EP2611522A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung einer barriereentladung in einem gasstrom - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur erzeugung einer barriereentladung in einem gasstrom

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EP2611522A1
EP2611522A1 EP11760414.0A EP11760414A EP2611522A1 EP 2611522 A1 EP2611522 A1 EP 2611522A1 EP 11760414 A EP11760414 A EP 11760414A EP 2611522 A1 EP2611522 A1 EP 2611522A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
reactor space
discharge elements
discharge
dielectric
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11760414.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Albrecht
Eckart Theophile
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Relyon Plasma GmbH
Original Assignee
Reinhausen Plasma GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reinhausen Plasma GmbH filed Critical Reinhausen Plasma GmbH
Publication of EP2611522A1 publication Critical patent/EP2611522A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22—Ionisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/20—Method-related aspects
    • A61L2209/21—Use of chemical compounds for treating air or the like
    • A61L2209/212—Use of ozone, e.g. generated by UV radiation or electrical discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818—Employing electrical discharges or the generation of a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2245/00—Applications of plasma devices
    • H05H2245/10—Treatment of gases
    • H05H2245/15—Ambient air; Ozonisers

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for generating a barrier discharge in a gas stream comprising a reactor space which from an inflow side to a
  • Outflow of the gas can be flowed through, a first
  • Electrode a dielectric which shields the reactor space at least against the first electrode and a second
  • Electrode wherein the second and the first electrode are switchable to a voltage source.
  • the plasma treatment of air according to the principle of dielectrically impeded discharge, also known as barrier discharge known.
  • dielectrically impeded discharge also known as barrier discharge known.
  • Large volume non-thermal plasmas can be easily generated by the dielectrically impeded discharge.
  • the dielectric usually made of glass.
  • the dielectric impedes the movement of the electrodes and eventually interrupts them.
  • the electrodes are not only stopped in their movement to the anode by the dielectric, but dammed up, creating an opposing field to the
  • Barrier material in addition to the arrangement of the inner and outer electrode determine the Appearance of the discharge, which is characterized by the emergence of single discharges, the so-called filaments. These filaments occur for a short time in large numbers. They are normally distributed over the entire area of the plasma generating electrode.
  • Siemens tube As a plasma generator for the oxidative treatment of air in particular the so-called “Siemens tube” is used.
  • the Siemens tube consists of a tubular dielectric, preferably of quartz glass or boro-O-silicate.
  • the inner wall of the tubular dielectric is lined with an inner electrode.
  • Inner electrode is tight and possible without air gap on the inner glass surface.
  • an outer electrode is arranged, which is formed by a close-meshed, for example, steel mesh. Will now be a high alternating voltage of
  • the plasma at the inner electrode arises only in the outer layers of the air flow, the
  • Electrons, radicals and ions are present. Furthermore The plasma generates an intense UV radiation in the wavelength range ⁇ 300 nm, which can effectively break up the molecular bonds of air pollutants.
  • a problem in the plasma treatment of a gas stream according to the prior art is that the inner electrode by pollutants contained in the gas stream quickly
  • a generic device for the plasma-chemical conversion of exhaust gases in which a barrier discharge is generated in the flowing gas.
  • the device comprises a reactor space, which is flowed through in the longitudinal direction from an inflow side to an outflow side of the exhaust gas to be treated.
  • a dielectric is attached, which shields the reactor space from the first electrode.
  • a second electrode is disposed on the dielectric in the reactor space and as
  • the two electrodes with a
  • Gas discharge is thus generated primarily near the surface of the dielectric.
  • the exhaust gas flowing past is swirled by the perforated sheet and thereby briefly enters the excitation range of the plasma.
  • the second boundary of the reactor space is formed by a wall. No gas discharge is formed between the dielectric and the wall closing off the reactor space. As a result, depending on the distance of the wall more or less large parts of the gas flow does not come directly to the Plasma in contact and therefore flow untreated through the reactor space.
  • the gas flow passed through the reactor space only partially comes into direct contact with the plasma, while the remaining gas stream is enriched only with the ozone produced in the plasma and is thereby purified.
  • the invention is therefore based on the object to provide a device for generating a barrier discharge in a gas stream, in which a larger part of the guided through the reactor space gas stream, preferably the entire gas stream is briefly exposed to a plasma.
  • the discharge elements projecting at least partially into the reactor space are electrically separated from the upstream first electrode by the dielectric.
  • the second electrode also referred to as counterelectrode, is preferably located in or on the inner wall of the reactor space opposite to the one in the reactor space
  • the capacitive coupling of the discharge elements causes a uniform distribution of the filaments between the
  • Discharge elements and the counter electrode connected to the second electrode.
  • the complete galvanic decoupling of the discharge elements causes them to be capacitively raised to a level. This has the advantage that the gas discharge at one of the discharge elements does not affect the electrical potential of the adjacent discharge element
  • the second electrode is arranged to the discharge elements such that discharges occur between the discharge elements and the second electrode in the reactor space. Simultaneous ignition makes it possible to create a discharge curtain over the cross-section of the flow path through which the entire gas flow is passed while being exposed directly to the plasma.
  • An advantage of the arrangement is the local arrangement of the filaments. While with a planar dielectric barrier, the filaments from the entire surface (local electrodes are characterized by high contact resistance of
  • the discharge sites can be focused by the discharge elements.
  • the capacitive coupling of the discharge elements to the first electrode preferably takes place in that the
  • Discharge elements are arranged on the dielectric, which shields the reactor space against the first electrode. To the Gas discharge between the discharge elements and the second electrode to favor, are the discharge elements
  • the discharge between the discharge elements and the second electrode can be further improved by the fact that at least the projecting into the reactor space part of the
  • Discharge elements is formed pin-shaped, wherein the pins in the reactor chamber preferably terminate in a tip. As a result, a concentration or
  • the pin-shaped discharge elements allow a uniform distribution of the gas discharges in the direction of the second electrode. Furthermore, the distance between the free ends or tips of the pin-shaped discharge elements to the second electrode via the
  • Biegeformmaschine or bending punched parts are configured, the distance to the second electrode and the homogeneity of the discharge by their shape and arrangement can be improved.
