PL154546B1

PL154546B1 - Device for creating air flow using ionic wind

Info

Publication number: PL154546B1
Application number: PL1988273518A
Authority: PL
Inventors: Vilmos Torok; Andrzej Loreth
Original assignee: Astra Vent Ab
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1991-08-30
Also published as: CN1014757B; SE8702752D0; BR8807595A; SE458077B; ES2010296A6; FI90480B; KR890702307A; HU207616B; PL273518A1; DD281892A5; ZA884627B; WO1989000355A1; FI90480C; JPH02504202A; EP0370044B1; EP0370044A1; DE3851628T2; US5012159A; FI896107A0; HUT53737A

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 154 546 POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 88 07 04 (P-. 273518)

Pierwszeństwo: 87 07 03 Szwecja

Int. Cl.⁵ B03C 3/02 H01T 19,/00

Zgłoszenie ogłoszono: 89 04 03

Opis patentowy opublikowano: 1992 01 31

Twórcy wynalazku: Vilmos Tórók, Andrzej Loreth

Uprawniony z patentu: ASTRA — VENT AB, Sztokholm (Szwecja)

Urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego.

Wiadomo, że powietrze może być transportowane przy pomocy elektrycznego wiatru jonowego lub koronowego. Urządzenie do wytwarzania takiego przepływu zawiera elektrodę koronową i elektrodę bombardowaną umieszczone w pewnej odległości od siebie, z których każda połączona jest z odpowiednią końcówką źródła napięcia prądu stałego, przy czym ukształtowanie elektrody koronowej, różnica potencjałów i odległość między elektrodą koronową a elektrodą bombardowaną są takie, aby doprowadzić do jonotwórczego wyładowania koronowego przy elektrodzie koronowej. Jony powietrza wędrują szybko do elektrody bombardowanej pod wpływem pola elektrycznego między elektrodą koronową i elektrodą bombardowaną i oddają swój ładunek elektryczny elektrodzie bombardowanej. W trakcie ruchu do elektrody bombardowanej jony zderzają się z elektrycznie obojętnymi cząstkami powietrza przez co przekazują tym cząstkom siłę elektrostatyczną wywołując w ten sposób ruch tych cząstek w kierunku elektrody bombardowanej, a co za tym idzie, przemieszczanie powietrza w postaci wiatru jonowego lub koronowego. Tego typu urządzenia opisane są, na przykład, w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym nr PCT/SE85/00538.

Jeśli powietrze zawiera aerozolowe zanieczyszczenia, tzn. zawieszone stałe cząstki lub kropelki płynu, zanieczyszczenia te zostaną naładowane elektrycznie przez jony powietrza wytworzone przez wyładowanie koronowe i dlatego zanieczyszczenia te mogą się osadzać elektrostatycznie na elektrodzie bombardowanej, pod warunkiem iż jest ona odpowiednio ukształtowana, lub w separatorze kondensatorowym umieszczonym za elektrodą bombardowaną w kierunku przepływu powietrza. Możliwe jest opracowanie konstrukcji urządzenia oczyszczającego powietrze, w którym powietrze może być przenoszone przez to urządzenie, zaś zanieczyszczenia aerozolowe usuwane z niego przy pomocy jonów powietrza wytwarzanych przy wyładowaniu koronowym.

Stwierdzono jednakże, że możliwość wyprodukowania w praktyce urządzenia, które zadawalałoby wszystkie wymagania mu stawiane, jak: duża przepustowość powietrza, wysoka zdolność czyszczenia, niewielkie wymiary, umiarkowana różnica potencjałów między elektrodą koronową i

154 546 elektrodą bombardowaną i co za tym idzie umiarkowane poziomy wysokiego napięcia oraz prąd koronowy o wartości dopuszczalnej pod względem szkodliwych gazów wytworzonych przez wyładowanie koronowe, zwłaszcza ozonu i tlenków azotu, łączy się z szeregiem trudnych do rozwiązania problemów..

Jak ujawnionio we wspomnianym zgłoszeniu międzynarodowym możliwe jest uzyskanie zarówno znacznych przepustowości i prędkości przepływu powietrza przy pomocy prądu koronowego dopuszczalnego pod względem wytwarzania ozonu i innych szkodliwych gazów, gdy elektrody koronowa i bombardowana znajdują się w znacznej odległości od siebie a elektroda koronowa jest skutecznie ekranowana tak, aby produkt powstały z działania prądu jonowego i jego ruch od elektrody koronowej w niepożądanym kierunku pod prąd był nieznaczny. Jednakże zwiększenie odległości między elektrodami koronową i bombardowaną wymaga zwiększenia różnicy potencjałów między elektrodą koronową i elektrodą bombardowaną w celu wywołania wyładowania koronowego. Rezultatem tego jest podwyższenie poziomów wysokiego napięcia elektrody koronowej i/lub bombardowanej, co z kolei stwarza problemy izolacyjne i nadmierne iskrzenie. Ponadto, wzrasta także konieczność zabezpieczenia przed przypadkowym dotykiem elektrody wysokiego napięcia. Stwierdzono, że gdy elektroda koronowa i elektroda bombardowana odsunięte są od siebie osiowo w prostym kanale powietrznym, co jest najbardziej naturalną formą dla układu, strumień powietrza ma tendencję do koncentrowania się w środkowej części przewodu. Odnosi się to nawet do sytuacji, gdy elektrody bombardowane umieszczone są tak blisko ścian kanału jak tylko możlie. Dlatego też, żądanie przepustowości dużych objętości powietrza wymaga dużych przekrojów kanałów przepływowych, a co za tym idzie urządzenie musi mieć duże wymiary. Ponadto, jeśli elektroda bombardowana przylega do ścian kanału niezbędne jest izolowanie wewnętrznych powierzchni ścian. Stwierdzono jednakże, że w czasie pracy urządzenia izolowane powierzchnie ścian ładują się elektrostatycznie. Zakłóca to przebieg wyładowania koronowego przy elektrodzie koronowej i nie pozwala na wywołanie go.

Ponadto umieszczenie elektrod bombardowanych przylegle do ścian kanału oznacza, w połączeniu z warstwowym przepływem powietrza w kanale przepływowym, że droga, którą muszą przebyć naładowane elektrycznie zanieczyszczenia aerozolowe do elektrody bombardowanej staje się stosunkowo długa, a stopień oczyszczania maleje. Możliwe jest osiągnięcie poprawy w tym względzie przez powiększenie długości osiowych powierzchni elektrody bombardowanej lub przez zastosowanie większej ilości wzajemnie równoległych i bardziej zbliżonych do siebie powierzchni elektrod bombardowanych z pośrednimi powierzchniami elektrodowymi o przeciwnej biegunowości lub konwencjonalnego separatora kondensatorowego za elektrodą bombardowaną w kanale przepływowym.

Wszystkie te rozwiązania wymagają znacznego powiększenia wymiarów urządzenia ze względu na uzyskanie jak najwyższego stopnia oczyszczenia. W dwóch ostatnich wymienionych rozwiązaniach w przewodzie występuje znaczny opór strumieniowy powietrza, co musi być kompensowane wzrostem prądu koronowego i/lub odległością między elektrodą koronową i elektrodą bombardowaną, przy czym wzrost prądu koronowego powoduje wzrost ilości ozonu i innych szkodliwych gazów, zaś oba rozwiązania wymagają także zwiększenia różnicy potencjałów między elektrodami. W związku z tym opracowanie urządzenia tego typu o zadawalającym przepływie powietrza i stopniu oczyszczenia go przy użyciu wiatru koronowego okazało się bardzo trudne.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urządzenia pozbawionego powyższych wad, lub w którym problemy te są znacznie ograniczone.

Urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego zawierające elektrodę koronową, co najmniej jedną elektrodę bombardowaną odsuniętą od elektrody koronowej, źródło napięcia prądu stałego posiadające pierwszą końcówkę połączoną z elektrodą koronową a drugą końcówkę połączoną z elektrodą bombardowaną, obudowę posiadającą kanał wlotowy dla strumienia powietrza z otworem wlotowym umieszczonym na jego jednym końcu, przy czym kanał wlotowy i jego otwór wlotowy posiadają przekrój prostokątny, zaś elektroda koronowa składa się z wydłużonego cienkiego drutu umieszczonego w płaszczyźnie środkowej otworu wlotowego i kanału wlotowego biegnącego prostopadle do ich osi podłużnej, charakteryzuje się tym, że obudowa zawiera ponadto dwa kanały przelotowe połączone z przeciwległym

154 546 końcem kanału wlotowego, każdy o przekroju prostokątnym, odsunięte symetrycznie od płaszczyzny środkowej przechodzącej przez otwór wlotowy i kanał wlotowy po obu jej stronach, przy czym w każdym kanale przelotowym umieszczona jest co najmniej jedna elektroda bombardowana usytuowana równolegle do drutu elektrody koronowej.

Korzystnie kąt (a) zawarty między linią biegnącą od elektrody koronowej a linią biegnącą do dwóch elektrod bombardowanych wynosi co najmniej 60°.

Korzystnie kanały przelotowe usytuowane są równolegle do płaszczyzny środkowej wlotowego otworu kanału wlotowego i usytuowane są we wzajemnie przeciwnych kierunkach, prostoKorzystnie padłych względem płaszczyzny środkowej otworu wlotowego, każda z elektrod bombardowanych kanału wlotowego.

umieszczonych w kanałach przelotowych składa się z co najmniej dwóch cienkich elementów, usytuowanych równolegle do ścian obudowy tworzących odpowiednio kanały przelotowe, przy czym części elementów elektrody bombardowanej umieszczone najbliżej elektrody koronowej są elektrycznie przewodzące lub półprzewodzące i są połączone z drugą końcówką źródła napięcia prądu stałego, natomiast pozostałe większe części elementów elektrod bombardowanych mają bardzo duży opór właściwy i są korzystnie antystatyczne.

Korzystnie ściana obudowy umieszczona naprzeciwko otworu wlotowego posiada otwór usytuowany osiowo naprzeciwko elektrody koronowej, który jest znacznie mniejszy od otworu wlotowego.

Korzystnie pierwsza i druga końcówka źródła napięcia stałego mają przeciwne biegunowości względem ziemi.

Korzystnie ściany obudowy są elektrycznie przewodzące i uziemione.

Urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego, zawierające elektrodę koronową, co najmniej jedną elektrodę bombardowaną, oddaloną od elektrody koronowej, źródło napięcia prądu stałego, posiadające pierwszą końcówkę połączoną z elektrodą koronową i drugą końcówkę połączoną z elektrodą bombardowaną oraz obudowę posiadającą kanał wlotowy dla przepływu powietrza umieszczonym na jednym końcu otworem wlotowym, przy czym kanał wlotowy i otwór wlotowy mają przekrój kołowy, zaś elektroda koronowa składa się z krótkiego elementu podobnego do drutu lub igły umieszczonego w otworze wlotowym, zgodnego z osią środkową otworu wlotowego i kanału wlotowego, charakteryzuje się tym, że obudowa zawiera kanał przelotowy połączony z drugim końcem kanału wlotowego, o przekroju kołowym, który otacza współosiowo przedłużenie osi środkowej kanału wlotowego, natomiast elektroda bombardowana składa się z co najmniej jednego elementu w kształcie pierścienia umieszczonego w kanale przelotowym.

Korzystnie kanał przelotowy jest usytuowany w kierunku równoległym do przedłużenia osi kanału wlotowego. Korzystnie kanał przelotowy jest usytuowany stożkowo w kierunku rozbieżnym względem osi kanału wlotowego. Korzystnie kanał przelotowy jest usytuowany promieniowo na zewnątrz we wszystkich kierunkach, prostopadle do osi kanału wlotowego.

Korzystnie kąt (a) zawarty między liniami biegnącymi od elektrody koronowej do pierścieniowego elementu elektrody bombardowanej wyniósł co najmniej 60°.

Korzystnie element elektrody bombardowanej jest cienki i usytuowany jest równolegle do ściany obudowy tworzącej kanał przelotowy. Element ten może mieć kształt cylindryczny; lub kształt stożka ściętego, lub może tworzyć pierścieniowy płaski układ.

Korzystnie części elementu elektrody bombardowanej umieszczone najbliżej elektrody koronowej są elektrycznie przewodzące lub półprzewodzące i są połączone z drugą końcówką źródła napięcia prądu stałego, natomiast pozostała większa część elementu elektrody bombardowanej ma bardzo duży opór właściwy i jest korzystnie antystatyczna.

Korzystnie ściana obudowy umieszczona na przeciwko otworu wlotowego posiada otwór usytuowany osiowo na przeciwko elektrody koronowej, który jest znacznie mniejszy od otworu wlotowego.

Korzystnie końcówki pierwsza i druga źródła napięcia prądu stałego posiadają przeciwne biegunowości względem ziemi.

Korzystnie ściany obudowy są elektrycznie przewodzące i uziemione.

154 546

Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskano urządzenie transportujące powietrze skutecznie je oczyszczające.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w schematycznym rzucie oraz przekroju osiowym znany ze stanu techniki przykład wykonania urządzenia do transportu i ewentualnego jednoczesnego czyszczenia powietrza przy pomocy elektrycznego wiatru jonowego lub koronowego; fig. 2 - urządzenie według wynalazku, w pierwszym przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym; fig. 3 - urządzenie z fig. 2 wzdłuż linii III—III; fig. 4 - urządzenie według wynalazku w drugim przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym; fig. 5 - urządzenie z fig. 4 wzdłuż linii IV-IV; fig. 6 - urządzenie według wynalazku w trzecim przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym; fig. 7 - urządzenie z fig. 6 wzdłuż linii VII-VII; fig. 8 - urządzenie według wynalazku w czwartym przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym, fig. 9 - urządzenie z fig. 8 wzdłuż linii ΙΧ-ΙΧ; fig. 10 - przegrodę w alternatywnym przykładzie wykonania; fig. 11 urządzenie według wynalazku w piątym przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym, fig. 12 - urządzenie według wynalazku w szóstym przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym; fig. 13 - urządzenie według wynalazku w siódmym przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym; fig. 14 - urządzenie według wynalazku w ósmym przykładzie wykonania pokazane schematycznie w przekroju osiowym; fig. 15 urządzenie według wynalazku w dziewiątym przykładzie wykonania, pokazane schematycznie, w przekroju osiowym, przy czym dwa ostatnie rozwiązania wyposażone są w szczególne urządzenia do usuwania szkodliwych gazów wytworzonych w czasie wyładowania koronowego.

