SE458077B - Anordning foer transport och ev samtidig rening av luft - Google Patents

Description

458 10 15 20 25 30 35 077 2 reningsgrad, små dimensioner, rimlig potentialskillnad mellan koronaelektrod och målelektrod och därmed rimlig högspännings- nivå, och en koronaström som har ett acceptabelt värde med hänsyn till de vid koronaurladdningen alstrade skadliga gaserna, i synnerhet ozon och kväveoxider, har emellertid visat sig vara förbundet med flera svårlösta och med varandra intimt förknip- pade problem. Därför har ej heller någon praktiskt användbar anordning av detta slag hittills funnits på marknaden.

Såsom framgår av den ovan nämnda internationella patent- ansökningen är det möjligt att uppnå såväl betydande luftström- ningshastigheter som avsevärda luftvolymomsättningar med an- vändning av en med hänsyn till alstringen av ozon och andra skadliga gaser acceptabel koronaström, om koronaelektroden och målelektroden anordnas på ett avsevärt avstånd från varandra och koronaelektroden skärmas effktivt, så att produkten av jonström och jonvandringssträcka i uppströms riktning från koronaelektroden blir försumbart liten. En ökning av avståndet mellan koronaelektrod och mâlelektrod kräver emellertid en ökning av potentialskillnaden mellan koronaelektrod och mål- elektrod, för att en effektiv tändning av koronaelektroden skall uppnås. Därmed följer ökade högspänningsnivâer på korona- elektrod och/eller målelektrod, vilket i sin tur leder till isolerings- och överslagsproblem samt ökade krav på att de hög- spända elektroderna ej skall kunna oavsiktligt beröras. Om ko~ ronaelektrod och målelektrod anordnas på axiellt avstånd från varandra i en rak luftströmningskanal, vilket är det i första hand naturliga arrangemanget, har det vidare visat sig att luftströmningen har en markant tendens att koncentrera sig till luftströmningskanalens centrala del. Detta gäller även om målelektroden anordnas så långt ut mot luftströmningskanalens väggar som möjligt. Kravet på en stor luftgenomsättning medför sålunda härvid en stor area hos luftströmningskanalen och där- med stora dimensioner hos anordningen. En placering av mål- elektroden nära intill luftströmningskanalens väggar kräver vidare att väggarnas insida är elektriskt isolerande. Det har emellertid visat sig att sådana elektriskt isolerande väggytor vid drift av anordningen erhåller en elektrostatisk laddning, som på ett mycket besvärande sätt stör koronaurladdningen vid 10 15 20 25' 30 35 458 677 3 koronaelektroden, så att denna ej säkert tänder på önskat sätt.

En placering av målelektrodytorna nära intill kanalväggarna medför vidare, i förening med luftens väsentligen laminära strömning i luftströmningskanalen, att vandringsvägen för de laddade aerosolformiga föroreningarna ut till målelektrod- ytorna blir lång, varför reningsgraden blir dålig. En för- bättring kan i princip uppnås genom ökning av målelektrod- ytornas axiella längd eller framförallt genom att antingen ett större antal inbördes parallella och på mindre avstånd från varandra anordnade målelektrodytor med mellanliggande elektrodytor av motsatt polaritet användes eller en kondensa- toravskiljare av konventionellt slag anordnas nedströms om mål- elektroden i luftströmningskanalen. Samtliga dessa åtgärder medför dock en väsentlig ökning av anordningens totala dimen- sioner och de båda sist nämnda, ur reningssynpunkt effekti- vaste, åtgärderna medför också ett väsentligt ökat strömnings- motstånd i luftströmningskanalen. Detta ökade strömningsmot- stånd måste därvid i sin tur kompenseras genom en ökning av koronaströmmen och/eller avståndet mellan koronaelektrod och målelektrod, varvid en ökning av koronaströmmen ger en mot- svarande ökning av alstringen av ozon och andra skadliga gaser och båda åtgärderna kräver en ytterligare ökning av po- tentialskillnaden mellan elektroderna. Det har därför visat sig mycket svårt att medelst ett arrangemang av detta slag åstadkomma en tillfredsställande anordning för lufttransport och samtidig luftrening med utnyttjande av en elektrisk korona- eller jonvind för lufttransporten. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstad- komma en anordning för nämnda ändamål, vid vilken de ovan be- rörda problemen är eliminerade eller åtminstone i väsentlig grad reducerade, så att en anordning erhålles, som på ett tillfredsställande sätt uppfyller de i det föregående nämnda kraven.

Det har mycket överraskande visat sig, att detta kan upp- nås medelst en anordning utformad enligt bifogade patentkrav.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i an- slutning till bifogad ritning, vilken såsom exempel illustre- rar några utföringsformer av uppfinningen, varvid 458 077 10 15 20 25 30 35 4 Pig. l schematiskt och i axiellt snitt visar ett tidigare föreslaget utförande av en anordning för transport och even- tuellt samtidig rening av luft med utnyttjande av en elektrisk jon- eller koronavind; fig. 2 schematiskt och i axiellt snitt illustrerar en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen; fig. 3 visar ett schematískt snitt genom anordningen enligt fig. 2 utefter linjen III~III;_ fig. U schematískt och i axiellt snitt visar en andra ut- föringsform av en anordning enligt uppfinningen; _ fig. 5 visar ett snitt genom anordningen enligt fig. 4 utefter linjen V-V; fig. 6 schematiskt och i axiellt snitt visar en tredje ut- föringsform av en anordning enligt uppfinningen; fig. 7 visar ett snitt genom anordningen enligt fig. 6 utefter linjen VII-VII; fig. 8 schematiskt och i axiellt snitt visar ytterligare en utföringsform av en anordning enligt uppfinningen; fig. 9 visar ett snitt genom anordningen enligt fig. 8 utefter linjen IX-IX; fig. 10 schematiskt visar en detalj av en möjlig utform- ning av en del av en anordning enligt uppfinningen; fig. ll schematiskt visar ett snitt av samma slag som i fig. 2 genom ännu ett utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen; fig. 12 schematiskt visar ett snitt av samma slag som i fig. 6 genom ännu ett utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen; och i fig. 13 schematiskt visar ett snitt av samma slag som i fig. 6 genom ytterligare ett utföringsexempel av en anordning enligt uppfinningen.

