EP0039669A2 - Electrostatic air filter - Google Patents

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EP0039669A2
EP0039669A2 EP81890074A EP81890074A EP0039669A2 EP 0039669 A2 EP0039669 A2 EP 0039669A2 EP 81890074 A EP81890074 A EP 81890074A EP 81890074 A EP81890074 A EP 81890074A EP 0039669 A2 EP0039669 A2 EP 0039669A2
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flow
potential
ions
voltage
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Carl Maria Dr. Fleck
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Fleck Carl Maria Dr
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/12Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by separation of ionising and collecting stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02Plant or installations having external electricity supply
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40Electrode constructions

Definitions

  • the invention relates to an electrostatic air filter with an ionization part and a separating part which is composed of separating plates which are alternately under high voltage and earthed.
  • the invention further relates to an electrostatic AC fan.
  • the first-mentioned invention has the task of making the devices cheaper by simplification.
  • Electrical air filter devices such as those used predominantly in the household, have an ionization part and a separating part.
  • the ionization part usually consists of discharge electrodes, preferably thin wires at a corresponding high voltage potential, and counter electrodes, which are generally at ground potential and thus define an electric field with the discharge electrodes, which leads to the formation of ions around the discharge electrodes.
  • one of the two types of ions is repelled by the discharge electrode and attaches itself to the aerosols in the air while the air flows to the separating part of the device.
  • the separating part of the device generally consists of electrically conductive plates which are arranged parallel to one another and which are alternately at ground potential and at high voltage potential, so that an electrical field is formed between them in which the charged dust Particles migrate to the corresponding plate and are deposited there.
  • a wire-shaped discharge electrode generally requires voltages between 12 and 15 kV, while the deposition part plate voltages: between 3 and 6 kV.
  • the separation voltage of 6 kV is only used in combinations with the 12 kV ionization voltage, since then the production of two different high voltages is simply done via a transformer with a 6 kV peak voltage and two rectifiers, which work for the discharge electrode in a voltage doubling circuit.
  • the disadvantages bought with it are unfortunately very large. Separation plates that can withstand a voltage of 6 kV not only have to be particularly well insulated, they also have to be far apart. This leads to an expensive construction and a large space requirement, since an appropriate plate surface must be available for the separation of a certain amount of dust.
  • the generation of positive ions is more advantageous in an air filter device and it is also less expensive to use the same high voltage, or at least part of it, to charge the one type of plate.
  • a disadvantage of the known air filter devices lies in the fact that the positively charged aerosol can never be completely collected and the air is systematically positively charged. This process is intensified by the fact that the few negative ions present in the air are also largely deposited on the plates.
  • the invention also has the task of designing the known electrostatic alternating current blowers in such a way that they can be operated with high-voltage alternating current and / or simultaneously use ions of both signs to produce the blower effect.
  • the high-voltage genus of the separating plates is fastened in a completely insulated manner and is not conductively connected to any defined potential, except preferably with other plates of the same genus, and that the high voltage of these plates is only by their position and their distance from the discharge electrodes of the ionization part is determined.
  • the separating plates mentioned do not obtain their high voltage from an electronic circuit, but rather from the field between the discharge electrode and the counterelectrode, in that the ends of these separating plates extend so far into the field that they draw the charge from the field or with the help of the ions moving in it, which they need to maintain the corresponding separating voltage.
  • wires are tensioned between the separating plates which are at a positive high voltage and parallel to them, which are in the vicinity or at ground potential and are preferably arranged at the end of the separating plates as seen in the direction of flow.
  • the invention proposes that the counter electrode, discharge electrode and preferably auxiliary electrode, which are necessary for generating a directed flow, and which are known per se, can be operated with high-voltage alternating current, since these electrodes are seen in the direction of flow are arranged at intervals which are in relation to one another and to the flow velocities of the gases or the drift velocities of the ions in the gases at predetermined alternating current frequencies in very specific ratios, in particular that the distance between the discharge and counter electrodes at a predetermined frequency is relative to the flow velocity of the gas or the drift velocity of the ions in the gas is in a very specific ratio, in particular that the smallest of these velocities is greater or comparable to the product of the frequency and the distance of the discharge from the counterelectrode.
  • a preferred embodiment of the device has a number of blower stages arranged one behind the other, whereby the coordination of the electrode spacings and the flow velocity of the gases or the drift velocity of the ions leads to a resonance effect which permits higher blower outputs or the establishment of a larger pressure difference.
  • unipolar charged liquid aerosol is generated by a known high-voltage nozzle or one or more nozzles with a downstream discharge path and by the geometry of the high-voltage nozzle or charging electrode and a suitable counterelectrode is forced to earth potential, preferably to move in one direction or at least in the direction of a cone with an opening angle of less than 90 °, in particular when the direction and energy of the liquid drops, which is predetermined by a nozzle, is consumed, the electro-aerosol being a stretch of at least 20 to 30 mm and a potential difference of 10 to 30 kV, preferably 15 to 25 kV, in order to be able to take along correspondingly large amounts of air on the way to the downstream counter electrode.
  • the nozzle or charging electrode can also be at earth potential, while the counter electrode can be at high voltage potential.
  • the power consumption of such an aerosol blower essentially consists in the generation of the high voltage at a specific current, which specifies the number of migrating ions. If the formation of the electro-aerosol ensures that each ion sits on a drop of liquid as it is being formed, maximum internal air friction and thus optimum efficiency are ensured for the charge to migrate to the counter electrode.
  • FIG. 1 shows the geometric arrangement and the circuit diagram of a particular embodiment of the first mentioned invention
  • Fig. 2 is an enlarged detail of the arrangement shown in Fig. 1 with an indicated course of the field lines .
  • Fig. 3 schematically shows a preferred embodiment of the invention mentioned in the second place.
  • 4 and 5 show a schematic proposal for a device according to the invention, wherein on the one hand the concentration of positive and negative ions at the time of the greatest field strength in a series connection of fan stages consisting of wires and on the other hand the arrangement of these wires and their electrical supply are shown.
  • Fig. 1 the discharge wires 11 shown in section are brought to a potential of about 12 kV by the high voltage source 12.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of the exemplary embodiment described in FIG. 1 with an indicated field line course, from which the mode of operation of the invention can be seen.
  • the field lines run from the discharge wire 11 to the grounded: separator plates 13.
  • the isolated separator plate 14 will attract 15 field lines with its edge closest to the discharge wire 11 as long as its potential is below the potential prevailing at point 15 without a separator plate 14.
  • Along. of these field lines will also hit the plate 14 from ions coming from the discharge wire 11 and charge until their edge 15 begins to repel the field lines coming from the discharge wire.
  • This plate 14 will now hold its potential until some minority ions of the other polarity have discharged it to such an extent that it is again forced to pass over the points 15 closest to the discharge wire charge.
  • the separating plate 14 endeavors to keep its potential exactly at the value which prevails at the point 15 when the plate 14 is removed. This makes it possible to set the separation voltage completely freely in a very large interval, for example between 2 kV and 10 kV, by selecting the distance between the plate 14 and the wire 11.
  • the simplification of the electrostatic air filter according to the invention also works satisfactorily if it is a wet electrostatic precipitator in which the ions are released into the air via an electrically charged liquid aerosol.
  • the measures proposed in this invention basically also work when a potential reflection is carried out, that is to say that the discharge electrode is at earth potential and the corresponding electric field is applied in that the counterelectrodes integrated in the separating plates are now at high voltage potential.
  • the high field strength causing the discharge also arises in this case around the discharge electrodes, which have a special shape for this purpose, such as wire, tip, etc.
  • the ions now have opposite polarity and the insulated plates not only not allowed to charge, but that they have to be charged with the now very rare homopolar ions so that their potential comes close to the high-voltage separating plates.
  • This mechanism works in principle, but it can be supported by a discharge path between the two different types of separator plates.
  • wires 22 are embedded in corresponding recesses in the earthed separating plates in such a way that they also have earth potential. The easiest way to do this is through points 23 with a spot welding machine. These wires 22 are therefore parallel to the high-voltage separating plates 24. Since it makes no difference to the electrical field on the wire 22 whether a wire at negative high voltage is opposite an earthed plate or an earthed wire is opposite a plate under positive high voltage, negative ions are generated on this grounded wire 22, which then preferably leave the separating plates with the air when the positive plates 24 are seen at the height of the wire 22 in the flow direction or, as shown in the drawing figure 3, immediately after the height of the wire 22 ends.
  • the ionization part is not shown in Fig. 3. It usually consists of thin, high-tension wires.
  • the amount of negative ions formed can be determined for a given plate voltage either by the wire diameter or by the width of the recess or by both. However, the position of the end edge of the positive plate also determines the quantity of ions formed in addition to the amount of ions emerging.
  • a further variant according to the invention consists of laterally offset, successively arranged thick wires 25 and thin wires 26, which, viewed in the direction of flow, are arranged at equal intervals a. Electrically, a thick and a thin wire are in pairs at the same potential, these pairs being functionally connected to the two outputs of an alternating current source of high voltage, so that the counter electrode 27 of the preceding stage is identical to the auxiliary electrode of the 'following stage, which only has to ensure that the ions only move in one direction.
  • the thin wires 26 are the discharge electrodes, on which positive and negative ions alternate.
  • the wavy line 28 shows somewhat schematically the concentration of the positive (above the axis 29) and the negative ions (below the axis 29) after prolonged operation, whereby neither the ions hitting the counterelectrode nor the newly formed ones were taken into account in the continuous wave train, as this is only hinted at in the dashed line 30.
  • blower stages are arranged side by side and one behind the other to form a network of wires of different thicknesses to form a large blower, as is shown in the normal section of the wires.
  • the distances of all wires are the same in the projection onto the flow direction 31 and are a cm.
  • v is to be understood as the drift velocity. This is then also not the same for all ions, since these accumulate on different gases and hydrate to different extents and / or accumulate on dust particles, so that v is understood to mean an average drift speed.

