WO2008071630A1 - Elektrostatische partikel-abscheidevorrichtung - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electrostatic particle separation device.
- Electrostatic particle separation devices for cleaning a particle-contaminated gaseous medium, in particular air usually comprise a flow channel and two plate-shaped collector electrodes lying opposite one another and forming two opposite walls of the flow channel. Further, such particulate traps have an ionization device with a discharge electrode arranged at a predetermined distance from a respective collector electrode, which serves to generate free electric charges in the medium and to electrically charge the particles in the medium by means of these free charges. The charged particles are deposited on the collector electrodes.
- the ionization device or its discharge electrode generates a very strong electric field. If the gaseous medium to be purified is air or other oxygen-containing gases, the oxygen tends to combine in the electric field to triatomic ozone (O 3 ).
- Ozone is a gas that is harmful or toxic in concentrations of large 200 ⁇ g / m 3 (about> 0.1 ppm). The ozone is at the deposition or
- the invention is based on the object or the technical problem of providing an improved electrostatic particle separation device which has a high particle separation efficiency with simultaneously reduced ozone production.
- This electrostatic particle separation apparatus for cleaning a particle-contaminated gaseous medium, in particular air, comprises: a flow channel; two plate-shaped collector electrodes opposing one another across a gap, the two opposite walls of the
- an ionization device having a discharge electrode arranged at a predetermined distance from a respective collector electrode
- the discharge electrode defining an ionization region in the flow channel, and the predetermined distance for the free electric charges being path-dependent represents electrical resistance; and a (or at least one) independent electrical resistance for the free charges arranged at least within the ionization region between the discharge electrode and a respective collector electrode.
- the discharge electrode is expediently connectable to a high voltage source so that it forms around it a charging zone or a corona effect region with a strong electric field. In this charging zone ions or free electric charges are generated, which are able to charge the particles in the medium or in the air.
- the ionized gaseous medium or the ionized air becomes electrically conductive. Therefore, a small electric current flows between the discharge electrode and an adjacent collector electrode. From a microscopic point of view, this effect approximates Ohm 's law:
- R1 is the path dependent electrical resistance for the free electric charges; this resistance R1 results from the predetermined distance between the discharge electrode and an adjacent one
- the energy of the free electric charges in the charging zone depends on the magnitude of the high voltage U and the constructional geometric proportions of the electrostatic precipitator.
- the greater the high voltage U the greater the ionization effect, and thus ultimately the particle deposition performance of the device.
- Increasing the voltage U will improve the particle deposition performance in conventional devices, but at the same time increase the production of ozone (O 3 ).
- the inventors have also found that, despite the increased total electrical resistance R GES , which (in terms of a same high voltage U and the same geometric parameters) leads advantageously to a significant ozone reduction compared to conventional devices, the ionization power of the discharge electrode and thus the electrical charging of the particles contained in the gaseous medium is not affected.
- the particle deposition performance of the device therefore continues to be maintained.
- the electrostatic filter performance of the device according to the invention is not adversely affected by the reduction of the current intensity I according to the invention.
- it is possible to provide an electrostatic particle separation device which simultaneously has a significantly reduced ozone production at a high particle separation efficiency. Depending on the design, therefore, no special ozone filters or only very small ozone filters with a low ozone filter performance are required.
- FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view through an inventive electrostatic particle separation device according to a first embodiment
- FIG. 2 shows a schematic longitudinal sectional view through an electrostatic particle separation device according to the invention according to a second embodiment
- Fig. 3 is a schematic longitudinal sectional view through an inventive electrostatic particle-separating device according to a third
- FIG. 4 shows a schematic longitudinal sectional view through an inventive electrostatic particle separation device according to a fourth embodiment.
- FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view through an inventive electrostatic particle separation device according to a first embodiment.
- This device for cleaning a particle-contaminated gaseous medium (here: air) comprises a flow channel 2 and two across a gap B across These collector electrodes 4 form two opposite walls of the flow channel 2.
- the device is further equipped with an ionization device which has a thin, wire-shaped discharge electrode 6.
- the discharge electrode 6 is arranged within the flow channel 2 and at a distance to the inlet of the flow channel 2 between the collector electrodes 4.
- the distance d of the discharge electrode 6 to a respective collector electrode 4 is fixed in this case structurally.
- the discharge electrode 6 serves to generate free electric charges in the air, that is, to generate ions or ionized air molecules and to electrically charge the particles in the air by means of these free charges.
- the discharge electrode 6 is connected to a high voltage source 8, which applies a high voltage U to the discharge electrode 6.
- the discharge electrode 6 forms around it a strong electric field E and a corona effect region K, thus defining an ionization region Z 1 in the flow channel which has a predetermined length in the flow channel 2 in relation to the flow direction S.
- the size of the high voltage U determines the magnitude of the corona effect region K to the discharge electrode 6 around and thus in particular the width of the lonticians Kunststoffs Z 1 in the width direction (see corresponding reference mark B) of the flow channel 2.
- the high voltage U is adjusted so that the Corona effect region K or the ionization Z 1 extends over the entire free cross-sectional area of the flow channel 2 away. All entering the flow channel 2 with the air flow S particles must therefore inevitably by the
- Corona effect region K and the ionization Z 1 pass through and are electrically charged.
- the predetermined distance d between the discharge electrode 6 and an adjacent collector electrode 4 represents a path-dependent electrical resistance R1 for the free electric charges generated in the ionization region Z 1 .
- the collector electrodes 4 are also connected to the high voltage source 8 and are charged in this example with a polarity opposite to the collector electrode 6.
- the device according to the invention further has a path-independent electrical resistance R2 arranged within the ionization region Zj between the discharge electrode 6 and a respective collector electrode 4 for the generated free charges.