Na figurze 1 przedstawiono bardzo schematycznie i w przekroju osiowym proponowany wcześniej przykład wykonania urządzenia do transportowania powietrza, ewentaulanie z jednoczesnym usuwaniem z powietrza zanieczyszczeń w postaci aerozoli, przy pomocy elektrycznego wiatru jonowego lub koronowego. Urządzenie obejmuje obudowę 1 w postaci prostego przewodu strumienia powietrza o stałym przekroju poprzecznym, mającego w jednym końcu otwór wlotowy 2, zaś w drugim końcu otwór wylotowy 3. Zakłada się, że przedstawiona obudowa lub przewód strumienia powietrza 1 ma prostokątny przekrój poprzeczny. W przewodzie 1, w pobliżu otworu wlotowego 2 znajduje się elektroda koronowa K mająca postać cienkiego drutu biegnącego w poprzek przewodu 1 w płaszczyźnie środkowej poprzez przewód 1. Za elektrodą koronową K w kierunku wylotu znajduje się elektroda bombardowana M w postaci dwu wzajemnie równoległych, cienkich elektrod M biegnących wzdłuż przewodu 1 w kierunku przepływu powietrza, przy czym są one umieszczone przylegle lub na wewnętrznej powierzchni naprzeciwległych sobie ścian przewodu

1. Określenie „cienkie elektrody oznacza elektrody, których szerokość lub grubość jest dużo mniejsza od powierzchni elektrody w jej przebiegu osiowym. Elektroda koronowa K i elektroda bombardowana M są połączone z odpowiednią końcówką źródła 1 prądu stałego, którego potencjał jest odpowiedni do wyzwolenia wyładowania koronowego przy elektrodzie koronowej K. To wyładowanie koronowe wytwarza jony powietrza, które wędrują ku elektrodom bombardowanym M, powodując przepływ powietrza przez przewód 1 w kierunku pokazanym strzałką, jak opisano w w/w zgłoszeniu międzynarodowym.

Zanieczyszczenia w postaci aerozoli, tzn. cząstek stałych lub kropelek płynu zawieszonych w powietrzu, zostaną naładowane elektrycznie jonami wytworzonymi przez wyładowanie koronowe, w wyniku czego będą dążyły ku elektrodzie bombardowanej M, gdzie osadzą się na powierzchni elektrody umożliwiając w ten sposób oczyszczenie przepływającego powietrza. Przewód powietrza 1 w tym układzie może także mieć kołowy przekrój poprzeczny. W takim przypadku elektroda koronowa K zawiera krótką podobną do igły elektrodę biegnącą osiowo wzdłuż osi środkowej przewodu 1 a elektroda bombardowana M ma postać powierzchni cylindrycznej.

Jednakże, praktycznie wykonanie naprawdę skutecznego urządzenia do transportu i oczyszczania powietrza o konstrukcji wcześniej proponowanej przedstawia poważne problemy, niełatwe do rozwiązania. Z w/w zgłoszenia międzynarodowego wynika, że możliwe jest osiąganie znacznych prędkości przepływu powietrza i znacznych objętości przepływu przy pomocy prądów koronowych, które można przyjąć zwracając uwagę na niekorzystne wytwarzanie ozonu. Należy założyć, że elektroda koronowa K i bombardowana M znajdują się w znacznej odległości od siebie oraz, że

154 546 elektroda koronowa K jest skutecznie zekranizowana w kierunku przeciwnym do przepływu powietrza, tak, aby produkt uzyskany z przepływu prądu jonowego z elektrody koronowej K wędrujący pod prąd i odległość, którą przebywa były nieznaczne. Jednakże, zwiększenie odległości lacją pomiędzy elektrodami koronową K i bombardowaną M i nadmiernym iskrzeniem. Ponadto, wysokie wymaga zwiększenia różnicy potencjałów, aby osiągnąć skuteczne i stałe zapalenie i wynikających z tego wyższych napięć na elektrodach. To z napięcie na elektrodach powoduje, że trudno kolei powoduje powstanie trudnych do rozwiązania problemów jest zapewnić bezpieczeństwo z izow urządzeniu przy dotyku. Oczywiste jest, że gdy elektroda bombardowana M o wysokim napięciu umieszczona jest w pobliżu lub na wewnętrznej powierzchni ścian przewodu 1 powierzchnie te muszą być izolowane elektrycznie. Jednakże umieszczenie na ścianach przewodu 1 wewnętrznych powierzchni izolujących elektrycznie wywołuje znaczny ładunek elektrostatyczny, który zakłóca wyładowanie koronowe na elektrodzie koronowej K. Można uziemić elektrodę bombardowaną M, dopuścić przewodność elektryczną ścian przewodu 1 i uziemić ściany. W tym przypadku jednak poziom napięcia elektrody koronowej K w stosunku do ziemi będzie nadal wyższy przez co problemy z nadmiernym iskrzeniem i przebiciami będą jeszcze trudniejsze.

Ponadto, takie rozwiązanie utrudniłoby dodatkowo skuteczne zekranizowanie elektrody koronowej K. Nie polepszyłoby sytuacji umieszczenie elektrody bombardowananej M w większej odległości od ścian przewodu 1 tak, aby ściany mogły być przewodzące elektrycznie i uziemione bez ryzyka iskrzenia między ścianami przewodu 1 i elektrodą bombardowaną M, gdyż stwierdzono, że powietrze koncentruje się wyłącznie w przestrzeni między elektrodami K, M i nie przepływa w przestrzeni między elektrodami K, M a ścianą przewodu 1. Właściwie, w pewnych warunkach, możliwe jest osiągnięcie w tej przestrzeni przepływu powietrza w odwrotnym niepożądanym kierunku. Przepływ powietrza spowodowany w układzie przedstawionym na fig. 1 ma silną tendencję koncentrowania się w środkowej części przewodu 1, w wyniku czego rozkład prędkości przepływu w przewodzie 1 staje się bardzo nierównomierny. Powoduje to nieefektywne wykorzystanie powierzchni przewodu oraz utrudnia wędrówkę i osadzanie się na elektrodzie bombardowananej M małym drobinom zanieczyszczeń zawieszonym w powietrzu, przez co oczyszczanie powietrza jest słabe.

Stopień oczyszczania powietrza może być nieznacznie poprawiony poprzez zwiększenie przekroju osiowego elektrody bombardowananej M lub przez zastosowanie szeregu powierzchni elektrod bombardowanych wzajemnie równoległych i wzajemnie przyległych wewnątrz przewodu 1, lub przez zastosowanie konwencjonalnego separatora kondensatorowego za elektrodą bombardowaną M w kierunku przepływu powietrza. Wszystkie te rozwiązania jednakże wymagają zwiększenia rozmiarów układu i/lub powodują zwiększenie oporu stawianego strumieniowi powietrza, co musi być kompensowane zwiększeniem prądu koronowego i/lub odległości między elektrodami koronową K i bombardowaną M, a co za tym idzie, i różnicy potencjałów. Zwiększenie prądu koronowego i różnicy potencjałów, a co za tym idzie, poziomów napięcia w układzie jest wielce niepożądane.