Abstract

1. Electrostatic air filter with an ionization part and a separating part, made up of separating plates (14, 13) alternately at high tension and earthed, characterized by the fact that the category of separating plates (14) at high tension are completely insulated and not conductively connected with any defined potential, and that each completely insulated separating plate (14) is in each case positioned directly opposite a discharge electrode (11), so that the high tension of the separating plate (14) is determined solely by its position and distance from the opposite discharge electrode (11) of the ionization part.

Description

Elektrostatischer Luftfilter bzw. elektrostatisches WechselstromgebläseElectrostatic air filter or electrostatic AC fan

Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Luftfilter mit einem Ionisationsteil und einem Abscheideteil, der sich aus abwechselnd unter Hochspannung stehenden und geerdeten Abscheideplatten zusammensetzt. Ferner betrifft die Erfindung ein elektrostatisches Wechselstromgebläse.The invention relates to an electrostatic air filter with an ionization part and a separating part which is composed of separating plates which are alternately under high voltage and earthed. The invention further relates to an electrostatic AC fan.

Die zuerst genannte Erfindung hat die Aufgabe, die Geräte durch Vereinfachung billiger zu machen. Elektrische Luftfiltergeräte, wie sie im Haushalt überwiegend verwendet werden, besitzen einen Ionisierungsteil und einen Abscheideteil. Der Ionisierungsteil besteht meistens aus Entladungselektroden, vorzugsweise dünnen Drähten auf entsprechendem Hochspannungspotential, und Gegenelektroden, die sich im allgemeinen auf Erdpotential befinden und so mit den Entladungselektroden ein elektrisches Feld definieren, das zur Bildung von Ionen um die Entladungselektroden führt.The first-mentioned invention has the task of making the devices cheaper by simplification. Electrical air filter devices, such as those used predominantly in the household, have an ionization part and a separating part. The ionization part usually consists of discharge electrodes, preferably thin wires at a corresponding high voltage potential, and counter electrodes, which are generally at ground potential and thus define an electric field with the discharge electrodes, which leads to the formation of ions around the discharge electrodes.

Je nach Polarität der Entladungselektrode wird eine der beiden Ionenarten von der Entladungselektrode abgestoßen und lagert sich an die in der Luft befindlichen Aerosole an, während die Luft zu dem Abscheideteil des Gerätes strömt.Depending on the polarity of the discharge electrode, one of the two types of ions is repelled by the discharge electrode and attaches itself to the aerosols in the air while the air flows to the separating part of the device.

Der Abscheideteil des Gerätes besteht im allgemeinen aus elektrisch leitenden, parallel zueinander angeordneten Platten, die abwechselnd auf Erdpotential und auf Hochspannungspotential liegen, sodaß sich zwischen ihnen ein elektrisches Feld ausbildet, in dem die geladenen Staubteilchen an die entsprechende Platte wandern und dort abgeschieden werden.The separating part of the device generally consists of electrically conductive plates which are arranged parallel to one another and which are alternately at ground potential and at high voltage potential, so that an electrical field is formed between them in which the charged dust Particles migrate to the corresponding plate and are deposited there.

Der entscheidende Nachteil der eben beschriebenen Apparatur liegt in den unterschiedlichen Spannungen, die Ionisierungsteil und Abscheideteil brauchen. Eine drahtförmige Entladungselektrode braucht im allgemeinen Spannungen zwischen 12 und 15 kV, während der Abscheideteil Plattenspannungen: zwischen 3 und 6 kV braucht. Zu der Abscheidespannung von 6 kV greift man nur in Kombinationen,mit der 12 kV Ionisierungsspannung, da dann die Herstellung zweier verschiedener Hochspannungen einfach über einen Transformator mit 6 kV Scheitelspannung und zwei Gleichrichtern, die für die Entladungselektrode in Spannungsverdoppelungsschaltung arbeiten. Die damit eingekauften Nachteile sind leider sehr groß. Abscheideplatten, die eine Spannung von 6 kV vertragen, müssen nicht nur besonders gut isoliert sein, sondern auch einen großen Abstand voneinander haben. Dies führt zu einer teuren Bauweise und einem großen Raumbedarf, da für die Abscheidung einer bestimmten Staubmenge eine entsprechende Plattenoberfläche zur Verfügung stehen muß.The decisive disadvantage of the apparatus just described lies in the different voltages that the ionizing part and the separating part need. A wire-shaped discharge electrode generally requires voltages between 12 and 15 kV, while the deposition part plate voltages: between 3 and 6 kV. The separation voltage of 6 kV is only used in combinations with the 12 kV ionization voltage, since then the production of two different high voltages is simply done via a transformer with a 6 kV peak voltage and two rectifiers, which work for the discharge electrode in a voltage doubling circuit. The disadvantages bought with it are unfortunately very large. Separation plates that can withstand a voltage of 6 kV not only have to be particularly well insulated, they also have to be far apart. This leads to an expensive construction and a large space requirement, since an appropriate plate surface must be available for the separation of a certain amount of dust.

