SE462703B - Anordning foer alstring av en elektrisk koronaurladdning i luft - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 462 703 2 luften blir för hög. Alstringen av dessa irritanter vid en koronaurladdning sker i en takt som är beroende av den elektriska koronaströmmens storlek, varjämte alstringen är betydligt större i samband med en negativ koronaurladdning än vid en positiv koronaurladdning. I samband med humana miljöer har man därför hittills nästan alltid använt sig av en positiv koronaurladdning. Problemet med alstring av nämnda irritanter kvarstår dock även vid användning av en positiv koronaurladdning, varför koronaströmmen måste begrän- sas relativt den luftmängd som per tidsenhet passerar korona- urladdningsanordningen, så att koncentrationen av irritanter i denna luftmängd begränsas till acceptabla värden. Den er- forderliga begränsningen av koronaströmmen blir därvid speciellt kraftig om arrangemanget är sådant att samma luft kommer att passera förbi koronaurladdningsanordningen ett flertal gånger, varigenom en fortlöpande ackumulering av irritanter i luften uppstår. Den erforderliga kraftiga be- gränsningen av koronaströmmen medför vid elektrofilter att dessa får en låg effektivitet och stora dimensioner, och vid med jonvind arbetande lufttransportanordningar att det är mycket svårt att uppnå en ur praktisk synpunkt tillräckligt stor lufttransport. Genom att man tvingats att arbeta med positiv koronaurladdning, har det vidare varit tillnärmelse- vis uteslutet att använda spets- eller nålformiga korona- elektroder, vilka annars är fördelaktiga ur såväl elektro- teknisk som mekanisk synpunkt. Vid användning av spets- eller nålformiga koronaelektroder och positiv koronaurladdning upp- står nämligen lätt s.k. streamers, dvs. långa trådformiga koronaurladdningskanaler i den omgivande luften, vilket med- för en instabil koronaurladdning och ökar alstringen av irritanter. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en koronaurladdningsanordning av det inlednings- vis angivna slaget, vid vilken problemet med de ovan beskriv- na irritanterna, vilka uppstår i samband med koronaurladd- ningen, elimineras eller åtminstone väsentligt reduceras.

Enligt uppfinningen uppnås detta genom att den korona- urladdning alstrande anordningen utformas i enlighet med bi- fogade patentkrav. 10 l5 20 25 30 35 3 *4e2 703 Uppfinningen baserar sig på upptäckten, att det är möjligt att omhänderta och oskadliggöra den övervägande delen av de i samband med koronaurladdningen alstrade irritanterna, genom att man kontinuerligt avlägsnar den i koronaelektrodens omedelbara närhet befintliga luften och omhändertar den så avlägsnade luften på sådant sätt, att de i densamma förefint- liga, genom koronaurladdningen alstrade irritanterna göres ofarliga. Detta kan ske exempelvis genom att den från korona- elektrodens omedelbara närhet avlägsnade luften ledes bort till och släppes ut vid ett ställe där irritanterna ej utgör någon fara, exempelvis i fri utomhusluft, eller genom att den från koronaelektrodens omedelbara närhet avlägsnade luften renas på de i densamma förefintliga irritanterna med hjälp av lämpliga sorbenter för irritanterna. Det har visat sig, att endast relativt små luftmängder behöver avlägsnas från koronaelektrodens omedelbara närhet, eftersom irritan- terna bildas i det s.k. koronaskiktet på den elektriskt ak- tiva delen av koronaelektroden. Detta kan ske utan någon nämnvärd störning av den önskade luftströmmen förbi korona- elektroden och utan att den önskade alstringen av luftjoner och dessa luftjoners rörelse i riktning mot motelektroden på något sätt behöver störas.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i anslutning till bifogad ritning, vilken såsom exempel visar några möjliga utföringsformer av en anordning enligt upp- finningen, varvid fig. l schematiskt illustrerar en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen; fig. 2 schematiskt illustrerar en andra utföringsform av en anordning enligt uppfinningen; fig. 3 schematiskt illustrerar en tredje utföringsform av en anordning enligt uppfinningen och fig. H schematiskt illustrerar en fjärde utföringsform av en anordning enligt uppfinningen. _ Pig. l visar schematiskt och i axiellt snitt en anord- ning för transport av luft med utnyttjande av s.k. elektrisk jonvind. Anordningen innefattar en luftströmningskanal l, i vilken en koronaurladdningsanordning är anordnad. Denna inne- l0 15 20 25 30 35 462 703 u fattar en spets- eller nålformad koronaelektrod K axiellt anordnad inuti kanalen l och en motelektord M i form av en cylindrisk yta, vilken är anordnad axiellt på avstånd från och nedströms om koronaelektroden K. Motelektroden M och koronaelektroden K är anslutna till var sin pol hos en lik- spänningskälla 2, som har en sådan spänning, att en korona- urladdning uppstår vid koronaelektroden K. De som följd av denna koronaurladdning alstrade luftjonerna vandrar med hög hastighet till motelektroden, varvid de kolliderar med och överför kinetisk energi till de omgivande luftmolekylerna, så att en luftströmning erhålles i den medelst en pil 3 marke- rade riktningen genom kanalen l. Mekanismen för en sådan lufttransport med utnyttjande av elektrisk jonvind finnes be- skriven i detalj i den tidigare nämnda internationella patent- ansökningen.

