EP1131866A1 - Vorrichtung zur erzeugung ionisierter gase mittels korona-entladungen - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung ionisierter gase mittels korona-entladungen

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Publication number
EP1131866A1
EP1131866A1 EP99941421A EP99941421A EP1131866A1 EP 1131866 A1 EP1131866 A1 EP 1131866A1 EP 99941421 A EP99941421 A EP 99941421A EP 99941421 A EP99941421 A EP 99941421A EP 1131866 A1 EP1131866 A1 EP 1131866A1
Authority
EP
European Patent Office
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electrode
insulator
electrodes
insulators
electrically conductive
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EP99941421A
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English (en)
French (fr)
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EP1131866B1 (de
Inventor
Wolfgang Dieckmann
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Dieckmann Bastian
Original Assignee
Dieckmann Bastian
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Publication date
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Publication of EP1131866A1 publication Critical patent/EP1131866A1/de
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Publication of EP1131866B1 publication Critical patent/EP1131866B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the invention relates to a device for generating ionized gases by means of corona discharges in the respective gas with at least one electrode with a rough-surface structure for forming high electrical field strength increases, which is assigned to an insulator made of glass, plastic, ceramic material, mineral material or the like. wherein on the side of the insulator facing away from the electrode there is a further electrical device to which an alternating voltage potential is applied.
  • the electrode block causes additional technical outlay.
  • a device for generating corona discharges in air is also known, in which ozone formation is prevented by the formation of oxygen clusters.
  • This device consists of an insulator designed as a cylindrical tube, in the interior of which an inner electrode and on the outer circumference of which a grid-like outer electrode is arranged.
  • This device also has the disadvantage that it is only suitable for small capacities due to its design and, within the scope of these possibilities, can only be used for air disinfection, deodorization and air conditioning on a small scale in the sense of bioclimatic.
  • the object of the invention is to design a device of the type mentioned in such a way that with a structurally simplified design and possibility of adaptation Depending on the particular conditions of use, different amounts of ionized gas can be generated while avoiding ozone formation.
  • Fig. 1 shows an embodiment of the device in a transverse view
  • FIG. 2 shows an enlarged detailed view of the device according to FIG. 1
  • Fig. 3 shows the device of FIG. 1 in side view
  • Fig. 4 shows a further embodiment of the device in a transverse view in section
  • FIG. 5 shows an enlarged detailed view of the device according to FIG. 4
  • Fig. 6 shows the device of FIG. 4 in a side view.
  • Fig. 7 shows a further embodiment of the device with a plurality of insulators arranged parallel to one another
  • FIG. 8 is an enlarged detail view of the upper area of FIG.
  • Fig. 9 shows the design of the device of FIG. 7 in one
  • Housing in a top view Fig. 10 shows another rotationally symmetrical design of the device and 11 direction in a side view in section and one
  • Fig. 12 shows the arrangement of devices according to FIGS. 10 and 11 in a transverse view
  • FIG. 13 shows a further embodiment of the device with a plurality of insulators and electrodes arranged parallel to one another in a side view in section
  • Fig. 14 shows the design of the device of FIG. 13 in the
  • the device 1 has two insulators 5, 6 arranged at a distance from one another. These can be made of glass, plastic, ceramic material, mineral material or the like. consist.
  • An electrically conductive layer 9 is arranged as an electrode between the insulators 5, 6. This can be used as an electrically conductive film, electrically conductive grid or fabric, electrically conductive plate, paste, electrically conductive adhesive layer or the like. be trained.
  • a U-profile 8 which serves as a support and edge protection. Insulation 10 is arranged between the electrically conductive layer 9 and the U-profile 8.
  • An electrode 3, 4, which is connected to the respective insulator 5, 6, is arranged on the side surfaces of the insulators 5, 6 facing away from the electrically conductive layer 9.
  • the electrodes 3, 4 have sharp edges over their entire surface and are connected to the insulator 5, 6 in the region of the sharp edges or rest on the latter. For this purpose, the electrodes 3, 4 can be pressed against the insulator 5, 6 in the region of the sharp edges. However, it is also possible to connect the electrodes 3, 4 in the region of the sharp edges to the insulator 5, 6 by gluing, fusing, combining or the like. connect to.