  • the gas discharge elements can be connected during casting of the dielectric with this in one operation.
  • the dielectric In particular, the dielectric
  • discharge elements and / or the first and second electrodes are molded as an insert.
  • the discharge elements and the electrodes are made of conductive material, in particular copper, stainless steel or other electrically highly conductive materials.
  • Discharge elements can be prefabricated as stampings or bent moldings.
  • ceramic, glass, plastic or a composite material may be considered as a dielectric.
  • the second electrode becomes structurally advantageous
  • a dielectric also shields the reactor space from the second electrode. It can be the same thing
  • This one-piece dielectric can form part of a part of the
  • Reactor space gas guide means are arranged, which the
  • Preferred gas guidance means comprise a plurality of flow channels, in particular concentrically arranged with respect to the longitudinal axis of a tubular reactor space.
  • the discharge elements are either
  • Flow channels preferably all have one
  • Discharge elements with respect to the outputs of the flow channels or within the flow channels also preferably coincides in all flow channels.
  • the second electrode is preferably arranged as an annular electrode, which is arranged in the flow direction immediately behind the outputs concentric with these. If the discharge elements are arranged within the flow channels, the second electrode is preferably designed in several parts, and in each case a part of the second electrode is arranged in each flow channel. Each part of the second electrode must be connected to the voltage source.
  • each of them has a plan view of the flow cross-section
  • Discharge elements achieved a particularly uniform formation of the plasma.
  • Reactor space is achieved in that a tubular reactor space has a molded part, in particular a
  • Plastic injection molded part In the molding are the
  • Flow channels arranged for the gas flowing through the reactor space, so that this be in the flow channels be the flow of the reactor space from the inlet to Outflow side into one of the number of flow channels
  • all outlets are the
  • Reactor space is arranged adjacent to each outlet at least one discharge element.
  • the discharge elements are preferably on a concentric circle with
  • the second electrode surrounds all outlets of the
  • Figure 1 is a schematic view of an inventive
  • FIG. 2a shows the structure of a device according to the invention for installation in a gas line in section
  • FIG. 2b shows the device according to FIG. 1 in side view
  • Figure 3a shows another embodiment of a
  • FIG. 1 shows a device (1) for generating a
  • the reactor space is delimited on its underside by a laminar dielectric (5) which shields the reactor space from the plate-shaped first electrode (4a) attached to its underside.
  • the reactor space (3) is delimited by a further dielectric (6) which also shields the reactor space (3) against the second plate-shaped electrode (4b).
  • the second dielectric (6) serves to protect the second
  • the device (1) can also be carried out without the second dielectric (6).
  • pin-shaped discharge elements (7) are partially embedded in the dielectric (5) and partially protrude into the
  • the first and second electrodes (4a, 4b) are against one
  • Voltage source (8) connected to an AC voltage or pulsed DC voltage between lkV to 20 kV in one
  • Electrode (4b) the gas stream (2) is completely transiently transferred to the plasma.
  • the dielectric barrier in the form of the dielectric (5) causes all the pin-shaped discharge elements (7) to be raised to a charge level.
  • Discharge elements (7) does not change the electrical
  • Discharge elements (7) can take place.
  • Figure 2 shows an embodiment of a device according to the invention for installation in a pipeline, of the
  • Gas flow (2) is flowed through.
  • the gas stream (2) flows into the device (1) at the inflow side (3a) and flows out of the outflow side (3b) after the plasma treatment
  • the device (1) off.
  • the device (1) can be connected, for example, by flanges to the pipeline (not shown) at the inflow and outflow sides (3a, 3b). It can therefore swap quickly and easily, especially for cleaning purposes.
  • the reactor space (3) is of a hollow cylindrical tube (9) with circular cylindrical on the inflow and outflow (3a, 3b)
  • a shaped part (11) is arranged transversely to the flow direction of the gas flow (2) into the reactor space (3).
  • Concentric with the longitudinal axis (15) of the device (1) a total of 14 flow channels (12) are arranged in the molded part (11), which defines the gas flow (2) in the by the length of the flow channels (12)
  • a plate-shaped first electrode (4a) is arranged in the direction of the inflow side (3a) of the reactor chamber (3).
  • the longitudinal axis (15) of the device (1) passes through the center of the first electrode (4a).
  • the first electrode (4a) is in one
  • Flow channel (12) is in each case a pin-shaped
  • Discharge element (7) arranged in the molded part (11). A portion of each pin-shaped discharge element (7) is embedded in the molded part (11) of dielectric material, while the remaining portion (7a) projects into the reactor space (3). The section (7a) projecting into the reactor space (3) can be seen in FIG.
  • the pin-shaped discharge elements (7) are parallel to the axis and concentric with the longitudinal axis (15) embedded in the molded part (11).
  • the second electrode (4b) is formed as a ring electrode and abuts the inner surface of the tube (9) on the outflow side (3b).
  • Flow channel (12) defined flow cross-section of the flow channels (12) are the second electrode (4b) and the respective associated discharge element (7, 7a)
  • the existing of dielectric material bottom surface of the blind hole (16) shields the reactor space (3) against the first electrode (4a) in the blind hole (16).
  • the dead space opposite the flow direction in the blind hole (16) is also filled with dielectric material. From the side view according to FIG. 2 b, it can be seen that, before each outlet, the discharges (18) are similar to one
  • Discharge curtain between the discharge elements (7, 7a) and the outputs (17) surrounding the second electrode (4b) form.
  • the partial streams (13) of the gas stream (2) by acting as a gas guide means
  • Figures 3a, 3b show a further embodiment of a device (1) according to the invention, which is designed as an underbody device.