Aus verschiedenen technologischen Gründen ist bei einem Luftfiltergerät die Erzeugung von positiven Ionen vorteilhafter und ebenso ist es kostengünstiger, die gleiche Hochspannung, oder zumindest einen Teil von ihr zur Aufladung der einen Plattensorte zu verwenden.For various technological reasons, the generation of positive ions is more advantageous in an air filter device and it is also less expensive to use the same high voltage, or at least part of it, to charge the one type of plate.

Ein Nachteil der bekannten Luftfiltergeräte liegt in der Tatsache, daß das positiv aufgeladene Aerosol niemals vollkommen eingesammelt werden kann und die Luft systematisch positiv aufgeladen wird. Dieser Vorgang wird noch dadurch verstärkt, daß die wenigen in der Luft vorhandenen negativen Ionen größtenteils ebenfalls an den Platten abgeschieden werden.A disadvantage of the known air filter devices lies in the fact that the positively charged aerosol can never be completely collected and the air is systematically positively charged. This process is intensified by the fact that the few negative ions present in the air are also largely deposited on the plates.

Bekannterweise wirkt sich eine starke positive Luftladung bei gleichzeitigem Fehlen negativer Ionen biologisch auf Tier und Mensch äußerst ungünstig aus. Es treten vorAs is known, a strong positive air charge with an absence of negative ions has a biologically extremely adverse effect on animals and humans. They come forward

allem Gereiztheit, Kopfschmerzen, Konzentrationsschwäche und Abgeschlagenheit, aber auch erhöhte Ansteckungsbereitschaft bei Erkältungs- und Infektionskrankheiten auf, Zustände, wie sie auch symptomatisch für Föhn- und Inversionswetterlagen sind.irritation, headache, lack of concentration and fatigue, but also increased willingness to catch colds and infectious diseases, conditions that are also symptomatic of hair dryer and inversion weather conditions.

Es ist daher ebenfalls Aufgabe der Erfindung, solche Filtergeräte so auszubilden, daß die Luft mit negativen Ionen angereichert wird.It is therefore also an object of the invention to design such filter devices so that the air is enriched with negative ions.

Schließlich stellt sich die Erfindung auch die Aufgabe, die bekannten elektrostatischen Wechselstromgebläse so auszubilden, daß sie mit unter hoher Spannung stehendem Wechselstrom betrieben werden können und/oder Ionen beiderlei Vorzeichens gleichzeitig zur Erzeugung der Gebläsewirkung verwenden.Finally, the invention also has the task of designing the known electrostatic alternating current blowers in such a way that they can be operated with high-voltage alternating current and / or simultaneously use ions of both signs to produce the blower effect.

Die Gebläsewirkung der bei den bekannten, Ionenwinde erzeugenden Vorrichtungen bewegten Ionen kommt durch die innere Reibung der Ionen im Gas zustande, wobei durch die Ionen genügend Luftmoleküle mitgenommen werden, um eine entsprechende Luftströmung zu erzielen. Analysiert man diesen Vorgang näher, so zeigt sich, daß die Reibung der Ionen im. Gas erst durch die Anlagerung an Gasmoleküle und in weiterer Folge an in der Luft gelösten Wassermolekülen groß genug wird, um diese Wirkung zu erzielen. Die Erfindung stellt sich daher auch in diesem Fall die Aufgabe, den Wirkungsgrad solcher Vorrichtungen zu erhöhen.The blower effect of the ions moving in the known devices producing ion winds comes about through the internal friction of the ions in the gas, with the ions carrying enough air molecules to achieve a corresponding air flow. If one analyzes this process in more detail, it becomes clear that the friction of the ions in the. Gas only becomes large enough when it is attached to gas molecules and subsequently to water molecules dissolved in the air to achieve this effect. In this case, too, the invention therefore has the task of increasing the efficiency of such devices.

Zur Lösung der an erster Stelle angeführten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die unter Hochspannung stehende Gattung der Abscheideplatten vollkommen isoliert befestigt ist und mit keinem definierten Potential leitend verbunden ist, außer vorzugsweise mit weiteren Platten der gleichen Gattung, und daß die Hochspannung dieser Platten nur durch ihre Lage und ihren Abstand zu den Entladungselektroden des lonisationsteiles bestimmt ist. Die erwähnten Abscheideplatten beziehen ihre Hochspannung nicht aus einer elektronischen Schaltung, sondern aus dem Feld zwischen Entladungselektrode und Gegenelektrode, indem die Enden dieser Abscheideplatten so weit in das Feld hineinreichen, daß sie aus dem Felde bzw. mit Hilfe der sich in ihm bewegenden Ionen die Ladung beziehen, die sie zur Aufrechterhaltung der entsprechenden Abscheidespannung benötigen.To solve the problem mentioned in the first place, it is proposed according to the invention that the high-voltage genus of the separating plates is fastened in a completely insulated manner and is not conductively connected to any defined potential, except preferably with other plates of the same genus, and that the high voltage of these plates is only by their position and their distance from the discharge electrodes of the ionization part is determined. The separating plates mentioned do not obtain their high voltage from an electronic circuit, but rather from the field between the discharge electrode and the counterelectrode, in that the ends of these separating plates extend so far into the field that they draw the charge from the field or with the help of the ions moving in it, which they need to maintain the corresponding separating voltage.

Die zweite oben erwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den auf positiver Hochspannung stehenden Abscheideplatten und parallel zu ihnen Drähte gespannt sind, die in der Nähe oder auf Erdpotential liegen und bevorzugt am Ende der Abscheideplatten in Strömungsrichtung gesehen angeordnet sind.The second above-mentioned object is achieved according to the invention in that wires are tensioned between the separating plates which are at a positive high voltage and parallel to them, which are in the vicinity or at ground potential and are preferably arranged at the end of the separating plates as seen in the direction of flow.