- This path-independent electrical resistor R2 is designed in this embodiment as a thin, plate-shaped electrical insulation element 10.
- This insulation element 10 may colloquially be referred to as a dielectric.
- the insulating member 10 has a permittivity (i.e., a transmissivity to the electric field E formed around the discharge electrode 6) which is less than or less than the permittivity of the air in the flow channel 2.
- the insulating element 10 is made of a plastic plate. In principle, however, other suitable materials or materials with a suitable permittivity or dielectric strength can also be used.
- the average dielectric strength of the insulating element 10 is higher or substantially higher than the average dielectric strength of air (about 3.3 KV / mm).
- Suitable as material for the insulating element 10 are in particular plastics (eg PVC with about 50 KV / mm, polystyrene with about 100 KV / mm, ABS with about 120 KV / mm, etc.), fiber composites, rubber, paper (approx 10 KV / mm) glass, ceramics, porcelain (20 KV / mm), and the like.
- the insulation element 10 is in the present example in one piece and one layer. In principle, however, it can also be constructed in several parts and / or multi-layered. If the insulation element 10 has a multilayer structure, then the layers can lie directly on one another or else be arranged at a distance from one another. This distance can also be maintained by spacers.
- the insulation element 10 may also be made of one or more materials. In the present case, it is made of a single plastic material, namely ABS.
- the insulating element 10 of the embodiment of Figure 1 has a self-contained surface. There are However, embodiments are also possible in which depressions, bulges or even passage openings or pores in the insulation element 10 are provided. These openings can influence the total resistance or the local resistance on a surface element of the insulation element 10 accordingly.
- the insulation element 10 is attached to the inside of the flow channel 2 in a planar manner on the collector electrode 4. This attachment was made in the present case by means of a suitable adhesive. In principle, however, the insulating element 10 can also be fixed purely mechanically.
- the insulation element 10 seen in the width and height direction of the flow channel 2 has a constant plate thickness.
- This plate thickness can vary considerably depending on the application.
- the plate thickness is about 0.5 millimeters.
- the front and rear edges of the insulation element 10 are chamfered, so that the insulation element 10 is streamlined integrated into the flow channel 2.
- the insulating element 10 extends over the entire height of the respective associated plate-shaped collector electrode 4 in the flow channel 2.
- the height of the insulating element 10 may also be smaller in certain cases and thus leave uncovered a portion of the respective collector electrode 4 in the height direction.
- the insulation element 10 extends with respect to the flow direction S in the flow channel 2 over the entire ionization region Z 1 .
- the length L of the insulating element 10 may also be smaller or larger.
- the partial lengths L B and L c may be the same or different.
- a respective insulation element 10 thus covers the assigned collector electrode 4 completely or essentially completely over the entire ionization region Z 1 .
- the plate-shaped electrical insulation element 10 viewed in the flow direction S, to protrude beyond the ionization region Z 1 .
- the insulation member 10 may extend counter to the direction of flow S through the ionization zone Z ⁇ addition.
- the insulation element 10 can protrude forward or backward over the ionization region Z 1 in relation to the flow direction S.
- the partial lengths L A and L D may be the same or different.
- the respective insulation elements 10 are grounded. This prevents the respective insulation element 10 from becoming electrostatically charged over time, which would impair the electrostatic particle filter effect of the device according to the invention.
- the collector electrodes 4 are removable or dismountable in the present case. This makes it possible to take out the collector electrodes 4 for cleaning or maintenance. Simultaneously with the cleaning or maintenance of the collector electrodes 4, a cleaning of the insulating element 10 can then take place.
- FIG. 2 shows a schematic longitudinal sectional view through an electrostatic particle separation device according to a second embodiment of the invention.
- the plate-shaped electrical insulation element 10 is embedded in a planar manner in a recess or bulge 4a of the collector electrode 4. This is a particularly streamlined arrangement.
- the insulating element 10 is in turn made of a plastic material, which was injected directly into the bulge 4a in an injection molding process. This is manufacturing technology particularly simple and inexpensive to implement.
- FIG. 3 shows a schematic longitudinal sectional view through a device according to the invention in accordance with a third embodiment.
- the plate-shaped electrical insulation element 10 has a plate thickness that is locally different.
- a partial element T1 of the insulating element 10, which has a small distance d1 with respect to the discharge electrode 6, has a large plate thickness.
- a partial element T2, which has a greater distance d2 relative to the discharge electrode 6, has only a small plate thickness in relation to it.
- a substantially constant electrical partial element total resistance R GES - T can be provided on the insulating element 10.
- the path-independent partial resistance R2 ⁇ i must therefore be large.
- the distance d2 is large and therefore also the path-dependent Partial resistance R1 ⁇ 2- Therefore, the path-independent partial resistance R2 T 2 may be lower compared to the partial element T2.
- the principle described above with respect to the length direction of the insulating element 10 is accordingly also applicable in the height direction, wherein the arrangement of the discharge electrode 6, the geometry of the electric field and the local field strengths are to be observed.
- FIG. 4 shows a schematic longitudinal sectional view through an electrostatic particle separation device according to a fourth embodiment of the invention.
- the plate-shaped electrical insulation element 10 is arranged in the flow channel 2 freely between the discharge electrode 6 and an associated collector electrode 4 and substantially parallel thereto.
- the insulating element 10 it is also possible to form the insulating element 10 as a flow grid or as a part of such.
- the device can in particular have features that represent a combination of the features of the described embodiments.
- the discharge electrode does not necessarily have to be a wire.
- the discharge electrode can also be in the form of a plurality of wires, or else in the form of an elongated element provided with needles, spines, points or other sharp or pointed edges or the like, or else in the form of an electrode Shape of a net or a grid.
