungseinheit in dem ersten Zustand von der wasserstoffabsorbierenden Legierung zuzuführen und Wasserstoff der ersten Deoxydierungseinheit in dem zweiten Zustand von der wasserstoffabsorbierenden Legierung zuzuführen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen, in der der Deoxydierungsmechanismus gebildet ist durch eine Anode, die vorgesehen ist auf der oberstromigen Seite der Gasleitung, eine Kathode, die der Anode gegenüberliegt, eine Einrichtung zum Anlegen einer elektronischen Spannung über die Anode und die Kathode, sowie Zink, Zinkoxid, Indium oder Indiumoxid, vorgesehen zwischen der Anode und der Kathode an der Kathodenseite.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Gasreinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Abgases von einem Motor vorgesehen, in der die Gasreinigungseinrichtung auf das Abgassystem eines Industriemotors angewendet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Reinigungssystem für mit gasförmigen Schadstoffen verunreinigtes Gas vorgesehen, in dem die Gasreinigungsvorrichtung angewendet wird auf wenigstens einen Teil eines Außengebäudes oder einer Verstrebung.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Reinigungssystem für mit gasförmigen Schadstoffen verunreinigtes Gas, in dem die Gasreinigungseinrichtung auf Lichtmasten angewendet wird, die eine Straße säumen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Reinigungssystem für mit gasförmigen Schadstoffen verunreinigtes Gas bekannt, in dem die Gasreinigungseinrichtung über einer Kreuzung vorgesehen ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Reinigungssystem für mit gasförmigen Schadstoffen verunreinigtes Gas angegeben, bei dem die Gasreinigungseinrichtung in einem Kamin vorgesehen ist, durch den das Gas strömt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Reinigungssystem für mit gasförmigen Schadstoffen verunreinigtes Gas vorgesehen, das betätigt wird durch Anlegen einer elektrischen Spannung, die von einer Solarbatterie zugeführt wird.
  • Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein in das Gehäuse eingeführtes Gas der Wirkung eines sich drehendes Gebläses un terworfen wird, um dadurch Turbulenz zu erzeugen, die dazu dient, das Gas wirksam mit einem Katalysator zu kontaktieren, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, um dadurch das Gas zu reinigen, und/oder der Wirkung von Plasma unterzogen wird, das durch Glühentladung erzeugt wird, die durch die Drehung des Gebläses verursacht wird. Es ist zu verstehen, daß die Einrichtung von solchem Aufbau eine besonders hervorragende Gasreinigungswirkung liefert.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Gasfluß-Änderungselement mit zunehmendem Außendurchmesser in der Einlaßgas-Strömungsrichtung an der Einlaßöffnungsseite bezüglich dem Drehblatt des Gebläses vorgesehen. Daher stößt das in die Gasreinigungseinrichtung durch die Einlaßöffnung eingeführte Gas gegen die Oberfläche des Gasfluß-Änderungselementes, um einen zu der Innenfläche des Gehäuses gerichteten Gasfluß zu bilden und beispielsweise wenn eine Metallschicht mit einer katalytischen Wirksamkeit auf der Innenwand des Gehäuses gebildet wird, kann das Gas in wirksamen Kontakt mit der Metallschicht gebracht werden, um eine verbesserte Gasreinigung zu erzielen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat das Gasfluß-Änderungelement eine konische Form und das durch die Einlaßöffnung eingeleitete Gas kann wirksam gereinigt werden auf ähnliche Art wie vorstehend beschrieben.
  • Ein einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Vielzahl von Drehblättern vorgesehen, an einer und derselben Drehwelle, und sie drehen zusammen mit der Welle. Bei dieser Ausführungsform wird das in das Gehäuse eingeführte Gas durch ein rotierendes Blatt turbulent gemacht und der Turbulenzgrad wird durch ein weiteres Blatt gesteigert, das sich zusammen mit der Welle dreht, damit sich das Gas in eine breitere Region verteilt, was dazu dient, das Gas wirksamer mit dem Katalysator zu kontaktieren und eine besonders ausgezeichnete Gasreinigungswirkung zu erzielen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Vielzahl von sich drehenden Blättern an ein und derselben Drehwelle vorgesehen und drehen sich jeweils unabhängig von der Welle mit relativer Drehung. In dieser Ausführungsform wird das in das Gehäuse eingeleitete Gas durch ein sich relativ zu der Welle drehendes Blatt turbulent gemacht und der Turbulenzgrad wird verstärkt durch ein anderes Blatt, das sich unabhängig von dem einen Blatt dreht und ebenfalls relativ bezüglich der Welle dreht, um das Gas in einen breiteren Bereich zu verteilen bzw. zu diffundieren, was dazu dient, das Gas mit dem Katalysator effektiver zu kontaktieren und eine ausgezeichnete Gasreinigungswirkung zu erzielen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Metallschicht mit katalytischer Wirksamkeit, welche auf wenigstens einer Seite der Innenwand des Gehäuses gebildet ist, durch Palladium gebildet. Wasserstoff wird selektiv eingefangen bzw. absorbiert, wodurch CmHn in dem Gas in Kohlenstoff und Wasserstoff zerlegt wird. Somit zeigt diese Ausführungsform eine besonders hervorragende Wirkung bei der Beseitigung von CmHn.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Magnetschicht auf der Außenfläche des Gehäuses vorgesehen, eine Elektrode (a) auf der Innenfläche des Gehäuses, und eine Elektrode (b) auf wenigstens der Spitze des Gebläses, die der Innenwand gegenüberliegt, und eine Hochfrequenz ist über die zwei Elektroden anlegbar, um ein Plasma mit hoher Dichte zu erzeugen. In dieser Ausführungsform dient das Plasma dazu, die Schadstoffgase, z.B. NOx wirksam zu spalten.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das durch die Einlaßöffnung eingeleitete Gas in Kontakt gebracht mit einem Deoxydierungselement bevor es in Kontakt kommt mit dem Gebläse, um den Sauerstoffgehalt so weit wie möglich zu senken, um dadurch eine wirksame Reinigung des Gases durchzuführen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein aus Kupfer gemachtes Deoxydierungselement auf der oberstromigen Seite der Schadstoff-Entfernungeinheit in der Leitung des Gases vorgesehen. In dieser Ausführungsform wird das Abgas nicht direkt der Schadstoff-Entfernungseinheit zugeführt, sondern wird dem Deoxydierungselement zugeführt. Sauerstoff, der in dem Gas enthalten ist, kommt in Kontakt mit dem Deoxydierungselement und unterliegt der Reaktion Cu + O > CuO, das somit aus dem Gas entfernt wird. Das sauerstoffreie Abgas wird dann der Schadstoff-Entfernungseinheit zugeführt, wo das schadstoffhaltige Gas gereinigt wird. In der vorliegenden Erfindung wird das schadstoffhaltige Gas in einem sauerstoffreien bzw. verarmten Zustand in der Luftschadstoff-Entfernungseinheit gereinigt, und somit werden Reaktionen zur Erzeugung von NO und CO unterdrückt, wodurch Luftschadstoffe, z.B. NOx und COx wirksam entfernt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Deoxydierungselement aus pulverförmigem Kupfer gemacht. In dieser Ausführungsform wird ein Abgas in Kontakt gebracht mit pulverförmigem Kupfer mit einem großen Oberflächengebiet bevor es der Luftschadstoff-Entfernungseinheit zugeführt wird, wodurch Sauerstoff effektiver entfernt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Deoxydierungsmechanismus eine wabenartige Struktur bzw. einen wabenartigen Aufbau, der zusammengesetzt ist aus einer Vereinigung einer Vielzahl von Zellen mit einer kupferbeschichteten Innenwand. In dieser Ausführungsform wird das Abgas in ein weites Kupfergebiet eingebracht, bevor es der Luftschadstoff-Entfernungseinheit zugeführt wird, um dadurch in wirksamerer Weise Sauerstoff aus dem Abgas zu entfernen. Da ferner der Deoxydierungsmechanismus einen wabenartigen Aufbau hat, strömt das Gas äußerst sanft durch ihn hindurch.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine erste und eine zweite Deoxydierungseinheit und eine Änderungseinheit vorgesehen, und wenn ein erster Zustand durch die Veränderungseinrichtung ausgewählt ist, gelangt das Abgas durch die erste Deoxydierungseinheit, wo das Abgas in Kontakt kommt mit dem Deoxydierungselement, um dieses der Reaktion CuO + O > CuO, wodurch Sauerstoff entfernt wird, und das sauerstoffreie Abgas wird dann der Luftschadstoff-Entfernungseinheit zugeführt.
  • Wenn das Deoxydierungselement der ersten Deoxydierungseinheit eine ausreichende Deoxydierungsfähigkeit verliert, wird die Änderungseinrichtung betätigt, um den Zustand in einen zweiten Zustand zu überführen bzw. zu ändern. In diesem zweiten Zustand gelangt das Abgas durch die zweite Deoxydierungseinheit, wobei es in Kontakt kommt mit dem Deoxydierungselement, um Sauerstoff in derselben Weise wie zuvor bezüglich des ersten Zustands beschrieben zu entfernen, wobei das sauerstoffreie Abgas sodann der Luftschadstoff-Entfernungseinheit zugeführt wird, um das Abgas wirksam zu reinigen. In diesem zweiten Zustand ist der Druck in der ersten Deoxydierungseinheit vermindert durch eine Druckreduziereinrichtung, und zwar ausreichend, um das Kupferoxid darin zu reduzieren.
