DE69514059T2

DE69514059T2 - Eine elektrostatische Niederschlagsvorrichtung

Info

Publication number: DE69514059T2
Application number: DE69514059T
Authority: DE
Inventors: Rodney Browitt
Original assignee: Allrad No 19 Pty Ltd; Allrad No 28 Pty Ltd; Allrad No 29 Pty Ltd
Current assignee: Allrad No 28 Pty Ltd; Allrad No 29 Pty Ltd
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2015-09-21
Also published as: JP3614527B2; EP0703005B1; GR3033042T3; JPH08173841A; DK0703005T3; CA2158715C; US5792241A; ATE187901T1; CA2158715A1; PT703005E; DE69514059D1; EP0703005A1; ES2143009T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrostatische Niederschlagsvorrichtungen.
In dem US-Patent 5 064 634 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines inhalierbaren Radionucleids beschrieben. Speziell ist ein Kohlenstofftiegel beschrieben, der auf eine Temperatur im Bereich von 1500ºC bis 2500ºC erhitzt wird. Der Kohlenstofftiegel erzeugt bei einer solchen Temperatur Kohlenstoffpartikel mit einer Größe von etwa 10 nm. Übliche Verfahren zum Einbringen dieser Partikel in Lösung mittels Blasenbildung sind nicht zufriedenstellend. Ein weiteres in Verbindung mit ihrer Ansammlung stehendes Problem ist ihre Radioaktivität. Jegliches Sammelsystem muß gegen eine Belastung der Bedienungsperson abgeschirmt sein.
Die AT-B-392741 zeigt eine Niederschlagsvorrichtung, in der eine Flüssigkeit dem oberen Ende des Rohrs zugeleitet wird, so daß sie vertikal durch das Rohr fallen kann, während gleichzeitig ein Gas in Gegenrichtung geleitet wird. Das Gas (die Luft) passiert eine Ionenquelle, während das Rohr gegensinnig aufgeladen ist.
Die DE-A-36 00 137 liefert eine Flüssigkeit oben an das Rohr, wobei die Zuführdüse aufgeladen ist. Das Rohr besitzt einen gegensinnig aufgeladenen Bereich, durch den die Flüssigkeit niederfällt.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine elektrostatische Niederschlagsvorrichtung geschaffen, welche aufweist:
ein Gehäuse, welches einen sich allgemein nach oben erstreckenden Kanal bildet, durch den hindurch ein Kohlenstoffpartikel enthaltendes Gas gelangen kann, wobei der. Kanal einen unteren Einlaß für das Gas und einen oberen Auslaß für das Gas besitzt;
eine Ionenquelle, die in den Kanal vorsteht und sich zwischen dem Einlaß und dem Auslaß befindet;
eine zumindest einen Teil des Kanals zwischen dem Einlaß und dem Auslaß umgebende Wand;
dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsvorrichtung außerdem enthält:
eine etwa horizontal orientierte Membran, die sich quer über ein unteres Ende des Kanals erstreckt, und der eine Flüssigkeit zuzuführen ist;
einen Schwinger, der sich betrieblich in Bezug auf die Membran an einer solchen Stelle befindet, daß er deren Schwingung hervorruft, derzufolge Flüssigkeit auf der Membran durch die Schwingung der Membran einen Nebel bildet; und
eine Einrichtung, die die Schaffung eines elektrischen Potentials zwischen der Ionenquelle und der Flüssigkeit ermöglicht, so daß bei Anlegen eines elektrischen Potentials Tröpfchen und Partikel gegen die Wand gezogen werden.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei die Zeichnung eine schematisch geschnittene Seitenansicht einer Niederschlagsvorrichtung ist.
Schematisch in der Figur dargestellt ist eine elektronische Niederschlagsvorrichtung 80. Die Niederschlagsvorrichtung 80 enthält ein im allgemeinen zylindrisches Rohr 80, das an seinem oberen Ende von einer Endkappe 82 verschlossen ist. Das untere Ende des Rohrs 81 ist in einem Unterbau 83 gehaltert, der ein oberes Teil 84 und ein unteres Teil 85 enthält. Das Rohr 81 und das obere Teil 84 bilden zusammen einen Kanal 86, wobei die Kappe 82 einen Gasauslaß 87 bildet und das obere Teil 84 einen Gaseinlaß 88 besitzt. Der Gaseinlaß 88 mündet in dem Kanal 86 mit einer Öffnung 89. Die Öffnung 89 und ein von ihr ausgehender Kanal 90 laufen wie eine "Tangente" an die zylindrische (oder kegelstumpfförmige) Wand 91, so daß in den Kanal 86 eintretendes Gas um die Längsachse des Rohrs 81 wirbelt.