- the discharge electrode is disposed downstream of and in front of the plate-shaped collector electrodes with respect to the flow direction. If, in this case, free edges of the collector electrodes form an inlet edge of the flow channel, a part of the insulation element may be formed from the inside of the flow channel also outwardly around this free edge or at least partially cover it. While such an embodiment is less effective than the embodiments discussed above, it is also practicable within the scope of the invention.
- the insulating member may also have a three-dimensional structure.
- partial regions of this three-dimensional structure may also rest directly or indirectly on the collector electrode or be fastened to the latter, and other regions may not.
- a collector plate with the plate-shaped electrical insulation element can be prefabricated as a separate component unit. Likewise, it is possible to prefabricate the flow channel or that part of the flow channel which has the path-independent electrical resistance or the plate-shaped electrical insulation element as a module. Several such flow channels can be arranged in a device according to the invention in parallel and / or in series.
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Abstract
Elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung zum Reinigen eines mit Partikeln verunreinigten gasförmigen Mediums, insbesondere Luft, umfassend: einen Strömungskanal (2); zwei sich über einen Zwischenraum (B) hinweg gegenüber liegende plattenförmige Kollektorelektroden (4), die zwei gegenüberliegende Wände des Strömungskanals (2) bilden; eine Ionisierungseinrichtung mit einer in einem vorbestimmten Abstand (d) zu einer jeweiligen Kollektorelektrode (4) angeordneten Entladungselektrode (6) zum Erzeugen freier elektrischer Ladungen in dem Medium und zum elektrischen Aufladen der Partikel in dem Medium mittels dieser freien Ladungen, wobei die Entladungselektrode (6) im Strömungskanal (2) einen Ionisierungsbereich (Z<SUB>i</SUB>) definiert, und der vorbestimmte Abstand (d) für die freien elektrischen Ladungen einen wegabhängigen elektrischen Widerstand (R1) darstellt; und einen zumindest innerhalb des Ionisierungsbereichs (Z<SUB>i</SUB>) zwischen der Entladungselektrode (6) und einer jeweiligen Kollektorelektrode (4) angeordneten weg-unabhängigen elektrischen Widerstand (R2) für die freien Ladungen.
Description
Elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrostatische Partikel- Abscheidevorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtungen zum Reinigen eines mit Partikeln verunreinigten gasförmigen Mediums, insbesondere Luft, umfassen üblicher Weise einen Strömungskanal sowie zwei sich über einen Zwischenraum hinweg gegenüber liegende plattenförmige Kollektorelektroden, die zwei gegenüberliegende Wände des Strömungskanals bilden. Ferner weisen derartige Partikel- Abscheidevorrichtungen eine lonisierungseinrichtung mit einer in einem vorbestimmten Abstand zu einer jeweiligen Kollektorelektrode angeordneten Entladungselektrode auf, die zum Erzeugen freier elektrischer Ladungen in dem Medium und zum elektrischen Aufladen der Partikel in dem Medium mittels dieser freien Ladungen dient. Die aufgeladenen Partikel werden an den Kollektorelektroden abgeschieden.
Die lonisierungseinrichtung bzw. deren Entladungselektrode erzeugt ein sehr starkes elektrisches Feld. Handelt sich bei dem zu reinigenden gasförmigen Medium um Luft bzw. andere Sauerstoff enthaltende Gase, so neigt der Sauerstoff dazu, sich in dem elektrischen Feld zu dreiatomigen Ozon (O3) zu verbinden. Ozon ist ein Gas, welches in Konzentrationen von großer 200 μg/m3 (ca. > 0,1 ppm) gesundheitsschädlich bzw. toxisch ist. Das Ozon ist beim Abscheidungs- bzw.
Reinigungsprozess des gasförmigen Mediums daher in der Regel ein unerwünschtes Nebenprodukt, welches zur Vermeidung von Gesundheitsrisiken wieder aus dem Medium entfernt werden sollte. Hierzu sind bei konventionellen
elektrostatischen Partikel-Abscheidevorrichtungen relativ aufwendige Ozonfilter erforderlich.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine verbesserte elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung zu schaffen, die über eine hohe Partikel-Abscheideleistung bei gleichzeitig reduzierter Ozonerzeugung verfügt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel- Abscheidevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Diese elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung zum Reinigen eines mit Partikeln verunreinigten gasförmigen Mediums, insbesondere Luft, umfasst: einen Strömungskanal; zwei sich über einen Zwischenraum hinweg gegenüber liegende plattenförmige Kollektorelektroden, die zwei gegenüberliegende Wände des
Strömungskanals bilden; eine lonisierungseinrichtung mit einer in einem vorbestimmten Abstand zu einer jeweiligen Kollektorelektrode angeordneten Entladungselektrode zum
Erzeugen freier elektrischer Ladungen (Ionen bzw. ionisierte Luft/Gasmoleküle) in dem Medium und zum elektrischen Aufladen der Partikel in dem Medium mittels dieser freien Ladungen, wobei die Entladungselektrode im Strömungskanal einen lonisierungsbereich definiert, und der vorbestimmte Abstand für die freien elektrischen Ladungen einen wegabhängigen elektrischen Widerstand darstellt; und einen (bzw. wenigstens einen) zumindest innerhalb des lonisierungsbereichs zwischen der Entladungselektrode und einer jeweiligen Kollektorelektrode angeordneten weg-unabhängigen elektrischen Widerstand für die freien Ladungen.