Die Erfindung schlägt zur Lösung der an dritter Stelle angegebenen Aufgabe vor, daß die zur Erzeugung einer gerichteten Strömung notwendige Gegenelektrode, Entladungselektrode und vorzugsweise Hilfselektrode, die an sich bekannt sind, mit unter hoher Spannung stehendem Wechselstrom betrieben werden können, da diese Elektroden in Strömungsrichtung gesehen in Abständen angeordnet sind, die zueinander und zu den Strömungsgeschwindigkeiten der Gase bzw. den Driftgeschwindigkeiten der Ionen in den Gasen bei vorgegebenen Wechselstromfrequenzen in ganz bestimmten Verhältnissen stehen, insbesondere daß der Abstand zwischen Entladungs- und Gegenelektrode bei vorgegebener Frequenz zu der Strömungsgeschwindigkeit des Gases bzw. der Driftgeschwindigkeit der Ionen in dem Gas in einem ganz bestimmten Verhältnis steht, insbesondere, daß die kleinste dieser Geschwindigkeiten größer oder vergleichbar dem Produkt aus Frequenz und Abstand der Entladungszur Gegenelektrode ist.To achieve the object stated in the third place, the invention proposes that the counter electrode, discharge electrode and preferably auxiliary electrode, which are necessary for generating a directed flow, and which are known per se, can be operated with high-voltage alternating current, since these electrodes are seen in the direction of flow are arranged at intervals which are in relation to one another and to the flow velocities of the gases or the drift velocities of the ions in the gases at predetermined alternating current frequencies in very specific ratios, in particular that the distance between the discharge and counter electrodes at a predetermined frequency is relative to the flow velocity of the gas or the drift velocity of the ions in the gas is in a very specific ratio, in particular that the smallest of these velocities is greater or comparable to the product of the frequency and the distance of the discharge from the counterelectrode.

Eine vorzugsweise-Ausführungsform der Vorrichtung hat eine Anzahl von Gebläsestufen hintereinander angeordnet, wobei es durch die Abstimmung der Elektrodenabstände und der Strömungsgeschwindigkeit der Gase bzw. der Driftgeschwindigkeit der Ionen zu-einem Resonanzeffekt kommt, der höhere Gebläseleistungen bzw. den Aufbau einer größeren Druckdifferenz gestattet.A preferred embodiment of the device has a number of blower stages arranged one behind the other, whereby the coordination of the electrode spacings and the flow velocity of the gases or the drift velocity of the ions leads to a resonance effect which permits higher blower outputs or the establishment of a larger pressure difference.

Schließlich wird die an vierter Stelle genannte Aufgabe durch die Erfindung dadurch gelöst, daß unipolar aufgeladenes Flüssigkeitsaerosol durch eine an sich bekannte unter Hochspannung stehende Düse oder einer oder mehrerer Düsen mit nachgeschalteter Entladungsstrecke erzeugt wird und durch die Geometrie von unter Hochspannung stehender Düse bzw. Aufladungselektrode und einer geeigneten Gegenelektrode auf Erdpotential gezwungen wird, vorzugsweise in eine Richtung oder zumindest in Richtung eines Kegels mit dem Öffnungswinkel kleiner als 90° zu wandern, insbesondere dann, wenn die durch eine Düse vorgegebene Richtung und Energie der Flüssigkeitstropfen aufgezehrt ist, wobei das Elektroaerosol eine Strecke von mindestens 20 bis 30 mm und eine Potentialdifferenz von 10 bis 30 kV, vorzugsweise 15 bis 25 kV zur Verfügung hat, um auf dem Weg zur stromabwärts'liegenden Gegenelektrode entsprechend große Luftmengen mitnehmen zu können.Finally, the fourth-mentioned object is achieved by the invention in that unipolar charged liquid aerosol is generated by a known high-voltage nozzle or one or more nozzles with a downstream discharge path and by the geometry of the high-voltage nozzle or charging electrode and a suitable counterelectrode is forced to earth potential, preferably to move in one direction or at least in the direction of a cone with an opening angle of less than 90 °, in particular when the direction and energy of the liquid drops, which is predetermined by a nozzle, is consumed, the electro-aerosol being a stretch of at least 20 to 30 mm and a potential difference of 10 to 30 kV, preferably 15 to 25 kV, in order to be able to take along correspondingly large amounts of air on the way to the downstream counter electrode.

Ist die zu zerstäubende Flüssigkeit elektrisch leitend oder will man aus einem anderen Grund vermeiden, die Düse auf Hochspannungspotential zu legen, so kann erfindungsgemäß auch Düse bzw. Aufladungselektrode auf Erdpotential, die Gegenelektrode dagegen auf Hochspannungspotential liegen.If the liquid to be atomized is electrically conductive or if for another reason you want to avoid placing the nozzle at high voltage potential, then according to the invention the nozzle or charging electrode can also be at earth potential, while the counter electrode can be at high voltage potential.

Die Leistungsaufnahme eines solchen Aerosolgebläses besteht im wesentlichen in der Erzeugung der Hochspannung bei einem bestimmten Strom, der die Anzahl der wandernden Ionen vorgibt. Geht man nun durch die Bildung des Elektroaerosols sicher, daß jedes Ion schon bei seiner Bildung auf einem Flüssigkeitstropfen sitzt, so ist für die Wanderung der Ladung zur Gegenelektrode eine maximale innere Luftreibung und damit ein optimaler Wirkungsgrad sichergestellt.The power consumption of such an aerosol blower essentially consists in the generation of the high voltage at a specific current, which specifies the number of migrating ions. If the formation of the electro-aerosol ensures that each ion sits on a drop of liquid as it is being formed, maximum internal air friction and thus optimum efficiency are ensured for the charge to migrate to the counter electrode.

Die einzelnen Erfindungsgegenstände sind in der Zeichnung an Hand-von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 die geometrische Anordnung und das Schaltschema einer besonderen Ausführungsform der zuerst erwähnten Erfindung und Fig. 2 eine Ausschnittsvergrösserung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung mit angedeutetem Verlauf der Feldlinien..Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der an zweiter Stelle genannten Erfindung schematisch. Die Fig. 4 und 5 zeigen einen schematischen Vorschlag für eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei einerseits schematisch die Konzentration positiver und negativer Ionen zum Zeitpunkt der größten Feldstärke in einer Serienschaltung von aus Drähten bestehenden Gebläsestufen und anderseits die Anordnung dieser Drähte und ihre elektrische Anspeisung dargestellt sind.The individual subjects of the invention are illustrated in more detail in the drawing using exemplary embodiments. 1 shows the geometric arrangement and the circuit diagram of a particular embodiment of the first mentioned invention and Fig. 2 is an enlarged detail of the arrangement shown in Fig. 1 with an indicated course of the field lines .. Fig. 3 schematically shows a preferred embodiment of the invention mentioned in the second place. 4 and 5 show a schematic proposal for a device according to the invention, wherein on the one hand the concentration of positive and negative ions at the time of the greatest field strength in a series connection of fan stages consisting of wires and on the other hand the arrangement of these wires and their electrical supply are shown.