  • the electrodes 3, 4 can be designed as an electrically conductive grid, braid, fabric, perforated plate, porous layer, porous pastes or porous powder layer. Here it is possible, depending on the material structure, to stick the electrodes 3, 4 onto the insulator 5, 6, to melt them, to vaporize them or to stain them.
  • the electrically conductive layer 9 is subjected to an AC voltage potential, while the electrodes 3, 4 are grounded.
  • the alternating voltage potential can be an alternating voltage in the range from 1 to 10 several 10 KV and higher with a frequency of 1 Hz to several kHz.
  • a connecting tab 12 is provided in the device 1, which is connected to the electrically conductive layer 9.
  • the device 2 shown in FIGS. 4 to 6 has only one insulator 5, on the side faces of which an electrode 3, 4 is arranged.
  • a U-profile 8 which overlaps the insulator 5 is provided and serves as a support and edge protection.
  • the electrodes 3, 4 are acted upon by an AC voltage potential which corresponds to the AC voltage potential of the device 1.
  • An additional earthed electrode is omitted in the device 2.
  • the arrangement according to the device 2 makes it possible to double the ionization power in relation to the device 1 based on the insulator material used.
  • the insulators 5, 6 are preferably in the form of plates of any dimensions. However, any other desired geometrical shapes can also be used.
  • the electrodes 3, 4 as corona carriers are then each adapted.
  • the concentration of ionized air can be changed or adjusted via the magnitude of the voltage applied and the level of the frequency used.
  • modules with large dimensions can be realized in a very small space, which enable the formation of a large concentration of ionized air.
  • the air to be ionized is conducted past the electrodes 3, 4 as a corona carrier.
  • FIG. 7 shows a device 35 in which a plurality of plate-shaped insulators 5 are arranged parallel to one another at a distance from one another.
  • a plate-shaped electrode 3 or 4 is arranged on both sides of each insulator 5.
  • the cavities 16 between the insulators 5 with electrodes 3, 4 are each filled with a through-flow body 14.
  • This is gas-permeable and can, for example, consist of expanded metal, corrugated plates or the like.
  • the flow body 14 improves the contact of the air flowing through with the electrodes 3, 4 due to swirling effects, as a result of which better ionization conductances are achieved.
  • FIG. 8 which shows the upper region 34 of the device 35, the throughflow bodies 14 are formed in two parts. Each flow body 14 is held by a flow body holder 17 in order to prevent deformation of the flow body 14 in the cavity 16.
  • the upper and lower flow body end sections 18, 19 are angled so that the flow body end section
  • FIG. 9 shows an arrangement of the device 35 in the chamber 22 of a housing 33.
  • a pressure plate 23 abuts the outer pressure body holder 17 on the opposite side sections of the device 35.
  • Each pressure plate 23 is connected to a clamping plate 32 by means of connecting pieces 31.
  • the clamping plates 32 are pulled towards one another by means of screw bolt connections 37 and the clamping plates 33 are thus pressed onto the outer pressure body holder 17. This ensures a dimensionally stable structure of the device 35 in the chamber 22.
  • a cavity 25, which is filled with a flexible insulator 26, is formed in each case between the end sections of the throughflow bodies 14 and electrodes 3, 4 and the respectively associated chamber walls 24. This prevents the occurrence of leakage currents at the end sections of the electrodes 3, 4.
  • the device 36 consists of a circular insulator 5 on the outside of which an electrode 3 and on the inside of which an electrode 4 is arranged (FIG. 10).
  • a further electrode 15 is arranged coaxially to the central axis of the insulator 5, on which a brush 39 designed as a spiral brush 28 is arranged.
  • the spiral brush 28 is electrically conductive and extends as far as the inner electrode 4.
  • a connecting element 38 is provided on one end section of the electrode 15 for forming an electrical connection.
  • the spiral brush 28 serves to flow the air to be ionized and also to increase the corona effect.
  • the device 36 can also be modified by dispensing with the inner electrode 4. In this case, the spiral brush 28 is guided up to the insulator 5.