Die Entladungselektrode ist zweckmäßiger Weise an eine Hochspannungsquelle anschließbar, so dass sie um sich herum eine Aufladungszone bzw. einen Koronaeffekt-Bereich mit einem starken elektrischen Feld ausbildet. In dieser Aufladungszone werden Ionen bzw. freie elektrische Ladungen erzeugt, welche in der Lage sind, die im Medium bzw. in der Luft befindlichen Partikel aufzuladen. Das ionisierte gasförmige Medium bzw. die ionisierte Luft wird elektrisch leitend. Zwischen der Entladungselektrode und einer benachbarten Kollektorelektrode fließt daher ein geringer elektrischer Strom I. Von einem mikroskopischen Standpunkt gesehen folgt dieser Effekt annähernd dem Ohm 'sehen Gesetz:
U = R1 * I bzw. R1 = U/l bzw. I = U/R1.
U ist hierbei die Größe der an die Entladungselektrode angelegten
Hochspannung; I ist die Größe des elektrischen Stroms, der in der Aufladungszone bzw. im lonisierungsbereich durch das ionisierte gasförmige Medium zwischen der Entladungselektrode und einer jeweiligen Kollektorelektrode fließt; und R1 ist der wegabhängige elektrische Widerstand für die freien elektrischen Ladungen; dieser Widerstand R1 ergibt sich durch den vorbestimmten Abstand zwischen der Entladungselektrode und einer benachbarten
Kollektorelektrode.
Die Energie der freien elektrischen Ladungen in der Aufladungszone hängt von der Größe der Hochspannung U und den konstruktiven, geometrischen Verhältnissen der elektrostatischen Partikel-Abscheidevorrichtung ab. Je größer die Hochspannung U ist, umso größer ist der lonisierungseffekt und damit letztendlich die Partikel-Abscheidungsleistung der Vorrichtung. Eine Erhöhung der Spannung U wird bei konventionellen Vorrichtungen zwar die Partikel-Abscheidungsleistung verbessern, gleichzeitig jedoch auch die Erzeugung von Ozon (O3) erhöhen.
Die geometrischen Verhältnisse in einer elektrostatischen Partikel- Abscheidevorrichtung sind in der Regel fest vorgegeben. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen der Entladungselektrode und einer benachbarten
Kollektorelektrode fix ist. Auch die Hochspannung U wird in der Regel konstant gehalten. Die Erfinder haben nun erkannt, dass unter diesen Umständen die Ozonerzeugung und damit der im Strömungskanal generierte Ozongehalt proportional zu dem elektrischen Strom I ist, der durch das ionisierte gasförmige Medium zwischen der Entladungselektrode und einer benachbarten Kollektorelektrode fliest. Die Ozon-Produktion kann daher annähernd durch die Formel
O3-Produktion = k * I
ausgedrückt werden. Hierbei ist k eine Konstante, und für I gilt: I= U/R1.
Durch den weg-unabhängigen elektrischen Widerstand, der erfindungsgemäß zumindest im lonisierungsbereich zwischen der Entladungselektrode und einer jeweiligen benachbarten Kollektorelektroden angeordnet wird, wird den freien elektrischen Ladungen nun ein zusätzlicher Widerstand geboten, so dass sich für diese ein erhöhter elektrischer Gesamtwiderstand RGES ergibt. Der besagte webabhängige elektrische Widerstand R1 und der weg-unabhängige elektrische Widerstand R2 bilden in der erfindungsgemäßen Konfiguration eine Art Serienschaltung von Widerständen, wobei für den Gesamtwiderstand RGES annährend folgende Formel angesetzt werden kann:
Für den elektrischen Strom I gilt damit
I = U / (R1 +R2) bzw. I = U / RGES
Es ist ersichtlich, dass bei einer konstanten Hochspannung U folglich der elektrische Strom I, der durch das gasförmige Medium von der Entladungselektrode zu einer benachbarten Kollektorelektrode fließt, erheblich reduziert wird. Folglich reduziert sich auch die Ozonproduktion in annährend proportionalem Umfang.
Wichtig ist natürlich, dass der weg-unabhängige elektrischen Widerstand R2 nicht so groß gewählt wird, dass der in Verbindung mit dem weg-abhängigen Widerstand R1 entstehende Gesamtwiderstand RGES den elektrischen Stromfluss über das ionisierte gasförmige Medium zwischen der Entladungselektrode und einer benachbarten Kollektorelektrode verhindert.
Die Erfinder haben des Weiteren herausgefunden, dass trotz des erhöhten elektrischen Gesamtwiderstandes RGES, was (bezogen auf eine gleiche Hochspannung U und gleiche geometrische Parameter) auf vorteilhafte Weise zu einer erheblichen Ozonreduzierung im Vergleich zu konventionellen Vorrichtungen führt, die lonisierungsleistung der Entladungselektrode und damit das elektrische Aufladen der in dem gasförmigen Medium enthaltenen Partikeln nicht beeinträchtigt wird. Die Partikel-Abscheidungsleistung der Vorrichtung bleibt daher weiterhin erhalten. Mit anderen Worten: die elektrostatische Filterleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die erfindungsgemäße Reduzierung der Stromstärke I nicht negativ beeinflusst. Somit ist es möglich, eine elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung zu schaffen, die bei einer hohen Partikel- Abscheideleistung gleichzeitig über eine erheblich reduzierte Ozon Erzeugung verfügt. Je nach Konstruktion sind daher keine speziellen Ozonfilter oder nur sehr kleine Ozonfilter mit einer geringen Ozon-Filterleistung erforderlich.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen elektrostatischen Partikel-Abscheidevorrichtung sind
Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, die ihre Stütze in der nachstehenden Beschreibung finden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 3 eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform; und
Fig. 4 eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform.
DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten auch mit gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich ist.