Die Kappe 82 besteht aus Isolierstoff, beispielsweise Teflon, ebenso wie das obere Teil 84. Das untere Teil 85 kann aus rostfreiem Stahl bestehen. Sandwichartig eingeschlossen zwischen dem oberen Teil 84 und dem unteren Teil 85 ist eine Membran 92, die aus Mylat bestehen kann.
In dem unteren Teil 85 befindet sich eine Ultraschallwandler- und -gasanordnung 93.
Die Kappe 82 ist einstückig mit einem Schaft 101 ausgebildet. Eine Ionenquelle in Form einer Nadel 94 durchsetzt die Kappe 82 und den Schaft 101, um an dessen unterem Ende auszutreten. Die Ionenquellen- Nadel 94 besitzt ein unteres Ende 95.
Durch das obere Teil 84 erstreckt sich ein Kanal 95, durch den hindurch die Nadel 96 einer Subkutan-Spritze verlaufen und eintreten kann. Die Niederschlagsvorrichtung 80 besitzt einen hydrophoben Abschnitt 97 und einen hydrophilen Abschnitt 98.
Im Betrieb der oben beschriebenen Niederschlagsvorrichtung 80 wird der Hohlraum 101 zwischen der Membran 92 und der Wandler- und Gasanordnung 93 mit Wasser und einer Spur eines Oberflächenbehandlungsmittels, zum Beispiel Glycerin, gefüllt.
Zunächst wird mit Hilfe einer Subkutan-Spritze oder einer anderen Einrichtung Wasser auf die Oberfläche der Membran 92 gebracht. Im Anschluß daran wird der Ultraschallwandler 93 in Gang gesetzt, damit die Membran 92 schwingt. Typischerweise ist der Wandler ein Ultraschallkristall, der bei etwa 1,7 MHz schwingt. Das Wasser auf der Membran 92 wird angeregt und bildet einen dichten "Nebel"-Strom (kleine Wassertröpfchen). Das der Membran 93 zugeführte Wasser würde salzhaltig oder eine ionische Chemikalie sein, um die freien Ionen bereitzustellen, die benötigt werden, damit das Wasser oder die andere ionische Chemikalie leitend ist.
Zwischen das Ende 95 (Corona-Spitze) und die der Membran 92 zugeleitete Flüssigkeit wird ein elektrisches Potential gelegt. Dies kann über die Nadel 96 geschehen. Der Ultraschallwandler bewirkt bei der oben angesprochenen Erzeugung von Nebel ein "Abspülen" der Innenwand 99 des Rohrs 81 um den Abschnitt 98 herum. Das Wasser läuft auch an der Innenwand 100 des oberen Teils 84 herab. Das Wasser auf der Membran 92 und die benetzten Wände 99 und 100 bilden die elektrostatische Sammelelektrode.
Teilchen in dem Gas, die aufgeladen werden, werden folglich an die Wassertröpfchen und die Wand gezogen, während die Wassertröpfchen selbst aufgeladen und auch gegen die Wände 99 und 100 gezogen werden. Hierbei sei angemerkt, daß ein elektrisches Potential an die Nadeln 94 und 96 gelegt wird und außerdem eine positive 8 kV-Ladung an die Nadel 95 gelegt wird bei einem Strom von etwa 100 Mikroampere maximal.
Der Ultraschallwandler wird gesteuert, um zu garantieren, daß der Nebel nicht soweit hochsteigt, daß es zu einem Kurzschluß bezüglich des Endes 95 kommt.
Die Subkutan-Spritze mit der Nadel 96, die in das obere Teil 84 eingeführt wird, um elektrischen Kontakt mit der Flüssigkeit am oberen Teil der Membran 92 herzustellen, bildet ein Rück-Erdpotential und außerdem eine Einrichtung zum Einleiten von Flüssigkeit in das Innere der Niederschlagsvorrichtung 80 dar. Die Nadel 96 kann auch dazu dienen, die Kohlenstoffpartikel enthaltende Flüssigkeit zu entfernen.
Bei der oben beschriebenen Niederschlagsvorrichtung 80 können auch andere Flüssigkeiten außer Wasser eingesetzt werden. Beispielsweise könnte die Flüssigkeit eine Flüssigkeit auf Ölbasis sein.

