DE838594C

DE838594C - Collector for electric gas purifiers

Info

Publication number: DE838594C
Application number: DEA3768A
Authority: DE
Inventors: Verner Dahlman
Original assignee: American Air Filter Co Inc
Current assignee: American Air Filter Co Inc
Priority date: 1946-10-18
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1952-05-12

Description

Kollektor für elektrische Gasreiniger hie l:rfi ndutig betrifft elektrische Gasreiniger und besonders Verbesserungen bei elektrischen Gasreinigern, bei denen ein lonisator und ein Kollektor hintereinander in der Bahn des strömenden Gases angeordnet sind, wobei die vom Gas mitgeführten Staubteilchen durch den Ionisator aufgeladen und darauf auf einem dielektrischen Filtermedium im Kollektor gesammelt werden. Das Filtermedium erhält dabei eine elektrostatische Ladung.Collector for electric gas purifiers hie l: rfi ndiges concerns electric Gas purifiers and especially improvements in electric gas purifiers where an ionizer and a collector one behind the other in the path of the flowing gas are arranged, the dust particles carried along by the gas through the ionizer charged and then collected on a dielectric filter medium in the collector will. The filter medium receives an electrostatic charge.

Es ist Gegenstand der Erfindung, einen verbesserten Kollektor vorzusehen, bei dem neuartige Mittel zur Erhaltung der gewünschten elektrostatischen Ladung auf dem Filtermedium Verwendung finden.It is an object of the invention to provide an improved collector, in the novel means of maintaining the desired electrostatic charge find use on the filter medium.

Die Erfindung ist weiter auf neuartige Unterstützungsmittel für (las Filtertnediutii gerichtet. Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist, eine neuartige Zusammenstellung eines Ionisators mit Kollektoreinheiten vorzusehen, bei der ein einziger lonisator die Staubteilchen für eine Vielzahl von Kollektoren auflädt und damit die Kosten und die Unterhaltung zusätzlicher lonisatoren, die bisher notwendig waren, in Wegfall kommen.The invention is further directed to novel means of support for (read Filtertnediutii directed. Another object of the invention is a novel To provide an assembly of an ionizer with collector units in which a the only ionizer that charges and charges dust particles for a large number of collectors thus the costs and maintenance of additional ionizers that were previously necessary were to come to an end.

Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Kollektor für elektrische Gasreiniger vorgesehen, der ein Filterbrett aus dielektrischem Material aufweist, das sich über die Bahn des strömenden Gases erstreckt und dessen Mittelteil mit einem elektrischen Potential eines bestimmten Vorzeichens aufgeladen wird, während seine Kanten ein elektrisches Potential des anderen Vorzeichens erhalten.According to the present invention is a collector for electrical Gas cleaner is provided, which has a filter board made of dielectric material, which extends over the path of the flowing gas and its central part with an electrical potential of a certain sign is charged while its edges receive an electrical potential of the opposite sign.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ins einzelne gehend beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in Fig. i eine perspektivische Ansicht eines auseinandergenommenen erfindungsgemäßen Apparates, der den Ionisator, den Kollektor und den Rahmen für den Kollektor im einzelnen zeigt,, Fig.2 eine perspektivische Ansicht des auseinandergenommenen Kollektors ohne Filtermedium, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Batterie der Elemente nach Fig. i, Fig. 4 die perspektivische Ansicht eines der mittleren inneren Träger für das Filtermedium und das Drahtnetz, das bei einer Ausführungsform des Kollektors Verwendung findet, Fig.5 eine Vorderansicht des Trägers nach Fig. ,4, Fig. 6 eine Seitenansicht einer einzelnen Trägeranordnung mit dem Träger nach den Fig. 4 und 5, Fig.7 einen Aufriß der Sammelschiene nach F ig. 6, Fig. 8 eine Seitenansicht eines Teiles eines abgeänderten Tragemittels für das Filtermedium, Fig. 9 einen Schnitt durch das Tragemittel nach F i g. 8, Fig. io ein Schaltbild, das die Art des Betriebes nach der Erfindung zeigt, und Fig. i i ein schematischer Grundriß einer Anordnung, bei der eine Anzahl von Kollektoren mit zwei Ionisatoren verbunden ist.For a better understanding of the invention, this is below Reference to the Drawings described in detail. The drawings show in Fig. I a perspective view of a disassembled Apparatus according to the invention, the ionizer, the collector and the frame for shows the collector in detail, Fig.2 is a perspective view of the disassembled Collector without filter medium, Fig. 3 is a perspective view of a battery of the elements according to FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view of one of the middle ones inner support for the filter medium and the wire mesh, which in one embodiment of the collector is used, Fig. 5 is a front view of the carrier according to Fig. , 4, 6 are a side view of a single carrier assembly with the carrier according to FIG FIGS. 4 and 5, FIG. 7 an elevation of the busbar according to FIG. 6, 8 a Side view of part of a modified support means for the filter medium, 9 shows a section through the carrying means according to FIG. 8, Fig. 10 a circuit diagram, which shows the mode of operation according to the invention, and Fig. i i a schematic Plan view of an arrangement in which a number of collectors with two ionizers connected is.