Stwierdzono możliwość osiągania bardziej efektywnego i stałego wywoływania wyładowania koronowego na elektrodzie koronowej K przy zmniejszonej różnicy potencjałów między elektrodą koronową K i bombardowaną M lub przy zwiększonej odległości między elektrodą koronową K i elektrodą bombardowaną M z zachowaniem różnicy potencjałów, gdy odległość między dwiema elektrodami bombardowananymi M w przykładzie wykonania z fig. 1 lub średnica cylindrycznej elektrody bombardowananej M, w przypadku wykonania z przewodem o przekroju kołowym jest zwiększona tak, aby kąt a, pod którym elektroda koronowa K „widzi“ elektrodę bombardowaną M także uległ powiększeniu. Jeśli jednak odległość między elektrodami bombardowananymi M zostaje zwiększona, na przykład w uprzednio proponowanym przykładzie pokazanym na fig. 1, tak aby zwiększył się kąt a, strumień przepływu powietrza nadal będzie się koncentrował w części środkowej przewodu 1. W wyniku tego będzie nadal utrudnione osadzanie się zawartych w powietrzu zanieczyszczeń na powierzchniach elektrod bombardowananych M. Ponadto, stwierdzono, iż wywołanie wyładowania koronowego przy elektrodzie koronowej K jest łatwiejsze, gdy kąt a jest zwiększony ponad pewną wartość, jednocześnie przepływ powietrza przez urządzenie stopniowo się pogarsza. Uważa się, że jest to spowodowane tym, że siła kierująca przepływem powietrza lub układ ciśnienia skierowane są równolegle do prądu jonowego przechodzącego z elektrody koronowej K do elektrody bombardowanej M w związku z czym składowa siły działająca

154 546 w kierunku przepływu powietrza, równoległa do osi przewodu maleje postępująco przy wzrastających wartościach kąta a.

Na figurach 2 i 3 przedstawiono schematycznie i przykładowo pierwszy przykład wykonania urządzenia według wynalazku. Podobnie w znanym urządzeniu przedstawionym na fig. 1, urządzenie to posiada obudowę 1 z otworem wlotowym 2 o przekroju prostokątnym, w którym umieszczona jest elektroda koronowa K o kształcie cienkiego drutu, osadzona w płaszczyźnie środkowej otworu 2. Przedstawione urządzenie zawiera także dwie, płaskie i cienkie elektrody bombardowane M, umieszczone równolegle do siebie i do płaszczyzny środkowej otworu wlotowego 2, w znacznej odległości i symetrycznie po przeciwnych stronach tej płaszczyzny środkowej tak, aby kąt a pod jakim elektroda K „widzi elektrody bombardowane M posiadał znaczną wartość. W przypadku urządzenia według wynalazku kąt a może korzystnie wynosić co najmniej 60° a może też być znacznie większy niż 60°. W niektórych przykładach wykonania może wynosić prawie 180°. Daje to wynik w postaci wysoce skutecznego i stałego wywoływania wyładowania koronowego przy elektrodzie koronowej K za pomocą umiarkowanej różnicy potencjałów między elektrodą koronową K i elektrodą bombardowaną M nawet, jeśli odległość między tymi elektrodami K, M jest znaczna.

Pod pojęciem „odległości między elektrodą koronową K i elektrodą bombardowaną M“ rozumie się drogę, którą przebywają jony od elektrody korono wej K do elektrody bombardowanej M, tzn. długość linii przerywanych na fig. 2. Moc siły przenoszącej powietrze zależy od długości drogi przebytej przez jony oraz siły prądu jonowego.

Urządzenie według wynalazku, przedstawione na fig. 2 i 3 różni się od wcześniej opisanego, przedstawionego na fig. 1 tym, że obudowa 1 wyposażona jest w przegrodę lub ścianę pośrednią 5 tak umieszczoną, że za elektrodą koronową K w kierunku przepływu droga przepływu powietrza rozwidla się symetrycznie na zewnątrz na obie strony płaszczyzny środkowej otworu wlotowego 2 tak, aby utworzyć dwa oddzielne od siebie przelotowe kanały 6 i 7, umieszczone w znacznej odległości od płaszczyzny środkowej otworu wlotowego 2. W kanałach 6 i 7 umieszczone są elektrody bombardowane M. Taki układ powoduje, że powietrze wchodzące przez otwór wlotowy 2 nie przepływa wprost do przodu, w pobliżu płaszczyzny środkowej otworu wlotowego 2 lecz pchane jest w kierunku elektrod bombardowanych M i przechodzi koło nich kanałami przepływu powietrza 6 i 7. Mimo, że takie urządzenie odchyla strumień powietrza i zmusza go do zmiany kierunku, stwierdzono nieoczekiwanie, że osiąga się znacznie większy i bardziej efektywny przepływ powietrza. Uważa się, że wynika to z faktu, iż kierunek przepływu powietrza zbiega się w dużym stopniu z kierunkiem sił przenoszących powietrze, wytwarzanych przez prąd jonowy przechodzący z elektrody koronowej K do elektrody bombardowanej M. Fakt ten, oraz fakt, że kąt a można powiększyć w celu osiągnięcia efektywnego i stałego wywoływania wyładowania koronowego przy pomocy umiarkowanej różnicy potencjałów przy jednoczesnym zastosowaniu stosunkowo dużej odległości między elektrodą koronową K a elektrodami bombardowanymi M, umożliwia zbudowanie takiego urządzenia, które będzie bardzo skutecznie transportowało powietrze przy użyciu optymalnej różnicy potencjałów pomiędzy elektrodami K, M oraz prądu koronowego.

Ponadto, ponieważ strumień powietrza wpychany jest w pobliże elektrod bombardowanych M i przechodzi po obu stronach cienkich elektrod bombardowanych, gdy te są umieszczone centralnie w kanałach przepływu powietrza 6 i 7 jak pokazano na fig. 3 i 4, osadzanie zawieszonych zanieczyszczeń na powierzchniach elektrod M jest bardziej efektywne. Odchylenie strumienia powietrza powoduje także pewną turbulencję w kanałach 6 i 7. Zwiększa ona jeszcze bardziej kontakt powietrza z elektrodami bombardowanymi M i jeszcze intensyfikuje osadzanie zanieczyszczeń. Położenie elektrod bombardowanych M w kanałach 6, 7 może być zróżnicowane, aby osiągnąć pożądany przepływ powietrza po obu stronach elektrod bombardowanych M.

Korzystne jest, gdy źródło prądu stałego 4, do którego podłączone są elektroda koronowa K i elektrody bombardowane M posiada centralne wyjście uziemione tak, aby elektroda koronowa K i elektrody bombardowane M uzyskały przeciwne biegunowości w stosunku do ziemi i co za tym idzie niższe poziomy napięć w stosunku do ziemi. Ponieważ elektrody bombardowane M umieszczone są w pewnej odległości od ścian bocznych obudowy 1 oraz przegrody lub ściany pośredniej 5, ściany te mogą przewodzić prąd i są uziemione. Oznacza to, że ściany 1, 5 będą bezpieczne w dotyku i nie mogą się naładować elektrostatycznie a tym samym zakłócać przebiegu wyładowania

154 546 koronowego przy elektrodzie koronowej K. Jakkolwiek nie pokazano tego na rysunku, elektroda koronowa K i elektrody bombardowane M są korzystnie połączone ze źródłem napięcia 4 poprzez bardzo duże oporniki, które ograniczają prąd zwarciowy do wartości bezpiecznych, w przypadku zwarcia jednej z elektrod.