  • the housing comprising the reactor space (3) is from below on a plate, for example one
  • fan (21) receives, the fan wheel rotates about a not shown, vertical axis in the representation.
  • the fan (21) forces the gas flow of the air from the inflow side (3a) in the direction of the outflow side (3b) through the reactor space (3).
  • dielectric material shields the embedded first
  • plate-shaped electrode is configured.
  • the plate-shaped second electrode (4b) extends over the entire width of the reactor space (3) on the outflow side (3b). Furthermore, it can be seen from FIG. 3 a, the plate-shaped second electrode (4b) extends over the entire width of the reactor space (3) on the outflow side (3b). Furthermore, it can be seen from FIG. 3 a, the plate-shaped second electrode (4b) extends over the entire width of the reactor space (3) on the outflow side (3b). Furthermore, it can be seen from FIG. 3 a, the plate-shaped second electrode (4b) extends over the entire width of the reactor space (3) on the outflow side (3b). Furthermore, it can be seen from FIG. 3 a, the plate-shaped second electrode (4b) extends over the entire width of the reactor space (3) on the outflow side (3b). Furthermore, it can be seen from FIG. 3 a, the plate-shaped second electrode (4b) extends over the entire width of the reactor space (3) on the outflow side (3b). Furthermore, it can be seen from FIG. 3 a, the plate-shaped second electrode (4b
  • Forming discharge elements (7, 7a) and the second electrode (4b) and the entire in part streams (13) divided gas stream (2) is passed through the plasma.
  • the purified gas stream (2) leaves the device (1) on the outflow side (3b). LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung einer Barriereentladung in einem Gasstrom umfassend einen Reaktorraum der von einer Einströmseite zu einer Ausströmseite von dem Gas durchströmbar ist, eine erste Elektrode, ein Dielektrikum, das den Reaktorraum gegen die erste Elektrode abschirmt und eine zweite Elektrode, wobei die zweite und die erste Elektrode gegen eine Spannungsquelle schaltbar sind. Um einen größeren Teil des durch den Reaktorraum geführten Gasstroms, vorzugsweise den vollständigen Gasstrom kurzzeitig einem Plasma auszusetzen, wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei der ersten Elektrode zugeordnete Entladungselemente aus elektrisch leitfähigem Material zumindest teilweise in den Reaktorraum hinein ragen, die Entladungselemente elektrisch gegeneinander und gegen die erste und zweite Elektrode isoliert sind und die zweite Elektrode derart zu den Entladungselementen angeordnet ist, dass Entladungen zwischen den Entladungselementen und der zweiten Elektrode in dem Reaktorraum entstehen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer
Barriereentladung in einem Gasstrom
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung einer Barriereentladung in einem Gasstrom umfassend einen Reaktorraum der von einer Einströmseite zu einer
Ausströmseite von dem Gas durchströmbar ist, eine erste
Elektrode, ein Dielektrikum, das den Reaktorraum zumindest gegen die erste Elektrode abschirmt und eine zweite
Elektrode, wobei die zweite und die erste Elektrode gegen eine Spannungsquelle schaltbar sind.
Moderne oxidative Luft-Reinigungsverfahren setzen vermehrt nicht-thermische Plasmen zur Zerstörung und zum Abbau von Schadstoffen, wie beispielsweise Gerüchen, Allergenen und Keimen ein. Diese Plasmen erzeugen hochreaktive Radikale, die eine breite Palette gasgetragener Schadstoffe bei
Umgebungsbedingungen umsetzen können.
Seit mehr als 100 Jahren ist die Plasmabehandlung von Luft nach dem Prinzip der dielektrisch behinderten Entladung, auch als Barriereentladung bezeichnet, bekannt. Großvolumige nichtthermische Plasmen lassen sich einfach mit Hilfe der dielektrisch behinderten Entladung erzeugen. Zwischen den an eine hohe Wechselspannung angeschlossenen Elektroden befindet sich das Dielektrikum, zumeist aus Glas. Das Dielektrikum behindert die Bewegung der Elektroden und unterbricht sie schließlich. Die Elektroden werden in ihrer Bewegung zur Anode durch das Dielektrikum nicht nur aufgehalten, sondern aufgestaut, wodurch sich ein Gegenfeld zu dem den
Elektrodenstrom treibenden äußeren Feld aufbaut, das
seinerseits so lange anwächst, bis sich das äußere Feld und das Gegenfeld gerade kompensieren und der Elektrodenstrom zum Erliegen kommt. Die Eigenschaften des dielektrischen
Barrierematerials, sowie deren Form, bestimmen neben der Anordnung der Innen- und Aussenelektrode das Erscheinungsbild der Entladung, welches durch das Entstehen von Einzelentladungen, den so genannten Filamenten, geprägt ist. Diese Filamente treten kurzzeitig in großer Anzahl auf. Sie sind normalerweise über die gesamte Fläche der Plasma erzeugenden Elektrode verteilt.
Als Plasmaerzeuger zur oxidativen Behandlung von Luft wird insbesondere die so genannte "Siemens-Röhre" eingesetzt. Die Siemens-Röhre besteht aus einem rohrförmigen Dielektrikum, vorzugsweise aus Quarzglas oder Bor-O-Silikat . Die Innenwand des rohrförmigen Dielektrikums ist mit einer Innenelektrode ausgekleidet. Die aus leitfähigem Material bestehende
Innenelektrode liegt eng und möglichst ohne Luftspalt an der inneren Glasoberfläche an. Auf der Mantelfläche des
Dielektrikums ist eine Außenelektrode angeordnet, die von einem eng anliegenden Netz, zum Beispiel aus Stahlgewebe, gebildet wird. Wird nun eine hohe Wechselspannung von
beispielsweise 3 - 6 KV an die Innen- und Außenelektrode angelegt, kommt es zu der dielektrisch behinderten Entladung. Dabei werden Ionen und Ozon (O3 und Oi) erzeugt.