Nach Fig. i enthält die Anordnung nach der Erfindung einen Ionisator i i, einen Kollektor 12 und einen Gehäuserahmen 13 für den Kollektor. Der Ionisator i i hat die im allgemeinen übliche Form und enthält eine Anzahl geerdeter Elektroden 14, die vom oberen und unteren Wandteil 15 des Gehäuses getragen werden, sowie Sammelschienen 16, die durch Isolatoren 17 isoliert im Gehäuse untergebracht sind, und eine Anzahl von Ionisationsdrällten 18, die von den Sammelschienen zwischen den geerdeten Elektroden 14, wie es in Fig. io zu sehen ist, gehalten werden. Von den Sammelschienen 16 führen geeignete Verbindungen (nicht gezeichnet) zu der üblichen Stromversorgungsanlage (nicht gezeichnet).According to Fig. I, the arrangement according to the invention contains an ionizer i i, a collector 12 and a housing frame 13 for the collector. The ionizer i i has the generally usual shape and contains a number of grounded electrodes 14 carried by the upper and lower wall portions 15 of the housing and bus bars 16, which are housed in the housing insulated by insulators 17, and a number of ionization twisters 18, those of the busbars between the grounded electrodes 14, as can be seen in Fig. 10, are held. Lead from the busbars 16 suitable connections (not shown) to the usual power supply system (not shown).

Der Kollektor 12, der in Fig. 2 auseinandergenommen und ohne Filtermedium dargestellt ist, enthält Gehäuseelemente i9 und 21, wobei jedes Element mit einer Anzahl einander ergänzender V-förmiger Glieder 22 ausgebildet ist, die ineinandergreifen und ein filterndes Medium dazwischen, beispielsweise ein Papiermedium 23, tragen. Dieses Papiermedium ist aus einer Anzahl von übereinandergelegten, getrenntenLagen blattartigenFasermaterials zusammengesetzt, wobei jedes Blatt ein dünnes, rauhes Netz von kurzfasrigem Holzbrei enthält, der sich durch eine Vielzahl feiner Luft-Öffnungen auszeichnet. Die Anordnung des Filtermediums in dieser Zickzack£orm sichert ein Minimum an Widerstand für den Luftstrom.The collector 12, which is disassembled in Fig. 2 and without filter medium is shown includes housing elements i9 and 21, each element with a Number of complementary V-shaped members 22 is formed which interlock and carrying a filtering medium such as paper medium 23 therebetween. This paper medium is made up of a number of superimposed, separate layers composed of sheet-like fiber material, each sheet being thin, rough Contains a network of short-fiber wood pulp, which extends through a multitude of fine air openings excels. The arrangement of the filter medium in this zigzag shape secures Minimum resistance to airflow.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht das Element 2 1 aus einem Gerüst mit einem im allgemeinen rechtwinkligen Grundteil 24, V-förmigen Gliedern 22, die sich von entgegengesetzten Enden dieses Teiles erstrecken, und aus einer Reihe von Längsgliedern 25, die die einander gegenüberliegenden Glieder 22 verbinden. Das Element i9 ist mit einem Grundteil 26 versehen, dessen einander gegenüberliegende Seitenwände 27 unter die Flansche 28 auf dem Element 21 passen und das Filtermedium abdichten und an seinem Platz halten. Die beiden Elemente werden durch Verriegelungen 29 auf den Seitenwänden 27 miteinander versperrt.As can be seen from Fig. 2, the element 2 1 consists of a frame with a generally rectangular base portion 24, V-shaped members 22 which extending from opposite ends of this part, and from a series of Longitudinal members 25 connecting the opposing members 22. That Element i9 is provided with a base part 26, the opposite of which Sidewalls 27 fit under the flanges 28 on the element 21 and hold the filter media seal and hold in place. The two elements are locked by latches 29 locked to one another on the side walls 27.