In der Fig. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Diese Vorrichtung zum Reinigen eines mit Partikeln verunreinigten gasförmigen Mediums (hier: Luft) umfasst einen Strömungskanal 2 und zwei sich über einen Zwischenraum B hinweg gegenüber
liegenden plattenförmige Kollektorelektroden 4. Diese Kollektorelektroden 4 bilden zwei gegenüber liegende Wände des Strömungskanals 2. Die Vorrichtung ist ferner mit einer lonisierungseinrichtung ausgestattet, die über eine dünne, drahtförmige Entladungselektrode 6 verfügt. Wie in der Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Entladungselektrode 6 innerhalb der Strömungskanals 2 und in einem Abstand zum Eingang des Strömungskanals 2 zwischen den Kollektorelektroden 4 angeordnet. Der Abstand d der Entladungselektrode 6 zu einer jeweiligen Kollektorelektrode 4 ist hierbei konstruktiv fest vorgegeben. Die Entladungselektrode 6 dient zum Erzeugen freier elektrischer Ladungen in der Luft, dass heißt zum Erzeugen von Ionen bzw. ionisierten Luftmolekülen und zum elektrischen Aufladen der Partikel in der Luft mittels dieser freien Ladungen.
Zu diesem Zweck, ist die Entladungselektrode 6 an eine Hochspannungsquelle 8 angeschlossen, die eine Hochspannung U an die Entladungselektrode 6 anlegt. Die Entladungselektrode 6 bildet um sich herum ein starkes elektrisches Feld E und einen Koronaeffekt-Bereich K aus und definiert damit im Strömungskanal einen lonisierungsbereich Z1, der bezogen auf die Strömungsrichtung S im Strömungskanal 2 eine vorbestimmte Länge besitzt. Die Größe der Hochspannung U bestimmt die Größe des Koronaeffekt-Bereichs K um die Entladungselektrode 6 herum und damit insbesondere auch die Breite des lonisierungsbereichs Z1 in Breitenrichtung (siehe entsprechend Bezugszeichen B) des Strömungskanals 2. Die Hochspannung U ist so eingestellt, dass sich der Koronaeffekt-Bereich K bzw. der lonisierungsbereich Z1 über die gesamte freie Querschnittsfläche des Strömungskanals 2 hinweg streckt. Alle mit der Luftströmung S in den Strömungskanal 2 eintretenden Partikel müssen daher zwangsläufig durch den
Koronaeffekt-Bereich K bzw. den lonisierungsbereich Z1 hindurch treten und werden elektrisch aufgeladen.
Der vorbestimmte Abstand d zwischen der Entladungselektrode 6 und einer benachbarten Kollektorelektrode 4 stellt für die im lonisierungsbereich Z1 erzeugten freien elektrischen Ladungen einen wegabhängigen elektrischen Widerstand R1 dar.
Die Kollektorelektroden 4 sind ebenfalls an die Hochspannungsquelle 8 angeschlossen und werden in diesem Beispiel mit einer zur Kollektorelektrode 6 entgegengesetzten Polarität aufgeladen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt des Weiteren einen innerhalb des lonisierungsbereichs Zj zwischen der Entladungselektrode 6 und einer jeweiligen Kollektorelektrode 4 angeordneten weg-unabhängigen elektrischen Widerstand R2 für die erzeugten freien Ladungen. Dieser weg-unabhängige elektrische Widerstand R2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein dünnes, plattenförmiges elektrisches Isolierungselement 10 ausgestaltet. Dieses Isolierungselement 10 kann umgangsprachlich auch als Dielektrikum bezeichnet werden. Das Isolierungselement 10 besitzt eine Permittivität (d.h. eine Durchlässigkeit für das um die Entladungselektrode 6 herum ausgebildete elektrische Feld E), welche geringer oder weitaus geringer als die Permittivität der Luft im Strömungskanal 2 ist. Im vorliegenden Fall ist das Isolierungselement 10 aus einer Kunststoffplatte gefertigt. Grundsätzlich können jedoch auch andere geeigneten Materialen bzw. Werkstoffe mit einer geeigneten Permittivität oder Durchschlagsfestigkeit verwendet werden. Wichtig ist, dass die mittlere Durchschlagsfestigkeit des Isolierungselementes 10 höher oder wesentlich höher als die mittlere Durchschlagsfestigkeit von Luft (ca. 3,3 KV/mm) ist. Geeignet als Material für das Isolierungselement 10 sind insbesondere Kunststoffe (z.B. PVC mit ca. 50 KV/mm, Polystyrol mit ca. 100 KV/mm, ABS mit ca. 120 KV/mm, usw.), Faserverbundwerkstoffe, Gummi, Papier (ca. 10 KV/mm) Glas, Keramik, Porzellan (20 KV/mm), und dergleichen.
Das Isolierungselement 10 ist im vorliegenden Beispiel einteilig und einschichtig. Es kann grundsätzlich jedoch auch mehrteilig und/oder mehrschichtig aufgebaut sein. Falls das Isolierungselement 10 mehrschichtig aufgebaut ist, so können die Schichten direkt aufeinander liegen oder aber in einem Abstand zueinander angeordnet sein. Dieser Abstand kann auch durch Abstandshalter aufrechterhalten werden. Das Isolierungselement 10 kann zudem aus einem oder mehreren Materialen hergestellt sein. In vorliegendem Fall ist es aus einem einzelnen Kunststoffmaterial, nämlich ABS, hergestellt. Das Isolierungselement 10 der Ausführungsform nach Fig.1 besitzt eine in sich geschlossene Oberfläche. Es sind
jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen Vertiefungen, Ausbuchtungen oder sogar Durchgangsöffnungen oder Poren in dem Isolierungselement 10 vorgesehen sind. Diese Öffnungen können den Gesamtwiderstand bzw. den lokalen Widerstand an einem Flächenelement des Isolierungselementes 10 entsprechend beeinflussen.