Bei der Plasmabehandlung eines Gasstroms mit einer "Siemens- Röhre" wird ein Luftstrom durch das rohrförmige Dielektrikum geführt. Zu diesem Zweck wird an der Innenelektrode ein
Plasma gezündet. Das Plasma an der Innenelektrode entsteht nur in den äußeren Schichten der Luftströmung, die
unmittelbar mit der Innenelektrode in Kontakt gelangen. Der weitaus größere Teil der Luftströmung reagiert lediglich mit dem Ozon und den Sauerstoff-Ionen, die bei der Entladung erzeugt werden.
Die äußeren Schichten der Luftströmung, die unmittelbar mit dem Plasma in Kontakt gelangen, werden wirksamer von
Schadstoffen, insbesondere von Gerüchen und Keimen befreit, weil im Plasma die höchste Energie in Form von freien
Elektronen, Radikalen und Ionen vorliegt. Des Weiteren erzeugt das Plasma eine intensive UV-Strahlung im Wellenlängenbereich < 300 nm, die molekulare Bindungen von Luftschadstoffen wirkungsvoll aufbrechen kann. Ein Problem bei der Plasmabehandlung eines Gasstroms nach dem Stand der Technik besteht darin, dass die Innenelektrode durch in dem Gasstrom enthaltene Schadstoffe schnell
verschmutzt und damit an Wirksamkeit verliert. Ein Austausch der verschmutzten Innenelektrode ist nur mit hohem Aufwand und einer Unterbrechung der Plasmabehandlung möglich.
Aus der DE 197 17 160 AI ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur plasma-chemischen Umsetzung von Abgasen bekannt, bei der im strömenden Gas eine Barriereentladung erzeugt wird. Die Vorrichtung umfasst einen Reaktorraum, der in Längsrichtung von einer Einströmseite zu einer Ausströmseite von dem zu behandelnden Abgas durchströmt wird. An der ersten Elektrode ist ein Dielektrikum angebracht, das den Reaktorraum von der ersten Elektrode abschirmt. Eine zweite Elektrode ist auf dem Dielektrikum in dem Reaktorraum angeordnet und als
durchbrochenes Flächengebilde ausgebildet, wobei die zweite Elektrode gegen die erste Elektrode schaltbar ist. Zu diesem Zweck werden die beiden Elektroden mit einer
Wechselspannungsquelle verbunden. Beim Anlegen der
Wechselspannung kommt es im Spaltbereich zwischen den
Strukturen der durchbrochenen zweiten Elektrode und dem
Dielektrikum zur Ausbildung der Gasentladung. Die
Gasentladung wird also vornehmlich nahe der Oberfläche des Dielektrikums erzeugt. Das vorbeiströmende Abgas wird durch das durchbrochene Flächengebilde verwirbelt und tritt dabei kurzzeitig in den Anregungsbereich des Plasmas ein. Die zweite Begrenzung des Reaktorraums wird durch eine Wand gebildet. Zwischen dem Dielektrikum und der den Reaktorraum abschließenden Wand bildet sich keine Gasentladung aus. In Folge dessen kommen je nach Abstand der Wand mehr oder weniger große Teile des Gasstroms nicht unmittelbar mit dem Plasma in Kontakt und strömen daher unbehandelt durch den Reaktorraum.
Bei sämtlichen zum Stand der Technik gehörigen Vorrichtungen kommt der durch den Reaktorraum geführte Gasstrom lediglich teilweise unmittelbar mit dem Plasma in Kontakt, während der übrige Gasstrom lediglich mit dem im Plasma entstehenden Ozon angereichert und hierdurch gereinigt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Barriereentladung in einem Gasstrom zu schaffen, bei der ein größerer Teil des durch den Reaktorraum geführten Gasstroms, vorzugsweise der vollständige Gasstrom kurzzeitig einem Plasma ausgesetzt wird. Außerdem soll ein Verfahren zur Erzeugung einer Barriereentladung in einer derartigen
Vorrichtung vorgeschlagen werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass mindestens zwei der ersten Elektrode zugeordnete Entladungselemente aus elektrisch leitfähigem Material zumindest teilweise in den Reaktorraum hinein ragen, die Entladungselemente elektrisch gegeneinander und gegen die erste und zweite Elektrode isoliert sind und die zweite Elektrode derart zu den Entladungselementen angeordnet ist, dass Entladungen zwischen den
Entladungselementen und der zweiten Elektrode in dem
Reaktorraum entstehen.
Ein Verfahren zur Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 12.
Die zumindest teilweise in den Reaktorraum hineinragenden Entladungselemente sind durch das Dielektrikum von der vorgeschalteten ersten Elektrode elektrisch getrennt. Die zweite Elektrode, auch als Gegenelektrode bezeichnet, befindet sich vorzugsweise in dem bzw. an der Innenwand des Reaktorraums gegenüber den sich in den Reaktorraum
erstreckenden Entladungselernenten .
Die kapazitive Kopplung der Entladungselemente bewirkt eine gleichmäßige Verteilung der Filamente zwischen den
Entladungselementen und der als Gegenelektrode geschalteten zweiten Elektrode. Die vollständige galvanische Entkopplung der Entladungselemente bewirkt, dass diese kapazitiv auf ein Niveau angehoben werden. Dies hat den Vorteil, dass die Gasentladung an einem der Entladungselemente das elektrische Potenzial des benachbarten Entladungselementes nicht
verändert. In Folge dessen kann zum selben Zeitpunkt eine Gasentladung an mehreren Gasentladungselementen erfolgen.