  • Somit wird das Kupferoxid zu Kupfer reduziert und die erste Deoxydierungseinheit kann wiederum das Abgas deoxydieren. Wenn das Deoxydierungelement der zweiten Deoxydierungseinheit seine ausreichend Deoxydierungsfähigkeit verliert, wird die Änderungseinrichtung betätigt, um den Zustand in den ersten Zustand zu ändern. In diesem Zustand gelangt das Abgas wiederum durch die Deoxydierungseinheit, wobei es in Kontakt kommt mit dem regenerierten Deoxydierungselement, um Sauerstoff in derselben Weise wie zuvor beschrieben zu entfernen, worauf das sauerstoffreie Abgas sodann der Luftschadstoff-Entfernungseinheit zugeführt wird. In diesem ersten Zustand wird die erste Deoxydierungseinheit durch eine Druckreduziereinheit ausreichend genug reduziert, um das darin befindliche Kupferoxid zu reduzieren. Somit wird das Kupferoxid zu Kupfer reduziert und das Deoxydierungselement gewinnt seine ausreichende Deoxydierungfähigkeit. Wie oben beschrieben kann in dieser Ausführungsform das Deoxydierungselement mit verminderter Deoxydierungsfähigkeit regeneriert werden, um wiederum eine ausreichende Deoxydierungsfähigkeit zu gewinnen durch dessen Reduzierung unter reduziertem Druck während einer Zeitdauer, bei der die Deoxydierungbehandlung des Abgases unter Verwendung eines weiteren Deoxydierungselementes durchgeführt wird. Auf diese Weise wird die Wartung des Austausches des Deoxydierungselementes gegen ein neues vorgenommen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Deoxydierungselement mit verminderter Deoxydierungsfähigkeit regeneriert werden, um wieder eine ausreichende Deoxydierungsfähigkeit zu gewinnen, indem es erhitzt wird während einer Zeitdauer, in der die Deoxydierungsbehandlung des Abgases durchgeführt wird, und zwar unter Verwendung eines weiteren Deoxydierungselementes.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, und zwar zusätzlich zu der Druckreduziereinrichtung, um die zweite Deoxydierungseinheit in dem ersten Zustand und die erste Deoxydierungseinheit in dem zweiten Zustand aufzuheizen. Daher kann in dieser Ausführungsform ein Deoxydierungselement mit verminderter Deoxydierungsfähigkeit wirksamer regeneriert werden, um wiederum eine ausreichende Deoxydierungsfähigkeit zu erhalten, indem es sowohl aufgeheizt als auch reduziert wird, wodurch die Reduktionsreaktion beschleunigt wird, und zwar während der Zeitdauer, in der die Deoxydierungbehandlung des Abgases unter Verwendung eines weiteren Deoxydierungselementes durchgeführt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird während der Durchführung der Deoxydierungsbehandlung durch eines der Deoxydierungselemente in der ersten Deoxydierungseinheit und der in der zweiten Deoxydierungseinheit Wasserstoff dem anderen Deoxydierungselement zugeführt durch eine Wasserstoffzuführeinrichtung, um Kupferoxid zu Kupfer zu reduzieren (CuO + H2 > Cu + H2O).
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Gasreinigungsvorrichtung angewandt auf ein Abgassystem eines Kraftfahrzeugs. In dieser Ausführungsform wird der zuvor genannte Deoxydierungsmechanismus, der für die Deoxydierungsbehandlung verwendet wurde, durch das Abgas des Kraftfahrzeug erwärmt, um das Deoxydierungselement für dessen Regeneration zu reduzieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Kathode und eine Anode, die einander gegenüberliegen, in der Leitung des luftschadstoffhaltigen Gases an der oberstromigen Seite der Luftschadstoff-Entfernungseinheit vorgesehen, und ein Deoxydierungselement, das aus Zink oder Indium gebildet ist, ist zwischen der Anode und der Kathode und an der Kathodenseite vorgesehen. In dieser Ausführungsform wird das Abgas nicht direkt in die Luftschadstoff-Entfernungseinheit eingeleitet, sondern zunächst in das Deoxydierungselement eingeführt. Der in dem Abgas enthaltene Sauerstoff kommt in Kontakt mit Zink oder Indium oder mit einem Ort, von dem Sauerstoff durch Sputtern von Zinkoxid (oder Indiumoxid) entfernt wurde, um der Reaktion von Zn + O > ZnO (oder In + O > InO), wodurch der Sauerstoff selektiv gefangen bzw. absorbiert und aus dem Abgas entfernt ist. Das sauerstoffreie Abgas wird sodann der Luftschadstoff-Entfernungseinheit zugeführt, wo das Gas gereinigt wird. Wenn eine elektrische Spannung über die Anode und Kathode angelegt wird, findet ein Entladungsphänomen zwischen den zwei Elektroden statt und durch die Entladung erzeugte Kationen werden zur Kathodenseite beschleunigt und verursachen ein Sputterphänomen, das ZnO oder InO zu Zn oder In umwandelt bzw. reduziert. Somit regeneriert dieses Sputterphänomen das Oxydationselement mit den einfangenen bzw. absorbierten Sauerstoffatomen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Gasreinigungsvorrichtung angewandt auf ein Abgassystem eines Industriemotors. In dieser Ausführungsform wird ein Abgas von dem Industriemotor in der Gasreinigungsvorrichtung gereinigt. Zusätzlich ist der hier benutzte Ausdruck "Industriemotor" so zu verstehen, daß auch Motoren mit umfaßt sind, die in Kraftfahrzeugen, Schiffen, Traktoren, etc. eingesetzt sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Gasreinigungsvorrichtung angewandt auf wenigstens einen Teil von Freigeländegebäude oder andere Einrichtungen, um ein Luftschadstoff-Entfernungssystem zu bilden.
  • Dieses Luftschadstoff-Entfernungssystem kann wirksam mit Schadstoffen belastete Gase zersetzen, die von Kraftfahrzeugen oder Schornsteinen ausgestoßen werden, und zwar durch die Plasmawirkung und den Kontakt mit der zuvor genannten Metallschicht.
  • Die Gasreinigungsvorrichtung kann auf einen Teil von Freigeländegebäuden oder dergleichen angewandt werden, beispielsweise auf Teile von Lichtmasten, die längs der Straßen vorgesehen sind, Einrichtungen, die über einer Kreuzung vorgesehen sind, oder einen Schacht in einem Schornstein, und dient dazu, ausgestoßenes COx, NOx, SOx oder dergleichen Schadstoffgase zu entfernen.
  • Der Mechanismus der Zersetzung der Schadstoffgase arbeitet wie folgt.
  • Eine erste Gasreinigungseinrichtung, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist Plasma.
  • Als Plasma-Erzeugungsmechanismus wird eine Bogenentladung, Koronar-Entladung oder Glühentladung oder dergleichen eingesetzt. Plasma wird erzeugt innerhalb einer Gasreinigungsvorrichtung durch Anlegen einer elektrischen Spannung, wobei die in Kontakt mit dem Plasma gebrachten Schadstoffgase zersetzt bzw. zerlegt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann Plasma erzeugt werden durch Anlegen einer Hochfrequenz zwischen Elektroden, die innerhalb der Gasreinigungsvorrichtung angeordnet sind. Da das Luftschadstoff-Entfernungssystem im Freien angeordnet ist, wird die elektrische Spannung bevorzugt durch Einsatz von Solarenergie angelegt, d.h., einer Solarbatterie, die durch einen Leistungsinverter bzw. Strominverter unterbrochen ist.
  • Das Luftschadstoff-Entfernungssystem der vorliegenden Erfindung dient im wesentlichen für Freigelände-Aufbauten und somit ist eine Vorrichtung am vernünftigsten, bei der die Drehzahl des Gebläses vorausgehend programmiert ist durch einen Steuermechanismus und die eine Solarbatterie als Stromquelle hat.
  • Diese zwei Gaszerlegungseinrichtungen werden kombiniert, um eine wirksame Zersetzung bzw. Zerlegung der Schadstoffgase durchzuführen.
  • Daher kann die Luftverschmutzung wirksam verhindert werden durch Anbringen des Luftschadstoff-Entfernungssystems auf wenigstens einen Teil von Gebäuden oder Verstrebungen, die auf Freigeländeplätzen gebaut sind, auf denen der Verkehr oder die Leitung von Gasen groß ist, z.B. wenn Schornsteine eine große Menge an Schadstoffgasen ausstoßen.
  • In der aktuellen Anwendung des Luftschadstoff-Entfernungssystems auf Freigeländegebäude oder dergleichen können eine Vielzahl von Gasreinigungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in beliebiger Anordnung verwendet werden, wenn die Schadstoffgase in einer solch hohen Konzentration enthalten sind, daß eine einzelne Vorrichtung nicht ausreicht, um das mit Schadstoffen verunreinigte Gas ausreichend zu reinigen. Die Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann jedoch ein mit Schadstoffen verunreinigtes Gas mit einer solchen Wirksamkeit reinigen, daß es nicht notwendig ist, einen sehr breiten Raum in dem Luftschadstoff-Entfernungssystem bereitzustellen. Auch wenn daher eine Vielzahl von Gasreinigungsvorrichtungen vorgesehen sind, wird das ganze System nicht so großräumig, erst recht nicht im Falle einer einzelnen Gasreinigungvorrichtung.