Die V-förmigen Glieder 22 auf dem Element i9 sind an ihren vorstehenden Enden durch Längsglieder 31 verbunden, wobei die Glieder 22 an ihren Grundflächen durch Nuten 32 (vgl. die Fig. 4 und 5) getrennt sind und die gegenüberliegenden Seitenwände des Gehäuseelementes verbinden.The V-shaped members 22 on the element i9 are on their protruding Ends connected by longitudinal members 31, the members 22 at their bases are separated by grooves 32 (see. FIGS. 4 and 5) and the opposite Connect the side walls of the housing element.

Eine Anzahl von im allgemeinen dreieckigen Elementen 33 aus geeignetem dielektrischem Material, beispielsweise einem Kunstharzstoff, Porzellan od. dgl., sind in Abständen, und zwar vorzugsweise jeweils drei zwischen den oberen und unteren Seitenwänden des Elementes i9, wie aus Fig. i hervorgeht, angebracht, wobei die Elemente durch ihren Eingriff in vorstehende Teile 34 des Gliedes 31 und zurückstehende Teile 35 der Profilglieder 32 getragen werden, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Die zentral angeordneten Glieder 33 sind zur Aufnahme einer Anzahl von Drahtsätzen 36 durchlöchert, die sich über die Gesamthöhe des Gehäuses erstrecken und nur mit ihrem Trageglied und dem Filtermedium in Berührung stehen. Die Endglieder 33' (vgl. Fig. 6) sind nur teilweise durchlöchert, um die Enden der Drähte vom benachbarten Metallgehäuse zu isolieren.A number of generally triangular elements 33 of suitable dielectric material, for example a synthetic resin material, porcelain or the like, are spaced, preferably three between the top and bottom Side walls of the element i9, as can be seen from Fig. I, attached, the Elements by their engagement in protruding parts 34 of the link 31 and recessed Parts 35 of the profile members 32 are carried, as can be seen from FIG. The central arranged members 33 are perforated to receive a number of wire sets 36, which extend over the total height of the housing and only with their support member and are in contact with the filter medium. The end links 33 '(see Fig. 6) are only partially holed to the ends of the wires from the adjacent metal case to isolate.