Såsom nämnts i det föregående, alstras i samband med koronaurladdningen vid koronaelektroden kemiska ämnen, i första hand ozon och kväveoxider, som kan vara irriterande och t.o.m. skadliga för människor. Denna alstring av irritan- ter är speciellt stor, om koronaelektroden K såsom vid det i fig. l visade exemplet är ansluten till spänningskällans 2 negativa pol, så att koronaurladdningen är negativ. Alstringen av irritanter blir också större ju större koronaströmmen är.

En stor koronaström är dock önskvärd, för att en stor luft- genomströmning skall erhållas genom kanalen l. Vid den i fig. l visade utföringsformen av uppfinningen avlägsnas den övervägande delen av dessa irritanter, som alstras vid korona- elektroden K, genom att denna är anordnad inuti ett smalt, koronaelektroden K koaxiellt omgivande rör 4, vilken har en i riktning mot motelektroden M öppen ände ungefär i jämnhöjd med koronaelektrodens K spets. Detta rör U är anslutet till en fläkt, luftpump eller liknande 5, som upprätthåller en luftström genom röret 4 i den med pilen 6 markerade rikt- ningen. Härigenom avlägsnas kontinuerligt den i koronaelektro- dens K omedelbara närhet förefintliga luften och därmed den övervägande delen av de irritanter som bildas som följd av koronaurladdningen på koronaelektroden. Den genom röret 4 utsugna, irritanter innehållande luften kan ledas ut till den 10 15 20 25 30 35 ß 462 705 fria utomhusluften, där irritanterna ej kan ställa till något besvär, eller ledas genom en reningsanordning, i vilken irritanterna avlägsnas från luften med hjälp av något lämp- ligt sorbentmedel för dessa, såsom exempelvis aktivt kol.

Det har exempelvis visat sig, att vid en koronaström på 20 pA från en spets räcker det med en luftströmningshastig- het inuti röret 4 av storleksordningen l-2 m/s för att av- lägsna den övervägande delen av de alstrade irritanterna.

Det koronaelektroden K omgivnade röret H kan därvid ha en diameter av exempelvis 5-10 mm. Det har visat sig, att denna kontinuerliga utsugning av den koronaelektroden K omedelbart omgivande luften ej har någon nämnvärt störande inverkan på luftströmningen 3 genom kanalen l och ej heller någon som helst inverkan på alstringen av de önskade luftjonerna och deras rörelse i riktning mot motelektroden M.

Genom att man medelst anordningen enligt uppfinningen kan avlägsna de vid koronaelektroden alstrade irritanterna och göra desamma ofarliga, kan en anordning enligt uppfin- ningen utan olägenhet användas i en miljö, där människor visüæ, varjämte det är möjligt att använda en negativ korona- urladdning, vilket är en förutsättning för användning av en ur andra synpunkter fördelaktig spets- eller nålformad korona- elektrod. Vidare blir det möjligt att använda en större koronaström, vilket i sin tur medför en större lufgenomström- ning genom kanalen l samt bättre elektrisk uppladdning av aerosolerna i luften.