  • Die Gegenstände, auf die das Luftschadstoff-Entfernungssystem angewendet wird, sind nicht besonders begrenzt, solange sie im Freien aufgebaut sind. Als bevorzugte Ausführungsform ist eine Gasreinigungsvorrichtung erläutert, die in einem Lichtmasten eingebaut ist, der längs einer Straße vorgesehen ist, wie in 16 gezeigt, oder ein Luftschadstoff-Entfernungssystem, das in bogenförmigen Streben über einer Kreuzung eingebaut ist.
  • In den letzten Jahren haben sich die Rechtsvorschriften, die Abgasen von Kraftfahrzeugen auferlegt werden, erhöht, was wohl bekannt ist, wobei jedoch der Ausstoß von Schadstoffgasen in die Luft noch immer auf einem gefährlichen Niveau ist. In der Tat sind dieselmotorbetriebene Kraftfahrzeuge in Betrieb, die eine große Menge an NOx oder dergleichen abgeben.
  • Es ist bekannt, daß Kraftfahrzeuge viel mehr Abgase abgeben, wenn sie an einer Kreuzung oder dergleichen anfahren im Vergleich zu dem Zustand der kontinuierlichen Fahrt. Es ist daher zu verstehen, daß die Anwendung des Luftschadstoff-Entfernungssystems auf eine Verstrebung, die über Kreuzungen angeordnet ist, auf der Kraftfahrzeuge fahren, wirksam ist zur Reinigung von mit Schadstoffen verunreinigten Gasen.
  • Eine weitere Ausführungsform in der Anwendung der Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Anwendung auf einen Gasleitungsschacht eines Schornsteins.
  • Schornsteine arbeiten gewöhnlich als Leitungspfad zum Ausstoßen von Schadstoffgasen, die große Mengen von NOx, SOx etc. enthalten. Es ist ersichtlich, daß Schadstoffgas, das von Schornsteinen abgegeben wird, einer der Faktoren für die Umweltverschmutzung ist und es erübrigt sich festzustellen, daß es erforderlich ist, das Abgas in einem Zustand abzugeben, bei dem die im Gas enthaltenen giftigen Komponenten so weit wie möglich zerlegt bzw. zersetzt sind.
  • Daher sind den Abgasen von Fabriken, die sehr schädliche Bestandteile enthalten, z.B. chemischen Fabriken, strenge Rechtsvorschriften auferlegt.
  • Das Luftschadstoff-Entfernungssystem der vorliegenden Erfindung kann ausgezeichnete Gasreinigungswirkungen entfalten, wenn es auf eine Gasleitung eines Schornsteins angewendet wird, der ein giftiges Gas, z.B. NOx, SOx, etc. abgibt.
  • 1 ist eine Seitenschnittansicht, die eine Ausführungsform der Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt und 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1.
  • Ein erstes wichtiges Merkmal der Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung ein Gehäuse 10 mit einer Einlaßöffnung 14 und einer Abgasöffnung 15 aufweist, sowie wenigstens ein Gebläse 12 mit wenigstens einem sich drehenden Blatt 11 zwischen den Öffnungen.
  • Wenigstens ein Gebläse 12 ist innerhalb des Gehäuses 10 vorgesehen. Wenn die Größe des Gehäuses groß genug ist, können zwei oder mehr Gebläse 12 vorgesehen werden. In der vorliegenden Erfindung ist es von Wichtigkeit, daß die Glühentladung in einem schmalen Spalt 19 zwischen dem sich drehenden Gebläse 12 und einer Innenwand 13 des Gehäuses 10 erzeugt wird. Es ist zu bevorzugen im Hinblick auf die Gasreinigungswirkung, daß ein eingeleitetes Gas durch das Innere des Gehäuses 10 in einen turbulenten Zustand gelangt.
  • Zu diesem Zweck hat das bevorzugteste Gehäuse einen derartigen Aufbau, daß das sich drehende Blatt 11 sich in einem bestimmten Abstand bzw. Raum von der inneren Wand 13 des Gehäuses 10 dreht, d.h. die innere Wand 13 in einer zylindrischen Form ist. Eine effektivere Gasreinigungswirkung kann erhalten werden durch zusätzliches Bilden einer Unebenheit an der Innenwandfläche oder einer Neigung der Innenwand oder durch eine Kombination dieser beiden Maßnahmen.
  • Das Gebläse 12 weist im wesentlichen ein sich drehendes Blatt 11 auf, das zwischen den zwei Öffnungen vorgesehen ist, und das sich drehende Blatt 11 kann einen stufenförmigen Querschnitt haben in der Drehrichtung (in 6), eine von rechts nach links gesehen unsymmetrische Flächenform, oder eine teilweise in der Länge unterschiedliche Form. Zwei oder mehr dieser Blätter 11 können in Kombination verwendet werden, um eine bessere Gasreinigungswirkung zu erzielen.
  • Als weitere Ausführungsform des Gebläses 12 ist ein Gebläse erläutert, bei dem das Gasfluß-Wechselelement 25 fest auf dem Gebläse 12 (vgl. 15) vorgesehen ist. Wie in 15 gezeigt, bedeutet dies, daß ein konisches Gasfluß-Änderungselement 25 an der Einlaßöffnungsseite bezüglich des sich drehenden Blattes 11 des Gebläses 12 in dieser Ausführungsform angeordnet ist. Dieses Gasfluß-Änderungselement 25 ist in derartiger Weise eingerichtet, daß es einen wachsenden Außendurchmesser in der Richtung von einer Einlaßöffnung 14 zur Auslaßöffnung 15 aufweist.
  • In dieser Ausführungsform stößt das in das Gehäuse 10 eingeleitete Gas mit der Außenfläche 25A des Gasfluß-Änderungselementes 25 zusammen, und wird sodann zur Innenwand 13 des Gehäuses 10 durch die Außenfläche 25A geführt. Daher kann das Gas sicher zu dem schmalen Spalt zwischen dem Gebläse 12 und der Innenwand 13 geführt werden, wodurch das Gas durch Glühentladung mit äußerster Wirksamkeit gereinigt werden kann.
  • Obwohl das Gasfluß-Änderungselement 25 von konischer Form ist, kann es von anderer Form sein, solange sich der Außendurchmesser fortlaufend von der Seite der Einlaßöffnung 14 zu der Seite der Auslaßöffnung 15 erhöht. Es kann beispielsweise eine dreieckförmige Pyramidenform, eine Pyramidenform oder Kegelstumpfform haben.
  • Als weitere Ausführungsform des Gebläses 12 können zwei sich drehende Blätter fest an einer Drehwelle (nicht gezeigt) befestigt sein. Zusätzlich kann die Drehwelle verbunden sein mit einer Leistungsquelle, und wenn die Welle durch die Leistungsquelle gedreht wird, werden die beiden sich drehenden Blätter ebenfalls zusammen mit der Welle gedreht.
  • In dieser Ausführungsform wird das in das Gehäuse 10 eingeleitete Gas verwirbelt durch eines der Blätter, die zusammen mit der Welle gedreht werden. Das so verwirbelte Gas wird noch mehr verwirbelt durch das andere Blatt, um es breiter zu verteilen, was dazu dient, die Kontaktfläche mit einem Katalysator zu vergrößern, was zu einer höheren Zersetzungswirkung führt. Drei oder mehr sich drehende Blätter können auch verwendet werden zum Bilden einer bevorzugten Turbulenz des Gases, obwohl die obige Beschreibung unter Bezugnahme auf den Fall der Verwendung von zwei sich drehenden Blätter abgefaßt ist.
  • Eine weitere Ausführungsform des Gebläses 12 sieht zwei sich drehende Blätter vor, die drehbar an der Drehwelle gelagert sind, wobei jedes Blatt unabhängig von den anderen gedreht wird. Die Blätter können verbunden sein mit einer Leistungsquelle bzw. Kraftquelle, können aber auch unabhängig gedreht werden durch den Druck des Gases ohne Eingriff der Leistungsquelle bzw. Kraftquelle.
  • In dieser Ausführungsform wird das in das Gehäuse 10 eingeleitete Gas verwirbelt durch eines der Blätter, das relativ zu der Welle gedreht wird. Das so turbulente Gas wird noch turbulenter gemacht durch das andere Blatt, um es breiter zu verteilen, was im Hinblick auf die Reinigungswirkung des Gases bevorzugt ist. Drei oder mehr sich drehende Blätter können auch verwendet werden zum Bilden einer bevorzugten Turbulenz des Gases, obwohl die obige Beschreibung abgefaßt ist unter Bezugnahme auf den Fall der Verwendung von zwei sich drehenden Blättern.
  • Die Einlaßöffnung 14 und die Auslaßöffnung 15 sind bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Gehäuses 10 angeordnet und brauchen nicht in der Mitte jeder Seitenwand des Gehäuses gebildet sein, wie in 1 gezeigt, sondern können von einer beliebigen Form eines Bretterwegs oder Lattengitters sein, das in der Wand an einer Gaseinlaßseite oder an einer Gasauslaßseite gebildet ist. Hinsichtlich der Position der Öffnungen ist zu sagen, daß diese an einem oberen oder unteren Abschnitt des Gehäuses vorgesehen sein können, wie in 3 gezeigt, ebenso wie an der seitlichen Wandseite, wie in 1 gezeigt. In dieser Situation sind die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung bevorzugt so vorgesehen, daß das Gas von einem Ende des Gehäuses 10 zu dem anderen Ende strömt.