Pig. 1 visar mycket schematiskt och i axiellt snitt en tidigare föreslagen utformning av en anordning för transport av luft och eventuellt samtidig rening av densamma från aerosol- formiga föroreningar med utnyttjande av elektrisk jon- eller koronavind. Denna anordning består av ett hus 1 i form av en rak luftströmningskanal med konstant tvärsektion, vilken har_ en inloppsöppning 2 vid sin ena ände och en utloppsöppning 3 10 l5 20 25 30 35 458 D77 5 vid sin motsatta ände. Vid det i ritningen visade utförandet antages huset eller luftströmningskanalen l ha en rektangulär tvärsektion. I denna kanal 1 är i närheten av inloppsöppningen 2 anordnad en koronaelektrod K i form av en tunn tråd, som sträcker sig tvärs över kanalen l i centrumplanet genom kana- len, samt nedströms om denna koronaelektrod K en mâlelektrod i form av två med kanalens l längdriktning och luftströmningens riktning genom kanalen parallella, skivformade elektroder M anordnade nära intill eller på insidan av kanalens 1 motstå- ende väggar. Koronaelektroden K och målelektroderna M är an- slutna till var sin pol hos en likspännningskälla H, vilken har en sådan potential att en koronaurladdning uppstår vid koronaelektroden K. Denna koronaurladdning alstrar luftjoner, som vandrar till målelektroden M och därvid ger upphov till en luftströmning genom kanalen l i den med en pil markerade riktningen, såsom beskrives i den tidigare nämnda internatio- nella patentansökningen.

I luften förekommande aerosolformiga föroreningar, dvs. fasta partiklar eller vätskedroppar, kommer att uppladdas av de vid koronaurladdningen alstrade jonerna och därför sträva att vandra till målelektroderna M och utfällas på dessa, varigenom en rening av den genomströmmande luften i princip kan uppnås. En anordning av detta tidigare föreslagna princi- piella utförande kan också ha en luftströmningskanal 1 med cirkulär tvärsektion. I sådant fall utgöres koronaelektroden av en kort tråd- eller nålformig elektrod anordnad axiellt utmed kanalens centrumaxel, varjämte målelektroden är utformad som en cylíndrisk yta.

Vid ett praktiskt realiserande av en verkligt effektiv lufttransporterande och luftrenande anordning med denna tidi- gare föreslagna utformning uppträder emellertid, såsom inled- ningsvis nämnts, betydande och svårlösta problem. Såsom fram- går av den tidigare nämnda internationella patentansökningen kan i och för sig betydande luftströmningshastigheter och luftomsättningar uppnås med användning av en med hänsyn till den oönskade ozonalstringen acceptabel koronaström, under förutsättning att koronaelektroden K och motelektroden M anordnas på ett väsentligt avstånd från varandra och vidare 458 077 10 15 20 25 30 35 6 koronaelektroden K skärmas effektivt i riktning uppströms, så att produkten av eventuell jonström från koronaelektroden K i riktning uppströms och denna jonströms vandringsväglängd är försumbart liten. En ökning av avståndet mellan korona- elektroden K och motelektroden M kräver emellertid en ökning av potentialskillnaden, för att en effektiv och stabil tänd- ning av koronaurladdníngen skall uppnås, varmed följer ökade spänníngsnivåer på elektroderna och svårbemästrade isolations- och överslagsproblem. Dessutom gör de högre spänningsnivåerna på elektroderna det svårare att göra anodningen berörings- ofarlig. En placering av en högspänd målelektrod M nära intill eller på insidan av kanalens väggar kräver naturligtvis, att kanalväggarnas insida är elektriskt isolerande. Sådana elektriskt isolerande insidor hos kanalväggarna erhåller emellertid en betydande elektrostatisk uppladdning, som på ett mycket be- svärande sätt stör koronaurladdningen vid koronaelektroden.

I princip skulle man kunna tänka sig att jorda målelektroden M och utforma kanalens väggar 1 elektriskt ledande och jordade, men i sådant fall erhåller koronaelektroden K ännu högre spän- ningsnivå relativt jord med åtföljande ännu besvärligare isolations- och överslagsproblem. Dessutom blir det härvid ännu svårare att åstadkomma den erforderliga effektiva skärm- ningen av koronaelektroden i riktning uppströms. En placering av målelektroden M på sådant avstånd från kanalens l väggar, att kanalväggarna kan göras elektriskt ledande och jordade utan risk för överslag mellan kanalväggarna och målelektroden, ger ej hellerxágon förbättring, eftersom det visat sig att luftströmningen helt koncentrerar sig till utrymmet innanför målelektroderna, medan ingen luftströmning uppstår i mellan- rummet mellan målelektroden och kanalens l väggar. I själva verket kan under vissa förhållanden en luftströmning i den motsatta, icke önskade riktningen uppstå i detta utrymme. Över huvud taget har luftströmningen vid en anordning med det i fig. l visade och ovan beskrivna, tidigare föreslagna utföran- det en kraftig tendens att koncentrera sig till den centrala delen av luftströmningskanalen 1, varför luftströmmens hastig- hetsfördelning i kanalen blir mycket ojämn. Detta medför ett_ dåligt utnyttjande av kanalens ].area och medför vidare att de 10 15 20 25 30 35 458 077 7 aerosolformiga föroreningarna i luften får svårt att hinna vandra ut till och utfälla sig på målelektroden M, varför re- ningsgraden blir dålig. Såsom nämnts inledningsvis, kan re- ningsgraden förbättras något, genom att màlelektrodens längd i axiell riktning ökas eller genom att ett flertal målelektrod- ytor anordnas parallellt och bredvid varandra i luftströmnings- kanalen l eller genom att en kondensatoravskiljare av konven- tionellt slag anordnas nedströms om mâlelektroden. Samtliga dessa åtgärder medför emellertid större dimensioner hos anord- ningen och/eller större strömningsmotstând, vilket senare måste kompenseras genom en ökning av koronaströmmen och/eller avståndet mellan koronaelektrod och motelektrod och därmed av potentialskillnaden. Såväl en ökning av koronaströmmen som en ökning av potentialskillnaden och därmed högspänningsnivâerna i anordningen är såsom tidigare nämnts mycket oönskad.