  • the outer electrode 3 can also be replaced by a brush electrode.
  • a different geometric shape of brushes 39 can also be used. It is crucial that these consist of electrically conductive material. It is possible to bundle devices 36 in any number and arrange them in a housing with any geometric shape. An example of this is shown in FIG. 12.
  • the housing 29 here has a square cross section.
  • the wall 30 is designed as an insulator.
  • a package of six devices 36 is arranged in parallel in the housing 29. In the spaces between the devices 36 with the tubular isclators 5 and between the devices 36 and the wall 30, electrodes 15 with brushes surrounding them are arranged parallel to the devices 36. These brushes are also made of electrically conductive material.
  • a device 40 is shown in FIGS. 13 and 14, in which a plurality of plate-shaped insulators 5 are arranged parallel to one another at a defined distance from one another.
  • a plate-shaped electrode 3 or 4 is arranged on both sides of each insulator 5, each of which is designed as a brush 39 on both sides.
  • This brush structure preferably consists of electrically conductive material and is directed with its free end sections towards the respective adjacent insulator 5.
  • the brush structure also assumes the function of a flow body 14.
  • any number of modules made of insulators 5 and electrodes 3 or 4 of any geometric shape and size can be arranged in corresponding housings.
  • it can be set whether there is preferably a negative or positive ionization of the gas phase surrounding the electrodes 3 or 4, which significantly increases the possible uses of the devices described.
  • the principle of operation of the described devices 1, 2, 35, 36, 40 is also given if the insulators 5 are completely dispensed with when the distance between the electrodes 3 and 4 is increased and the electrodes 3 and / or 4 and / or 15 in now face the gas phase.

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

Vorrichtung zur Erzeugung ionisierter Gase mittels Korona-Entladungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung ionisierter Gase mittels Korona- Entladungen in dem jeweiligen Gas mit mindestens einer Elektrode mit oberflächenrauher Struktur zur Ausbildung hoher elektrischer Feldstärkenüberhöhungen, die einem Isolator aus Glas, Kunststoff, keramischen Material, mineralischen Material o. dgl. zugeordnet ist, wobei auf der der Elektrode abgewandten Seite des Isolators eine mit einem Wechselspannungspotential beaufschlagte weitere elektrische Einrichtung angeordnet ist.
In der elektrischen Klimatologie gibt es viele Verfahren zur Ionisierung von Luft, bei denen die Erzeugung negativer Ionen in hoher Konzentration durch die künstliche negative Korona-Entladung die einfachste und wirtschaftlichste Art ist. Bekannt ist die Ionisierung von Raumluft und die medizinische Anwendung ionisierten gasförmigen Sauerstoffs. Der Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß gleichzeitig Ozon gebildet wird, was aufgrund der bei höherer Konzentration gesundheitsschädlichen Wirkungen unerwünscht ist. Zur Vermeidung der Ozonbildung ist es nach der DE 36 10 238 C2 bekannt, in einer Isolierhülle einen eine Entozonisierung bewirkenden Elektrodenblock anzuordnen, an den Hochspannung angeschlossen ist. Diese Vor- richtung hat jedoch den Nachteil, daß sie aus konstruktiven Gründen nur für kleine Leistungen geeignet und deshalb auch nur für den Einsatz in der Krankheitsvorsorge sowie Gesundheitsfürsorge bestimmt ist Außerdem bewirkt der Elektrodenblock einen technischen Mehraufwand. Nach der CH 666 372 A5 ist ferner eine Vorrichtung zum Erzeugen von Korona-Entladungen in Luft bekannt, bei der durch Bildung von Sauer- stoff-Clustem eine Ozonbildung verhindert wird. Diese Vorrichtung besteht aus einem als zylinderförmige Röhre ausgebildeten Isolator, in dessen Innenraum eine Innenelektrode und auf dessen Außenumfang eine gitterartige Außenelektrode angeordnet ist. Auch diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie konstruktiv bedingt nur für kleine Leistungen geeignet ist und im Rahmen dieser Möglichkeiten nur zur Luftdesinfektion, Desodorierung und Luftaufbereitung im kleinen Umfang im Sinne der Bioklimatik dienen kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei konstruktiv vereinfachter Bauweise und Anpassungsmöglichkeit an die jeweiligen Einsatzbedingungen bedarfsabhängig unterschiedliche Mengen ionisierten Gases bei Vermeidung von Ozonbildung erzeugt werden können.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung in einer Queransicht im
Schnitt
Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht der Vorrichtung nach Fig. 1
Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 in der Seitenansicht
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung in einer Queransicht im Schnitt
Fig. 5 eine vergrößerte Detaiiansicht der Vorrichtung nach Fig. 4
Fig. 6 die Vorrichtung nach Fig. 4 in einer Seitenansicht.