  • Ein zweites Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Metallschicht mit katalytischer Wirksamkeit wenigstens auf dem rotierenden Blatt 11 des Gebläses 12 oder der Innenwand 13 des Gehäuses 10 gebildet ist.
  • Metalle mit katalytischer Wirksamkeit sind herkömmlich bekannt und weisen beispielsweise solche Metalle auf, die als Übergangsmetalle klassifiziert sind, z.B. Iridium, Chrom, Cobalt, Zirkonium, Cäsium, Wolfram, Tantal, Titan, Eisen, Tellur, Niob, Nickel, Platin, Vanadium, Hafnium, Palladium, Mangan, Molybdän, Ruthenium, Rhenium, Rhodium, etc.
  • Unter diesen Metallen sind die Edelmetalle, z.B. Platin, Palladium, Ruthenium und Rhodium am bevorzugtesten verwendet.
  • Um die Metallschicht zu bilden wird ein bekanntes Elektroplattierungs- oder chemisches Plattierungsverfahren bevorzugt eingesetzt. Zusätzlich kann irgendein anderes Verfahren, z.B. ein Verfahren zum festen Anordnen einer Metallfolie mit der Hilfe eines Klebstoffs, eingesetzt werden. Bei der Bildung der Metallschicht durch die Plattierungstechnik sind die Plattierungsbedingungen gewöhnlich Raumtemperatur bis 50° C während der Plattierungszeit und 20 Minuten bis 2 Stunden Plattierungszeit, obwohl dies von der Art des Metalls abhängt. Die Metallschicht ist nicht besonders beschränkt auf ihre Dicke, sondern ist bevorzugt in einer Dicke von etwa 3 bis etwa 10 μm gebildet.
  • Die oben erläuterten Metalle mit katalytischer Wirksamkeit sind wirksam zum Reinigen eines Gases, das mit Luftschadstoffen verunreinigt ist, z.B. NOx. Palladium wurde als äußerst wirksam ermittelt zur Entfernung von CmHn n (CH4, C2H4 etc.).
  • Das Gehäuse 10 kann gebildet sein durch Metall, Glas, Keramik oder ein funktionelles Hochpolymermaterial, das die Bildung einer Metallschicht darauf durch Plattieren oder ähnliche Techniken, z.B. Polyphenylen-Äther ermöglicht. Das Gebläse 12, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, soll die Bildung einer Metallschicht auf dem Blatt ermöglichen und eine Glühentladung von dem Blatt 11 bei Drehung erzeugen. Um diese Anforderungen einzuhalten, ist das Gebläse bevorzugt aus Metall gebildet.
  • Die Metallschichten können verschiedentlich kombiniert werden, um effektivere Reinigungseigenschaften am Gas zu erzielen, und die Blätter des Gebläses 12 können verschiedentlich im Hinblick auf die Anzahl und die Form der Blätter kombiniert werden. Dies bedeutet, daß die Anzahl und Form der sich drehenden Blätter des Gebläses 12 bevorzugt so gebildet sind, daß eine größere Glühentladung durch Drehung der Blätter erzeugt werden kann und die Blätter sind bevorzugt von einer solchen Form, daß ein Spalt sich in der Drehrichtung vergrößert, wie in 7 gezeigt.
  • Hinsichtlich der Metallschichten, die an dem sich drehenden Blatt 11 und der Innenwand des Gehäuses gebildet sind, können eine Vielzahl von unterschiedlichen Metallschichten fest vorgesehen werden, um eine bessere Gasreini gungswirkung anstelle einer einzelnen Metallschicht zu erzielen.
  • Als eine Ausführungsform davon werden eine Vielzahl von Metallen, z.B. Platin und Palladium, in einem Muster kombiniert, um eine Platin-Palladium-Schicht auf der Oberfläche des sich drehenden Blattes 11 zu bilden, wobei sowohl Platin als auch Palladium offenliegen. Eine Ausführungsform, bei der unterschiedliche Metallschichten jeweils auf wenigstens zwei Blättern gebildet werden, z.B. eine auf der Oberfläche eines Blattes gebildete Platinschicht und eine auf der Oberfläche des anderen Blattes gebildete Palladiumschicht, ist ebenfalls wirksam, um eine hohe Gasreinigungswirkung zu erzielen. Ferner ist eine Ausführungsform erläutert, bei der eine Vielzahl von Metallschichten wenigstens auf einem Blatt gebildet sind, wobei z.B. eine Platinschicht als eine erste Schicht gebildet ist, und eine Palladiumschicht darauf gebildet ist. Auch wenn in dieser Ausführungsform die äußerste Schicht durch Verschleiß oder Abnutzung abgetragen oder abgenutzt wird, kann die zweite Schicht die geforderte Gasreinigungswirkung erzielen.
  • Hinsichtlich der Bildung der Metallschicht gilt das, was hinsichtlich des Blattes 11 beschrieben wurde, selbstverständlich auch für die Bildung der Metallschicht auf der Innenwand des Gehäuses. Wenn die Metallschicht auf der Innenwand ist, ist sie ähnlich wirksam, um eine Metallschicht zu bilden, wobei eine Vielzahl von Metallen kombiniert sind und offen bzw. freiliegen, oder eine Vielzahl von Metallschichten bilden.
  • Es ist leicht zu verstehen, daß in diesen Ausführungsformen auch die Änderung der Art des Metalls oder gewünschtenfalls die Kombination verschiedener Ausführungsformen noch im Umfang der vorliegenden Erfindung liegt.
  • Wenn das Gebläse 12 in der Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung so gebildet ist, daß es gestartet oder gestoppt werden kann durch die An-/Aus-Operation einer Leistungsquelle, kann seine Drehzahl nach Wunsch gesteuert werden. Das Gebläse 12 kann jedoch durch den Druck des in die Vorrichtung geblasenen Gases ohne Eingriff der Leistungsquelle gestartet werden und die Glühentladung durch Drehung des Blattes 11 erzeugt werden. Die Glühentladung erzeugt ein Plasma, das zur Reinigung des Gases dient. In dieser Situation strömt das Gas innerhalb des Gehäuses 10 in einem turbulenten Zustand, wobei die Reinigung des Gases durch die Wirkung des Plasmas wirksamer vorgenommen wird.
  • Die Vorteile der Verwirbelung des Gases in dem Gehäuse 10 können auch verstanden werden durch Betrachtung des wirksamen Kontakts zwischen dem Gas und der Metallschicht mit katalytischer Wirksamkeit, das auf dem Blatt 11 in dem Gehäuse 10 gebildet ist. Wenn diese Wirkungen kombiniert werden, kann ein ausgeprägt synergistischer Gasreinigungseffekt erzielt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, das Kontaktgebiet zwischen dem Gas und der Metallschicht zum Zwecke der Verstärkung der Gasreinigungswirkung zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, das Gebiet der Metallschicht und das Drehmoment bzw. die Drehzahl bzw. den Drehimpuls des Gebläses 12 zu erhöhen. Im Hinblick auf finanzielle und größenmäßige Beschränkungen beträgt eine praktisch bevorzugte Gasmenge, die in Kontakt mit der Metallschicht gebracht wird, etwa 30 cc/min. Wenn das Gebläse 12 gestartet wird durch Einschalten einer Leistungsquelle, wird der An-/Aus-Betrieb durch einen bekannten Schalter (nicht gezeigt) bewirkt, der mit dem Gebläse 12 verbunden ist. In dieser Situation kann die Drehzahl des Gebläses 12 geeignet eingestellt werden durch einen mit dem Schalter verbundenen Steuermechanismus.
  • Zusätzlich wird die Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bevorzugt betrieben unter vermindertem Druck im Hinblick auf eine stabile gleichbleibende Glühentladung. Somit ist es empfohlen, die Gasreinigungsvorrichtung in einem geschlossenen Zustand zu betreiben.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Plasma mit hoher Dichte zwischen dem sich drehenden Gebläse 12 und der Innenwand des Gehäuses erzeugt, wodurch die Gaszersetzungswirkung stark erhöht wird.
  • Um ein Plasma mit hoher Dichte zwischen dem sich drehenden Gebläse 12 und der Innenwand des Gehäuses zu erzeugen, ist eine Magnetschicht 17 auf der Außenwand des Gehäuses 10 vorgesehen, eine Elektrode 19 (a) auf der Innenwand, und eine Elektrode 19 (b) auf wenigstens der Spitze des Gebläses 12 gegenüber der Innenwand, wie in 9 im Seitenquerschnitt gezeigt. Wenn eine Hochfrequenz, beispielsweise etwa ECR (40,68 MHz) angelegt wird über die Elektroden, wird ein Plasma 18 mit einer Dichte von etwa 1020/m2 oder mehr Elektronendichte erzeugt und dazu genutzt, Schadstoffgase, z. B. NOx wirksam zu zersetzen.
  • Das Prinzip der Erzeugung eines Plasmas mit hoher Dichte zwischen den Elektroden kann durch ECR (electron cyclotron resonance), schematisch erläutert werden, wie in 9 gezeigt.