Die zweite Elektrode ist derart zu den Entladungselementen angeordnet, dass Entladungen zwischen den Entladungselementen und der zweiten Elektrode in dem Reaktorraum entstehen. Die gleichzeitige Zündung ermöglicht es, einen Entladungsvorhang über den Querschnitt des Strömungswegs zu erzeugen, durch den der gesamte Gasstrom hindurchgeführt und dabei unmittelbar dem Plasma ausgesetzt wird. Ein Vorteil der Anordnung besteht in der lokalen Anordnung der Filamente. Während bei einer planaren dielektrischen Barriere die Filamente von der gesamten Oberfläche (lokale Elektroden sind durch hohen Übergangswiderstand vom
Nachbarelement getrennt) aus gezündet werden, können die Entladungsorte durch die Entladungselemente fokussiert werden .
Die kapazitive Kopplung der Entladungselemente an die erste Elektrode erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die
Entladungselemente an dem Dielektrikum angeordnet sind, das den Reaktorraum gegen die erste Elektrode abschirmt. Um die Gasentladung zwischen den Entladungselementen und der zweiten Elektrode zu begünstigen, sind die Entladungselemente
vorzugsweise in Richtung der zweiten Elektrode ausgerichtet. Die Entladung zwischen den Entladungselementen und der zweiten Elektrode kann weiter dadurch verbessert werden, dass zumindest der in den Reaktorraum hineinragende Teil der
Entladungselemente stiftförmig ausgebildet ist, wobei die Stifte in dem Reaktorraum vorzugsweise in einer Spitze auslaufen. Hierdurch wird eine Konzentration bzw.
Fokussierung der Ladung an dem freien Ende der Stifte bzw. deren Spitzen bewirkt. Zugleich werden die Leistungsaufnahme der Vorrichtung und der Ozonausstoß herabgesetzt. Die stiftförmig ausgebildeten Entladungselemente ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung der Gasentladungen in Richtung der zweiten Elektrode. Des Weiteren lässt sich der Abstand zwischen den freien Enden bzw. Spitzen der stiftförmigen Entladungselemente zu der zweiten Elektrode über die
Stiftlänge bestimmen und dadurch die Homogenität der
Entladung verbessern. Sofern die Entladungselemente als
Biegeformteile bzw. Biegestanzteile ausgestaltet sind, lässt sich der Abstand zu der zweiten Elektrode und die Homogenität der Entladung durch deren Form und Anordnung verbessern.
Wenn die Entladungselemente teilweise in das Dielektrikum eingebettet sind, das den Reaktorraum gegen die erste
Elektrode abschirmt, können die Gasentladungselemente beim Gießen des Dielektrikums mit diesem in einem Arbeitsgang verbunden werden. Insbesondere kann das Dielektrikum
vollständig als Kunststoffspritzgussteil zum Beispiel aus PEEK, PA, PTFE, PE oder vergleichbaren Werkstoffen ausgeführt werden, wobei die Entladungselemente und/oder die erste und zweite Elektrode als Einlegeteil umspritzt werden. Die Entladungselemente sowie die Elektroden bestehen aus leitfähigem Material, insbesondere Kupfer, Edelstahl oder anderen elektrisch gut leitenden Materialien. Die
Entladungselemente können als Stanzteile oder Biegeformteile vorgefertigt werden.
Als Dielektrikum kommen je nach Herstellungsprozess Keramik, Glas, Kunststoff oder ein Verbundwerkstoff in Betracht.
Die zweite Elektrode wird konstruktiv vorteilhaft,
insbesondere in Form einer Ringelektrode an der Innenfläche des Reaktorraums angeordnet. Zum Schutz der zweiten Elektrode vor negativen Einflüssen des Gasstroms in dem Reaktorraum, insbesondere vor Oxidation und Verschmutzung, ist es in einer Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass ein Dielektrikum den Reaktorraum auch gegen die zweite Elektrode abschirmt. Dabei kann es sich um dasselbe
einstückig ausgebildete Dielektrikum handeln, dass die erste Elektrode gegen den Reaktorraum abschirmt. Dieses einstückige Dielektrikum kann als Formteil einen Bestandteil des
Strömungskanals bilden und zugleich die Plasma erzeugenden Komponenten aufnehmen.
Besonders effektiv und gezielt wird der den Reaktorraum durchströmende Gasstrom der Barriereentladung ausgesetzt, wenn zwischen der Einström- und Ausströmseite des
Reaktorraums Gasführungsmittel angeordnet sind, die den
Gasstrom in mehrere Teilströme aufteilen und jedem Teilstrom mindestens ein Entladungselement zugeordnet ist. Bevorzugte Gasführungsmittel umfassen mehrere, insbesondere konzentrisch zur Längsachse eines rohrförmigen Reaktorraums angeordnete Strömungskanäle. Die Entladungselemente sind entweder
unmittelbar benachbart zu den Ausgängen der Strömungskanäle oder in den Strömungskanälen selbst angeordnet. Die
Strömungskanäle weisen vorzugsweise sämtlich eine
übereinstimmende Länge und Geometrie auf. Die Anordnung der Entladungselemente in Bezug zu den Ausgängen der Strömungskanäle bzw. innerhalb der Strömungskanäle stimmt ebenfalls vorzugsweise in sämtlichen Strömungskanälen überein .
Sofern die Entladungselemente benachbart zu den Ausgängen angeordnet sind, ist die zweite Elektrode vorzugsweise als ringförmige Elektrode angeordnet, die in Strömungsrichtung unmittelbar hinter den Ausgängen konzentrisch zu diesen angeordnet ist. Sofern die Entladungselemente innerhalb der Strömungskanäle angeordnet sind, ist die zweite Elektrode vorzugsweise mehrteilig ausgeführt und jeweils ein Teil der zweiten Elektrode in jedem Strömungskanal angeordnet. Jeder Teil der zweiten Elektrode muss gegen die Spannungsquelle geschaltet sein.