Det har visat sig, att det är möjligt att åstadkomma en mycket effektivare och stabilare tändning av koronaurladd- ningen vid koronaelektroden med reducerad potentialskillnad mellan koronaelektrod och màlelektrod eller ökat avstånd mellan koronaelektrod och mâlelektrod vid bibehållen potential- skillnad, om avståndet mellan de båda målelektroderna M vid utförandet enligt fig. l eller diametern hos en cylindrisk mâlelektrod vid ett utförande med cirkulärt tvärsnitt ökas, så att den vinkel inom vilken koronaelektroden "ser" mål* _ elektroden ökas. I fig; l är denna vinkel betecknad med u. O emellertid vid det tidigare föreslagna utförandet, exempelvis enligt fig. 1, avståndet mellan mâlelektroderna M ökas, så att vinkeln a ökas, kommer luftströmningen fortfarande att väsent- ligen vara koncentrerad till den centrala delen av luftström- ningskanalen 1, varför det blir ännu svårare att uppnå en effektiv utfällning av i luften förekommande föroreningar på målelektrodernas M ytor. Vidare visar det sig, att om vinkeln u ökas utöver ett visst värde, så förbättras visserligen tänd- ningen av koronaurladdningen vid koronaelektroden, men försäm- ras samtidigt luftströmningen genom anordningen allt mer.

Orsaken härtill torde vara, att den luftströmningen drivande kraften eller tryckuppsättningen är riktad parallellt med jonströmmen från koronaelektroden K till målelektroden M, var- 458 077 10 15 20 25 30 35 8 för vid ökning av inkeln a den i luftströmningens riktning, parallellt med kanalens 1 axel, verkande kraftkomposanten blir allt mindre.

Genom föreliggande uppfinning har det visat sig möjligt Ä 1 att i väsentlig grad reducera samtliga de ovan diskuterade problemen och att åstadkomma en effektiv och praktiskt använd- bar anordning för transport och samtidig rening av luft med utnyttjande av en elektrisk jon- eller koronavind.

Pig. 2 och 3 visar schematiskt och såsom exempel en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen. Denna ut- föringsform innefattar på liknande sätt som den kända anord- ningen enligt fig. l ett hus l med en i tvärsnitt rektangulär inloppsöppning 2, vid vilken en koronaelektrod K i form av en tunn tråd är anordnad i centrumplanet genom inloppsöppningen 2.

Vidare-finnes två, plana, skivformade målelektroder M, vilka är anordnade parallellt med varandra och med centrumplanet genom inloppsöppningen 2 på väsentligt avstånd från och synunet- riskt på ömse sidor om nämnda centrumplan, så att den vinkel a inom vilken koronaelektroden K ser de båda målelektroderna M har ett betydande värde. Vid en anordning enligt uppfinningen har denna vinkel a med fördel ett värde om minst 600 och kan med fördel vara väsentligt större och vid vissa utföringsfor- mer av uppfinningen ända upp till nära 1800, såsom kommer att framgå av det följande. Härigenom uppnås på önskat sätt en mycket effektiv och stabil tändning av koronaurladdningen vid koronaelektroden K med användning av en måttlig potentialskill- nad mellan koronaelektrodén och målelektroden, även om av- ståndet mellan koronaelektroden och målelektroderna är be- tydande. I detta sammanhang skall observeras, att med avstån- det mellan koronaelektroden och målelektroderna menas här jo- nernas vandringsvägsträcka från koronaelektroden till mål- elektroderna, dvs. längden av de streckade linjerna i fig. 2.

Det är nämligen, såsom nämnts i det föregående, längden av jo- nernas vandringsvägsträcka som tillsammans med jonströmmens styrka är bestämmande för storleken av de luftströmmen drivande krafterna.