  • Wenn eine Hochfrequenz über die Elektroden 19 (a) und 19 (b) angelegt wird, treten Änderungen von A-B-C auf, wie in 9 gezeigt und in der Stufe von C wird ein Plasma mit hoher Dichte zwischen 19 (a) und 19 (b) erzeugt. Dieses Plasma hat die Wirkung, NOx oder dergleichen, welches in dem Gas enthalten ist, zu zerlegen.
  • Als Elektroden sind Edelmetalle, z. B. Pt, Rh und Pd verwendet, wobei Rh am bevorzugtesten benutzt wird.
  • Die Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt eine stark verbesserte Gasreinigungswirkung, wenn das durch die Einlaßöffnung 14 eingeleitete Gas in Kontakt gebracht wird mit dem Deoxydierungsmechanismus bevor es in Kontakt kommt mit dem Gebläse 12, um den Sauerstoffgehalt auf die Größenordnung von ppm zu verringern.
  • Wenn Sauerstoff in dem Abgas vorliegt, kann NOx nicht wirksam entfernt werden und zusätzlich ist es bekannt, daß die Reaktion in der Richtung der Erzeugung von NO fortschreitet. Es ist kürzlich berichtet worden, daß NOx selektiv reduziert werden kann durch geeignete Auswahl eines Katalysators, der Kohlenwasserstoffe einsetzt.
  • Gemäß den Studien der Erfinder ist jedoch gefunden worden, daß die Herstellung von NO verhindert werden kann, solange H2O in dem System existiert, auch wenn Sauerstoff in dem Abgas vorliegt.
  • Somit kann die Erzeugung von NO verhindert werden durch positives Einleiten einer H2O-Komponente in das Gasreinigungselement der Gasreinigungsvorrichtung, um die Feuchtigkeit (%) bezogen auf die von einem Feuchtigkeitssensor erhaltene Information zu steuern, der auf der Abgasöffnungsseite der Gasreinigungsvorrichtung angeordnet ist.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Deoxydation bevorzugt durchgeführt werden, indem (1) Sauerstoff in Kontakt mit einem aufgeheizten Silberelement gebracht wird, (2) die Oberfläche des stabilisierten Zirkoniumoxids einem Sputtern unterzogen wird, um dadurch einen Teil der Oberfläche sauerstoffrei auszubilden und selektiv Sauerstoff darin zu absorbieren bzw. zu binden, (3) indem Sauerstoff in Kontakt mit Kupfer gebracht wird, und (4) indem die Oberfläche mit Zinkoxid oder Indiumoxid gesputtert wird, um einen Teil der Oberfläche sauerstoffrei zu machen und Sauerstoff darin selektiv zu absorbieren.
  • Das Verfahren, Sauerstoff in Kontakt mit einem aufgeheizten Silberelement zu bringen, nutzt die Eigenschaft des Silbers aus, das, obwohl stabil gegen Sauerstoff bei gewöhnlicher Temperatur, eine Festlösung mit Sauerstoff bildet, wenn es auf eine erhöhte Temperatur aufgeheizt wird.
  • Silber ist ein Metall mit einem Schmelzpunkt von 961 ° C und einem Siedepunkt von 1980° C und bildet eine Festlösung mit Sauerstoff, wobei 0,001 % Sauerstoff bei 600° C und 0,006% Sauerstoff bei 930° C besteht.
  • Als eine Ausführungform des Deoxydierungsmechanismus ist es vorteilhaft, einen Silberdraht vorzusehen, der mit einer Heizeinrichtung zwischen der Einlaßöffnung 14 und dem Gebläse 12 ausgestattet ist. Es ist bevorzugt, Sauerstoff mit einem Draht zu kontaktieren, der ein möglichst großes Oberflächengebiet hat. Somit ist Silberdraht bevorzugt, wobei jedoch aufzupassen ist, daß der Gasweg nicht versperrt wird. Die bevorzugteste Ausführungsform dieser Anordnung ist in 8 gezeigt, wobei ein Deoxydierungsmechanismus 20 durch Silberdrahtgitter bzw. -siebe gebildet ist, und zwischen der Einlaßöffnung 14 und dem Gebläse 12 vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform ist die Größe der Gitter gewöhnlich etwa 10 bis etwa 50 mesh, bevorzugt etwa 15 mesh bis etwa 30 mesh. Wenn die Gittergröße 50 mesh übersteigt, neigen die Silberdrahtgitter dazu, den Durchgang des Gases zu sperren, wogegen eine nur unzureichende Deoxydierungsleistung erzielt wird, wenn die Größe kleiner als 10 mesh ist.
  • In einer bevorzugteren Ausführungsform ist eine Anschaltschaltung (nicht gezeigt) mit den Silberdrahtgittern verbunden, um durch Impulsstrom einzuschalten, um dadurch sofort die Silberdrahtgitter auf eine erhöhte Temperatur von etwa 600° bis etwa 930° C aufzuheizen. Diese Temperaturbedingung kann frei gesteuert werden durch Ändern der Zeit-Amplitude und der Impulswelle.
  • Experimente, die von den Erfindern vorgenommen wurden, haben ergeben, daß der Sauerstoffgehalt in einem solchen Maße reduziert werden kann, daß eine Gehaltsgröße mehr als zwei Stellen nach rechts verschoben wird.
  • Zusätzlich kann überschüssig gebundener bzw. absorbierter Sauerstoff freigesetzt werden durch Sputtern während der Zeitdauer, in der das Element in einem Aus-Zustand ist.
  • Eine zweite Ausführungform des Deoxydierungsmechanismus unter Verwendung von Silber ist diejenige, bei der pulverförmiges Silber in ein rohrförmiges Element gefüllt ist. Die Temperatur des Silbers wird angehoben durch Erwärmen des rohrförmigen Elementes von der Außenseite und ein Gas wird durch das aufgewärmte Rohr geleitet, um eine Absorption von Sauerstoff herbeizuführen.
  • In dieser Ausführung ist es bevorzugt, silbergefüllte feine rohrförmige Elemente in möglichst großer Anzahl zwischen der Einlaßöffnung und dem Gebläse anzuordnen, um das Oberflächengebiet des Silbers, mit dem Sauerstoff in Kontakt gebracht wird, zu erhöhen.
  • In einer bevorzugteren Ausführungsform ist eine Heizeinrichtung, z.B. ein Peltier-Element oder eine Heizeinrichtung auf der Außenfläche des rohrförmigen Elementes vorgesehen.
  • Eine weitere Ausführungsform des Deoxydierungsmechanismus ist eine Ausführungsform, bei der die Oberfläche von stabilisiertem Zirkoniumoxid gesputtert ist, um einen Teil der Oberfläche sauerstoffarm bzw. sauerstoffrei auszubilden, um Sauerstoff darin selektiv zu binden bzw. zu absorbieren.
  • Ein technisches Merkmal dieser Ausführungsform liegt darin, daß stabilisiertes Zirkoniumoxid (YSZ) und Kupfer als Außenelektrode bzw. Innenelektrode verwendet werden, und wenn ein Hochfrequenzstrom von einer Anschaltschaltung geleitet wird, wird ein Sputterphänomen verursacht, durch das ein Teil der YSZ-Oberfläche sauerstoffarm bzw. sauerstoffrei und aktiv gemacht wird, wobei der aktive Teil selektiv Sauerstoff bindet.
  • Die Anschaltschaltung wird wiederholt an- und ausgeschaltet und in dieser Ausführungsform werden ebenfalls überschüssig gebundene Sauerstoffatome auf Wunsch freigesetzt durch Sputtern während der Zeitdauer, in der das Deoxydierungselement in einem Aus-Zustand ist.
  • 11 zeigt eine weitere Ausführungsform des Deoxydierungsmechanismus, bei dem eine erste Deoxydierungseinheit 16 und eine zweite Deoxydierungseinheit 22 hinter der Einlaßöffnung 14 (vgl. 1) des Gehäuses 10 angeordnet sind. Die erste Deoxydierungseinheit 16 und die zweite Deoxydierungseinheit 22 sind in zylindrischer Form und bestehen aus Keramik, wobei das Deoxydierungselement 24 in jeder der Einheiten enthalten ist.
  • Dieses Deoxydierungselement 24 ist gebildet durch ein keramisches zylindrisches Element 21, das mit Kupfer beschichtet ist. Das kupferbeschichtete Element 21 kann eine wabenartige Struktur haben, bei der eine Vielzahl von Zellen 23 mit polygonalem Querschnitt gebündelt sind (ein hexagonales Beispiel ist in 12 gezeigt). Die Zellen 23 erstrecken sich in der Richtung, welche sich im rechten Winkel zu dem Papier kreuzt und ihre Achsenrichtungen fallen zusammen mit den axialen Richtungen der ersten und der zweiten Deoxydierungseinheit 16 und 22.
  • Die gesamte Innenfläche jeder Zelle 23 ist kupferbeschichtet, was einen ausreichenden Kontakt zwischen dem Kupfer und dem Gas gewährleistet, um eine ausreichende Deoxydierungsfähigkeit zu gewährleisten.
  • Zusätzlich sind in 11 die Deoxydierungseinheiten 24 in einem Zustand gezeigt, bei dem sie von der Innenfläche der ersten und der zweiten Deoxydierungseinheit getrennt sind, und zwar zu dem Zweck, die Grenze jedes Bestandteils bestimmt bzw. definiert zu machen, wobei sie jedoch tatsächlich in Kontakt miteinander sind, wodurch das Gas unverändert durch jede Zelle 23 strömt.