Claims

1. Elektrostatische Niederschlagsvorrichtung (80), umfassend:

ein Gehäuse (81), weiches einen sich allgemein nach oben erstreckenden Kanal (86) bildet, durch den hindurch ein Kohlenstoffpartikel enthaltendes Gas gelangen kann, wobei der Kanal (86) einen unteren Einlaß (88) für das Gas und einen oberen Auslaß (87) für das Gas besitzt;

eine Ionenquelle (94), die in den Kanal (86) vorsteht und sich zwischen dem Einlaß (88) und dem Auslaß (97) befindet;

eine zumindest einen Teil des Kanals (86) zwischen dem Einlaß (88) und dem Auslaß (87) umgebende Wand (99);

dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagsvorrichtung außerdem enthält:

eine etwa horizontal orientierte Membran (92), die sich quer über ein unteres Ende des Kanals (86) erstreckt, und der eine Flüssigkeit zuzuführen ist;

einen Schwinger (93), der sich betrieblich in Bezug auf die Membran (92) an einer solchen Stelle befindet, daß er deren Schwingung hervorruft, der zufolge Flüssigkeit auf der Membran (92) durch die Schwingung der Membran (92) einen Nebel bildet; und

eine Einrichtung, die die Schaffung eines elektrischen Potentials zwischen der Ionenquelle (94) und der Flüssigkeit ermöglicht, so daß bei Anlegen des elektrischen Potentials Tröpfchen und Partikel gegen die Wand (81) gezogen werden.

2. Vorrichtung (80) nach Anspruch 1, bei der der Schwinger (93) ein Ultraschallwandler (93) ist.

3. Vorrichtung (80) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine Einrichtung (102) zum Einspeisen und zum Abziehen der Flüssigkeit aus dem Inneren des Kanals (86).

4. Vorrichtung (80) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Wand (99) einen oberen, hydrophoben Abschnitt und einen unteren, hydrophilen Abschnitt enthält.

5. Vorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Ionenquelle (94) eine in den Kanal (86) vorstehende Nadel (94) ist, die sich mit einem unteren Ende (95) an einer mit Abstand oberhalb der Membran (92) befindlichen Stelle befindet.

6. Vorrichtung (80) nach Anspruch 5, bei der die Einrichtung (102) zum Einspeisen und Abziehen von Flüssigkeit aus dem Inneren des Kanals (86) dazu dient, das elektrische Potential zu bilden.

7. Vorrichtung (80) nach Anspruch 6, bei der die Einrichtung (102) zum Einspeisen und zum Abziehen der Flüssigkeit eine Subkutan-Injektionsspritze (96) ist, wobei die Einrichtung zur Schaffung des elektrischen Potentials in Bezug auf die Injektionsspritze (96) derart angeordnet ist, daß das elektrische Potential zwischen der Ionenquelle (94) und der aus der Injektionsspritze (96) ausgestoßenen Flüssigkeit existiert.

8. Vorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Einlaß (88) sich zumindest teilweise tangential bezüglich des Kanals (86) erstreckt.