Fig. 7 eine weitere Ausbildung der Vorrichtung mit mehreren parallel zueinander angeordneten Isolatoren und
Elektroden in der Draufsicht
Fig. 8 eine vergrößerte Detailansicht des oberen Bereichs der
Vorrichtung nach Fig. 7
Fig. 9 die Ausbildung der Vorrichtung nach Fig. 7 in einem
Gehäuse in einer Draufsicht Fig. 10 eine weitere rotationssymmetrische Ausbildung der Vor- und 11 richtung in einer Seitenansicht im Schnitt und einer
Queransicht
Fig. 12 die Anordnung von Vorrichtungen nach Fig. 10 und 11 in einer Queransicht
Fig. 13 eine weitere Ausbildung der Vorrichtung mit mehreren parallel zueinander angeordneten Isolatoren und Elektroden in einer Seitenansicht im Schnitt
Fig. 14 die Ausbildung der Vorrichtung nach Fig. 13 in der
Draufsicht
Die Vorrichtung 1 weist zwei im Abstand voneinander angeordnete Isolatoren 5, 6 auf. Diese können aus Glas, Kunststoff, keramischem Material, mineralischem Material o.dgl. bestehen. Zwischen den Isolatoren 5, 6 ist eine elektrisch leitende Schicht 9 als Elektrode angeordnet. Diese kann als elektrisch leitende Folie, elektrisch leitendes Gitter oder Gewebe, elektrisch leitende Platte, Paste, elektrisch leitende Klebschicht o.dgl. ausgebildet sein. An den Seitenkanten der Isolatoren 5, 6 ist ein diese übergreifendes U-Profil 8 angeordnet, das als Träger und Kantenschutz dient. Zwischen der elektrisch leitenden Schicht 9 und dem U-Profil 8 ist eine Isolierung 10 angeordnet. Auf den der elektrisch leitenden Schicht 9 abgewandten Seitenflächen der Isolatoren 5, 6 ist jeweils eine Elektrode 3, 4 angeordnet, die mit dem jeweiligen Isolator 5, 6 verbunden ist. Die Elektroden 3, 4 weisen über ihre gesamte Fläche scharfe Kanten auf und sind im Bereich der scharfen Kanten mit dem Isolator 5, 6 verbunden bzw. liegen an diesem an. Hierzu können die Elektroden 3, 4 im Bereich der scharfen Kanten an den Isolator 5, 6 angedrückt sein. Es ist aber auch möglich, die Elektroden 3, 4 im Bereich der scharfen Kanten mit dem Isolator 5, 6 durch Verkleben, Verschmelzen, Vereintem o.dgl. zu verbinden.
Die Elektroden 3, 4 können als elektrisch leitendes Gitter, Geflecht, Gewebe, Lochplatte, poröse Schicht, poröse Pasten oder poröse Pulverschicht ausgebildet sein. Hierbei ist es möglich, die Elektroden 3, 4 je nach Materialaufbau auf den Isolator 5, 6 aufzukleben, aufzuschmelzen, aufzudampfen oder aufzusintem. Bei der Vorrichtung 1 ist die elektrisch leitende Schicht 9 mit einem Wechselspannungspotential beaufschlagt, während die Elektroden 3, 4 geerdet sind. Das Wechselspannungspotential kann eine Wechselspannung im Bereich von 1 bis 10 mehreren 10 KV und höher mit einer Frequenz von 1 Hz bis mehreren kHz sein. Zur Anlegung des Wechselspannungspotentials ist bei der Vorrichtung 1 eine Anschlußlasche 12 vorgesehen, die mit der elektrisch leitenden Schicht 9 verbunden ist.
Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Vorrichtung 2 weist nur einen Isolator 5 auf, an dessen Seitenflächen jeweils eine Elektrode 3, 4 angeordnet ist. An den Seitenkanten 7 des Isolators 5 ist wie bei der Vorrichtung 1 ein den Isolator 5 übergreifendes U-Profil 8 vorgesehen, das als Träger und Kantenschutz dient. Bei der Vorrichtung 2 werden die Elektroden 3, 4 mit einem Wechselspannungspotential beaufschlagt, das dem Wechselspannungspotential der Vorrichtung 1 entspricht. Eine zusätzlich geerdete Elektrode entfällt bei der Vorrichtung 2. Die Anordnung gemäß der Vorrichtung 2 ermöglicht es, gegenüber der Vorrichtung 1 die lonisisationsleistung bezogen auf die verwendete Isolatormasse zu verdoppeln.
Bei den Vorrichtungen 1 , 2 haben die Isolatoren 5, 6 vorzugsweise die Form von Platten beliebiger Abmessungen. Es sind aber auch andere beliebige geometrische Formen an- wendbar. Die Elektroden 3, 4 als Korona-Träger werden dann jeweils angepaßt. Die
Konzentration an ionisierter Luft läßt sich über die Größe der angelegten Spannung und die Höhe der dabei verwendeten Frequenz verändern bzw. einstellen. Durch beliebig hintereinander geschaltete Vorrichtungen 1 bzw. 2 können Module mit großen Abmessungen auf engstem Raum realisiert werden, die die Bildung einer großen Konzentration an ionisierter Luft ermöglichen. Die zu ionisierende Luft wird hierbei an den Elektroden 3, 4 als Korona-Träger vorbeigeleitet.
In Fig. 7 ist eine Vorrichtung 35 dargestellt, bei der mehrere plattenförmige Isolatoren 5 in Abstand voneinander parallel zueinander angeordnet sind. Beidseitig eines jeden Iso- lators 5 ist eine plattenförmige Elektrode 3 bzw. 4 angeordnet. Die Hohlräume 16 zwischen den Isolatoren 5 mit Elektroden 3, 4 sind jeweils mit einem Durchströmkörper 14 ausgefüllt. Dieser ist gasdurchlässig, und kann kann z.B. aus Streckmetall, gewellten Platten o. dgl. bestehen. Durch den Durchströmkörper 14 wird der Kontakt der durch- trömenden Luft mit den Elektroden 3, 4 aufgrund von Verwirbelungseffekten verbessert, wodurch bessere lonisationsleitstungen erzielt werden. Wie in Fig. 8 dargestellt, die den oberen Bereich 34 der Vorrichtung 35 zeigt, sind die Durchströmkörper 14 zweiteilig ausgebildet. Jeder Durchströmkörper 14 ist von einem Durchströmkörperhalter 17 gehalten, um eine Verformung des Durchströmkörpers 14 in dem Hohlraum 16 zu verhindern. Die oberen und unteren Durchströmkörperendab- schnitte 18, 19 sind abgewinkelt so ausgebildet, daß der Durchströmkörperendabschnitt
18 den Durchströmkörperendabschnitt 19 übergreift. Die Endabschnitte 20, 21 der Elektroden 3, 4 sind ebenfalls abgewinkelt und übergreifen die Durchströmkörperendab- schnitte 18, 19.
Fig. 9 zeigt eine Anordnung der Vorrichtung 35 in der Kammer 22 eines Gehäuses 33. An den einander gegenüber liegenden Seitenabschnitten der Vorrichtung 35 liegt jeweils eine Druckplatte 23 an dem äußeren Druckkörperhalter 17 an. Jede Druckplatte 23 ist mittels Verbindungsstücken 31 mit jeweils einer Spannplatte 32 verbunden. Mittels Schraubbolzenverbindungen 37 werden die Spannplatten 32 zueinander gezogen und somit die Spannplatten 33 auf die äußeren Druckkörperhalter 17 gepresst. Hierdurch wird ein formstabiler Aufbau der Vorrichtung 35 in der Kammer 22 sichergestellt. Zwischen den Endabschnitten der Durchströmkörper 14 und Elektroden 3, 4 und den jeweils zugeordneten Kammerwänden 24 ist jeweils ein Hohlraum 25 ausgebildet, der mit einem flexiblen Isolator 26 verfüllt ist. Hierdurch wird das Auftreten von Kriechströ- men an den Endabschnitten der Elektroden 3, 4 verhindert.