Um jeden Teilstrom möglichst wirksam dem Plasma auszusetzen sind in Draufsicht auf den Strömungsquerschnitt jedes
Strömungskanals die zweite Elektrode und jedes
Entladungselement gegenüberliegend angeordnet. Dabei ist es unschädlich, wenn die Entladungselemente und die zweite Elektrode in Richtung des Strömungskanals geringfügig zueinander versetzt angeordnet sind. Insbesondere bei einem runden Strömungsquerschnitt der Strömungskanäle wird durch die in Bezug auf den Strömungsquerschnitt in Draufsicht gegenüberliegende Anordnung von Elektrode und
Entladungselementen eine besonders gleichmäßige Ausbildung des Plasmas erreicht.
Eine besonders effektive Führung des Gasstroms in dem
Reaktorraum wird dadurch erreicht, dass ein rohrförmiger Reaktorraum ein Formteil aufweist, insbesondere ein
Kunststoffspritzgießteil . In dem Formteil sind die
Strömungskanäle für das den Reaktorraum durchströmende Gas angeordnet, so dass dieses im Bereich der Strömungskanäle be der Durchströmung des Reaktorraums von der Ein- zur Ausströmseite in eine der Anzahl der Strömungskanäle
entsprechende Anzahl von Teilströmen aufgeteilt wird
Bevorzugt befinden sich sämtliche Auslässe der
Strömungskanäle auf einem konzentrischen Kreis um di
Längsachse des rohrförmigen Reaktorraums.
Ebenfalls konzentrisch zur Längsachse des rohrförmigen
Reaktorraums ist benachbart zu jedem Auslass mindestens ein Entladungselement angeordnet. Die Entladungselemente befinden sich vorzugsweise auf einem konzentrischen Kreis mit
kleinerem Durchmesser als der konzentrische Kreis, auf dem sich die Auslässe der Strömungskanäle befinden.
Die zweite Elektrode umgibt sämtliche Auslässe der
Strömungskanäle unmittelbar in Strömungsrichtung hinter den Auslässen, so dass sich die Entladungen zwischen den
Entladungselementen und der zweiten Elektrode als
Entladungsvorhänge vor den Auslässen der Strömungskanäle ausbilden .
Nachfolgend wird die Erfindung von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Erzeugung einer Barriereentladung in einem Gasstrom,
Figur 2a der Aufbau einer erfindungsgemäße Vorrichtung für den Einbau in eine Gasleitung im Schnitt,
Figur 2b die Vorrichtung nach Figur 1 in Seitenansicht,
Figur 3a ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung als Unterbauvariante in Seitenansicht sowie Figur 3b als Schnittdarstellung längs der Linie A-A nach Figur 3a.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung einer
Barriereentladung in einem Gasstrom (2), der durch einen Reaktorraum (3) von einer Einströmseite (3a) zu einer
Ausströmseite (3b) geführt wird.
Der Reaktorraum wird an seiner Unterseite durch ein flächiges Dielektrikum (5) begrenzt, das den Reaktorraum gegen die an dessen Unterseite angebrachte plattenförmige erste Elektrode (4a) abschirmt.
Auf der Oberseite wird der Reaktorraum (3) durch ein weiteres Dielektrikum (6) begrenzt, das den Reaktorraum (3) auch gegen die zweite plattenförmige Elektrode (4b) abschirmt. Das zweite Dielektrikum (6) dient dem Schutz der zweiten
Elektrode (4b) gegen Verunreinigungen. Grundsätzlich kann daher die Vorrichtung (1) auch ohne das zweite Dielektrikum (6) ausgeführt werden.
Seitlich wird der Reaktorraum durch in der Schnittdarstellung nach Figur 1 nicht dargestellte Seitenwände geschlossen.
Gleichmäßig über die Oberfläche der plattenförmigen ersten Elektrode (4a) sind mehrere Reihen von jeweils zehn
stiftförmigen Entladungselementen (7) angeordnet. Die
stiftförmigen Entladungselemente (7) sind teilweise in das Dielektrikum (5) eingebettet und ragen teilweise in den
Reaktorraum (3) hinein. Dabei sind die stiftförmigen
Entladungselemente (7) in Richtung der zweiten Elektrode (4b) ausgerichtet .
Die erste und zweite Elektrode (4a, 4b) sind gegen eine
Spannungsquelle (8) geschaltet, die eine Wechselspannung oder gepulste Gleichspannung zwischen lkV bis 20 kV in einem
Frequenzbereich von 50 Hz - 500 kHz erzeugt. Die stiftförmigen Entladungselemente (7) sind indes durch das Dielektrikum (5), das insbesondere aus Kunststoff besteht, elektrisch gegeneinander und gegen die erste und zweite
Elektrode (4a, 4b) isoliert.