In Fig. 1 werden die im Schnitt gezeigten Entladungsdrähte 11 durch die Hochspannungsquelle 12 etwa auf ein Potential von 12 kVgebracht. Im Luftstrom abwärts sind geerdete Platten 13 und isoliert angebrachte, mit keinem definierten Potential elektrisch verbundene, auf Hochspannung von etwa 3 kV stehende Abscheideplatten 14 abwechselnd angeordnet.In Fig. 1, the discharge wires 11 shown in section are brought to a potential of about 12 kV by the high voltage source 12. Grounded plates 13 and insulated mounted separator plates 14, which are electrically connected to no defined potential and are at a high voltage of approximately 3 kV, are alternately arranged in the air flow downwards.

In Fig. 2 sieht man eine Ausschnittsvergrößerung des in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiels mit einem angedeuteten Feldlinienverlauf, aus dem die Wirkungsweise der Erfindung ersehen werden kann. Die Feldlinien verlaufen von dem Entladungsdraht 11 zu den geerdeten : Abscheideplatten 13. Die isoliert angeordnete Abscheideplatte 14 wird solange mit ihrer dem Entladungsdraht 11 nächstliegenden Kante 15 Feldlinien anziehen, solange ihr Potential unter dem an der Stelle 15 herrschenden Potential ohne Abscheideplatte 14 ist. Entlang. dieser Feldlinien werden auch vön dem Entladungsdraht 11 ausgehende Ionen die Platte 14 treffen und solange aufladen, bis ihre Kante 15 beginnt, die von dem Entladungsdraht ausgehenden Feldlinien abzustoßen. Diese Platte 14 wird nun so lange ihr Potential halten, bis einige in Minderheit' vorliegende Ionen der anderen Polarität sie so weit entladen haben, daß sie wieder gezwungen ist, sich über die dem Entladungsdraht nächstliegenden Punkte 15 wieder aufzuladen. Durch diesen Regelmechanismus ist die Abscheideplatte 14 bestrebt, ihr Potential genau auf dem Wert zu halten, der an der Stelle 15 herrscht, wenn die Platte 14 entfernt ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, durch die Wahl des Abstandes der Platte 14 zum Draht 11 die Abscheidespannung in einem sehr großen Intervall, etwa zwischen 2 kV und 10 kV vollkommen frei einzustellen.FIG. 2 shows an enlarged detail of the exemplary embodiment described in FIG. 1 with an indicated field line course, from which the mode of operation of the invention can be seen. The field lines run from the discharge wire 11 to the grounded: separator plates 13. The isolated separator plate 14 will attract 15 field lines with its edge closest to the discharge wire 11 as long as its potential is below the potential prevailing at point 15 without a separator plate 14. Along. of these field lines will also hit the plate 14 from ions coming from the discharge wire 11 and charge until their edge 15 begins to repel the field lines coming from the discharge wire. This plate 14 will now hold its potential until some minority ions of the other polarity have discharged it to such an extent that it is again forced to pass over the points 15 closest to the discharge wire charge. By means of this regulating mechanism, the separating plate 14 endeavors to keep its potential exactly at the value which prevails at the point 15 when the plate 14 is removed. This makes it possible to set the separation voltage completely freely in a very large interval, for example between 2 kV and 10 kV, by selecting the distance between the plate 14 and the wire 11.

Die erfindungsgemäße Vereinfachung des elektrostatischen Luftfilters arbeitet ebenfalls zufriedenstellend, wenn es sich dabei um einen Naß-Elektrofilter handelt, bei dem die Ionen über ein elektrisch aufgeladenes Flüssigkeitsaerosol in die Luft abgegeben werden.The simplification of the electrostatic air filter according to the invention also works satisfactorily if it is a wet electrostatic precipitator in which the ions are released into the air via an electrically charged liquid aerosol.

Arbeitsspannungen für die isoliert angeordneten Abscheideplatten in der Nähe und unter 2 kV sind leichter zu erreichen, wenn als zusätzliche Stabilisierung zwischen diesen Platten und der Erdung eine Funkenstrecke eingerichtet wird.Working voltages for the isolated separator plates in the vicinity and below 2 kV are easier to achieve if a spark gap is set up as additional stabilization between these plates and the ground.

Die in dieser Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmenarbeiten grundsätzlich auch dann, wenn eine Potentialspiegelung durchgeführt wird, d.h., daß die Entladungselektrode sich auf Erdpotential befindet und das entsprechende elektrische Feld dadurch aufgebracht wird, daß sich nun die in die Abscheideplatten integrierten Gegenelektroden auf Hochspannungspotential befinden. Die die Entladung hervorrufende hohe Feldstärke entsteht auch in diesem Fall um die Entladungselektroden, die zu diesem Zweck eine besondere Formgebung aufweisen, wie etwa Draht, Spitze etc. Dabei ist nur zu berücksichtigen, daß die Ionen jetzt eine gegenpolige Polarität besitzen und die isoliert angebrachten Platten nicht nur nicht aufladen dürfen, sondern daß sich diese mit Hilfe der jetzt sehr seltenen gleichpoligen Ionen so aufladen müssen, daß ihr Potential in die Nähe der unter Hochspannung stehenden Abscheideplatten gelangt. Dieser Mechanismus funktioniert im Prinzip, man kann ihn jedoch durch eine Entladungsstrecke zwischen den beiden verschiedenartigen Gattungen von Abscheideplatten unterstützen.The measures proposed in this invention basically also work when a potential reflection is carried out, that is to say that the discharge electrode is at earth potential and the corresponding electric field is applied in that the counterelectrodes integrated in the separating plates are now at high voltage potential. The high field strength causing the discharge also arises in this case around the discharge electrodes, which have a special shape for this purpose, such as wire, tip, etc. It only has to be taken into account that the ions now have opposite polarity and the insulated plates not only not allowed to charge, but that they have to be charged with the now very rare homopolar ions so that their potential comes close to the high-voltage separating plates. This mechanism works in principle, but it can be supported by a discharge path between the two different types of separator plates.

Gemäß Fig. 3 sind in entsprechenden Aussparungen der geerdeten Abscheideplatten 21 Drähte 22 so eingelassen, daß sie ebenfalls Erdpotential aufweisen. Dies geschieht am einfachsten durch Anpunkten 23 mit einer Punktschweißmaschine. Diese Drähte 22 liegen somit parallel zu den unter Hochspannung stehenden Abscheideplatten 24. Da es für das elektrische Feld am Draht 22 keinen Unterschied macht, ob ein Draht auf negativer Hochspannung einer geerdeten Platte gegenüberliegt oder ein geerdeter Draht einer unter positiver Hochspannung stehenden-Platte gegenüberliegt, so werden an diesem geerdeten Draht 22 negative Ionen erzeugt, die dann bevorzugt mit der Luft die Abscheideplatten verlassen, wenn die positiven Platten 24 in Strömungsrichtung gesehen auf der Höhe des Drahtes 22 oder wie in der Zeichnungsfigur 3 dargestellt ist, unmittelbar nach der Höhe des Drahtes 22 enden. Der Ionisationsteil ist in Fig. 3 nicht dargestellt. Er besteht üblicherweise aus dünnen, unter Hochspannung stehenden Drähten.According to FIG. 3, wires 22 are embedded in corresponding recesses in the earthed separating plates in such a way that they also have earth potential. The easiest way to do this is through points 23 with a spot welding machine. These wires 22 are therefore parallel to the high-voltage separating plates 24. Since it makes no difference to the electrical field on the wire 22 whether a wire at negative high voltage is opposite an earthed plate or an earthed wire is opposite a plate under positive high voltage, negative ions are generated on this grounded wire 22, which then preferably leave the separating plates with the air when the positive plates 24 are seen at the height of the wire 22 in the flow direction or, as shown in the drawing figure 3, immediately after the height of the wire 22 ends. The ionization part is not shown in Fig. 3. It usually consists of thin, high-tension wires.