Den i fig. 2 och 3 visade utföringsformen av en anordning enligt uppfinningen skiljer sig från tidigare föreslagna ut- 10 15 20 25 30 35 458 077 9 formningar, exempelvis enligt fig. 1, genom att huset l är ut- format med en skilje- eller mellanvägg 5, som är så utformad att luftströmningsvägen nedströms om koronaelektroden K för- grenas symmetriskt utåt pà ömse sidor om centrumplanet genom inloppsöppningen 2 till att bilda två, separata, på väsentligt avstånd från centrumplanet genom ihloppsöppningen 2 belägna luftströmningskanaler 6 och 7, i vilka de båda mâlelektroderna M är belägna. Härigenom hindras den genom inloppsöppningen 2 inströmmande luftströmmen från att fortsätta rakt fram och i närheten av centrumplanet genom inloppsöppningen 2 och tvingas i stället ut mot mâlelektroderna M till att strömma förbi Trots att detta med- för en avlänkning och ändring av luftströmmens riktning, har dessa i luftströmningskanalerna 6 och 7. det mycket överraskande visat sig att en väsentligt mycket effektivare och större luftströmning erhålles genom anord- ningen. Orsaken härtill torde vara att luftströmníngens rikt- ning kommer att i mycket högre grad sammanfalla med riktningen hos de jonströmmen från koronaelektroden K till mâlelektroderna M. luftströmningen drivande krafterna, vilka alstras av Detta i förening med det faktum att vinkeln a kan göras stor, så att en effektiv och stabil tändning av koronaurladdningen kan erhållas med användning av en måttlig potentialskillnad och samtidigt stort avstånd mellan koronaelektroden och mâl- elektroderna, medför att en anordning kan erhållas, som ger en mycket effektiv lufttransport med användning av en rimlig potentialskillnad mellan elektroderna och en med hänsyn till ozonalstringen acceptabel koronaström.

Genom att luftströmmen vidare tvingas ut till mà1elektro-- dernas M omedelbara närhet och kommer att strömma på ömse sidor om de skivformade mâlelektroderna, om dessa anordnas centralt i luftströmningskanalerna 6, 7 på det i fig. 2, 3 visade sättet, uppnås vidare en betydligt effektivare utfällning av aerosolformiga föroreningar på mâlelektroderna. Genom avlänk- ningen av luftströmmen uppstår också en viss turbulens i kana- lerna 6, 7, vilket ytterligare förbättrar den strömmande luft- volymens kontakt med mâlelektroderna M och därmed gör utfäll- ningen av föroreningarna ännu effektivare.

Med fördel kan likspänningskällan H, till vars poler 458 077 10 15 20 25 30 35 10 koronaelektroden K och målelektroderna M är anslutna, ha ett jordat mittuttag, så att koronaelektroden och målelektroderna erhåller motsatta polariteter relativt jord och därmed lägre spänningsnivåer relativt jord. Eftersom målelektroderna M är anordnade på avstånd från husets l sidoväggar och mellan- eller skiljeväggen 5, kan dessa väggar vara elektriskt ledande och jordade. Detta medför att dessa väggar blir beröringsofarliga och ej kan laddas upp elektrostatiskt och därigenom ge upphov till störningar av koronaurladdningen vid koronaelektroden K.

Ehuru ej visat i ritningen, är koronaelektroden K och mål- elektroderna M med fördel anslutna till likspänningskällan 4 genom mycket stora motstånd, som i händelse av kortslutning av någon av elektroderna begränsar kortslutningsströmmarna till helt ofarliga värden.

Eftersom jonströmmen från koronaelektroden K till allra största delen går till de närmast koronaelektroden K belägna kanterna av de skivformiga målelektroderna M, behöver endast dessa kanter hos målelektroden M vara elektriskt ledande eller halvledande och anslutna till likspänningskällan U. Den övriga och övervägande delen av de skivformade målelektroderna M, vilken del väsentligen endast tjänar som utfällningsyta för laddade aerosolformiga föroreningar, kan däremot ha en mycket hög resistivitet, exempelvis bestå av ett antistatiskt eller antistatbehandlat material med en resistivitet av storleks- ordningen l0lÛ - 1013 ohm. Dessa senare delar av målelektro- derna M mottager nämligen ytterst liten ström, endast motsva- rande laddningen hos de på målelektroderna utfällda aerosol- formiga föroreningarna. Genom en sådan utformning av målelektro- derna M uppnås, att en oavsiktlig beröring av mâlelektroderna genom luftströmningskanalernas 6, 7 utloppsöppningar Sa, 7a blir helt ofarlig. Om så önksas, kan de mot koronaelektroden K vända kanterna av målelektroderna M utformas något grövre och avrundade, så att de kan effektivare mottaga och leda bort jonströmmen från koronaelektroden utan risk för koronabild- ning, s.k. back-korona, vid målelektroderna. Formen hos dessa kanter hos målelektroderna M kan också anpassas till luftström- ningen förbi kanterna.

Vid koronaelektroden K kan med fördel en till väsentligen 10 15 20 25 30 35 458 077 ll samma potential som koronaelektroden ansluten skärmelektrod S vara anordnad uppströms om koronaelektroden, sä att en jonvand- ring i icke önskad riktning från koronaelektroden förhindras.

Då koronaelektroden K utgöres av en làngsträckt tunn tråd, såsom vid utföringsformen enligt fig. 2 och 3, kan denna skärm- elektrod S exempelvis utgöras av en förhållandevis grov stång anordnad parallellt med koronaelektroden K.

Inloppsöppningen 2 är med fördel täckt med ett galler eller nät 8, som hindrar en oavsiktlig beröring av skärmelektro- den S och koronaelektroden K. Detta galler eller nät 8 kan vara elektriskt ledande och därmed jordat pà samma sätt som husets l sidoväggar och skiljeväggen 5. Om detta nät eller galler 8 anordnas på ett sådant avstånd från koronaelektroden K, att ingen jonström tenderar att gå från koronaelektroden K till gallret eller nätet 8, kan skärmelektroden S utelämnas.

Koronaelektroden K behöver ej vara placerad axiellt innan- för ínloppsöppningen 2, såsom visat i fig. 2, utan den kan likaväl vara belägen i samma plan som inloppsöppningen 2 eller t.o.m. axiellt utanför inloppsöppningen. I sådant fall utformas nätet eller gallret 8 på sådant sätt, att det omsluter korona- elektroden K även på sidorna och hindrar en oavsiktlig beröring av densamma.