Ponieważ większa część prądu jonowego z elektrody koronowej K przechodzi na krawędzie cienkich elektrod bombardowanych M, znajdujących się najbliżej elektrody koronowej K, tylko te krawędzie muszą przewodzić bądź półprzewodzić prąd elektryczny i połączone ze źródłem napięcia. Pozostała część cienkich elektrod bombardowanych M, działających wyłącznie jako powierzchnie osadzania dla elektrycznie naładowanych zanieczyszczeń zawieszonych w postaci aerozoli może mieć, z drugiej strony, bardzo wysoki opór właściwy, na przykład może zawierać materiał antystatyczny lub materiał zrobiony na antystatyczny, o oporze właściwym rzędu 10^1θ-10¹³ omów. Te części elektrod bombardowanych M otrzymują bardzo małe ilości prądu, odpowiadające wyłącznie ładunkowi elektrycznemu zanieczyszczeń osadzonych na ich powierzchni. Taka budowa elektrod bombardowanych M powoduje, że są one całkiem bezpieczne w dotyku poprzez otwory wylotowe 6a, 7a kanałów przepływu powietrza 6, 7. W razie potrzeby, krawędzie elektrod bombardowanych M, umieszczone czołowo względem elektrody koronowej K mogą być zaokrąglone i pogrubione dla bardziej skutecznego przyjmowania i odprowadzania prądu jonowego z elektrody koronowej K bez ryzyka wytworzenia wyładowania ulotowego, tzw. przeciwulotu przy elektrodach bombardowanych M. Usytuowanie tych krawędzi elektrod bombardowanych M może być także przystosowane do przepływu powietrza poza te krawędzie.

Korzystne jest także zastosowanie elektrody ekranizującej S, pod elektrodą koronową K, połączonej z potencjałem równym potencjałowi elektrody koronowej K, aby zapobiec przemieszczaniu się jonów z elektrody koronowej K w niepożądanym kierunku. Gdy elektroda koronowa K ma postać wydłużonego cienkiego drutu, podobnie jak w przykładzie przedstawionym na fig. 2 i 3, elektroda ekranizująca S może na przykład mieć postać pręta o stosunkowo dużej średnicy, umieszczonego równolegle do elektrody koronowej K.

Otwór wlotowy 2 jest korzystnie zakryty kratką lub siatką 8, zabezpieczającą przed przypadkowym dotknięciem elektrody ekranizującej S i elektrody · koronowej K. Siatka lub kratka 8 mogą przewodzić prąd i są uziemione w ten sam sposób, co ściany boczne i przegroda 5 obudowy 1. Jeśli siatka lub kratka 8 umieszczona jest w takiej odległości od elektrody koronowej K, aby prąd jonowy nie miał tendencji przechodzenia z elektrody koronowej K na siatkę lub kratkę 8, elektrodę ekranizującą S można pominąć, zaś siatkę lub kratkę 8 przystosować do pełnienia roli ekranu.

Elektroda koronowa K nie musi być umieszczona osiowo do wewnątrz otworu wlotowego 2, jak w przypadku przedstawionym na fig. 2, lecz może być umieszczona w płaszczyźnie otworu wlotowego lub nawet osiowo na zewnątrz tego otworu. W takich przypadkach siatka lub kratka 8 jest tak umieszczona, aby otaczać także boki elektrody koronowej K i w ten sposób zapobiegać przypadkowemu jej dotknięciu.

Urządzenie oparte na zasadach pokazanych na fig. 2 i 3 może także posiadać kołowy przekrój poprzeczny, tzn. kolisty otwór wlotowy 2. W takim przypadku elektroda koronowa K składać się będzie z prostego drutu lub elektrody podobnej do igły, umieszczonej osiowo wzdłuż linii środkowej przechodzącej przez otwór wlotowy 2. Wówczas oba osobne kanały 6 i 7 przepływu powietrza będą miały postać kanałów przepływowych o przekroju wycinka koła umieszczonego współosiowo z i wokół linii środkowej przechodzącej przez otwór wlotowy 2, w którym umieszczona jest cylindryczna, rurkowata elektroda bombardowana M.

Na figurach 4 i 5 przedstawiono schematycznie drugi przykład wykonania urządzenia według wynalazku o kołowym otworze wlotowym 2 z elektrodą koronową K w postaci prostego drutu lub podobną do igły, umieszczoną osiowo wzdłuż linii środkowej przechodzącej przez otwór wlotowy

2. W tym przykładzie wykonania, obudowa 1 i przegroda 5 mają takie usytuowanie, aby droga, którą przepływa powietrze za elektrodą koronową K rozwidlała się symetrycznie na zewnątrz od linii środkowej, przechodzącej przez otwór wlotowy 2 do kanału przepływowego 6 o przekroju wycinka koła, odchodzącego stożkowo w stosunku do linii środkowej otworu wlotowego 2. W kanale 6 umieszczona jest cienka elektroda bombardowana M o kształcie ściętgo stożka, która biegnie zasadniczo równolegle do ścian 1, 5 kanału 6 i umieszczona jest między ścianami 1, 5.

Urządzenie o takiej budowie będzie działało w sposób podobny do urządzenia wcześniej pokazanego na fig. 2 i 3 i posiadało te same zalety.

154 546

Można powiedzieć, że warunki przepływu powietrza są korzystniejsze w przypadku urządzenia przedstawionego na fig. 4 i 5, gdyż kanał 6 przepływu powietrza odchodzi na zewnątrz, w tym samym kierunku co kierunek od elektrody koronowej K do elektrody bombardowanej M. Z drugiej strony, łączne wymiary zewnętrzne urządzenia zbudowanego według rozwiązania pokazanego na fig. 4 i 5 są większe niż urządzenia przedstawionego na fig. 2 i 3. Ponieważ elektroda koronowa K w układzie przedstawionym na fig. 4 i 5 składa się z prostego drutu lub jest podobna do igły, umieszczonej osiowo, elektroda ekranizująca S będzie korzystnie miała postać pierścienia umieszczonego przed elektrodą koronową K.

Urządzenie przedstawione na fig. 5 i 4 posiada też otwór wlotowy 2 o przekroju prostokątnym oraz dwa osobne kanały 6 przepływu powietrza o prostokątnych przekrojach (odpowiadające kanałom 6, 7 na fig. 2, 3), które rozchodzą się symetrycznie w stosunku do płaszczyzny środkowej otworu wlotowego 2. W tym przypadku, każdy z dwu kanałów 6 przepływu powietrza będzie zawierał płaską cienką elektrodę bombardowaną M, jak na fig 2, 3 zaś elektroda koronowa K mająca kształt drutu umieszczona jest podobnie jak na fig. 2 i fig. 3.

Na figurach 6 i 7 pokazano trzeci przykład wykonania pod wieloma względami bardzo korzystny, w którym obudowa 1 oraz przegroda 5, która w tym przypadku jest płaska, są tak ustawione, aby droga przebywana przez strumień powietrza za elektrodą koronową K rozwidlała się pod kątem prostym do dwu przeciwnie ukierunkowanych kanałów przepływowych 6 i 7, które w ten sposób biegną pod kątem prostym do płaszczny środkowej otworu wylotowego 2. Stwierdzono, że w tym rozwiązaniu powietrze będzie transportowane i czyszczone bardzo skutecznie. Kąt a, pod jakim elektroda koronowa K, „widzi elektrody bombardowane M może być w tym przypadku bardzo duży, elektroda koronowa K może być umieszczona w płaszczyźnie ściany obudowy 1 lub bezpośrednio na zewnątrz niej tak, że otwór wlotowy 2 lub szczelina wlotowa 2 może być bardzo krótka.

Na figurach 8 i 9 przedstawiono schematycznie czwarty przykład wykonania rozwiązania według wynalazku mający kołowy otwór wlotowy 2 i tylko jeden kanał przelotowy 6 biegnący promieniowo we wszystkich kierunkach, prostopadle do linii środkowej otworu wlotowego 2, w którym umieszczona jest płaska pierścieniowa elektroda bombardowana M.