Die Menge der gebildeten negativen Ionen kann bei vorgegebener Plattenspannung entweder durch den Drahtdurchmesser oder durch die Breite der Aussparung oder durch beides bestimmt werden. Aber auch die Lage der Endkante der positiven Platte bestimmt neben der Menge der austretenden Ionen die.Menge der gebildeten Ionen.The amount of negative ions formed can be determined for a given plate voltage either by the wire diameter or by the width of the recess or by both. However, the position of the end edge of the positive plate also determines the quantity of ions formed in addition to the amount of ions emerging.

Gemäß Fig. 4 besteht eine weitere erfindungsgemäße Variante aus seitlich versetzten, aufeinanderfolgend angeordneten dicken Drähten 25 und dünnen Drähten 26, die, in Strömungsrichtung gesehen, in gleichen Abständen a angeordnet sind. Elektrisch befindet sich paarweise jeweils ein dicker und ein dünner Draht auf dem gleichen Potential, wobei funktionsgemäß diese Paare abwechselnd an den beiden Ausgängen einer Wechselstromquelle hoher Spannung liegen, sodaß.die Gegenelektrode 27 der vorangehenden Stufe identisch ist mit der Hilfselektrode der' folgenden Stufe, die nur sicherzustellen hat, daß sich die Ionen nur in eine Richtung bewegen. Die dünnen Drähte 26 sind die Entladungselektroden, an denen sich abwechselnd positive und negative Ionen bilden. Die Wellenlinie 28 gibt etwas schematisch die Konzentration der positiven (über der Achse 29) und der negativen Ionen (unter der Achse 29) nach längerem Betrieb an, wobei im fortlaufenden Wellenzug weder die auf die Gegenelektrode treffenden Ionen noch die neu gebildeten berücksichtigt wurden, wie dies nur andeutungsweise in der strichlierten Linie 30 der Fall ist.4, a further variant according to the invention consists of laterally offset, successively arranged thick wires 25 and thin wires 26, which, viewed in the direction of flow, are arranged at equal intervals a. Electrically, a thick and a thin wire are in pairs at the same potential, these pairs being functionally connected to the two outputs of an alternating current source of high voltage, so that the counter electrode 27 of the preceding stage is identical to the auxiliary electrode of the 'following stage, which only has to ensure that the ions only move in one direction. The thin wires 26 are the discharge electrodes, on which positive and negative ions alternate. The wavy line 28 shows somewhat schematically the concentration of the positive (above the axis 29) and the negative ions (below the axis 29) after prolonged operation, whereby neither the ions hitting the counterelectrode nor the newly formed ones were taken into account in the continuous wave train, as this is only hinted at in the dashed line 30.

Gemäß Fig. 5 werden solche Gebläsestufen durch Anordnung neben- und hintereinander zu einem Netz von verschieden dicken Drähten zu einem großen Gebläse zusammengestellt, wie dies im Schnitt normal zu den Drähten dargestellt ist. Die Abstände aller Drähte sind in der Projektion auf die Strömungsrichtung 31 gleich groß und betragen a cm.According to FIG. 5, such blower stages are arranged side by side and one behind the other to form a network of wires of different thicknesses to form a large blower, as is shown in the normal section of the wires. The distances of all wires are the same in the projection onto the flow direction 31 and are a cm.

Soll nun der in Fig. 4 gezeigte Wellenzug stimmen und hat die Wechselstromquelle 32 die Frequenz f Hertz, so gilt für die Strömungsgeschwindigkeit des Gases v v = 4af.If the wave train shown in FIG. 4 is to be correct and the alternating current source 32 has the frequency f Hertz, then the flow velocity of the gas is vv = 4a f .

Weicht die Driftgeschwindigkeit der Ionen im Gas von der Strömungsgeschwindigkeit des Gases, gemessen im gleichen Koordinatensystem, stark ab, so ist unter v natürlich die Driftgeschwindigkeit zu verstehen. Diese ist dann auch nicht für alle Ionen gleich, da diese sich an verschiedene Gase anlagern und verschieden stark hydratisieren und/oder an Staubteilchen anlagern,sodaßdann unter v eine mittlere Driftgeschwindigkeit verstanden werden soll.If the drift velocity of the ions in the gas deviates greatly from the flow velocity of the gas, measured in the same coordinate system, then of course v is to be understood as the drift velocity. This is then also not the same for all ions, since these accumulate on different gases and hydrate to different extents and / or accumulate on dust particles, so that v is understood to mean an average drift speed.

Claims (14)