Pig. 2 visar schematiskt och i snitt en liknande anord- ning för alstring av en lufttransport i pilens 3 riktning genom en luftströmningskanal l. Kanalen l har vid denna anord- ning en långsträckt, rektangulär tvärsektion, varvid korona- elektroden K utgöres av en tråd, som sträcker sig vinkelrätt mot ritningsplanet utmed den långa centrumaxeln i kanalens l rektangulära tvärsektion. Motelektroden M utgöres härvid av två med kanalens l sidoväggar och och med den trådformade koronaelektroden K parallella ytor. Utsugningsanordningen för kontinuerlig borttransport av den i koronaelektrodens K omedelbara närhet befintliga luften utgöres härvid av en led- ning 7 med en långsmal rektangulär tvärsektion och en mot 10 15 20 25 30 35 462 705 s motelektroden M vänd öppning, i vilken den trådformade korona- elektroden K är centralt belägen ungefär i jämnhöjd med eller något innanför ledningens 7 mynning. Denna ledning 7 är även i detta fall ansluten till en fläkt, pump eller liknande 5, som upprätthåller en luftström i pilens 6 riktning genom led- ningen 7. Fig. 2A visar schematiskt en sidovy av kanalen l, utsugningsledningen 7 och den i närheten av dess mynning an- ordnade koronatråden K.

Pig. 3 visar schematiskt och i snitt en anordning för lufttransport liknande den i fig. l visade och ovan beskrivna.

Vid anordningen enligt fig. 3 sker dock ett kontinuerligt av- lägsnande av den i koronaelektrodens K omedelbara närhet be- fintliga luften medelst ett rör 8, som är anordnat nedströms koronaelektroden K och har sin mynning vänd mot denna. Utsug- ningen genom ledningen 8 i den med pilen 6 markerade rikt- ningen sker, genom att ledningen 8 är ansluten till en fläkt, luftpump eller liknande 5 på tidigare beskrivet sätt. Om , luftströmningshastigheten genom kanalen l är tillräckligt stor och väsentligen laminär, kan den önskade borttransporten av luft genom ledningen 8 tänkas kunna ske, utan att led- ningen 8 är ansluten till någon särskild fläkt, pump eller liknande 5. I synnerhet torde detta kunna vara fallet vid ett elektrofilter, vid vilket en förhållandevis kraftig luft- ström åstadkommes i kanalen l med användning av en extern fläkt eller liknande. Vid en anordning enligt fig. 3 måste det be- aktas, att luftutsugningsledningen 8 är så placerad, att den ej skymmer sikten från koronaelektroden K till motelektroden M och därmed hindrar den önskade jonvandringen från korona- elektroden K till motelektroden M.

Pig. 4 visar schematiskt och i snitt en lufttransport- anordning av principiellt samma utförande som den i fig. 3 visade. Vid anordningen enligt fig. H åstadkommes emellertid ett ännu effektivare avlägsnande av den i koronaelektrodens K omedelbara närhet förefintliga luften, genom att en för- hållandevis kraftig och koncentrerad luftstråle riktas längs koronaelektroden K medelst ett uppströms koronaelektroden K anordnat munstycke 9, vilket matas från en fläkt, luftpump eller liknande 10. Den på detta sätt förbi koronaelektroden 'r 10 15 20 v 462 703 K passerande luftstrålen, vilken för med sig de i samband med koronaurladdningen alstrade irritanterna, fångas upp och ledes bort genom en nedströms om koronaelektroden K anordnad rörledning ll, vilken har sin öppna ände vänd mot korona- elektroden K. Om så erfordras kan denna rörledning ll även vara ansluten_till en fläkt, luftpump eller liknande, som understödjer den önskade luftströmningen genom ledningen ll.