Pomimo, że elektroda lub elektrody bombardowane M we wszystkich opisanych wariantach urządzenia według wynalazku jest, czy są, cienkie (tzn. mają małą grubość w stosunku do powierzchni) i umieszczone są równolegle w pewnej odległości od ścian kanałów 6, 7, w których elektrody M są umieszczone, jest możliwe nadanie elektrodom bombardowanym M innego usytuowania i pozycji. Tak więc elektrody bombardowane M we wszystkich przykładach mogą zawierać powierzchnie przewodzące lub półprzewodzące prąd, umieszczone w pobliżu lub bezpośrednio na wewnętrznej powierzchni ścian kanałów. Te powierzchnie elektrod bombardowanych M mogą być uziemione, by ominąć wszelkie problemy izolacji i iskrzenia, w tym przypadku całość potencjału wysokiego napięcia będzie skupiona na elektrodzie koronowej K. Jednakże, możliwe jest uruchomienie urządzenia według wynalazku, przy użyciu stosunkowo umiarkowanej różnicy potencjałów pomiędzy elektrodą koronową K i elektrodami bombardowanymi M. Przy znacznej odległości między elektrodami koronową K i bombardowaną M, fakt, że elektroda koronowa K skupia całość potencjału wysokiego napięcia względem ziemi nie musi wywoływać trudnych do rozwiązania problemów związanych z izolacją i iskrzeniem. Takie elektrody bombardowane M umieszczone w pobliżu lub na wewnętrznej powierzchni ścian kanałów mogą mieć także potencjał inny niż potencjał ziemi, podobnie jak w opisanych wcześniej przykładach i w tym przypadku ściany kanałowe muszą być izolowane.

W przypadku urządzenia, w którym powierzchnie elektrod bombardowanych M znajdują się na lub w pobliżu wewnętrznych powierzchni ścian kanałów, cienkie elementy elektrody, zaizolowane elektrycznie, mogą być umieszczone równolegle z, i w sposób podobny do elektrod bombardowanych M w przykładach pokazanych na fig. 2-9, przy czym zaizolowane elementy elektrod są naładowane elektrostatycznie i tworzą razem z elektrodami bombardowanymi M przy ścianach kanałów, separatory kondensatorowe do skutecznego osadzania aerozolowych zanieczyszczeń zawieszonych w strumieniu powietrza.

Wyładowanie koronowe przy elektrodzie koronowej wytwarza substancje gazowe, zwłaszcza ozon i tlenki azotu, które są szkodliwe i drażniące dla ludzi znajdujących się w pobliżu i których

154 546 stężenie w powietrzu nie może przekraczać pewnych wartości w pomieszczeniach, gdzie znajdują się ludzie. Urządzenie zbudowane według wynalazku umożliwia odzyskanie i unieszkodliwienie znacznej części tych szkodliwych gazów, poprzez umieszczenie w przegrodzie 5 znajdującej się naprzeciwko otworu wlotowego 2, otworu 9 usytuowanego osiowo naprzeciw elektrody koronowej K, którego konfiguracja i wymiary są podobne do elektrody koronowej K, jak pokazano schematycznie na fig. 10. Takie rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w układach przedstawionych na fig. 6-9. Część strumienia przechodząca w bezpośrednim pobliżu elektrody koronowej K zawierająca przeważającą część szkodliwych gazów wytworzonych przy wyładowaniu koronowym, będzie przechodzić przez otwór 9. Powietrze przechodzące przez otwór 9 może być odzyskane po drugiej stronie przegrody 5, w celu unieszkodliwienia szkodliwych gazów niesionych przez to powietrze. Można to uzyskać odprowadzając powietrze do atmosfery na zewnątrz budynku, lub może ono być przepuszczane przez odpowiedni filtr, w którym gazy szkodliwe są zabsorbowane lub rozłożone katalitycznie do bezpiecznych postaci. Filtr może być umieszczony w przestrzeni za przegrodą 5, za otworem 9 w kierunku przepływu powietrza. Rozwiązanie takie może być wprowadzone także we wszystkich pozostałych przykładach wykonania wynalazku, na przykład przedstawionych na fig. 2-5, 11—13. Można połączyć w jedno urządzenie szereg zestawów opisanych powyżej.

Na fig. 11 przedstawiono schematycznie piąty przykład wykonania rozwiązania według wynalazku. Jest to urządzenie składające się z co najmniej dwóch zestawów z fig. 2, 3 umieszczonych osiowo w jednej linii. Przechodzi przez nie ten sam strumień powietrza. Takie urządzenie posiada tę zaletę, że przegroda 5, której powierzchnie zewnętrzne mogą przewodzić elektryczność, a jej izolowane powierzchnie wewnętrzne będą skutecznie ekranizować położoną za nimi, w kierunku przepływu powietrza, elektrodę koronową K aby skutecznie zablokować jakikolwiek ruch prądu jonowego w niepożądanym kierunku pod prąd. Zestawy elektrod bombardowanych M umieszczone są w obudowie 1 równolegle do siebie i do płaszczyzny środkowej otworu wlotowego 2. W otworze wlotowym 2 znajduje się siatka 8. Przed każdym zestawem elektrod bombardowanych M znajduje się elektroda koronowa K. W obudowie 1 znajdują się przegrody 5 umieszczone symetrycznie na osi otworu wlotowego 2. Elektrody bombardowane M i koronowe K podłączone są do źródła 4 prądu stałego, którego centralne wyjście jest uziemione. Uziemiona jest również obudował.

Na figurze 12 przedstawiono schematycznie szósty przykład wykonania rozwiązania według wynalazku. Jest to jeden z przykładów wykonania przedstawionych na fig. 6-9 umieszczonych „tył-do-tyłu“ do otworów wlotowych tych urządzeń ustawionych czołowo w przeciwnych kierunkach. Taka kombinacja może być skuteczna także w rozwiązaniu przedstawionym na fig. 13. Jest to zestaw dwóch elektrod bombardowanych M umieszczonych w obudowie 1, pomiędzy którymi znajduje się przegroda 5. Strumienie powietrza wpływają z obu stron do obudowy 1 przeciwbieżnie. W obu otworach wlotowych 2 znajdują się elektrody koronowe K, a przed nimi elektrody ekranizujące S. Wzdłuż elektrod bombardowanych M pomiędzy nimi znajdują się przegrody 5.

Na figurze 13 przedstawiono schematycznie siódmy przykład wykonania w przekroju podobnym do przekroju na fig. 6. Jest to alternatywne wykonanie urządzenia wcześniej opisanego, które w czasie praktycznego testowania okazało się niezwykle skuteczne. Urządzenie przedstawione na fig. 13 ma podobne ukształtowanie jak rozwiązanie przedstawione na fig. 6,7, o kwadratowym lub prostokątnym kształcie zewnętrznym i prostokątnym otworze wlotowym 2, z którego wpływające powietrze rozgałęzia się pod kątem 90° do dwu przeciwnie ukierunkowanych kanałów przepływowych 6 i 7. Elektroda koronowa K ma postać drutu i umieszczona jest w płaszczyźnie środkowej przechodzącej przez otwór wlotowy 2, razem z elektrodą ekranizującą S. W każdym z kanałów 6,7 znajduje się zestaw elektrod bombardujących M składający się z trzech cienkich elementów elektrody bombardowanej M, z których dwa stanowią zewnętrzne ściany boczne odpowiednio kanałów 6 i 7 zaś trzeci element elektrody bombardowanej M przebiega równolegle do nich i po środku pomiędzy zewnętrznymi ścianami bocznymi. Wszystkie elementy elektrody bombardowanej M są uziemione, łącznie z jedną końcówką źródła napięcia 4. Elektroda koronowa K, łącznie z elektrodą ekranizującą S połączone są z drugą końcówką źródła napięcia 4. W tym przykładzie wykonania ściana 5 dzieląca i odchylająca strumień powietrza wchodzący przez otwór wlotowy 2