1. Elektrostatischer Luftfilter mit einem Ionisationsteil und einem Abscheideteil, der sich aus abwechselnd unter Hochspannung stehenden und geerdeten Abscheideplatten zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Hochspannung stehende Gattung der Abscheideplatten (14) vollkommen isoliert befestigt ist und mit keinem definierten Potential leitend verbunden ist, außer vorzugsweise mit weiteren Platten der gleichen Gattung, und daß die Hochspannung dieser Platten nur durch ihre Lage und ihren Abstand zu den Entladungselektroden (11) des Ibnisationsteiles bestimmt ist.1. Electrostatic air filter with an ionization part and a separating part, which is composed of alternating high-voltage and grounded separating plates, characterized in that the high-voltage type of separating plates (14) is fastened in a completely insulated manner and is not conductively connected to any defined potential, except preferably with other plates of the same genus, and that the high voltage of these plates is only determined by their position and their distance from the discharge electrodes (11) of the ibnisation part. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisationsteil elektrisch geladenes Aerosol aus einer verdunstenden oder nicht verdunstenden Flüssigkeit herstellt.2. Device according to claim 1, characterized in that the ionization part produces electrically charged aerosol from an evaporating or non-evaporating liquid. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isoliert befestigten Abscheideplatten (14) über eine Funkenstrecke zusätzlich stabilisiert werden, die zwischen diesen Platten und dem Erdpotential eingerichtet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the isolated attached separator plates (14) are additionally stabilized via a spark gap which is set up between these plates and the earth potential. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Entladungselektroden auf Erdpotential und die vormals geerdeten Abscheideplatten auf Hochspannungspotential befinden, während sich an der Schaltung und der Anordnung der isoliert angebrachten'Abscheideplatten nichts ändert.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the discharge electrodes are at ground potential and the previously grounded separator plates at high voltage potential, while nothing changes in the circuit and the arrangement of the insulated 'separator plates. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten Platten (13) einen größeren Abstand von der Entladungselektrode (11) aufweisen, als die unter Hochspannung stehenden Abscheideplatten (14).5. The device according to claim 4, characterized in that the insulated plates (13) have a greater distance from the discharge electrode (11) than the high-voltage separating plates (14). 6.' Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke zwischen den isoliert angebrachten und den unter Hochspannung stehenden Abscheideplatten (14) eingerichtet ist.6. ' Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the spark gap is set up between the insulated plates and the high-voltage separating plates (14). 7. Vorrichtung zur Anreicherung der Luft mit negativen Ionen bzw. negativem Aerosol bei elektrostatischen Luftfiltergeräten mit positiven und geerdeten Abscheideplatten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den auf positiver Hochspannung stehenden Abscheideplatten (24) und parallel zu ihnen Drähte (22) gespannt sind, die in der Nähe oder auf Erdpotential liegen und bevorzugt am Ende der Abscheideplatten in Strömungsrichtung gesehen angeordnet sind.7. Device for enriching the air with negative ions or negative aerosol in electrostatic air filter devices with positive and grounded separating plates, characterized in that between the separating plates (24) which are at a positive high voltage and wires (22) parallel to them are tensioned in close to or at earth potential and are preferably arranged at the end of the separator plates as seen in the direction of flow. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geerdeten Drähte (22) in Aussparungen der Erdungsplatten (21) angeordnet und an ihnen befestigt sind.8. The device according to claim 7, characterized in that the grounded wires (22) are arranged in recesses in the grounding plates (21) and attached to them. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geerdeten Drähte (22) an vorspringenden Nasen der Erdungsplatten (21), -in Strömungsrichtung gesehen, an deren Ende und an ihnen befestigt sind.9. The device according to claim 7, characterized in that the earthed wires (22) on projecting lugs of the grounding plates (21), seen in the direction of flow, at the end and attached to them. 10. Vorrichtung zur Erzeugung einer gerichteten Strömung eines gasförmigen Mediums, z.B. eines Luftstromes durch elektrostatische Kräfte, die auf Gasionen wirken, dadurch gekennzeichnet, daß die dazu notwendige Gegenelektrode, Entladungselektrode und vorzugsweise Hilfselektrode, die an sich bekannt sind, mit unter hoher Spannung stehendem Wechselstrom.betrieben werden können, da.diese Elektroden in Strömungsrichtung gesehen in Abständen angeordnet sind, die zueinander und zu den Strömungsgeschwindigkeiten der Gase bzw. den Driftgeschwindigkeiten der Ionen in den Gasen bei vorgegebenen Wechselstromfrequenzen in ganz bestimmten Verhältnissen stehen, insbesondere daß der Abstand zwischen Entladungs- und Gegenelektrode bei vorgegebener Frequenz zu der Strömungsgeschwindigkeit des Gases bzw. der Driftgeschwindigkeit der Ionen in dem Gas in einem ganz bestimmten Verhältnis steht, insbesondere, daß die kleinste dieser Geschwindigkeiten größer oder vergleichbar dem Produkt aus Frequenz und Abstand der Entladungs- zur_Gegenelektrode ist.10. Device for generating a directional flow of a gaseous medium, for example an air flow by electrostatic forces acting on gas ions, characterized in that the counter electrode, discharge electrode and preferably auxiliary electrode which are known per se and which are known per se with high-voltage alternating current .can be operated since these electrodes are arranged in the flow direction at intervals which are in specific relationships to one another and to the flow velocities of the gases or the drift velocities of the ions in the gases at predetermined alternating current frequencies, in particular that the distance between discharge and counter electrode at a predetermined frequency to the flow speed of the gas or the drift speed of the ions in the gas is in a very specific ratio, in particular that the smallest of these speeds is greater or comparable to the product of the frequency and distance of the discharge electrode from the counter electrode. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Gebläsestufen hintereinander und vorzugsweise auch nebeneinander angeordnet werden, wobei alle Elektroden der Vorrichtung in Strömungsrichtung gesehen zueinander und zu den entsprechenden Strömungs- bzw. Driftgeschwindigkeiten bei vorgegebener Wechselstromfrequenz ganz bestimmte, sich periodisch wiederholende Verhältnisse der Abstände aufweisen, insbesondere, daß die Abstände von sich wiederholenden Funktionselementen in Strömungsrichtung gesehen, multipliziert mit der Wechselstromfrequenz kleiner oder vergleichbar der mittleren Strömungsgeschwindigkeit des Gases bzw. der mittleren Driftgeschwindigkeit der Ionen im Gas sind, wobei für nicht unmittelbar benachbarte Gebläsestufen ein jeweils ganzzahliges Vielfaches der Geschwindigkeit steht.11. The device according to claim 10, characterized in that a number of fan stages are arranged one behind the other and preferably also next to each other, all electrodes of the device seen in the direction of flow to each other and to the corresponding flow or drift speeds at a given AC frequency very specific, periodically repeating Ratios of the distances have, in particular that the distances of repeating functional elements in the flow direction, multiplied by the alternating current frequency, are smaller or comparable to the mean flow velocity of the gas or the mean drift velocity of the ions in the gas, an integer in each case for blower stages which are not immediately adjacent A multiple of the speed. 12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungselektroden, vorzugsweise aus dünnen Drähten, und die Gegenelektroden, vorzugsweise aus dicken Drähten bestehend, in Strömungsrichtung gesehen aufeinanderfolgend und vorzugsweise in gleichen Abständen angeordnet sihd, wobei beide-Sorten von Elektroden gegeneinander seitlich versetzt sein können und wobei jeweils ein dicker und ein dünner Draht paarweise am gleichen Potential liegen und diese Paare funktionsgemäß abwechselnd auf den beiden Ausgängen einer Wechselstromquelle hoher Spannung liegen, sodaß die Gegenelektrode der vorhergehenden Stufe identisch mit der Hilfselektrode der folgenden Stufe ist.12. Device according to claims 10 and 11, characterized in that the discharge electrodes, preferably made of thin wires, and the counter electrodes, preferably consisting of thick wires, are arranged in the flow direction successively and preferably at equal intervals, both types of electrodes being arranged can be laterally offset from each other and where a thick and a thin wire are in pairs at the same potential and these pairs functionally alternate on the two outputs of a high voltage AC source, so that the counter electrode of the previous stage is identical to the auxiliary electrode of the following stage. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unipolar aufgeladenes Flüssigkeitsaerosol durch eine an sich bekannte unter Hochspannung stehende Düse oder einer oder mehrerer Düsen mit nachgeschalteter Entladungsstrecke erzeugt wird und durch die Geometrie von unter Hochspannung stehender Düse bzw. Aufladungselektrode und einer geeigneten Gegenelektrode auf Erdpotential gezwungen wird, vorzugsweise in eine Richtung oder zumindest in Richtung eines Kegels mit dem öffnungswinkel kleiner als 90 zu wandern, insbesondere dann, wenn die durch die Düse vorgegebene Richtung und Energie der Flüssigkeitstropfen aufgezehrt ist, wobei das Elektroaerosol eine Strecke von mindestens 20 bis 30 mm und eine Potentialdifferenz von 10 bis 30 kV, vorzugsweise 15 bis 25 kV zur Verfügung hat, um auf dem Weg zur stromabwärts liegenden Gegenelektrode entsprechend große Luftmengen mitnehmen zu können.13. The apparatus according to claim 1, characterized in that unipolar charged liquid aerosol is generated by a known high voltage nozzle or one or more nozzles with a downstream discharge path and by the geometry of the high voltage nozzle or charging electrode and a suitable counter electrode Earth potential is forced to migrate preferably in one direction or at least in the direction of a cone with an opening angle of less than 90, in particular when the direction and energy of the liquid drops predetermined by the nozzle has been consumed, the electro-aerosol being at least 20 to 30 mm and has a potential difference of 10 to 30 kV, preferably 15 to 25 kV, in order to be able to take correspondingly large amounts of air on the way to the downstream counterelectrode. 14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Düse bzw. Aufladungselektrode auf Erdpotential, die Gegenelektrode dagegen auf.Hochspannungspotential liegt.14. The apparatus according to claim 8, characterized in that the nozzle or charging electrode is at ground potential, the counter electrode, however, is at the high voltage potential.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0114178A1 (en) * 1982-12-30 1984-08-01 Nichiele Corporation Air cleaning apparatus
DE3409999A1 (en) * 1983-03-18 1984-09-20 Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo Device for producing an ion wind
EP0125379A2 (en) * 1983-05-13 1984-11-21 Endo, Keiko Air flow generating apparatus
US4689056A (en) * 1983-11-23 1987-08-25 Nippon Soken, Inc. Air cleaner using ionic wind
DE19842068A1 (en) * 1998-09-15 2000-03-16 Brand Gerhart Rosemarie Air transport system for transporting air in electrostatic fields ionizes the air and moves it between two electrodes using D.C. voltage towards gas-transmissive electrode at positive voltage
EP1033171A2 (en) * 1999-03-01 2000-09-06 Heinz Aigner Electrostatic filter, especially for cleaning exhaust air in vehicular tunnels, subterranean garages and the like
EP1948363A1 (en) * 2005-11-01 2008-07-30 Roger Gale Single stage electrostatic precipitator
WO2009059451A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Su, Jiting An electrostatic precipitator
CN106694228A (en) * 2016-11-18 2017-05-24 江苏智石科技有限公司 Air filtering device
CN109239052A (en) * 2018-10-29 2019-01-18 中国科学院上海技术物理研究所 Spacefarer's urine detection method based on liquid core waveguide Raman spectrum