Av det föregående inses det, att en anordning enligt uppfinningen för kontinuerligt avlägsnande av den i korona- elektrodens omedelbara närhet förefintliga luften och om- händertagande av denna med irritanter bemängda luft på lämp- ligt sätt, kan vara utformad på många olika sätt i beroende av utformningen hos den aktuella koronaurladdningsanordningen.

Ehuru uppfinningen i det föregående beskrivits i anslutning till en med jonvind arbetande luftransportanordning, inses det att uppfinningen med samma fördelar även är användbar vid koronaurladdningsanordningar, som ej är avsedda att åstadkomma en lufttransporterande jonvind utan exempelvis ingår i ett elektrofilter, genom vilket luften transporteras medelst en fläkt eller liknande.

Claims (9)

462 703 3 Patentkrav

1. l. Anordning för alstring av en elektrisk koronaurladdning i en luftströmningsväg (l), som står i förbindelse med utrymmen 1 där människor vistas, innefattande en koronaelektrod (K) och en motelektrod (M) anordnade på avstånd från varandra i nämnda v luftströmniflšsväg (1), och en likspänningskälla (2) till vars båda motsatta poler koronaelektroden (K) respektive motelektroden (M) är anslutna, varvid koronaelektrodens utform- ning och spänning mellan spänningskällans poler är sådana att en koronaurladdning uppträder vid koronaelektroden, samt organ för avlägsnande av genom koronaurladdningen alstrade, för människor skadliga eller irriterande ämnen från nämnda luft- strömningsväg (l), k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ innefattar en rörledning (4; 7; 8; ll), vilken vid sin ena ände har en öppning belägen i närheten av och vänd mot koronaelektroden (K) men som i övrigt är hermetiskt tät rela- tivt nämnda luftströmningsväg (l), samt en till nämnda rörled- ning (4; 7; 8; ll) ansluten luftpump, fläkt eller liknande (5) för alstring av en luftström in i nämnda rörledning genom dess nämnda öppning nära förbi koronaelektroden (K).

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den motsatta änden av nämnda rörledning (4; 7; 8; ll) är öppen och står i förbindelse med fri omgivningsluft vid ett ställe som är skilt från nämnda utrymme.

3. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den motsatta änden av nämnda rörledning (4; 7; 8; ll) är ansluten till filtreringsorgan innehållande sorbenter för nämnda skadliga eller irriterande ämnen.

4. Anordning enligt något av kraven l - 3, k ä n n e - t e c k n a d av att nämnda öppning vid nämnda ena ände av nämnda rörledning (4; 7) är vänd mot målelektroden (M).

5. Anordning enligt något av kraven l - 3, k ä n n e - ß t e c k n a d av att nämnda öppning vid nämnda ena ände av nämnda rörledning (8; ll) är vänd bort från motelektroden (M).

6. Anordning enligt något av patentkraven l - 5, k ä n n e - t e c k n a d av att koronaelektroden (K) är anordnad väsent- 4> O\ 1 ~J CD UI 9 ligen centralt i nämnda öppning.

7. Anordning enligt något av kraven l - 6, k ä n n e - t e c k n a d av att koronaelektroden (K) är spets- eller nål- formad och orienterad väsentligen axiellt i nämnda luftström- ningsväg (l) och att nämnda öppning är väsentligen cirkulär.

8. Anordning enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e - t e c k n a d av att koronaelektroden (K) utgöres av en lång- sträckt tråd sträckande sig tvärs över nämnda luftströmningsväg (l) och att nämnda öppning har en smal, långsträckt rektangulär form.

9. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e ~ t e c k n a d av att nämnda organ för avlägsnande av nämnda skadliga eller irriterande ämnen dessutom innefattar en andra rörledning (9), som har en öppen ände belägen väsentligen axiellt mittemot och på avstånd från nämnda öppning i nämnda första rörledning (ll), varjämte nämnda andra rörledning (9) är ansluten till en luftpump, fläkt eller liknande (l0) för alstring av en luftstråle ut genom nämnda andra rörlednings öppna ände tätt förbi koronaelektroden (K) och in i nämnda öppning hos den först nämnda rörledningen (ll).