154 546 jest korzystnie izolowana elektrycznie. Ściany obudowy 1 określające otwór wlotowy 2 mogą być zaizolowane lub elektrycznie przewodzące i uziemione łącznie z kratką 8 zakrywającą otwór wlotowy 2. Strumień powietrza wprowadzany jest otworem 2 i wyprowadzany dwoma przeciwnie ukierunkowanymi kanałami 6, 7 w sposób podobny jak przedstawiony na fig. 6, 7. Kanały przelotowe 6, 7 zawierają cienkie przewodzące lub półprzewodzące elektryczność elementy elektrody 10, umieszczone centralnie między elektrodami bombardowanymi M. Te elementy elektrody 10 są izolowane elektrycznie w stosunku do otoczenia, tzn. osadzone są na izolowanych ścianach końcowych obudowy 1, które w czasie pracy urządzenia są naładowane elektrostatycznie dla przyjęcia napięcia o takiej samej biegunowości jak elektroda koronowa K w stosunku do elementów elektrody bombardowanej M. Razem z elementami elektrody bombardowanej M, elementy elektrodowe 10 tworzą separator kondensatorowy konwencjonalnego typu, który powoduje osadzanie zanieczyszczeń aerozolowych unoszonych w powietrzu na elementach elektrody bombardowanej M. Krawędzie elementów elektrodowych 10, umieszczone najbliżej elektrody koronowej K mogą być wyposażone w wystające na zewnątrz palce lub klapki, które zapewniają elementom elektrodowym 10 żądany ładunek elektrostatyczny. Elementy elektrody bombardowanej M i dalsze elementy elektrodowe 10 w każdym z kanałów 6,7 mogą być skonstruowane integralnie tak, aby tworzyły pojedynczą, łatwo odłączalną jednostkę, która może być łatwo usunięta do oczyszczenia lub wymiany, gdy elementy elektrody bombardowanej M są nadmiernie zanieczyszczone osadzonymi cząstkami.

Urządzenie zbudowane według fig. 13 o wymiarach zewnętrznych 400 X 400 mm, zaś o wymiarach pozostałych pokazanych na rysunku w milimetrach, zostało zbadane do pracy przy napięciu koronowym 20 kV i prądzie koronowym około 8μΑ. Osiągnięto przepływ powietrza rzędu około 60 m³/h i usunięcie ponad 99% zanieczyszczeń aerozolowych w nim zawartych.

Na figurach 14 i 15 przedstawiono schematycznie przykłady wykonania, w których część strumienia powietrza zawierająca szkodliwe gazy usuwana jest z bezpośredniej okolicy elektrody koronowej K, w sposób opisany wyżej.

Urządzenie będące ósmym przykładem wykonania według wynalazku przedstawione na fig. 14 jest zbudowane w ten sam sposób co urządzenie z fig. 2 i 3. Różnica polega na tym, że elektrody bombardowane M z urządzenia pokazanego na fig. 14 znajdują się również na wewnętrznych powierzchniach ścian bocznych kanałów 6, 7. Obudowa 1 i przegroda 5 są izolowane elektrycznie. W przegrodzie 5, naprzeciwko elektrody koronowej K znajduje się otwór 9 podobnego kształtu i wielkości, co druciana elektroda koronowa K. Ta objętość powietrza, która przeszła w bezpośrednim sąsiedztwie elektrody koronowej K, w związku z czym zawiera szkodliwe gazy wytworzone przez wyładowanie koronowe, przejdzie przez otwór 9. W ten sposób powietrze to znajdzie się w przestrzeni umieszczonej za lub po wewnętrznej stronie przegrody 5 i może zostać oczyszczone ze szkodliwych gazów przy pomocy odpowiedniego filtra 11. Ponieważ powierzchnie elektrody bombardowanej M w tym przykładzie wykonania znajdują się stosunkowo blisko otworu 9 należy zapewnić, aby całość powietrza zawierającego szkodliwe gazy rzeczywiście wpłynęła do otworu 9.

Na figurze 15 przedstawiono dziewiąty przykład wykonania według tej samej zasady konstrukcyjnej co ukazany na fig. 4, 5 z tą różnicą, że kanały przepływowe 2, 6, 7 przykładu przedstawionego na fig. 15 mają przekrój prostokątny, zaś elektroda koronowa K ma w związku z tym postać drutu. Z tego samego powodu elektrody bombardowane M w tym przykładzie mają postać płaskich, cienkich elementów elektrodowych. Podobnie jak opisano wcześniej, przegroda 5 zaopatrzona jest w otwór 9 usytuowany osiowo naprzeciw elektrody koronowej K, kształtem i wielkością podobny do elektrody koronowej K. Objętość powietrza, która przeszła w bezpośrednim sąsiedztwie elektrody koronowej K, a zatem niesie szkodliwe gazy powstałe w czasie wyładowania koronowego, przejdzie przez otwór 9. Gazy te można usunąć przepuszczając powietrze wpływające otworem 9 przez odpowiedni filtr. Ponieważ przegroda 5 jest elektrycznie przewodząca i uziemiona, część przegrody 5 najbliższa otworowi 9 przyciągnie określony niewielki prąd koronowy, jeśli odległość otworu 9 od elektrody koronowej zostanie specjalnie dobrana. Ten prąd koronowy skutecznie pomaga w kierowaniu powietrza przechodzącego najbliżej elektrody koronowej K do otworu 9. Kolejny cienki element elektrodowy 11 może być umieszczony za otworem 9 i połączony

154 546 z potencjałem o tym samym znaku, co potencjał elektrody koronowej K. Element elektrodowy 11, łącznie z uziemioną przegrodą 5 tworzą separator kondensatorowy, w którym mogą się osadzać zanieczyszczenia aerozolowe zawarte w powietrzu przechodzącym przez otwór 9. W tym przypadku, zanieczyszczenia osadzają się na przegrodzie 5. W ten sposób zapobiega się przenikaniu tych zanieczyszczeń aerozolowych do filtra stosowanego do unieszkodliwiania gazów szkodliwych powstałych w wyniku wyładowania koronowego i osadzania się w tym filtrze.

Urządzenie, którego zasada budowy przedstawiona jest na fig. 13 może posiadać także konfigurację kołowo-symeteryczną podobną do urządzenia z fig. 8,9. Ponadto, urządzenie, niezależnie od tego, czy jest kołowo-symetryczne czy prostokątne, może mieć taką konfigurację, w której strumień powietrza odchylany jest o kąt mniejszy od 90°, zamiast prawie 90°, na przykład podobnie do urządzeń przedstawionych na fig. 2, 3, 4, 5.

Urządzenie, w którym powierzchnie elektrod bombardowanych M umieszczone są na lub w pobliżu wewnętrznych powierzchni ścianek kanałów nie wymagają umieszczenia dodatkowych elektrod bombardowanych M w linii środkowej kanału ani dodatkowych elementów elektrodowych 10 jak w przypadku urządzenia pokazanego na fig. 13. Ponadto, powierzchnie elektrod bombardowanych M umieszczone na lub w pobliżu ścian kanału mogą być użyte także w innych urządzeniach według wynalazku, jak np. w urządzeniach pokazanych na fig. 2-11. W takim przypadku uziemianie elektrod bombardowanych nie jest konieczne, lecz elektrody te mogą dla odmiany być połączone z potencjałem różnym od potencjału ziemi, i wtedy, ściany kanałów muszą być zaizolowane.