Zwischen den auf die zweite Elektrode (4b) ausgerichteten Entladungselementen (7) und der zweiten Elektrode (4b) entstehen Entladungen, durch die der Gasstrom (2)
hindurchgeführt wird. Aufgrund der auf den
Strömungsquerschnitt des Reaktorraums (3) abgestimmten
Anordnung der Entladungselemente (7) sowie der zweiten
Elektrode (4b) wird der Gasstrom (2) vollständig kurzzeitig in das Plasma überführt. Die dielektrische Barriere in Form des Dielektrikums (5) bewirkt, dass sämtliche stiftförmigen Entladungselemente (7) auf ein Ladungsniveau angehoben werden. Eine Gasentladung an der Spitze eines der
Entladungselemente (7) verändert nicht das elektrische
Potenzial benachbarter stiftförmiger Entladungselemente (7), so dass zeitgleich Gasentladungen an mehreren
Entladungselementen (7) erfolgen können.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbau in eine Rohrleitung, die von dem
Gasstrom (2) durchströmt wird. Der Gasstrom (2) strömt an der Einströmseite (3a) in die Vorrichtung (1) ein und strömt nach der Plasmabehandlung an der Ausströmseite (3b) aus der
Vorrichtung (1) aus. Die Vorrichtung (1) ist beispielsweise durch Flansche mit der nicht dargestellten Rohrleitung an der Einström- und Ausströmseite (3a, 3b) verbindbar. Sie lässt sich daher insbesondere für Reinigungszwecke rasch und unproblematisch austauschen. Der Reaktorraum (3) wird von einem hohlzylindrischen Rohr (9) mit auf der Einström- und Ausströmseite (3a, 3b) kreiszylindrischem
Strömungsquerschnitt begrenzt. Zwischen der Einström- und Ausströmseite (3a, 3b) ist ein Formteil (11) quer zur Strömungsrichtung des Gasstroms (2) in den Reaktorraum (3) angeordnet. Konzentrisch zur Längsachse (15) der Vorrichtung (1) sind insgesamt 14 Strömungskanäle (12) in dem Formteil (11) angeordnet, die den Gasstrom (2) in dem durch die Länge der Strömungskanäle ( 12 ) definierten
Abschnitt des Reaktorraums (3) in mehrere Teilströme (13) aufteilen. In dem von den Strömungskanälen (12) umgebenen mittleren Bereich des Formteils (11) ist in Richtung der Einströmseite (3a) des Reaktorraums (3) eine plattenförmige erste Elektrode (4a) angeordnet. Die Längsachse (15) der Vorrichtung (1) verläuft durch den Mittelpunkt der ersten Elektrode (4a) . Die erste Elektrode (4a) ist in einem
zylindrischen Sackloch (16) in dem Formteil (11) eingelassen. Unmittelbar benachbart zu den Ausgängen (17) jedes
Strömungskanals (12) ist jeweils ein stiftförmiges
Entladungselement (7) in dem Formteil (11) angeordnet. Ein Abschnitt jedes stiftförmigen Entladungselementes (7) ist in das Formteil (11) aus dielektrischem Material eingebettet, während der verbleibende Abschnitt (7a) in den Reaktorraum (3) hineinragt. Der in den Reaktorraum (3) hineinragende Abschnitt (7a) ist in Figur 1 erkennbar. Die stiftförmigen Entladungselemente (7) sind achsparallel und konzentrisch zur Längsachse (15) in das Formteil (11) eingelassen. Die zweite Elektrode (4b) ist als Ringelektrode ausgebildet und liegt an der Innenfläche des Rohres (9) an der Ausströmseite (3b) an.
In der Draufsicht auf den durch die Ausgänge (17) jedes
Strömungskanals (12) definierten Strömungsquerschnitt der Strömungskanäle (12) sind die zweite Elektrode (4b) und das jeweils zugeordnete Entladungselement (7, 7a) auf
gegenüberliegenden Seiten des Strömungskanals (12)
angeordnet, wobei zwischen jedem in den Reaktorraum (3) hineinragende Abschnitt (7a) des Entladungselementes (7) und der ringförmigen zweiten Elektrode (4b) in Achsrichtung (15) ein geringfügiger Versatz besteht, der jedoch unschädlich für die Ausbildung der Entladungen (18) zwischen jedem Entladungselement (7, 7a) und der zweiten Elektrode (4b) ist.
Die aus dielektrischem Material bestehende Bodenfläche des Sacklochs (16) schirmt den Reaktorraum (3) gegen die erste Elektrode (4a) in dem Sackloch (16) ab. Vorzugsweise wird auch der entgegen der Strömungsrichtung in dem Sackloch (16) befindliche Totraum mit dielektrischem Material gefüllt. Aus der Seitenansicht nach Figur 2b ist erkennbar, dass sich vor jedem Auslass die Entladungen (18) ähnlich einem
Entladungsvorhang zwischen den Entladungselementen (7, 7a) und der die Ausgänge (17) umgebenden zweiten Elektrode (4b) ausbilden. In Folge dessen werden die Teilströme (13) des Gasstroms (2) durch die als Gasführungsmittel wirkenden
Strömungskanäle (12) durch das Plasma hindurchgeführt.
Hierdurch wird der gesamte Gasstrom (2) dem Plasma
unmittelbar ausgesetzt. Figuren 3a, 3b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1), die als Unterbaugerät ausgeführt ist. Das den Reaktorraum (3) umfassende Gehäuse ist von unten an einer Platte, beispielsweise einer
Tischplatte durch Schrauben oder Klipse befestigbar. An der Einströmseite (3a) des Reaktorraums (3) befindet sich ein ausreichend dimensionierter Freiraum (20), der einen
elektrisch betriebenen, lediglich angedeuteten Lüfter (21) aufnimmt, dessen Lüfterrad um eine nicht dargestellte, in der Darstellung vertikale Achse rotiert. Der Lüfter (21) erzwingt den Gasstrom der Luft von der Einströmseite (3a) in Richtung der Ausströmseite (3b) durch den Reaktorraum (3) .
Von der Seitenwand des Freiraums (20) erstrecken sich
insgesamt drei Strömungskanäle (12) in Richtung der
Ausströmseite (3b) des Reaktorraums (3), die wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2a, 2b den Gasstrom (2) in mehrere Teilströme (13) aufteilen. Oberhalb der Ausgänge (17) sind in dem Gehäuse (19) der Vorrichtung (1) drei
stiftförmige Entladungselemente (7) angeordnet, deren
Abschnitte (7a) unmittelbar benachbart oberhalb der Ausgänge (17) in den Reaktorraum (3) hineinragen.
Das Dielektrikum (5) in Form des Gehäuses (19) aus
dielektrischem Material schirmt die eingebettete erste
Elektrode (4a) gegen den Reaktorraum (3) ab. Unterhalb der Ausgänge (17) befindet sich in Strömungsrichtung hinter den Ausgängen (17) die zweite Elektrode (4b), die als
plattenförmige Elektrode ausgestaltet ist.