Wie aus der Fig. 1 des Weiteren hervorgeht, ist das Isolierungselement 10 an der Innenseite des Strömungskanals 2 flächig auf der Kollektorelektrode 4 angebracht. Diese Anbringung erfolgte im vorliegenden Fall mittels eines geeigneten Haftmittels. Grundsätzlich kann das Isolierungselement 10 jedoch auch rein mechanisch fixiert sein.
In vorliegendem Ausführungsbeispiel besitzt das Isolierungselement 10 in Breiten- und Höhenrichtung des Strömungskanals 2 gesehen eine konstante Plattendicke. Diese Plattendicke kann je nach Anwendungsfall erheblich variieren. So kann die Plattendicke im Mikrometerbereich (folienartiges Isolierungselement) oder auch im Millimeterbereich liegen. In vorliegenden Fall beträgt die Plattendicke ca. 0,5 Millimeter. Die Vorder- und Hinterkanten des Isolierungselementes 10 sind angeschrägt, so dass das Isolierungselement 10 strömungsgünstig in den Strömungskanal 2 integriert ist.
Das Isolierungselement 10 erstreckt sich über die gesamte Höhe der jeweils zugeordneten plattenförmigen Kollektorelektrode 4 in Strömungskanal 2. Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt. Die Höhe des Isolierungselementes 10 kann in bestimmten Fällen auch geringer sein und somit in Höhenrichtung einen Teilbereich der jeweiligen Kollektorelektrode 4 unbedeckt lassen.
Wie in der Fig. 1 des Weiteren angedeutet ist, erstreckt sich das Isolierungselement 10 bezogen auf die Strömungsrichtung S in Strömungskanal 2 über den gesamten lonisierungsbereich Z1. Je nach Aufführungsform kann die Länge L des Isolierungselementes 10 jedoch auch geringer oder größer sein. Die Länge L des Isolierungselementes 10 setzt sich in der Variante nach Fig. 1 im Wesentlichen aus
zwei Teillängen zusammen, nämlich die bezogen auf die Strömungsrichtung S und die Entladungselektrode 6 stromabwärts befindliche Teillänge I_B und die stromabwärts befindliche Teillänge Lc, d.h. L = LB + Lc . Die Teillängen LB und Lc können hierbei gleich oder auch unterschiedlich sein.
Ein jeweiliges Isolierungselement 10 bedeckt die zugeordnete Kollektorelektrode 4 also über den gesamten lonisierungsbereich Z\ hinweg vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig.
Zudem ist es erfindungsgemäß möglich, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement 10 in Strömungsrichtung S gesehen über den lonisierungsbereich Z\ hinausragt. Dies ist in der Fig. 1 durch gestrichelte Linien und die zusätzliche Teillänge LD angedeutet. Ferner kann das Isolierungselement 10 entgegen der Strömungsrichtung S über den lonisierungsbereich Z\ hinaus ragen. Dies ist in der Fig. 1 durch gestrichelte Linien und die zusätzliche Teillänge LA angedeutet. Das Isolierungselement 10 kann demnach bezogen auf die Strömungsrichtung S nach vorne oder hinten über die lonisierungsbereich Z\ hinausragen. Die Teillängen LA und LD können hierbei gleich oder aber unterschiedlich sein. Die Gesamtlänge L des Isolierungselement 10 ist in diesem Fall dann L = LA + LB + Lc + L0.
Die jeweiligen Isolierungselemente 10 sind geerdet. Dies verhindert, dass sich das betreffende Isolierungselement 10 mit der Zeit elektrostatisch auflädt, was den elektrostatischen Partikel-Filtereffekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung beeinträchtigen würde.
Es ist zu beachten, dass sich ein Teilbereich einer jeweiligen Kollektorelektrode 4, der sich bezogen auf die Strömungsrichtung S vor dem lonisierungsbereich Zj (d.h. auf Seiten des Eingangs des Strömungskanals 2) befindet, vorzugsweise von dem Isolierungselement 10 unbedeckt bleiben sollte. Dies hat sich für die Funktionalität der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere für die Partikel- Abscheidungsleistung bei gleichzeitiger Ozon-Reduzierung, als vorteilhaft erweisen.
Die Kollektorelektroden 4 sind im vorliegenden Fall herausnehmbar bzw. demontierbar ausgebildet. Dies ermöglicht es, die Kollektorelektroden 4 zum Reinigen oder für Wartungszwecke herauszunehmen. Gleichzeitig mit der Reinigung oder Wartung der Kollektorelektroden 4 kann dann auch eine Reinigung des Isolierungselementes 10 erfolgen.
Fig. 2 zeigt eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. Diese Variante gleicht im Wesentlichen der gemäß Fig. 1. Anders als bei der Fig. 1 ist das plattenförmige elektrische Isolierungselement 10 jedoch flächig in eine Ausnehmung oder Ausbuchtung 4a der Kollektorelektrode 4 eingelassen. Dies ist eine besonders strömungsgünstige Anordnung. Das Isolierungselement 10 ist wiederum aus einem Kunststoff-Material hergestellt, welches in einem Spritzgussverfahren direkt in die Ausbuchtung 4a hinein gespritzt wurde. Dies ist herstellungstechnisch besonders einfach und kostengünstig zu realisieren.