  • Die Größe der Zelle beträgt bevorzugt etwa 3 bis etwa 5 cm in der Länge in axialer Richtung und etwa 3 bis etwa 5 cm im Innendurchmesser, obwohl dies abhängt von den Konzentrationen der zu behandelnden Schadstoffgase.
  • Wie in 11 gezeigt, ist ein erstes Ventil 28 als Änderungseinrichtung zwischen dem Einlaß 26 für das Abgas und der ersten und zweiten Deoxydierungseinheit 16 und 22 angeordnet. Dieses erste Ventil 28 dient dazu, das Abgas selektiv von dem Einlaß 26 durch die erste oder die zweite Deoxydierungseinheit 16 oder 22 zu leiten.
  • Die erste und zweite Deoxydierungseinheit 16 und 22 sind mit einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) verbunden und das Innere der ersten und zweiten Deoxydierungseinheit 16 und 22 kann im Druck vermindert werden auf 10-2 bis 10-4 atm.
  • Ein Metallelement, z.B. ein Wolframelement, kann auf die Außenfläche der ersten und zweiten Deoxydierungseinheit 16 und 22 gesintert werden. Wenn eine elektrische Spannung an das Wolfram-Element angelegt wird, um eine Joule'sche Wärme zu erzeugen, kann das Innere der ersten und der zweiten Deoxydierungseinheit 16 und 22 auf eine Temperatur von 400 bis 1100° C aufgeheizt werden. Zusätzlich ist dieses Wolfram-Heizelement über der gesamten Außenfläche oder einem Teil der Außenfläche der ersten und zweiten Deoxydierungseinheit 16 und 22 gebildet.
  • Ein zweites Ventil 30 ist als eine weitere Änderungseinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Deoxydierungseinheit und dem Gehäuse 10 vorgesehen. Diese Änderungseinrichtung dient in einem Zustand dazu, die erste Deoxydierungseinheit mit der Einlaßöffnung 14 zu verbinden und die Verbindung der zweiten Deoxydierungseinheit 22 mit der Einlaßöffnung 14 zu unterbrechen, und dient im anderen Zustand dazu, die zweite Deoxydierungseinheit 22 mit der Einlaßöffnung 14 zu verbinden und die Verbindung der ersten Deoxydierungseinheit 22 mit der Einlaßöffnung 14 zu unterbrechen.
  • Bei der Gasreinigung werden das erste Ventil 28 und das zweite Ventil 30 so betätigt, daß die erste Deoxydierungseinheit 16 verbunden ist mit dem Einlaß 26 und der Einlaßöffnung 14 des Gehäuses 10 (erster Zustand). In diesem Zustand ist die Verbindung der zweiten Deoxydierungseinheit 22 mit dem Einlaß 26 und der Einlaßöffnung 14 unterbrochen. In diesem Zustand erreicht ein zu reinigendes Gas die erste Deoxydierungseinheit 16 und strömt durch Zellen 23 des Deoxydierungselementes 24 im Inneren der Einheit. Während des Durchgangs kommt das Gas in Kontakt mit einer Kupferschicht bzw. Kupferplatte, um der Reaktion Cu + O > CuO zu unterliegen, und wird in das Gehäuse 10 in einem -sauerstoffreien Zustand eingespeist, wodurch die Luftschadstoffe wirksam zerlegt bzw. zersetzt werden.
  • Wenn das Sauerstoff-Entfernungsvermögen des Deoxydierungselementes 24 in der ersten Deoxydierungseinheit 16 unzureichend wird, werden das erste Ventil 28 und das zweite Ventil 30 so betätigt, daß die zweite Deoxydierungseinheit 22 mit dem Einlaß 26 und der Einlaßöffnung 14 des Gehäuses 10 (zweiter Zustand) verbunden ist. In diesem Zustand ist die Verbindung der ersten Deoxydierungseinheit 16 mit dem Einlaß 26 und der Einlaßöffnung 14 unterbrochen. In diesem Zustand erreicht ein zu reinigendes Gas die zweite Deoxydierungseinheit 22 und strömt durch die Zellen 23 des Deoxydierungselementes 24 im Inneren der Einheit. Während des Durchgangs kommt das Gas in Kontakt mit einer Kupferschicht bzw. Kupferplatte und wird in das Gehäuse 10 in einem sauerstoffreien Zustand eingespeist, wodurch Luftschadstoffe wirksam zersetzt sind.
  • In diesem zweiten Zustand ist die erste Deoxydierungseinheit 16 auf ein Niveau reduziert bzw. vermindert, bei dem Kupferoxid durch die Wirkung einer Vakuumpumpe zu Kupfer reduziert ist. Somit ist Kupferoxid zu Kupfer reduziert und die Deoxydierungseinheit gewinnt ihre ursprüngliche Oxydierungsfähigkeit zurück. Wenn die Sauerstoff-Entfernungsfähigkeit des Deoxydierungselementes 24 in der zweiten Deoxydierungseinheit 22 unzureichend wird, werden das erste Ventil 28 und das zweite Ventil 30 so betrieben, daß sie den ersten Zustand realisieren. In diesem Zustand strömt ein zu reinigen des Gas durch die erste Deoxydierungseinheit 16. Während des Durchgangs kommt das Gas in Kontakt mit dem Deoxydierungselement 24 und wird in das Gehäuse 10 in einem sauerstoffreien Zustand eingespeist, wie vorausgehend beschrieben wurde. In diesem ersten Zustand ist die zweite Deoxydierungseinheit 22 auf ein Niveau reduziert, bei dem Kupferoxid zu Kupfer reduziert ist, und zwar durch eine Vakuumpumpe. Somit ist Kupferoxid zu Kupfer reduziert und die Deoxydierungseinheit gewinnt ihre ursprüngliche Deoxydierungsfähigkeit zurück.
  • Obwohl zusätzlich Kupfer in dem Deoxydierungselement 24 in einer geschichteten bzw. beschichteten bzw. plattierten Form gemäß der obigen Beschreibung vorgesehen ist, kann es in einer pulverförmigen Form vorliegen und in die erste und zweite Deoxydierungseinheit 16 und 22 gefüllt sein. In einer solchen Ausführungsform hat das Kupferpulver bevorzugt eine Teilchengröße von 0,5 mm oder darüber. Wenn die Teilchengröße kleiner als 0,5 mm ist, wird es schwierig, das Gas strömen zu lassen. Zusätzlich ist der Zustand des verwendeten Kupfers in dem Deoxydierungselement 24 nicht auf die oben beschriebene plattierte oder pulverförmige Form beschränkt, sondern kann durch die erste und zweite Deoxydierungseinheit 16 und 22 gestützt sein oder kann in einer gesputterten oder im Vakuum abgeschiedenen Form vorliegen.
  • Obwohl ferner die Reduktion von Kupferoxid zu Kupfer in dem Deoxydierungselement 24 durch Heizen unter Verwendung eines Metalls, z.B. Wolfram, und durch Verminderung des Drucks unter Verwendung einer Vakuumpumpe geschieht, ist es auch möglich, Kupferoxid durch einfache Erwärmung zu reduzieren.
  • Ein Beispiel hierfür ist die Anordnung, bei der die Gasreinigungsvorrichtung vorgesehen ist in einem Kraftfahrzeug-Abgassystem und Kupferoxid durch das Abgas reduziert wird.
  • In diesem Zustand sind die erste Deoxydierungseinheit 16 und die zweite De oxydierungseinheit 22 jeweils durch einen Keramik-Innenzylinder 38 und einen Außenzylinder 40 gebildet, der den Innenzylinder 38 aufnimmt. Ein Abgas von einem Kraftfahrzeug wird in einen Raum 42 eingeleitet, der zwischen dem Innenzylinder 38 und dem Außenzylinder 40 gebildet ist, und das Deoxydierungselement 24 wird durch die Wärme des Abgases aufgeheizt. Das oxydierte Deoxydierungselement 24 wird zu Kupfer reduziert (CuO > Cu + O), und zwar durch Hitze, um wiederum eine ausreichende Deoxydierungsfähigkeit zu gewinnen.
  • Bezüglich eines Deoxydierungselementes 24, welches Zinkoxid enthält, das bei etwa 1050° C oder darüber bei Atmosphärendruck reduziert werden kann, kann dieses durch das Abgas mit einer Temperatur von 300 bis 1500° C reduziert werden, wodurch keine zusätzliche spezielle Heizeinrichtung erforderlich ist.
  • Zusätzlich kann Kupferoxid in dem Deoxydierungselement 24 nur durch verminderten Druck reduziert werden unter Verwendung einer Vakuumpumpe. In diesem Fall kann die Druckverminderung in dem Deoxydierungselement 24 auf ein Niveau von 10-12 atm oder kleiner als bei gewöhnlicher Temperatur durchgeführt werden.