Die Vorrichtung 36 besteht aus einem kreisringförmig ausgebildeten Isolator 5 auf dessen Außenseite eine Elektrode 3 und auf dessen Innenseite eine Elektrode 4 angeordnet ist (Fig. 10). Koaxial zur Mittelachse des Isolators 5 ist eine weitere Elektrode 15 angeordnet, auf der eine als Wendelbürste 28 ausgebildete Bürste 39 angeordnet ist. Die Wendelbürste 28 ist elektrisch leitend und erstreckt sich bis zur inneren Elektrode 4. An dem einen Endabschnitt der Elektrode 15 ist ein Anschlußelement 38 zur Ausbildung einer elektrischen Verbindung vorgesehen. Die Wendelbürste 28 dient zur Strömungsführung der zu ionisierenden Luft wie auch zur Erhöhung der Koronawirkung. Die Vor- richtung 36 kann auch dadurch abgewandelt werden, daß auf die innere Elektrode 4 verzichtet wird. In diesem Fall wird die Wendelbürste 28 bis zum Isolator 5 geführt. Ebenso kann neben der inneren Elektrode 4 auch die äußere Elektrode 3 durch eine Bürstenelektrode ersetzt werden. Statt einer Wendelbürste 28 können auch eine andere geometrische Formen von Bürsten 39 verwendet werden. Entscheidend ist, daß diese aus elektrisch leitendem Material bestehen. Es ist möglich, Vorrichtungen 36 in beliebig großer Zahl zu bündeln und in einem Gehäuse mit beliebig geometrischer Form anzuordnen. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 12 dargestellt. Das Gehäuse 29 weist hier einen quadratischen Querschnitt auf. Die Wand 30 ist als Isolator ausgebildet. In dem Gehäuse 29 ist ein Paket von sechs Vorrichtungen 36 parallel zueinander angeordnet. In den Zwischenräumen zwischen den Vorrichtungen 36 mit den röhrenförmigen Isclatoren 5 sowie zwischen den Vorrichtungen 36 und der Wand 30 sind parallel zu den Vorrichtungen 36 Elektroden 15 mit dieser umgebenden Bürsten angeordnet. Diese Bürsten bestehen ebenfalls aus elektrisch leitendem Material.
In Fig. 13 und 14 ist eine Vorrichtung 40 dargestellt, bei der mehrere plattenförmige Isolatoren 5 in definiertem Abstand voneinander parallel zueinander angeordnet sind. Beidseitig eines jeden Isolators 5 ist eine plattenförmige Elektrode 3 bzw. 4 angeordnet, die jeweils beidseitig als Bürste 39 ausgebildet sind. Diese Bürstenstruktur besteht vor- zugsweise aus elektrisch leitendem Material und ist mit ihren freien Endabschnitten zu dem jeweiligen benachbarten Isolator 5 gerichtet.Die Bürstenstruktur übernimmt auch zusätzlich die Funktion eines Durchstromkörpers 14. An den Seitenkanten 42 der Isolatoren 5 und der Elektroden 3, 4 ist ein Isolator 41 angeordnet, der die Isolatoren 5 und die Elektroden 3 bzw. 4 im definierten Abstand voneinander fixiert und hält.
Auf diese Weise können in entsprechenden Gehäusen beliebig viele Module aus Isolatoren 5 und Elektroden 3 bzw. 4 beliebiger geometrischer Gestalt und Größe angeordnet werden. Durch Variation der Abstände zwischen Isolatoren 5 und Elektroden 3 bzw. 4 läßt sich einstellen, ob bevorzugt eine negative oder positive Ionisation der die Elektroden 3 bzw. umgebenden Gasphase stattfindet, was die Anwendungsmöglichkeiten der beschriebenen Vorrichtungen wesentlich vergrößert.