In der Fig. 3 ist eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß eine dritten Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Variante besitzt das plattenförmige elektrische Isolierungselement 10 eine Plattendicke, die örtlich unterschiedlich ist. Hierbei besitzt ein Teilelement T1 des Isolierungselementes 10, welches in Bezug zu Entladungselektrode 6 einen geringen Abstand d1 besitzt, eine große Plattendicke. Ein Teilelement T2 hingegen, welches in Bezug zu Entladungselektrode 6 einen größeren Abstand d2 besitzt, weist dem gegenüber nur eine geringe Plattendicke auf. Somit kann über die gesamte Länge L des Isolierungselementes 10 hinweg ein im Wesentlichen konstanter elektrischer Teilelemente-Gesamtwiderstand RGES-T am Isolierungselement 10 bereitgestellt werden. Dies ist dadurch bedingt, dass das Teilelement T1 aufgrund des geringen Abstands d1 zur Entladungselektrode 6 auch nur einen geringen weg-abhängigen Teilwiderstand R1Ti aufweist. Für einen gewünschten konstanten Teilelemente-Gesamtwiderstand RGES-T muss der wegunabhängige Teilwiderstand R2τi also groß sein. Bei dem Teilelement T2 wiederum ist der Abstand d2 groß und damit auch der weg-abhängige
Teilwiderstand R1τ2- Deshalb kann der weg-unabhängige Teilwiderstand R2T2 im Vergleich zu dem Teilelement T2 geringer sein. Für RGES-T gilt damit:
RGES-T = konstant = R1Ti + R2Ti = + R1τ2 + R2T2
Das zuvor in Bezug auf die Längenrichtung des Isolierungselements 10 beschriebene Prinzip ist entsprechend auch in Höhenrichtung anwendbar, wobei die Anordnung der Entladungselektrode 6, die Geometrie des elektrischen Feldes und die lokalen Feldstärken zu beachten sind.
Je nach Dickenverteilung des Isolierungselements 10 können bei Bedarf in einer anderen Ausführungsform natürlich auch unterschiedliche Teilwiderstands- Verteilung erreicht werden.
In Fig. 4 ist eine schematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Variante ist das plattenförmige elektrische Isolierungselement 10 im Strömungskanal 2 frei zwischen der Entladungselektrode 6 und einer zugeordneten Kollektorelektrode 4 und im Wesentlichen parallel zu dieser angeordnet. Hierbei ist es auch möglich das Isolierungselement 10 als Strömungsgitter oder als ein Teil eines solchen auszubilden.
Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben konkret beschriebenen
Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den Merkmalen der beschriebenen Ausführungsformen darstellt.
Die Entladungselektrode muss nicht zwingend ein Draht sein. Die
Entladungselektrode kann vielmehr auch in Form mehrerer Drähte ausgebildet sein, oder auch in Form eines länglichen, mit Nadeln, Stacheln, Zacken oder anderen scharfen oder spitzen Kanten oder dergleichen versehenen Elementes, oder auch in
Form eines Netzes oder eines Gitters. Ferner ist es in möglich, dass die Entladungselektrode bezogen auf die Strömungsrichtung stromabwärts der plattenförmigen Kollektorelektroden und vor denselben angeordnet ist. Falls in diesem Fall freie Ränder der Kollektorelektroden eine Eintrittskante des Strömungskanals bilden, so kann ein Teil des Isolierungselementes von der Innenseite des Strömungskanals her auch nach außen um diese freien Rand herum geformt sein oder diesen zumindest teilweise bedecken. Eine solche Ausführungsform ist zwar weniger effektiv als die weiter oben erläuterten Ausführungsbeispiele, sie ist jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung realisierbar.
Überdies kann das Isolierungselement auch eine dreidimensionale Struktur besitzen. Hierbei können in mindestens einer Ausführungsvariante Teilbereiche dieser dreidimensionalen Struktur auch direkt oder indirekt an der Kollektorelektrode anliegen oder an dieser befestigt sein, und andere Bereiche wiederum nicht.
Eine Kollektorplatte mit dem plattenförmigen elektrischen Isolierungselement kann als separate Bauteileinheit vorgefertigt werden. Ebenso ist es möglich, den Strömungskanal oder denjenigen Teil des Strömungskanals, welcher den weg- unabhängigen elektrischen Widerstand bzw. das plattenförmige elektrische Isolierungselement aufweist, als Modul vorzufertigen. Mehrere solche Strömungskanale können in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung parallel und/oder in Serie angeordnet sein.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
Bezugszeichenliste
2 Strömungskanal
4 Kollektorelektroden
4a Ausbuchtung in 4
6 Entladungselektrode
8 Hochspannungsquelle
10 Plattenförmiges elektrisches Isolierungseil
B Abstand zwischen Kollektorelektroden 4 d Abstand d1 Kleinerer Abstand d2 Größerer Abstand
E Elektrisches Feld
K Koronaeffekt-Bereich
L Gesamtlänge von 10
LA Teillänge von L
LB Teillänge von L
Lc Teillänge von L
LD Teillänge von L
R1 Wegabhängiger Widerstand
R1 τi Wegabhängiger Teilwiderstand von T1
R1 T2 Wegabhängiger Teilwiderstand von T2
R2 Weg-unabhängiger Widerstand
R2τi Weg-unabhängiger Teilwiderstand von T1
R2T2 Weg-unabhängiger Teilwiderstand von T2
S Luftströmung
T1 Teilelement von 10
T2 Teilelement von 10
U Hochspannung
Zi lonisierungsbereich
Claims
1 . Elektrostatische Partikel-Abscheidevorrichtung zum Reinigen eines mit Partikeln verunreinigten gasförmigen Mediums, insbesondere Luft, umfassend: einen Strömungskanal (2); zwei sich über einen Zwischenraum (B) hinweg gegenüber liegende plattenförmige Kollektorelektroden (4), die zwei gegenüberliegende Wände des Strömungskanals (2) bilden; eine lonisierungseinrichtung mit einer in einem vorbestimmten Abstand (d; d1 , d2) zu einer jeweiligen Kollektorelektrode (4) angeordneten Entladungselektrode (6) zum Erzeugen freier elektrischer Ladungen in dem Medium und zum elektrischen Aufladen der Partikel in dem Medium mittels dieser freien Ladungen, wobei die Entladungselektrode (6) im Strömungskanal (2) einen lonisierungsbereich (Z1) definiert, und der vorbestimmte Abstand (d; d1 , d2) für die freien elektrischen Ladungen einen wegabhängigen elektrischen Widerstand (R1 ; R1τi,