  • Ein weiteres Verfahren zum Reduzieren des Deoxydierungselementes 24 ist die Einspeisung von Wasserstoff in die erste Deoxydierungseinheit 16 (oder die zweite Deoxydierungseinheit 22). In diesem Fall wird eine mit Wasserstoff-absorbierendem Palladium gefüllte Bombe bzw. Aufnahmevorrichtung, die als wasserstoffabsorbierendes Metall dient, mit der Deoxydierungseinheit 16 und der zweiten Deoxydierungseinheit 22 durch ein Änderungsventil verbunden. Wenn in dieser Ausführungsform das Deoxydierungselement 24 in der ersten Deoxydierungseinheit 16 seine Deoxydierungsfähigkeit als Ergebnis der Oxydation des Elementes in dem zuvor genannten ersten Zustand verliert, wird das vorausgehende Ventil so betrieben, daß es den zweiten Zustand verwirklicht, wie oben beschrieben, und Wasserstoffgas wird in die erste Deoxydierungseinheit 16 durch Betätigen des Änderungsventils eingeleitet. Somit wird Kupferoxid reduziert (CuO + H2 > Cu + H2O), und das Deoxydierungselement 24 erreicht wiederum eine ausreichende Deoxydierungsfähigkeit.
  • Wenn das Deoxydierungselement 24 in der zweiten Deoxydierungseinheit 22 in diesem zweiten Zustand seine Deoxydierungsfähigkeit verliert, wird das System wiederum in den ersten Zustand gebracht und Wasserstoffgas wird in die zweite Deoxydierungseinheit 22 geleitet durch Betätigen des Ventils, um dadurch das Deoxydierungselement 24 in der zweiten Deoxydierungseinheit zu reduzieren. Somit kann wiederum das Deoxydierungselement 24 seine volle Deoxydierungsfähigkeit zeigen.
  • 14 zeigt eine weitere Ausführungsform des Deoxydierungsmechanismusses. Eine Anode 32 und eine Kathode 34 sind einander gegenüber in einer Position vor dem Gehäuse 10, gezeigt in 1, angeordnet, d.h. oberhalb bezüglich des Gehäuses 10. Eine deoxydierende dünne Schicht 36, die aus Zinkoxid zusammengesetzt ist, ist auf der Oberfläche der Kathode 34 gegenüber der Anode 32 gebildet. Eine Gleichspannungs-Anlegeeinrichtung (nicht gezeigt) ist mit der Anode 32 und der Kathode 34 verbunden.
  • Wenn eine Gleichstromspannung angelegt wird über die Anode 32 und die Kathode 34, wird ein Glühentladung zwischen der Anode 32 und der Kathode 34 erzeugt, und das durch die Glühentladung erzeugte Kation wird zur Seite der Kathode 34 hin beschleunigt. Ein Teil der deoxydierenden Schicht wird in einen aktiven, sauerstoffverarmten Zustand gebracht durch Sputtern unter Verwendung des beschleunigten Kations, und Sauerstoff wird selektiv in dem aktiven Teil gebunden bzw. absorbiert, um Sauerstoff von dem zu reinigenden Gas zu entfernen. Der Sauerstoff-absorbierende Teil gewinnt seine Deoxydierungsfähigkeit zurück durch erneutes Ausführen des Sputterns.
  • Zusätzlich ist die Form des Zinkoxids in dem Deoxydierungsmechanismus nicht beschränkt auf die oben beschriebene dünne Schicht, sondern kann in einer großflächigen bzw. voll ausgefüllten Metallform vorliegen. Als Deoxydierungsmaterial kann Zink, Indium oder Indiumoxid anstelle von Zinkoxid verwendet werden.
  • Ein spezifisches Beispiel der Anwendung des Luftschadstoff-Entfernungssystems, welches die erfindungsgemäße Gasreinigungsvorrichtung enthält, auf ein im Freien gebautes Gebäude wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 16 und 17 zeigen einen Lichtmast 50, auf den ein Luftschadstoff-Entfernungssystem, welches die Gasreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält, angewandt wird. Eine Vielzahl von Lichtmasten 50 sollen auf beiden Seiten einer Straße in regelmäßigen Abständen angeordnet werden. Transparente oder halbtransparente konische Abdeckungen 54 für die Beleuchtungslichter sind an der Spitze von Streben 52 des Lichtmasten 50 aufgehängt. Die genannte Gasreinigungsvorrichtung 58 ist in den Abdeckungen 54 enthalten und bildet gemeinsam ein Luftschadstoff-Entfernungssystem 56.
  • Wie in 17 gezeigt, ist das Luftschadstoff-Entfernungssystem 56 gebildet durch eine Vielzahl von Gasreinigungsvorrichtungen 58. Eine einzelne oder eine Vielzahl von Gasreinigungsvorrichtungen 58 sind innerhalb der Abdeckung 54 längs deren Randes vorgesehen. Ein Beleuchtungslicht 60 ist innerhalb der Gasreinigungsvorrichtung 58 vorgesehen. In diesem spezifischen Beispiel hat die Gasreinigungsvorrichtung 58 denselben Aufbau, wie in 1 gezeigt.
  • Obwohl Rhodium als Metall mit katalytischer Wirksamkeit auf der Oberfläche des sich drehenden Blattes verwendet wird, kann irgendein Metall verwendet werden, das zur Platingruppe gehört.
  • Zusätzlich ist der Boden 55 (vgl. 16) der Beleuchtungslichtabdeckung 54 offen und jede Gasreinigungsvorrichtung 58 ist so vorgesehen, daß die Einlaßöffnung 14 (vgl. 1) in 16 nach unten zeigt. Somit steigen mit Schadstoffen belastete Gase, die von Kraftfahrzeugen oder dergleichen ausgestoßen werden, durch die Einlaßöffnung 14 nach oben und gelangen durch die Abgasöffnung 15 (vgl. 1).
  • Eine Solarbatterie (nicht gezeigt) ist mit der peripheren Wand 10A des Gehäuses 10, das in 1 gezeigt ist, und der Metallschicht 11A durch einen Leistungsinverter bzw. Strominverter (nicht gezeigt) verbunden, durch den Hochfrequenz über die Innenfläche der peripheren Wand 10A des Gehäuses 10 und die Metallschicht 11A angelegt werden kann.
  • Eine Glühentladung kann in dem kleinen Spalt 19 zwischen der Innenfläche der peripheren Wand 10A und der Metallschicht 11A durch Anlegen von Hochfrequenz erzeugt werden. Dieses Glühentladung erzeugt wiederum ein Plasma in dem schmalen Spalt 19. Zusätzlich können selbstverständlich bekannte Hochfrequenz-Erzeugungseinrichtungen anstelle der Solarbatterie eingesetzt werden.
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 16 und 17 ein bestimmtes Beispiel erläutert.
  • Unter vergleichsweise starkem Sonnenlicht, d.h. bei schönem Wetter, bildet sich gewöhnlich photochemischer Smog, der Luftschadstoffe enthält. In solchen Fällen wird ein Gleichstrom einer Solarbatterie durch einen Strominverter (Zerhacker) als Hochfrequenzstrom zwischen die Innenfläche der peripheren Wand 10A des Gehäuses 10 und die Metallschicht 11A geleitet, um dadurch eine Glühentladung, in dem schmalen Spalt 19 zu verursachen.
  • Ein von fahrenden Kraftfahrzeugen ausgestoßenes Schadstoffgas gelangt durch die Einlaßöffnung 14 jeder Gasreinigungsvorrichtung des Luftschadstoff-Entfernungssystems 56, das in dem Lichtmast 50 angeordnet ist, hin durch und erreicht den schmalen Spalt 27, wo das Schadstoffgas, z.B. NOx durch ein in dem schmalen Spalt 19 erzeugtes Plasma zersetzt wird. Das Schadstoffgas wird auch zersetzt durch die katalytische Wirkung der Metallschicht 11A. In diesem Beispiel wird NOx zerlegt, wodurch die Erzeugung von Akrolein und Methylnitrat, welche die Hauptursache des photochemischen Smogs darstellen, gehemmt ist.
  • Das so gereinigte Gas wird durch die Abgasöffnung 15 in die offene Luft außerhalb des Luftschadstoff-Entfernungssystems 56 abgegeben. In dem oben beschriebenen spezifischen Beispiel ist das Luftschadstoff-Entfernungssystem gebildet durch eine Vielzahl von Gasreinigungsvorrichtungen 58. Wenn jedoch das mit Schadstoffen verunreinigte Gas Schadstoffe in einer Konzentration enthält, die gering genug sind, um durch eine einzelne Gasreinigungsvorrichtung zersetzt zu werden, kann das Luftschadstoff-Entfernungssystem 56 durch eine einzelne Gasreinigungsvorrichtung 58 gebildet sein.
  • Da das oben beschriebene Luftschadstoff-Entfernungssystem gewöhnlich im Freien angeordnet ist, ist eine Vorrichtung äußerst rationell, welche eine Solarbatterie als Stromquelle enthält und in der die Drehzahl des Gebläses durch einen vorausgehend programmierten Steuermechanismus gesteuert wird. Zusätzlich kann das Gebläse 12 durch Einschalten oder Ausschalten einer normalen Stromquelle gestartet oder gestoppt werden, oder kann durch den natürlichen Druck des Windes im Freien gedreht werden. Wenn die Gasreinigungsvorrichtung 58 in einem Schornstein vorgesehen ist, kann das Gebläse durch den Druck eines aufsteigenden Gases gedreht werden.