En anordning baserad pâ de i fig. 2 och 3 visade och ovan beskrivna principerna kan naturligtvis även utformas med en cirkulär tvärsektion, dvs. med en cirkulär inloppsöppning 2.

Koronaelektroden utgöres därvid av en kort tråd- eller nålformig elektrod anordnad axiellt utmed centrumlinjen genom inlopps- öppningen 2. Vidare kommer därvid de båda separata luftström- ningskanalerna 6 och 7 i fig. 2, 3 att motsvaras av en i tvär- snitt ringformad, koaxiellt runt centrumlinjen genom inlopps- öppningen 2 belägen luftströmningskanal, i vilken en cylind- riskt skivformad målelektrod är placerad.

Pig. 4 och 5 illustrerar schematískt, på ett liknande sätt som fig. 2, 3, en annan möjlig utformning av en anordning enligt uppfinningen med en cirkulär inloppsöppning 2 och där- för en kort tråd- eller nålformad koronaelektrod K anordnad axiellt utmed centrumlinjen genom ínloppsöppníngen 2. Vid denna utföríngsform är huset l och dess mellan- eller'skiljevägg 5 458 10 15 20 25 30 35 077 12 så utformade, att luftströmningsvägen nedströms koronaelektro- den K förgrenar sig symmetriskt utåt från centrumlinjen genom inloppsöppningen 2 till en i tvärsnitt ringformad luftström- ningskanal 6, som sträcker sig koniskt divergerande relativt centrumlinjen genom inloppsöppningen 2. I denna luftströmnings- kanal 6 är en skivformad, stympat konisk målelektrod M anordnad, så att den sträcker sig väsentligen parallellt med väggarna i luftströmningskanalen 8 och är belägen väsentligen mitt emellan dessa väggar. Det inses att en anordning utformad på detta sätt kommer att fungera i princip på samma sätt som den tidigare beskrivna anordningen enligt fig. 2, 3 och uppvisa samma för- delar som denna. Möjligen kan luftströmningsförhållandena vara något fördelaktigare vid en anordning enligt fig. H, 5, genom att luftströmningskanalen 6 sträcker sig divergerande utåt i väsentligen samma riktning som riktningen från koronaelektroden K till målelektroden M. Å andra sidan får en anordning enligt fig. U, 5 större totala yttre dimensioner än en anordning enligt fig. 2, 3. Eftersom vid anordningen enligt fig. H. 5 korona- elektroden K utgöres av en kort tråd- eller nålformig axiellt orienterad elektrod, utformas skärmelektroden S lämpligen som en ring anordnad uppströms om koronaelektroden K.

Det inses att ett utförande enligt samma princip som visas i fig. 4, 5 även kan användas vid en anordning med en i tvär- snitt väsentligen rektangulär inloppsöppning och därmed två, separata, i tvärsnitt väsentligen rektangulära luftströmnings- kanaler (motsvarande kanalerna 6, 7 i fig. 2, 3) sträckande sig symmetriskt divergerande relativt centrumplanet genom inlopps- öppningen. Därvid innehåller var och en av dessa båda luft- strömningskanaler en väsentligen plan skivformad mâlelektrod på liknande sätt som i fig. 2, 3, varjämte koronaelektroden är trådformad och anordnad på samma sätt som visat i fig. 2, 3.

Pig. 6 och 7 illustrerar schematiskt ett extremt och i många avseenden mycket fördelaktigt utförande av en anordning enligt uppfinningen, vid vilket huset l och den i detta fall i huvudsak plana skiljeväggen 5 är så utformade,att luftström- ningsvägen nedströms om koronaelektroden K förgrenar sig väsent- ligen vinkelrätt ut till tvâ motsatt riktade luftströmnings-- kanaler 6 och 7, vilka sålunda sträcker sig väsentligen vinkel- 10 15 20 25 30 35 458 077 13 rätt relativt centrumplanet genom inloppsöppningen 2. Det har visat sig att ett sådant utförande ger en mycket effektiv så- väl transport som rening av luften. Den vinkel u inom vilken koronaelektroden K ser mâlelektroderna M kan i detta fall göras mycket stor och koronaelektroden K kan ligga tillnärmelsevis i husväggens l plan eller strax utanför detta, varvid sålunda inloppsöppningen eller inloppskanalen 2 kan vara mycket kort.

Pig. 8 coh 9 illustrerar schematiskt ett liknande utfö- rande med en cirkulär inloppsöppning 2 och sålunda en enda sig radiellt utåt åt alla håll, väsentligen vinkelrätt från centrum- linjen genom inloppsöppningen 2 sträckande luftströmningskanal 6, i vilken en väsentligen plan ringformad målelektrod M är anordnad.

Ehuru vid samtliga de i det föregående beskrivna utförings- exemplen på anordningar enligt uppfinningen mâlelektroden eller målelektroderna är skivformade och anordnade parallellt med och mitt emellan begränsningsväggarna till de målelektroderna innehållande luftströmningskanalerna 6, 7, är även andra ut- formningar och placeringar av målelektroderna möjliga. Sålunda skulle vid samtliga dessa utföringsformer målelektroderna kunna utgöras av elektriskt ledande eller halvledande ytor anordnade tätt intill eller direkt på insidan av luftströmningskanalernas väggar. Dessa målelektrodytor är därvid lämpligen jordade, så att inga isolations- och överslagsproblem uppstår, varför hela högspänningspotentialen kommer att ligga på koronaelektroden.