Aus den Fig. 2 und 1o ist zu erkennen, daß jedes Paar von Filterbrettern, das in Stromrichtung zusammenläuft, im Gehäuse i9 einen dreieckigen freien Luftraum bildet, dessen Scheitel an der Anströmfläche des Gehäuses i9 liegt und dessen Basisöffnung sich an der Abströmfläche des Gehäuses befindet. Es ist weiter zu erkennen, daß die metallischen Profilglieder 31 ein elektrisch geerdetes Flachgitter über der Anströmfläche des Gehäuses i9 bilden, wobei sich jedes Profilglied 31 am Scheitel des dreieckigen freien Luftraumes befindet. Ferner ist zu ersehen, daß di,e metallenen Profilglieder 32 ein elektrisch geerdetes Flachgitter über der Abströmfläche des Gehäuses i9 bilden, wobei jedes Paar der benachbarten Profilglieder 32 mit dem anderen die Basisöffnung 32a dieses dreieckigen Raumes darstellt. Um jedes Paar von Filterbrettern elektrostatisch aufzuladen, ist eine isolierende Sammelschiene über dem Auslaßgitter 32 angeordnet und erstreckt sich über die aufeinanderfolgenden Basisöffnungen 324, während eine isolierende Verbindung für jede Basisöffnung 32a vorgesehen ist und sich von der Sammelschiene durch ihre besondere Basisöffnung in den dreieckigen Raum erstreckt, wobei ihr inneres vorstehendes Ende elektrisch mit den Aufladedrähten 36' verbunden ist, wie aus Fig. 5 entnommen werden kann. Die isolierte Sammelschiene enthält eine isolierende Schiefre 37 aus dielektrischem Material, beispielsweise einem Kunstharzstoff od. dgl., deren entgegengesetzte Enden an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses i9 angebracht sind, und weist einen Metallstreifen oder eine Sammelschiene 38 auf, die durch die isolieren(ie Schiene 37 getragen wird und daran befestigt ist. Die isolierte Sammelschiene weist durch die Schienen 37 und 38 in Abständen, die jeder Basisiiffnung 32° entsprechen. Bohrungen zur Aufnahme isolierter Verbindungen 39 auf. Diese Verbindung 39 enthält einen elektrischen Leiter, der ati die Sammelschiene 38 angeschlossen ist und sich durch die Bohröffnung und die an-' schließende l@asisöffnung 32 in den dreieckigen Luftraum erstreckt. Sie besitzt ferner eine isolierende Hülse, die detl vorstehenden Leiter von der isolierenden Schiene 37 bis kurz vor sein inneres vorstehetldes Ende umschließt. Dieses innere vorstehende I?nde jeder isolierten Verbindung 39 ist in eine :Metallasche .41 eingeschraubt, die sich vom Draht 36' des einen Brettes zum entsprechenden Draht (les anschließenden Brettes erstreckt, wobei ihre Mitte als _\uge zur Aufnahme des Gewindeendes der Verhitidung 39 ausgebildet ist. Die isolierte Sammelschiene und die Verbindungen 39 sind vorzugsweise so aiigeordiiet, daß sie sich bei den zentral angeordneten dreieckigen Isolatoren 33 erheben, wie aus Fig. 6 zti ersehen ist. Die isolierende Schiene 37 kann ici Längsrichtung mit Einkerbungen 42 zur Steigerung der Länge ihres Oberflä chenstreuweges versehen sein, der von der Verbindt1tlg 39 zuni benachbarten Profilglied 32 reicht. Die Sammelschiene 38 ist in der Mitte mit einer elektrischen Klemme in Form einer Metallfederlasche -o versehen.From Figs. 2 and 1o it can be seen that each pair of filter boards, which converge in the direction of flow, forms a triangular free air space in the housing i9, the apex of which is on the inflow surface of the housing i9 and whose base opening is on the outflow surface of the housing . It can also be seen that the metallic profile members 31 form an electrically grounded flat grid over the inflow surface of the housing 19, each profile member 31 being located at the apex of the triangular free air space. It can also be seen that the metal profile members 32 form an electrically grounded flat grid over the discharge surface of the housing 19, each pair of the adjacent profile members 32 with the other representing the base opening 32a of this triangular space. To electrostatically charge each pair of filter boards, an insulating busbar is positioned over the outlet grille 32 and extends across the successive base openings 324, while an insulating connection is provided for each base opening 32a and extends from the busbar through its particular base opening into the triangular space , with its inner protruding end electrically connected to the charging wires 36 ', as can be seen from FIG. The insulated busbar includes an insulating bar 37 made of a dielectric material such as a synthetic resin or the like, the opposite ends of which are attached to opposite sides of the housing 19, and has a metal strip or busbar 38 through which insulate (ie, bar 37 The insulated busbar has bores through the bars 37 and 38 at intervals corresponding to each base opening 32.degree. for receiving insulated connections 39. This connection 39 contains an electrical conductor to which the busbar 38 is connected and extends into the triangular air space through the drilling opening and the adjoining l @ sis opening 32. It also has an insulating sleeve which encloses the protruding conductor from the insulating rail 37 to just before its inner protruding end Each isolated compound 39 is in one: Metal .41 screwed in, which extends from the wire 36 'of one board to the corresponding wire (les adjoining board, its center being designed as a _ \ uge for receiving the threaded end of the prevention 39 . The insulated busbar and the connections 39 are preferably aligned so that they rise at the centrally located triangular insulators 33, as can be seen from FIG. 6. The insulating rail 37 can be provided with notches 42 in the longitudinal direction to increase the length of its surface scattering path, which extends from the connecting part 39 to the adjacent profile member 32. The busbar 38 is provided in the middle with an electrical terminal in the form of a metal spring clip -o.