Elektrody bombardowane mogą mieć konfigurację inną niż opisane i zilustrowane. Na przykład, elektrody bombardowane M nie muszą zawierać powierzchni przbiegających równolegle do ścian bocznych kanałów przelotowych. Zamiast tego, w przypadkach urządzeń, w których kanały przelotowe mają przekrój prostokątny, np. kanały przykładów wykonania na fig. 2, 3, 5,6 lub 12, elektrody bombardowane mogą zawierać płaskie elementy elektrodowe umieszczone pod kątem prostym do bocznych ścian kanałów przelotowych, przy czym w każdym kanale znajduje się jeden lub więcej równoległych do siebie elementów elektrodowych. W przypadku urządzeń zbudowanych według np. fig. 2, 6 lub 12, takie alternatywne elementy elektrodowe będą umieszczone równolegle w płaszczyźnie figury.

W celu umożliwienia przepływu powietrza przez urządzenie zbudowane według wynalazku i oczyszczania go z zanieczyszczeń gazowych występujących obok zanieczyszczeń aerozolowych omówionych wcześniej, wewnętrzne powierzchnie ścian obudowy 1, 5 określających kanały 6, 7 mogą być wyłożone powłoką materiału chemicznie czynnego, który zaabsorbuje lub rozłoży katalitycznie zanieczyszczenia gazowe. Ponieważ ściany 1,5 urządzenia według wynalazku mogą być uziemione stosunkowo łatwe jest też ogrzanie lub schłodzenie tych ścian w celu zmiany temperatury przepływającego powietrza.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego, zawierające elektrodę koronową, co najmniej jedną elektrodę bombardowaną odsuniętą od elektrody koronowej, źródło napięcia prądu stałego, posiadające pierwszą końcówkę połączoną z elektrodą koronową a drugą końcówkę połączoną z elektrodą bombardowaną, obudowę posiadającą kanał wlotowy dla strumienia powietrza z umieszczonym na jednym końcu otworem wlotowym, przy czym kanał wlotowy i jego otwór wlotowy posiadają przekrój prostokątny, zaś elektroda koronowa składa się z wydłużonego cienkiego drutu umieszczonego w płaszczyźnie środkowej otworu wlotowego i kanału wlotowego, biegnącego prostopadle do ich osi podłużnej, znamienne tym, że obudowa (1, 5) zawiera ponadto dwa kanały przelotowe (6, 7) połączone z przeciwległym końcem kanału wlotowego (2), każdy o przekroju prostokątnym i odsunięte symetrycznie od płaszczyzny środkowej przechodzącej przez otwór wlotowy (2a) i kanał wlotowy (2) po obu jej stronach, przy czym w każdym kanale przelotowym (6, 7) umieszczona jest co najmniej jedna elektroda bombardowana (M) usytuowana równolegle do drutu elektrody koronowej (K).

154 546
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kąt (a) zawarty między linią biegnącą od elektrody koronowej (K) a linią biegnącą do dwóch elektrod bombardowanych (M) wynosi co najmniej 60°.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kanały przelotowe (6, 7) usytuowane są równolegle do płaszczyzny środkowej otworu wlotowego (2a) kanału wlotowego (2).
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kanały przelotowe (6,7) usytuowane są we wzajemnie przeciwnych kierunkach, rozbieżnych względem płaszczyzny środkowej otworu wlotowego (2a) kanału wlotowego (2).
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kanały przelotowe (6,7) usytuowane są we wzajemnie przeciwnych kierunkach, prostopadłym względem płaszczyzny środkowej otworu wlotowego (2a) kanału wlotowego (2).
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każda z elektrod bombardowanych (M) umieszczonych w kanałach przelotowych (6,7) składa się z co najmniej dwóch cienkich elementów usytuowanych równolegle do ścian obudowy (1, 5) tworzących odpowiednio kanały przelotowe (6, 7).
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że części elementów elektrody bombardowanej (M) umieszczone najbliżej elektrody koronowej (K) są elektrycznie przewodzące lub półprzewodzące i są połączone z drugą końcówką źródła napięcia prądu stałego (4), natomiast pozostałe większe części elementów elektrod bombardowanych (M) mają bardzo duży opór właściwy i są korzystnie antystatyczne.
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ściana obudowy (1, 5) umieszczona naprzeciwko otworu wlotoego (2) posiada otwór (9) usytuowany osiowo naprzeciwko elektrody koronowej (K), który jest znacznie mniejszy od otworu wlotowego (2a).
9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że pierwsza i druga końcówka źródła napięcia stałego (4) mają przeciwne biegunowości względem ziemi.
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ściany obudowy (1, 5) są elektrycznie przewodzące i uziemione.
11. Urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego zawierające elektrodę koronową, co najmniej jedną elektrodę bombardowaną oddaloną od elektrody koronowej, źródło napięcia prądu stałego posiadające pierwszą końcówkę połączoną z elektrodą koronową i drugą końcówkę połączoną z elektrodą bombardowaną oraz obudowę posiadającą kanał wlotowy dla przepływu powietrza z umieszczonym na jednym końcu otworem wlotowym, przy czym kanał wlotowy i otwór wlotowy mają przekrój kołowy, zaś elektroda koronowa składa się z krótkiego elementu podobnego do drutu lub igły umieszczonego w otworze wlotowym, zgodnego z osią środkową otworu wlotowego i kanału wlotowego, znamienne tym, że obudowa (1, 5) zawiera kanał przelotowy (6), połączony z drugim końcem kanału wlotowego (2) o przekroju kołowym, który otacza współosiowo przedłużenie osi środkowej kanału wlotowego (2), natomiast elektroda bombardowana (M) składa się z co najmniej jednego elementu w kształcie pierścienia umieszczonego w kanale przelotowym (6).
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że kanał przelotowy (6) jest usytuowany w kierunku równoległym do przedłużenia osi kanału wlotowego (2).
13. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że kanał przelotowy (6) jest usytuowany stożkowo w kierunku rozbieżnym względem osi kanału wlotowego (2).
14. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że kanał przelotowy (6) jest usytuowany promieniowo na zewnątrz we wszystkich kierunkach, prostopadle do osi kanału wlotowego (2).
15. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że kąt (a) zawarty między liniami biegnącymi od elektrody koronowej (K) do pierścieniowego elementu elektrody bombardowanej (M) wynosi co najmniej 60°.
16. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że element elektrody bombardowanej (M) jest cienki i ustawiony jest równolegle do ściany obudowy (1, 5) tworzącej kanał przelotowy (6).
17. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element elektrody bombardowanej (M) ma kształt cylindryczny.
18. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że element elektrody bombardowanej (M) ma kształt stożka ściętego.

154 546 13
19. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że element elektrody bombardowanej (M) tworzy pierścieniowy płaski układ.
20. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że części elementu elektrody bombardowanej (M) umieszczone najbliżej elektrody koronowej (K) są elektrycznie przewodzące lub półprzewodzące i są połączone z drugą końcówką źródła napięcia prądu stałego (4) natomiast pozostała większa część elementu elektrody bombardowanej (M) ma bardzo duży opór właściwy i jest korzystnie antystatyczna.
21. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że ściana obudowy (1, 5) umieszczona naprzeciwko otworu wlotowego (2) posiada otwór (9) usytuowany osiowo naprzeciwko elektrody koronowej (K), który jest znacznie mniejszy od otworu wlotowego (2a).
22. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że końcówki pierwsza i druga źródła napięcia prądu stałego (4) posiadają przeciwne biegunowości względem ziemi.
23. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że ściany obudowy (1, 5) są elektrycznie przewodzące i uziemione.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 3000 zł