Eftersom emellertid, såsom nämnts i det föregående, det vid en anordning enligt uppfinningen är möjligt att arbeta med en förhållandevis måttlig potentialskillnad mellan koronaelektrod och målelektrod och trots detta betydande avstånd mellan korona- elektrod och målelektrod, behöver det ej medföra några oöver- stigliga isolations- eller överslagsproblem att koronaelektroden är belägen på hela högspänningspotentialen relativt jord. Vid ett sådant arrangemang med målelektrodytor anbringade på eller tätt intill insidan av luftströmningskanalernas väggar kan skívformade, elektriskt isolerade elektrodelement anordnas parallellt med och mitt i luftströmningskanalerna, på liknande sätt som målelektroderna M vid de i fig. 2-9 visade utförings- formerna, varvid dessa elektriskt isolerade skivformade 458 10 15 20 25 30 35 077 lä elektrodelement uppladdas elektrostatískt och tillsammans med mâlelektrodytorna vid luftströmningskanalernas väggar bildar kondensatoravskiljare för en effektiv utfällning av aerosol- formiga föroreningar i luftströmmen. Även andra utformningar av målelektroderna är möjliga vid en anordning enligt uppfinningen, exempelvis i beroende av om en luftrening önskas eller ej.

Pig. 13 visar schematískt och i ett snitt liknande snittet i fig. 6 ett alternativt utförande av det ovan nämnda slaget, vilket utförande vid praktiska prov visat sig vara utomordentligt effektivt. Anodningen enligt fig. 13 är i sina huvuddrag utformad på liknande sätt som anordningen enligt fig. 6, 7 med en kvadratisk eller rektangulär yttre form och en rektangulär inloppsöppning 2, som sträcker sig över anord- ningens hela höjd och från vilken den inströmmande luften av- länkas i väsentligen 900 vinkel ut till de båda motsatt riktade luftströmningskanalerna 6 och 7. Koronaelektroden K är tràdfor- mad och anordnad i centrumplanet genom inloppsöppningen 2 till- sammans med en skärmelektrod S pâ tidigare beskrivet sätt. I var och en av luftströmningskanalerna 6, 7 finnes ett mål- elektrodarrangemang i form av tre, skivformade mâlelektrod- element M, varav tvâ bildar de yttre sidoväggarna hos ifråga- varande luftströmningskanal 6, 7, medan det tredje mâlelektrod- elementet M är anordnat parallellt med och i huvudsak mitt emellan nämnda yttre sidoväggar. Samtliga mâlelektrodelement M är jordade tillsammans med likspänningskällans 4 ena pol, medan koronaelektroden K tillsammans med skärmelektroden S är an- sluten till likspänningskällans H andra pol. Den luftström- ningen genom inloppsöppningen 2 uppdelande och avlänkande hus- väggen 5 är i detta fall med fördel elektriskt isolerande. De inloppsöppningen 2 avgränsande husväggarna 1 kan vara elektriskt isolemnfle eller elektriskt ledande och jordade tillsammans med det ínloppsöppningen 2 täckande gallret 8. En luftström- ning drives in genom utloppsöppningen 2 och ut genom de båda motriktade luftströmningskanalerna 6, 7 på samma sätt som beskrivits i samband med anordningen enligt fig. 6, 7. I luft- strömningskanalerna 6, 7 är ytterligare skivformade, elektriskt ledande eller halvledande elektrodelement 10 anordnade väsent- 10 15 20 25 30 35 458 077 15 ligen mitt emellan målelektrodelementen M. Dessa ytterligare skivformade elektrodelement 10 är elektriskt isolerade relativt omgivningen, exempelvis monterade i husets elektriskt isolerande gavlar, och kommer vid drift av anordningen att uppladdas elektrostatiskt till att antaga en spänning med samma polari- tet relativt màlelektrodelementen M som koronaelektroden K.

Tillsammans med målelektrodelementen M bildar dessa ytter- ligare elektrodelement 10 kondensatoravskiljare av i princip konventionellt slag, vilka åstadkommer en effektiv utfällning av i luftströmmen förekommande aerosolformiga föroreningar på målelektrodelementen M. De extra elektrodelementen 10 kan vid sina närmast koronaelektroden K belägna kanter vara utformade med utskjutande finger- eller flikformade partier, som befräm- jar den önskade elektrostatiska uppladdningen av dessa elektrod- element 10. Målelektrodelementen M och de ytterligare elektrod- elementen l0 i var och en av luftströmningskanalerna S, 7 kan vara utformade som en sammanhängande, lätt löstagbar enhet, som lätt kan avlägsnas för rengöring eller utbyte, då mål- elektrodelementen M blivit alltför kraftigt nedsmutsade av i luftströmmen förekommande föroreningar.

En anordning utformad enligt fig. 13 och med de yttre di- mensionerna H00 x H00 mm och i övrigt de i ritningen angivna dimensionerna i millimeter har provats praktiskt med en koronaspänning om 20 kV och en koronaström om ca 8 uA. Därvid erhölls en luftomsättning av ca 60 m3/h och en rening av den genomströmmande luften fràn_förekommande aerosolformiga föro- reningar överstigande 99 %.

Det inses, att en anordning med den i fig. 13 visade och ovan beskrivna principiella uppbyggnaden även kan utformas rotationssymmetriskt på liknande sätt som anordningen enligt fig. 8, 9. Vidare skulle en anordning av detta utförande, vare sig den är rotationssymmetrisk eller rektangulär, natur- ligtvis kunna utformas så att luftströmningen ej avlänkas nästan 900 utan något mindre, pà liknande sätt som vid anord- níngen enligt fig, H, 5.

För rening av den genom en anordning enligt uppfinningen strömmande luften från inte bara aerosolformiga föroreningar utan även gasformiga föroreningar kan insidorna-av de luft- 458 lÛ lå 20 25 30 35 077 1.6 strömningskanalerna 5, 7 avgränsande husväggarna 1,5 vara för- sedda med skikt av kemiskt aktivt material, som absorberar eller katalytiskt sönderdelar de aktuella gasformiga förore- ningarna. Eftersom väggarna 1, 5 hos en anordning enligt uppfinningen med fördel är elektriskt jordade, är det även förhållandevis lätt att kyla eller värma dessa väggar för pâ- verkning av den genomströmmande luftens temperatur.