  • Genauso wie im Falle der zuvor genannten Gasreinigungsvorrichtung kann die Reinigung von schadstoffbelastetem Gas wirksamer vorgenommen werden durch Anordnen eines Deoxydierungsmechanismus vor dem Gebläse 12, was das durch die Einlaßöffnung 14 geblasene Gas in Kontakt mit dem Deoxydierungsmechanismus bringt, um den Sauerstoffpegel beispielsweise auf die Größenordnung von ppm herabzusetzen und das sauerstoffreie Gas in Kontakt mit dem Gebläse zu bringen. Obwohl die obige Beschreibung abgefaßt ist unter Bezugnahme auf ein Beispiel, bei dem das Luftschadstoff-Entfernungssystem 56 auf den Lichtmasten 50 angewandt wird, ist dieses Beispiel nicht beschränkend und das System kann über einer Kreuzung angeordnet werden, wo starker Verkehr herrscht oder in einem Schornstein einer Fabrik.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, die jedoch in keiner Weise als beschränkend anzusehen sind.
  • Beispiel 1
  • Zwei Gebläse mit 10 Blättern bzw. Lamellen mit einem gespreizten bzw. verbreiterten bzw. verteilten Spitzenende und befestigt in einem Winkel von 45° bezüglich der Drehrichtung wurden in einem Abstand von 100 mm zwischen sich in einem aus Metall gemachten zylindrischen Gehäuse angeordnet, das kreisförmige Öffnungen von 5 mm Innendurchmesser an beiden Enden hat und einen Innendurchmesser von 25 mm, eine Länge von 200 mm und eine Wanddicke von 0,5 mm, wie in 1 gezeigt, wobei ein Abstand zwischen der Innenfläche des Gehäuses und dem Gebläse 1 mm beträgt.
  • Eine 5 μm dicke Platinschicht wurde auf dem spitzen Ende jedes Blattes durch Elektrobeschichtung gebildet und eine 5 μm dicke Palladiumschicht auf der Innenfläche des Gehäuses. Ein Gas aus N2 und NO (240 ppm) wurde durch die Einlaßöffnung 14 unter der Bedingung von 30 cc/min Strömungsrate und 1,1 atm Druck eingeleitet. Das Zersetzungsvermögen bei einer Drehzahl des Gebläses von 7000 Upm wurde in Abhängigkeit von der Frequenz und des Glühentladungsstroms gemessen. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in 4 bzw. 5 gezeigt.
  • Beispiel 2
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das sich drehende Blatt des Gebläses einen Querschnitt von stufenartiger Form in der Drehrichtung hatte, und daß eine Platinschicht auf dem oberen Abschnitt gebildet wurde und eine Rhodiumschicht auf dem unteren Abschnitt. Im Ergebnis wurde ermittelt, daß in dem N2 enthaltenes NO in N und O zersetzt wurde.
  • Beispiel 3
  • Ein Netzwerk bzw. Gitter von 16 mesh, gemacht aus 10 μ dickem Silberdraht, wurde zwischen der Gaseinlaßöffnung 14 und dem Gebläse in der Gasreinigungsvorrichtung, die in 1 benutzt wurde, derart vorgesehen, daß die gesamte Peripherie bzw. der Rand des Gitters in Kontakt war mit der Innenfläche des Gehäuses, wie in 8 gezeigt.
  • Ein ternäres Gas, das aus N2 + NO + O2 (enthaltend 0,025% O2) zusammengesetzt ist, wurde in das Gehäuse unter den Bedingungen von 30 cc/min Flußrate und 1,1 atm Gasdruck eingeleitet, während das Silbergitter auf 920 ° C aufgeheizt wurde durch Leiten eines Stromimpulses durch den Silberdraht. Die Drehzahl des Gebläses wurde auf 7000 Upm eingestellt. In dieser Situation wurde dasselbe Zersetzungsvermögen erzielt wie in dem Fall von Beispiel 1 unter Verwendung eines sauerstoffreien Gases.

Claims (26)

  1. Gasreinigungsvorrichtung bestehend aus einem Gehäuse (10) mit einer Einlaßöffnung (14) und einer Abgasöffnung (15) und wenigstens mit einem dazwischen liegenden Gebläse (12) mit wenigstens einem Blatt (11), sowie einer Einrichtung zur Erzeugung einer Glimmentladung zwischen Gehäuseinnenwand (13) und Gebläseblatt, umfassend eine Magnetschicht (17) auf der Gehäuseaußenseite sowie Elektroden an der Gehäuseinnenfläche (19a) und zumindest an der Gebläseblattspitze (19b), wobei die Innenwand des Gehäuses und/oder das Gebläseblatt mit einer katalytisch wirksamen Metallschicht versehen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Gasfluss-Änderungselement (25) mit zunehmendem Außendurchmesser in der Einlassgas-Strömungsrichtung vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Gasfluss-Änderungselement (25) von konischer Form ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vielzahl von sich drehenden Blättern (11) an ein und derselben Drehwelle vorgesehen sind und sich zusammen mit der Welle drehen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vielzahl von sich drehenden Blättern (11) an ein und derselben Drehwelle vorgesehen sind, wobei jedes Blatt sich unabhängig von der Welle mit relativer Bewegung dreht.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das sich drehende Blatt (11) einen stufenförmigen Querschnitt in der Drehrichtung hat.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das sich drehende Blatt von rechts nach links eine unsymmetrische Planform hat.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das sich drehende Blatt eine in der Länge teilweise unterschiedliche Form hat.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens zwei Blatttypen in Kombination ausgewählt sind aus einem Blatt mit einem stufenförmigen Querschnitt in der Drehrichtung, einem Blatt mit einer unsymmetrischen Planform von rechts nach links und einem Blatt mit einer in der Länge teilweise unterschiedlichen Form.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das sich drehende Blatt (11) auf seiner Oberfläche eine feste Metallschicht mit katalytischer Wirkung trägt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Metallschicht fest auf wenigstens einem sich drehenden Blatt vorgesehen ist und eine Vielzahl von Metallen umfasst.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei unterschiedliche Metalle als Metallschichten auf wenigstens zwei sich drehende Blätter (11) fest aufgebracht sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Metallschicht gebildet ist durch Anordnen einer Vielzahl von Metallen in geschichtetem Zu stand auf wenigstens einem sich drehenden Blatt (11).
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Metallschicht wenigstens ein unter Platin, Palladium, Ruthenium und Rhodium ausgewähltes Edelmetall umfasst.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Innenwand des Gehäuses von zylindrischer Gestalt ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Innenwand des Gehäuses eine unebene oder ungleichmäßige Oberfläche hat.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Innenwand des Gehäuses geneigt oder angeschrägt ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Metallschicht, die fest auf der Innenwand aufgebracht ist, aus einer Vielzahl von Metallen zusammengesetzt ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Metallschicht, die fest auf der Innenwand vorgesehen ist, aus einer Mehrzahl von Schichten aus einer Mehrzahl von Metallen zusammengesetzt ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die katalytisch wirksame Metallschicht fest auf der Oberfläche des sich drehenden Blattes und der Innenwand des Gehäuses vorgesehen ist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das Gebläse durch den Druck des durch die Einlassöffnung (14) geblasenen Einlassgases drehbar ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei ein Deoxydierungs mechanismus zwischen der Einlaßöffnung (14) und dem Gebläse (12) vorgesehen ist.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend eine erste und eine zweite Deoxydierungseinheit (16, 22), die jeweils den Deoxydierungsmechanismus enthalten und in zwei Leitungen stromaufwärts von dem wenigstens einen Gebläse angeordnet sind, eine Änderungseinrichtung zum Auswählen (a) eines ersten Zustands, bei dem die Leitung der ersten Deoxydierungseinheit geöffnet ist, wogegen die Leitung der zweiten Deoxydierungseinheit geschlossen ist, oder (b) eines zweiten Zustands, bei dem die Leitung der ersten Deoxydierungseinheit geschlossen ist, wogegen die Leitung der zweiten Deoxydierungseinheit geöffnet ist, und eine Druckreduziereinrichtung, welche den Druck der zweiten Deoxydierungseinheit in dem ersten Zustand reduziert und den Druck der ersten Deoxydierungseinheit in dem zweiten Zustand reduziert.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei ferner eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, welche die zweite Deoxydierungseinheit in dem ersten Zustand und die erste Deoxydierungseinheit in dem zweiten Zustand aufheizt.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei eine Wasserstoff-Zuführeinrichtung vorgesehen ist, die mit einer Wasserstoff absorbierenden Legierung zum Versorgen der ersten und der zweiten Deoxydierungseinheit mit Wasserstoff versehen ist, wobei die Wasserstoff-Zuführeinrichtung in dem ersten Zustand mit der zweiten Deoxydierungseinheit kommuniziert und in dem zweiten Zustand mit der ersten Deoxydierungseinheit kommuniziert.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 1, aufweisend eine erste und eine zweite Deoxydierungseinheit (16, 22), die jeweils den Deoxydierungsmechanismus enthalten und in zwei Leitungen stromaufwärts von dem wenigstens einen Gebläse angeordnet sind, eine Änderungseinrichtung zum Auswählen (a) eines ersten Zustands, bei dem die Leitung der ersten Deoxydierungseinheit geöffnet ist, wogegen die Leitung der zweiten Deoxydierungseinheit geschlossen ist, oder (b) eines zweiten Zustands, bei dem die Leitung der ersten Deoxydierungseinheit geschlossen ist, wogegen die Leitung der zweiten Deoxydierungseinheit geöffnet ist, und eine Heizeinrichtung, die die zweite Deoxydierungseinheit in dem ersten Zustand und die erste Deoxydierungseinheit in dem zweiten Zustand aufheizt.
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