Der lahmen 13 ist so groß. daß er den Kollektor aufnehmen kaiiii. Das Auslaß- oder rückwärtige Eiide des Rahmen: 13 entlüilt in seiner :Mitte eine lilemmverbin(lung 43, die auf einem durch Diagonalstlil@e45 gelagerten Isolator44 sitzt. Die Klemm-43 ist so angeordnet, daß sie automatisch tnit der Klemmlasche 4o des Filtergehäuses in Eingriff kommt, wenn (las Filter in den Rahmen 13 eiti'esetzt wird. Diese iiul.iere Klemmverbindung .I3 kann an die übliche Stroniversorgungsanlage in geeigneter Weise angeschaltet sein, wobei vorzugsweise ein Widerstand 46 von annähernd 5o bis 9o Megolini in der Verbindung vorgesehen ist, um die Stromverluste vom Filtermedium ohne Rücksicht auf den Feuc'htigkeitsgchalt des Filtermediums auf einem bestimmten Wert zu halten. Bei der Zusammenstellung zu einer Batterie, wie es in Fig. 3 zu sehen ist. können die verschiedenen Verbindungen 43 zti einer mittleren Sammelschiene 47 führen, die durch Isolatoren 4() auf dem Lagergehäuse 48 befestigt ist, wobei diese Sammelschiene an die nicht gezeichnete Stromversorgungsanlage angeschlossen ist.The lame 13 is so big. that he kaiiii pick up the collector. The outlet or rear egg of the frame: 13 vents in its middle a lilemmverbin (lung 43, which sits on an insulator44 supported by a diagonal style 45. The clamp 43 is arranged so that it automatically connects to the clamp lug 4o of the filter housing Intervention occurs when the filter is inserted into the frame 13. This secondary clamp connection .I3 can be connected to the usual power supply system in a suitable manner, with a resistor 46 of approximately 50 to 9o Megolini preferably being provided in the connection in order to keep the current losses from the filter medium at a certain value regardless of the filter medium's moisture content , which is fastened by insulators 4 () on the bearing housing 48, this busbar connected to the power supply system, not shown is closed.

An Stelle des Drahtnetzes 36 nach den Fig. 4 und 3 kann eiii einzeliie@ Paar von Drähten 36' nach den F i1. 8 und 9 Verwendung finden und an den Leiter 39 angeschlossen werden, wobei das Filter-Z, durch ein Gitter 51 aus einem Kunstharzstoff oder gleichwertigen dielektrisehen Material unterstützt wird. Das obere Ende des Gitters ist dabei durch die Glieder 31 und das untere Ende in den Profilgliedern 32 befestigt.Instead of the wire network 36 according to FIGS. 4 and 3, a single pair of wires 36 'according to FIGS. 8 and 9 are used and are connected to the conductor 39, the filter-Z, being supported by a grid 51 made of a synthetic resin material or equivalent dielectric material. The upper end of the grid is fastened by the members 31 and the lower end in the profile members 32.