Durch die dargestellte Bürstenionisation lassen sich in Abhängigkeit vom Abstand der Elektroden 3, 4 ausschließlich negative Ionen erzeugen („weiche Ionisation"). Das ist insbesondere im Bereich der Luftbereitung in Wohn- und Arbeitsräumen sowie Klimaanlagen von Bedeutung, weil bei diesem Verfahren eine etwaige Ozonbildung bei gleichzeitig hoher lonisationsleistung nicht stattfindet. Im Gegensatz dazu wird bei den Vorrichtungen, bei denen die Elektroden 3, 4 unmittelbar Kontakt zum Isolator 5 haben, vorzugsweise eine positive Ionisation erreicht. Bei entsprechenden elektrischen Leist- ungen erfolgt hier neben der Oxydation der in der Gasphase vorhandenen oxydierbaren Stoffe auch eine Veränderung durch Zerstörung der Moleküle allein durch das starke elektrische Feld. Mit dieser „harten" Ionisation können insbesondere Abluftströme gereinigt werden in denen Schadstoffe hoher Konzentration mit sehr stabilen Molekülen enthalten sind.
Das Funktionsprinzip der beschriebenen Vorrichtungen 1 , 2, 35, 36, 40 ist auch gegeben, wenn bei Vergrößerung des Abstandes zwischen den Elektroden 3 und 4 auf die Isolatoren 5 ganz verzichtet wird und sich die Elektroden 3 und/oder 4 und/oder 15 in der Gasphase nun gegenüberliegen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erzeugung ionisierter Gase mittels Korona- Entladungen in dem jeweiligen Gas mit mindestens einer Elektrode (3 oder 4) mit oberflächenrauher Struktur zur Ausbildung hoher elektrischer Feldstärkenüberhöhungen, die einem Isolator (5 oder 6) aus Glas, Kunststoff, keramischen Material, mineralischem Material o. dgl. zugeordnet ist, wobei auf der der Elektrode (3 oder 4) abgewandten Seite des Isolators (5 oder 6) eine mit einem Wechsel- Spannungspotential beaufschlagte weitere elektrische Einrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3 oder 4) im Bereich der durch die oberflächenrauhe Struktur gebildeten scharfen Kante mit dem Isolator (5 oder 6) verbunden sind, an diesem anliegen oder diesem zugerichtet sind und daß der mindestens einen Elektrode (3 oder 4) und/oder der weiteren elektrischen Einrichtung ein gasdurchlässiger Durchströmkörper (14) zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3 bzw. 4) im Bereich der scharfen Kanten an den Isolator (5 bzw.6) ange- drückt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3 bzw. 4) im Bereich der scharfen Kanten mit dem Isolator (5 bzw. 6) durch Verkleben, Verschmelzen, Versintem o. dgl. verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3 bzw. 4) als elektrisch leitende Gitter, Geflechte, Gewebe, Lochplatten, poröse Schichten, poröse Pasten oder poröse Pulverschichten ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Schichten, porösen Pasten oder porösen Pulverschichten auf den Isolator (5 bzw. 6) aufgeschmolzen, aufgedampft oder aufgesintert sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter, Gewebe, Geflechte oder Lochplatten auf den Isolator (5 bzw. 6) auf- geklebt, aufgeschmolzen oder aufgesintert sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Isolator (5 bzw. 6) und mindestens zwei Elektroden (3 bzw. 4) plattenförmig ausgebildet sind und daß an den Seitenkanten (7) des mindestens einen Isolators (5 bzw. 6) ein diesen übergreifendes U-Profil (8) als Träger und Kantenschutz ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die weitere elektrische Einrichtung als weitere Elektrode (15) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, mit durch zwei im Abstand zueinander parallel angeordneten Isolatoren (5, 6), zwischen denen eine elektrisch leitende Schicht (9) als weitere Elektrode angeordnet ist, wobei jeweils eine Elektrode (3, 4) an der der elektrisch leitenden Schicht (9) abgewandten