Wie insbesondere aus Figur 3 a erkennbar erstreckt sich die plattenförmige zweite Elektrode (4b) über die gesamte Breite des Reaktorraums (3) an der Ausströmseite (3b) . Des Weiteren ist aus Figur 3a erkennbar, dass in Draufsicht auf die
Strömungsquerschnitte der Strömungskanäle (12) die zweite Elektrode (4b) und die drei Entladungselemente (7, 7a) auf gegenüberliegenden Seiten der Strömungskanäle (12) angeordnet sind. Durch diese Anordnung der zweiten Elektrode zu den Entladungselementen (7, 7a) ist sichergestellt, dass sich die Entladungen (18) vorhangartig zwischen den
Entladungselementen (7, 7a) und der zweiten Elektrode (4b) ausbilden und der gesamte in Teilströme (13) aufgeteilte Gasstrom (2) durch das Plasma hindurchgeführt wird.
Der gereinigte Gasstrom (2) verlässt an der Ausströmseite (3b) die Vorrichtung (1) . Bezugszeichenliste
Nr. Bezeichnung
1 Vorrichtung
2 Gasstrom
3 Reaktorraum
3 a Einströmseite
3 b Aus strömseite
4 a erste Elektrode
4 b zweite Elektrode
5 Dielektrikum
6 Dielektrikum
7 Entladungselernente
7 a Abschnitt
Entladungselernent
8 Spannungsquelle
9 Rohr
10 --
11 Formteil
12 Strömungskanäle
13 Teilstrom
14 -
15 Längsachse
16 Sackloch
17 Ausgängen
18 Entladungen (Plasma)
19 Gehäuse
20 Freiraum
21 Lüfter

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung zur Erzeugung einer Barriereentladung in
einem Gasstrom umfassend einen Reaktorraum der von einer Einströmseite zu einer Ausströmseite von dem Gas durchströmbar ist, eine erste Elektrode
ein Dielektrikum, das den Reaktorraum zumindest gegen die erste Elektrode abschirmt,
eine zweite Elektrode, wobei die zweite und die erste Elektrode gegen eine Spannungsquelle schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der ersten Elektrode (4a) zugeordnete Entladungselemente (7, 7a) aus elektrisch leitfähigem Material zumindest teilweise in den Reaktorraum (3) hinein ragen,
die Entladungselemente (7, 7a) elektrisch
gegeneinander und gegen die erste und zweite Elektrode (4a, 4b) isoliert sind und
die zweite Elektrode (4b) derart zu den
Entladungselementen (7, 7a) angeordnet ist, dass Entladungen (18) zwischen den Entladungselementen (7, 7a) und der zweiten Elektrode (4 b) in dem
Reaktorraum (3) entstehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungselemente (7, 7a) an dem Dielektrikum (5) angeordnet sind, das den Reaktorraum (3) gegen die erste Elektrode (4a) abschirmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Entladungselemente (7, 7a) in Richtung der zweiten Elektrode (4b) ausgerichtet sind
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungselemente (7, 7a) teilweise in das Dielektrikum (5) eingebettet sind, das den Reaktorraum (3) gegen die erste Elektrode (4a) abschirmt .
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der in den Reaktorraum (3) hinein ragende
Abschnitt (7a) der Entladungselemente (7) stiftförmig ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Entladungselemente (7, 7a) in dem Reaktorraum (3) in einer Spitze oder Kante auslaufen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das Dielektrikum, das den
Reaktorraum (3) gegen die erste und oder zweite Elektrode (4a, 4b) abschirmt, als Gussteil ausgeführt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (4a) an dem Dielektrikum (5) befestigt oder unmittelbar benachbart dazu angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode (4b) an einer Innenfläche des Reaktorraums (3) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dielektrikum (6) den Reaktorraum (3) auch gegen die zweite Elektrode (4b) abschirmt 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einström- und Ausströmseite (3a, b) des Reaktorraums (3) angeordnete Gasführungsmittel den Gasstrom (2) in mehrere Teilströme (13) aufteilen und jedem Teilstrom (13) mindestens ein Entladungselement (7, 7a) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasführungsmittel mehrere, insbesondere
konzentrisch zur Längsachse (15) eines rohrförmigen
Reaktorraums (3) angeordnete Strömungskanäle (12) umfassen .
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Draufsicht auf den Strömungsquerschnitt jedes Strömungskanals (12) die zweite Elektrode (4b) und jedes Entladungselement (7, 7a) auf gegenüberliegenden Seiten des Strömungskanals (12) angeordnet sind.
Verfahren zur Erzeugung einer Barriereentladung in einem Gasstrom, der durch einen Reaktorraum von einer
Einströmseite zu einer Ausströmseite geführt wird, wobei der Reaktorraum eine erste Elektrode, ein Dielektrikum, das den Reaktorraum gegen die erste Elektrode abschirmt und eine zweite Elektrode umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Elektrode (4a) kapazitiv mit mindestens zwei der ersten Elektrode (4a)
zugeordneten Entladungselementen (7, 7a) aus
elektrisch leitfähigem Material, die zumindest teilweise in den Reaktorraum (3) hinein ragen, gekoppelt wird,
Entladungen (18) zwischen den Entladungselementen (7, 7a) und der zweiten Elektrode (4b) erzeugt werden, in dem die zweite und die erste Elektrode (4a, 4b) gegen eine Spannungsquelle (8) geschaltet und die
Entladungselemente (7, 7a) elektrisch gegeneinander und gegen die erste und zweite Elektrode (4a, 4b) isoliert werden und der Gasstrom (2) in dem Reaktorraum (3) mit Hilfe von Führungsmitteln (12) zwangsweise durch die
Entladungen (18) zwischen den Entladungselementen (7, 7a) und der zweiten Elektrode (4b) in dem Reaktorraum (3) hindurchgeführt wird.
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