Beim Betrieb werden die Ionisierdrähte mit 12 ooo bis 13 000 Volt Gleichspannung geladen, wobei die an die Leiter 39 angeschalteten Drähte 36' mit annähernd 12 000 Volt Gleichspannung aufgeladen sind. Nach Fig. io tritt die zu reinigende Luft von links ein und strönvt durch den Ionisator, wobei die Staubteilchen :in ibekannter Weise aufgeladen werden. Da das Filtenmedium durch die Drähte 36' annähernd in seiner Mitte ebenfalls aufgeladen ist, wobei die Größe der Ladung zu den geerdeten Seiten oder den gegenüberliegenden Kanten jedes Filterbrettes abnimmt, werden die geladenen Teilchen durch das Filtermedium angezogen. Die Wirksamkeit des Filtermediums läßt sich durch eine elektrostatische Ladung von annähernd 20% auf annähernd 9o % steigern. Falls der Ionisatoi# unwirksam wird, fährt das Filtermedium fort, in der gleichen Weise wie ein übliches Papierfilter zu filtern.In operation, the Ionisierdrähte are loaded with 12 thousand up to 13 000 volts DC, with the turned-on to the conductor 39 are wires 36 'charged with approximately 12, 000 volts DC. According to FIG. 10, the air to be cleaned enters from the left and flows through the ionizer, the dust particles being charged in the known manner. Since the filter media is also charged approximately in the middle by the wires 36 ', with the size of the charge decreasing toward the grounded sides or opposite edges of each filter board, the charged particles are attracted to the filter media. The effectiveness of the filter medium can be increased by an electrostatic charge from approximately 20% to approximately 90%. If the Ionisatoi # becomes ineffective, the filter medium continues to filter in the same way as a conventional paper filter.

Es hat sich herausgestellt, daß Stromverluste unerwünschter Größe durch die Verwendung der Widerstände 46 zu verhindern sind, die diese Verluste ohne Rücksicht auf den Feuchtigkeitsgehalt des Filtermediums auf einem bestimmten Wert halten.It has been found that current losses are undesirable in magnitude by using the resistors 46 are to prevent these losses without Consideration of the moisture content of the filter medium on a certain value keep.

Der Reiniger kann so wie in Fig. i mit einem einzigen Ionisator für jeden Kollektor oder in der in Fig. i i schematisch dargestellten Weise montiert werden, wo zwei Ionisatoren i i zur Aufladung der durch eine Vielzahl von Kollektoren in Gehäusen 13 strömenden Teilchen dienen. Diese Anordnung hat sich bei der Reinigung von Luft als ebenso wirkungsvoll herausgestellt wie die Anordnung mach Fig. i und ist weniger kostspielig, da nur zwei Ionisatoren für eine größere Anzahl von Kollektoren Verwendung finden.The cleaner can as in Fig. I with a single ionizer for each collector or mounted in the manner shown schematically in Fig. i i be where two ionizers i i to charge the through a variety of collectors Particles flowing in housings 13 are used. This arrangement has changed during cleaning of air as effective as the arrangement mach Fig. i and is less expensive, since only two ionizers for a larger number of collectors Find use.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Collector for electric gas purifiers with one dielectric filter material arranged in a series of zigzags over the Extends the path of the gas flow and is charged with an electrostatic potential, characterized in that the central part of each track is supported by a charging wire (36 ') is charged to an electrostatic potential and the edges of each web are grounded.

2. Collector according to claim i, characterized by a housing (i9), that carries the filter material, and of a series of a grid frame forming Rods (31) vion inverted V-shape and from a row of another lattice frame forming profile bars (32), the housing (i9) and the bars (31, 32) form a uniform frame and the filter material webs alternate extend between the bars (31, 32).

3. Collector according to claim 2, characterized by a meshwork (36, 36 ') between the bars, which is isolated by an Triangle link (33) is supported, do the filter material against to keep the airflow.

4. Collector according to claims i to 3, characterized in that that the charging wires 36 'with the inner ends of connecting posts (39) between adjacent tracks are connected, the outer ends of the posts (39) with a busbar (38) are interconnected.

5. collector according to claim 4, characterized in that the busbar (38) rests on a notched insulating bar (37) is mounted and an electrical terminal in the form of a metal spring clip (4o) having.