R1τ2) darstellt; und einen zumindest innerhalb des lonisierungsbereichs (Z1) zwischen der Entladungselektrode (6) und einer jeweiligen Kollektorelektrode (4) angeordneten weg-unabhängigen elektrischen Widerstand (R2; R2Ti, R2τ2) für die freien Ladungen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der weg-unabhängige elektrische Widerstand (R2) durch ein plattenförmiges elektrisches Isolierungselement (10) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) flächig auf der Kollektorelektrode (4) angebracht ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) flächig in eine Ausbuchtung (4a) der Kollektorelektrode (4) eingelassen ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) im Strömungskanal (2) frei zwischen der Entladungselektrode (6) und einer zugeordneten
Kollektorelektrode (4) und im Wesentlichen parallel zu dieser angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) über die gesamte
Höhe der plattenförmigen Kollektorelektrode (4) im Strömungskanal (2) erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) eine konstante Plattendicke besitzt.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) eine Plattendicke besitzt, die örtlich unterschiedlich ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilelement (T1 ) des plattenförmigen elektrischen Isolierungselementes (10), welches in Bezug zur Entladungselektrode (6) einen geringen Abstand (d1 ) besitzt, eine große Plattendicke aufweist, während ein Teilelement (12), welches in Bezug zur Entladungselektrode (6) einen größeren Abstand (d2) besitzt, dem gegenüber eine geringere Dicke aufweist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) bezogen auf die Strömungsrichtung (S) im Strömungskanal (2) über den gesamten lonisierungsbereich (Zj) oder im Wesentlichen über den gesamten lonisierungsbereich (Z\) erstreckt.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) in Strömungsrichtung (S) gesehen über den lonisierungsbereich (Z1) hinaus ragt (LD).
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) entgegen der Strömungsrichtung (S) über den lonisierungsbereich (Z1) hinaus ragt (I_A).
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige elektrische Isolierungselement (10) geerdet ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich einer jeweiligen Kollektorelektrode (4), der sich bezogen auf die Strömungsrichtung (S) vor dem lonisierungsbereich (Z1) befindet, von dem plattenförmigen elektrischen Isolierungselement (10) unbedeckt ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungselektrode (6) innerhalb des Strömungskanals (2) zwischen den plattenförmigen Kollektorelektroden (4) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungselektrode bezogen auf die Strömungsrichtung stromabwärts der plattenförmigen Kollektorelektroden und vor denselben angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der lonisierungsbereich (Z1) der Entladungselektrode (6) über die gesamte Querschnittsfläche des Strömungskanals (2) erstreckt.
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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DE102011110805B4 (de) * | 2011-08-15 | 2019-02-14 | Peter Oertmann | Elektronischer Feinstaubabscheider |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4477268A (en) * | 1981-03-26 | 1984-10-16 | Kalt Charles G | Multi-layered electrostatic particle collector electrodes |
US5055118A (en) * | 1987-05-21 | 1991-10-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dust-collecting electrode unit |
DE19518970C1 (de) * | 1995-05-23 | 1996-11-21 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abgas |
US5766318A (en) * | 1993-11-24 | 1998-06-16 | Tl-Vent Aktiebolag | Precipitator for an electrostatic filter |
WO2000061293A1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-10-19 | Darwin Technology Limited | Air cleaning device |
US6461409B1 (en) * | 1999-03-25 | 2002-10-08 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Device and method for treating flowing gases, in particular exhaust gases |
US6932857B1 (en) * | 2001-09-10 | 2005-08-23 | Henry Krigmont | Multi-stage collector and method of operation |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB365018A (en) * | 1931-07-29 | 1932-01-14 | Metallgesellschaft Ag | Improvements in or relating to apparatus for the electrical precipitation of suspended particles from gaseous fluids |
US2684760A (en) * | 1951-10-12 | 1954-07-27 | Research Corp | Electrical precipitator and electrode structure therefor |
SE9403369D0 (sv) * | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Strainer Lpb Ab | Tvåstegs luftfilter med effektiv jonisering |
-
2006
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-
2007
- 2007-12-07 WO PCT/EP2007/063504 patent/WO2008071630A1/de active Application Filing
- 2007-12-07 DE DE202007018888U patent/DE202007018888U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4477268A (en) * | 1981-03-26 | 1984-10-16 | Kalt Charles G | Multi-layered electrostatic particle collector electrodes |
US5055118A (en) * | 1987-05-21 | 1991-10-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dust-collecting electrode unit |
US5766318A (en) * | 1993-11-24 | 1998-06-16 | Tl-Vent Aktiebolag | Precipitator for an electrostatic filter |
DE19518970C1 (de) * | 1995-05-23 | 1996-11-21 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Abgas |
US6461409B1 (en) * | 1999-03-25 | 2002-10-08 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Device and method for treating flowing gases, in particular exhaust gases |
WO2000061293A1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-10-19 | Darwin Technology Limited | Air cleaning device |
US6932857B1 (en) * | 2001-09-10 | 2005-08-23 | Henry Krigmont | Multi-stage collector and method of operation |
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