Såsom nämnts i det föregående, ger koronaurladdningen vid koronaelektroden upphov till gasformiga ämnen, i synnerhet ozon och kväveoxider, som är skadliga eller irriterande för människor och vilkas koncentration i luften ej bör överstiga vissa gräns- värden i en miljö där människor vistas. Vid en anordning enligt uppfinningen kan en stor del av dessa skadliga gaser omhändertagas och oskadliggöras, genom att såsom schematiskt visas i fig. 10 för en anordning av de i fig. 6-9 visade ut- formningarna av den mittemot inloppsöppningen 2 belägna skilje- eller mellanväggen 5 utformas med en axiellt mittför korona- elektroden K belägen liten öppning 9, som har en liknande form och utsträckning som koronaelektroden. Denna öppning kommer att släppa igenom den relativt obetydliga del av luftström- mingen, som passerat i omedelbar närhet av koronaelektroden och som innehåller den övervägande delen av de vid koronaur- laddningen alstrade skadliga gaserna. På väggens 5 baksida kan den genom öppningen 9 passerande luftvolymen omhändertagas, så att de i densamma ingående skadliga gaserna oskadliggöres.

Detta kan ske genom att denna luftvolym ledes till och släppes ut i fri utomhusluft eller genom att den ledes till ett lämpligt filter, i vilket de skadliga gaserna absorberas eller kataly- tiskt sönderdelas till oskadlig form. Det inses att ett lik- nande arrangemang även är möjligt vid alla övriga utförings- former av uppfinningen,-exempelvis enligt fig. 2-5 och 13.

Det är möjligt att bygga samman ett antal anordningar ut- formade enligt uppfinningen till en större enhet.

Fig. ll visar sålunda schematiskt och såsom exempel hur två eller flera anordningar av det i fig.'2, 3 illustrerade slaget kan anordnas axiellt efter varandra till att genom- strömmas av en och samma luftström. Vid ett sådant arrangemang erhålles den fördelen att skilje- eller mellanväggen 5, som kan lÛ 458 077 17 vara elektriskt ledande på sin utsida och elektriskt isolerande på sin insida, kommer att fungera som en mycket effektiv skärm- ning av den efterföljande, nedströms belägna koronaelektroden K, så att en jonström i icke önskad uppströms riktning från denna effektivt förhindras.

Pig. 12 illustrerar schematiskt hur två anordningar av något av de i fig. 6-9 visade utförandena kan byggas samman rygg-mot-rygg med sina inloppsöppningar 2 riktade åt motsatta håll. En sådan sammanbyggnad är naturligtvis även möjlig vid ett utförande enligt fig. 13.

Det finnes även många andra möjligheter att utforma en anordning enligt uppfinningen och att bygga samman flera anord- ningar enligt uppfinningen till en större luftbehandlande enhet.

Claims (23)

1. 458 077 l8 Patentkrav l. Anordning för transport och eventuell samtidig rening av luft, innefattande en koronaelektrod (K) och minst en på avstånd från koronaelektroden anordnad målelektrod (M), en likspän- ningskälla (U), till vars poler koronaelektroden respektive mâlelektroden är anslutna, varvid koronaelektrodens form och spänningskällans spänning är sådana, att en joner alstrande koronaurladdning uppstår vid koronaelektroden, samt ett hus (l, 5) med en inloppsöppning (2), i vilken koronaelektroden (K) är placerad väsentligen centralt, och en sig från nämnda inloppsöppning (2) sträckande luftströmningsväg, i vilken mål- elektroden (M) är så placerad att den är belägen på väsentligt avstånd från och symmetriskt relativt centrumlinjen genom inloppsöppningen (2), så att linjer sträckande sig mellan koronaelektroden (K) och màlelektroden (M) bildar en väsentlig vinkel (u) med centrumlinjen genom inloppsöppningen, k ä n n e t e c k n a d av att huset (1, 5) är så utformat att nämnda luftströmningsväg nedströms ínloppsöppningen (2) och koronaelektroden (K) förgrenar sig utåt mot målelektroden (M) till att bilda en pà avstånd från centrumlinjen genom inloppsöppningen (2) belägen, målelektroden (M) innehållande luftströmningskanal (6, 7), så att den genom inloppsöppningen (2) ínströmmande luften tvingas ut mot málelektroden (M) och hindras att fortsätta rakt fram utmed förlängningen av centrumlinjen genom inloppsöppningen (2).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda vinkel (u) mellan centrumlinjen genom inloppsöpp- ningen (2) och linjer dragna mellan koronaelektroden (K) och målelektroden (M) är minst 300.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att inloppsöppningen (2) är väsentligen rektangulär samt att koronaelektroden (K) är långsträckt och trâdformig och anordnad i centrumplanet genom inloppsöppnignen (2) sträckande sig vinkelrätt mot centrumlinjen genom inloppsöppningen, var- jämte luftströmningsvägen nedströms koronaelektroden förgrenar sig åt ömse sidor om nämnda centrumplan genom inloppsöpp- ningen (2) ut till två, i tvärsnitt väsentligen rektangulära 458 077 19 luftströmningskanaler (6, 7) innehållande var sin mâlelektrod (M) med en med koronaelektrodens (K) längdriktning väsentlig parallell utsträckning.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att de båda, målelektroderna (M) innehållande luftströmnings- kanalerna (6, 7) sträcker sig väsentligen parallellt med centrumplanet genom inloppsöppningen (2).

5. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att de båda, målelektroderna (M) innehållande luftströmningskana- lerna (6, 7) sträcker sig inbördes divergerande at ömse håll från centrumplanet genom inloppsöppningen (2).

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att de båda luftströmningskanalernas (6, 7) divergerande rikt- ningar bildar en inbördes vinkel väsentligen överensstämmande med vinkeln (a) mellan linjer sträckande sig från korona- elektroden (K) till de båda målelektroderna (M).

7. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att de båda, målelektroderna (M) innehållande luftströmnings- kanalerna (6, 7) sträcker sig åt motsatta håll väsentligen i riktning vinkelrätt från centrumplanet genom inloppsöppningen (2).

8. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att inloppsöppningen (2) är väsentligen cirkulär samt att koronaelektroden (K) utgöres av en kort tråd- eller nâlformig elektrod axiellt anordnad väsentligen utmed centrumlinjen genom inloppsöppningen (2), varjämte luftströmningsvägen nedströms koronaelektroden förgraun=sig väsentligen koniskt relativt nämnda centrumlinje ut till en i tvärsnitt väsentligen ringformad, nämnda centrumlinje koncentrískt omgivnade luft- strömningskanal (6) innehållande en målelektrod (M) med en väsentligen ringformad utsträckning.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att den i tvärsnitt ringformade, mâlelektroden (M) innehållande luftströmníngskanalen (6) sträcker sig väsentligen parallellt med centrumlinjen genom inloppsöppningen (2). 458 077 20

10. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att den i tvärsnitt ringformade, mâlelektroden (M) innehållande luftströmníngskanalen (6) sträcker sig koniskt dívergerande från centrumlinjen genom inloppsöppningen (2).

11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att luftströmningskanalens (6) utsträckningsriktning väsentligen överensstämmer med riktningen från koronaelektroden (K) till målelektroden (M).

12. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att den i tvärsnitt ringformade, mâlelektroden (M) innehållande luftströmningskanalen (6) sträcker sig radiellt utåt i alla riktningar väsentligen vinkelrätt relativt centrumlinjen genom inloppsöppningen (2).

13. Anordning enligt något av kraven 3 - 7, t e c k n a d k ä n n e - av att var och en av màlelektroderna (M) inne- fattar ett i huvudsak skivformat elektrodelement anordnat väsentligen parallellt med och i huvudsak mitt emellan väggarna till den ifrågavarande luftströmningskanalen (6, 7). lü.

14. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att målelektroden (M) är i huvudsak cylindriskt skivformig och anordnad väsentligen parallellt med och i huvudsak mitt emellan väggarna till den i tvärsnitt ringformade luftströmningskana- len (6).

15. Anordning enligt krav lU eller ll, k ä n n e t e c k n a d av att málelektroden (M) innefattar ett skivformigt, stympat koniskt elektrodelement anordnat väsentligen_parallellt med och i huvudsak mitt emellan väggarna till den i tvärsnitt ringformade, koniskt divergerande luftströmningskanalen (6).

16. Anordning enligt krav l2, k ä n n e t e c k n a d av att målelektroden (M) innefattar en ringformad, väsentligen plan skiva anordnad parallellt med och mitt emellan väggarna till den sig radiellt utåt i alla riktningar väsentligen vinkelrätt relativt centrumlinjen genom inloppsöppningen (2) Sträckande luftströmningskanalen (6).

17. Anordning enligt något av kraven 13 - 16, k ä n n e -_ t e c k n a d av att de skivformiga mâlelektroderna (M) sträcker sig över större delen av de tillhörande luftström- 458 077 21 ningskanalernas (6, 7) längd såsom sett i luftströmningens riktning.

18. Anordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d av att den närmast koronaelektroden (K) belägna delen av de skivfor- miga målelektroderna (M) är elektriskt ledande eller halvle- dande och ansluten till likspänningskällans (H) ena pol, medan den övriga, större delen av de skivformiga målelektroderna (M) har en mycket hög resistivitet och företrädesvis är anti- statisk.

19. Anordning enligt något av kraven l - 12, k ä n'n e - t e c k n a d av att målelektroderna (M) innefattar elektriskt ledande eller halvledande ytor anordnade nära intill eller på insidan av väggarna till de målelektroderna innehållande luft- strömningskanalerna (6, 7).

20. Anordning enligt något av kraven l - 9, k ä n n e - t e c k n a d- av att den mittemot inloppsöppningen (2) be- lägna husväggen (5) är försedd med en axiellt mitt för korona- elektroden (K) belägen öppning (10) med väsentligt mycket mindre dimensioner än inloppsöppningen (2), vilken öppning (10) är avsedd att släppa igenom den i koronaelektrodens (K) omedel- bara närhet förbipasserande delen av luftströmningen, vilken del innehåller vid koronaurladdningen alstrade skadliga gaser.

21. Anordning enligt något av kraven l - 20, k ä n n e - t e c k n a d av att ett galler eller nät (8) är anordnat på avstånd och uppströms från koronaelektroden (K) för att hindra direkt beröring av koronaelektroden.

22. Anordning enligt något av kraven 1 - 21, k ä n n e - t e c k n a d av en till väsentligen samma potential som koronaelektroden (K) ansluten skärmelektrod (S) anordnad upp- Ströms om koronaelektroden.

23. Anordning enligt något av kraven l - 22, k ä n n e - t e c k n a d av att koronaelektroden (K) och mâlelektroden (M) är anslutna till potentialer med motsatta polariteter re- lativt jord. 2H. Anordning enligt något av kraven l - 23, k ä n n e t e c k - n a d av att husets väggar (l, 5) är elektriskt ledande och jordade.