Seitenfläche der Isolatoren (5, 6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der elektrisch leitenden Schicht (9) und dem U-Profil (8) eine lsolierung(10) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (9) als elektrisch leitende Folie, elektrisch leitendes Gitter oder Gewebe, elektrisch leitende Platte, Paste, Klebschicht o. dgl. ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (9) mit Wechselspannungspotential beaufschlagt und die Elektroden (3 bzw. 4) geerdet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3 bzw. 4) mit Wechseispannungspotential beaufschlagt sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselspannungspotential im Bereich von 1 bis mehreren 10 KV mit einer Frequenz von 1 Hz bis mehreren kHz ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß plattenförmige Isolatoren (5) beidseitig mit einer Elektrode (3 bzw. 4) versehen parallel Zueinander angeordnet sind und in dem Hohlraum (16) zwischen zwei zueinander gegenüberliegenden Elektroden (3, 4) jeweils ein Durchströmkörper (14) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkörper (14) zweiteilig ausgebildet ist und von einem Durchströmkörperhalter (17) gehalten wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch- strömkörperendabschnitte (18, 19) auf dem Durchströmkörperhalter (17) aufliegen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkörper (14) aus Streckmetall, gewellten Platten o.dgl. besteht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (20, 21 ) der Elektroden (3 bzw. 4) über den Durchströmkörper (14) abgewinkelt sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkörperhalter (14) und Isolatoren (5) in einer Kammer (22) angeordnet und mittels zwei seitlicher Druckplatten (23) in ihrer Lage in der Kammer (22) gehalten sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Endabschnitten der Durchströmkörper (14) und Elektroden (3 bzw. 4) zu den gegenüberliegenden Kammerwänden (24) jeweils ein Hohlraum (25) ausgebildet ist, der mit einem flexiblen Isolator (26) verfüllt ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, 8, 11 , 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (5) kreisförmig ausgebildet ist, auf dessen äußerem Umfang eine Elektrode (3) und in dessen Innenraum (27) koaxial zur Mittelachse des Isolators (5) die weitere Elektrode (15) ausgebildet ist, auf der eine sich bis zum Isolator (5) erstreckende Bürste (39) angeordnet ist, wobei an den Elektroden (3, 15) Wechselspannungspotential anliegt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, 8, 11 , 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (5) kreisförmig ausgebildet ist, auf dessen äußeren Umfang eine Elektrode (3) und auf dessen inneren Umfang eine Elektrode (4) und in dessen Innenraum (27) koaxial zur Mittelachse des Isolators (5) die weitere Elektrode (15) ausgebildet ist, auf der eine sich bis zur Elektrode (4) erstreckende Bürste (39) angeordnet ist, wobei an der Elektrode (15) Wechselspannungspotential anliegt und die Elektroden (3, 4) geerdet sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (39) als Wendelbürste (28) ausgebildet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (39) aus elektrisch leitendem Material besteht.
25. Vorrichtung nach Anspruch 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß röhrenförmige Isolatoren (5) mit Elektroden (3 bzw. 3, 4 und 15) parallel zueinander in einem Gehäuse (29) angeordnet sind, dessen Wand (30) als Isolator ausgebildet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (29) in den Zwischenräumen zwischen den Elektroden (3) der röhrenförmigen Isolatoren (5) und zur Wand (30) des Gehäuses (29) parallel zu den Isolatoren (5) Elektroden (15) mit diese umgebenden
Bürsten (39) angeordnet sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (39) als Wendelbürsten (28) ausgebildet sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 12 bis 14, 24, dadurch gekennzeichnet, daß plattenförmige Isolatoren (5) im Abstand und parallel zueinander angeordnet sind, daß zwischen jeweils zwei Isolatoren (5) im Abstand zu diesen jeweils eine plattenförmige Elektrode (3 bzw. 4) angeordnet ist und daß beidseitig auf jeder Elektrode (3 bzw. 4) Bürsten (39) angeordnet sind, deren freie Endabschnitte zu dem jeweiligen benachbarten Isolator (5) gerichtet sind.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (42) der Elektroden (3, 4) und Isolatoren (5) mit plattenförmigen Isolatoren (41) verbunden sind.
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