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1127332B (en) * 1955-08-30 1962-04-12 Westinghouse Electric Corp Electrostatic precipitator
GB913172A (en) * 1959-02-20 1962-12-19 Guenter Hermann Wilhelm Jucho Improvements in or relating to electrostatic filters
FR1593800A (en) * 1968-12-29 1970-06-01
DE2028153A1 (en) * 1970-04-02 1971-10-14 Inst Za Aerodinamicka I Termod Electronic air filter
FR2090046A1 (en) * 1970-05-15 1972-01-14 Gourdine Systems Inc
US3638058A (en) * 1970-06-08 1972-01-25 Robert S Fritzius Ion wind generator
DE2052014A1 (en) * 1970-10-23 1972-04-27 Messerschmitt Boelkow Blohm Ion thruster
FR2282670A1 (en) * 1974-08-21 1976-03-19 Equip Climatique Regulator for ionic air conditioner - has insulating sensor tube with electrodes and control circuits for generators
DE2448979A1 (en) * 1974-10-15 1976-04-29 Licentia Gmbh Electrostatic air filter with high tension ionising electrode - has high efficiency parallel collecting plates charged at comparatively low voltage
GB2016305A (en) * 1978-03-02 1979-09-26 Pontius D H Electrostatically removing particulate material from gas

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1679532B1 (en) * 1967-10-09 1970-12-10 Berckheim Graf Von Arrangement for generating unipolar air ions

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1127332B (en) * 1955-08-30 1962-04-12 Westinghouse Electric Corp Electrostatic precipitator
GB913172A (en) * 1959-02-20 1962-12-19 Guenter Hermann Wilhelm Jucho Improvements in or relating to electrostatic filters
FR1593800A (en) * 1968-12-29 1970-06-01
DE2028153A1 (en) * 1970-04-02 1971-10-14 Inst Za Aerodinamicka I Termod Electronic air filter
FR2090046A1 (en) * 1970-05-15 1972-01-14 Gourdine Systems Inc
US3638058A (en) * 1970-06-08 1972-01-25 Robert S Fritzius Ion wind generator
DE2052014A1 (en) * 1970-10-23 1972-04-27 Messerschmitt Boelkow Blohm Ion thruster
FR2282670A1 (en) * 1974-08-21 1976-03-19 Equip Climatique Regulator for ionic air conditioner - has insulating sensor tube with electrodes and control circuits for generators
DE2448979A1 (en) * 1974-10-15 1976-04-29 Licentia Gmbh Electrostatic air filter with high tension ionising electrode - has high efficiency parallel collecting plates charged at comparatively low voltage
GB2016305A (en) * 1978-03-02 1979-09-26 Pontius D H Electrostatically removing particulate material from gas

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0114178A1 (en) * 1982-12-30 1984-08-01 Nichiele Corporation Air cleaning apparatus
DE3409999A1 (en) * 1983-03-18 1984-09-20 Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo Device for producing an ion wind
EP0125379A2 (en) * 1983-05-13 1984-11-21 Endo, Keiko Air flow generating apparatus
EP0125379A3 (en) * 1983-05-13 1985-05-15 Endo, Keiko Air flow generating apparatus
US4689056A (en) * 1983-11-23 1987-08-25 Nippon Soken, Inc. Air cleaner using ionic wind
DE19842068A1 (en) * 1998-09-15 2000-03-16 Brand Gerhart Rosemarie Air transport system for transporting air in electrostatic fields ionizes the air and moves it between two electrodes using D.C. voltage towards gas-transmissive electrode at positive voltage
EP1033171A2 (en) * 1999-03-01 2000-09-06 Heinz Aigner Electrostatic filter, especially for cleaning exhaust air in vehicular tunnels, subterranean garages and the like
EP1033171A3 (en) * 1999-03-01 2001-03-28 Heinz Aigner Electrostatic filter, especially for cleaning exhaust air in vehicular tunnels, subterranean garages and the like
EP1948363A1 (en) * 2005-11-01 2008-07-30 Roger Gale Single stage electrostatic precipitator
EP1948363A4 (en) * 2005-11-01 2011-04-27 Roger Gale Single stage electrostatic precipitator
WO2009059451A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-14 Su, Jiting An electrostatic precipitator
CN106694228A (en) * 2016-11-18 2017-05-24 江苏智石科技有限公司 Air filtering device
CN109239052A (en) * 2018-10-29 2019-01-18 中国科学院上海技术物理研究所 Spacefarer's urine detection method based on liquid core waveguide Raman spectrum

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