TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrostatischen Abscheider gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe US-A-2853151). Insbesondere bezieht sie sich auf einen
elektrostatischen Abscheider zum Sammeln eines Nebels und dergleichen, der gebildet wird, wenn
ein Kühlmittel bei Schneidvorgängen verschiedener Maschinen, wie Drehbänken und zylindrischen
Schleifplatten, verteilt wird.
STAND DER TECHNIK
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Im allgemeinen weist das Gehäuse typischer elektrostatischer Abscheider zur Aufnahme eines
Nebels und dergleichen einen oberen Einlaß zum Einleiten von Luft in das Gehäuse und einen
unteren Auslaß zum Ablassen der Luft aus dem Gehäuse auf. Der Einlaß und der Auslaß stehen
miteinander durch zylindrische Staubsammelelektroden in Verbindung, die in dem Gehäuse
senkrecht verlaufen. Die durch den Einlaß in das Gehäuse eingebrachte Luft strömt durch die
Staubsammelelektroden und wird durch den Auslaß aus dem Gehäuse abgegeben. Innerhalb jeder
Staubsammelelektrode ist eine Entladungselektrode angebracht. Wenn zwischen den
Staubsammelelektroden und den Entladungselektroden eine Spannung angelegt wird, wird
zwischen diesen ein elektrisches Gleichstromfeld entwickelt. Feine Teilchen, wie die des Nebels
und dergleichen in der Luft, die durch die Staubsammelelektroden fließt, werden durch den Einfluß
des elektrischen Gleichstromfeldes von den Innenwänden der Staubsammelelektroden angezogen
und bleiben an diesen haften. Die feinen Teilchen werden daher aus der Luft entfernt, so daß Luft,
die weniger feine Teilchen enthält, aus dem Auslaß abgegeben wird.
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Wenn sich der an den Innenwänden der Staubsammelelektroden anhaftende Nebel
zusammenballt, werden Flüssigkeitströpfchen gebildet. Die Tröpfchen fließen dann aufgrund ihres
Eigengewichtes entlang der Innenwand jeder Staubsammelelektrode nach unten und werden aus
den Staubsammelektroden durch die offenen bodenseitigen Enden derselben abgezogen. Der so
gebaute elektrostatische Abscheider wird z. B. an einer Schneidemaschine montiert und sammelt
den durch diese gebildeten Nebel.
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Wenn der Nebelgehalt der Luft jedoch hoch ist, reicht ein solcher herkömmlicher elektrostatischer
Abscheider nicht aus, um den Nebel zu sammeln, während die Luft durch die
Staubsammelelektrode fließt. Die Luft kann dann an sich noch einen merklichen Anteil des Nebels
aufweisen, wenn sie aus dem Auslaß abgegeben wird.
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Wenn ein herkömmlicher elektrostatischer Abscheider an einer Schneidemaschine montiert wird,
kann er in Abhängigkeit von der Anordnung der Schneidemaschine auch horizontal angebracht
werden. In diesem Falle erstrecken sich die Staubsammelelektroden in horizontaler Richtung, so
daß die an den Innenwänden der Staubsammelektroden haftenden Tröpfchen von den
Staubsammelelektroden nicht abgezogen werden können und sich innerhalb derselben anhäufen.
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Daher besteht ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung darin, einen elektrostatischen Abscheider
bereitzustellen, der feine Teilchen selbst dann wirksam aus der Luft entfernt, wenn der Anteil der
feinen Teilchen im Gas hoch ist.
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Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrostatischen Abscheider
bereitzustellen, der feine Teilchen, die an der Innenwand einer Staubsammelelektrode haften,
selbst dann aus dem Inneren der Staubsammelelektrode abzieht, wenn die Staubsammelelektrode
horizontal angeordnet ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Der elektrostatische Abscheider gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsdurchgang über mindestens eine Führungsöffnung auch mit der Einlaßkammer
verbunden ist, damit ein Teil des Gases, das durch die Staubsammelelektrode fließt, in den
Führungsdurchgang einströmen und von diesem über die Führungsöffnung direkt in die
Einlaßkammer zurückkehren kann. Der Verbindungsabschnitt ist mit einem Führungsdurchgang
verbunden, der das Einführen des Gases aus dem Inneren der Staubsammelelektrode in die
Einlaßkammer zuläßt. Wenn das Gas durch die Einlaßkammer in die Staubsammelelektroden
eingeführt wird, wird zwischen den Staubsammelelektroden und den Entladungselektroden eine
Spannung angelegt, um ein elektrisches Gleichstrom-Feld zu entwickeln. Das elektrische Feld
bewirkt, daß die feinen Teilchen in dem Gas, das durch die Staubsammelelektroden strömt, von
den Innenwänden der Staubsammelelektroden angezogen werden und an diesen haften bleiben.
Ein Teil des Gases, aus dem die feinen Teilchen innerhalb der Staubsammelelektroden abgezogen
wurden, wird durch die Verbindungsabschnitte und den Führungsdurchgang in die Einlaßkammer
eingebracht. In der Einlaßkammer wird das vom Führungsdurchgang eingebrachte Gas mit dem
von der Außenseite des Gehäuses neu einströmenden Gas vermischt, um den Gehalt der feinen
Teilchen im Gas zu verringern, das in das Innere der Staubsammelelektroden eingebracht wurde.
Es ist somit möglich, die feinen Teilchen selbst dann wirksam aus dem Gas abzuziehen, wenn der
Gehalt der feinen Teilchen in dem in die Einlaßkammer eingeführten Gas steigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen elektrostatischen Abscheider gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 ist ein Querschnitt durch rechteckige Rohre, die in der ersten Ausführungsform verwendet
werden;
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Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine modifizierte Form der rechteckigen Rohre bei der ersten
Ausführungsform;
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Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen elektrostatischen Abscheider gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 5 ist ein Querschnitt durch rechteckige Rohre, die bei der zweiten Ausführungsform verwendet
werden;
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Fig. 6 ist eine Perspektivansicht der in Fig. 5 gezeigten rechteckigen Rohre, und
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Fig. 7 ist ein Vertikalschnitt durch eine modifizierte Form der rechteckigen Rohre bei der zweiten
Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 und 2 beschrieben.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein elektrostatischer Abscheider 1 ein rechteckiges Gehäuse 2. Eine
flache Platte 3 erstreckt sich horizontal von einem unteren Abschnitt einer Innenwand des
Gehäuses 2. Das Gehäuse 2 weist eine Einlaßkammer 4 unter der flachen Platte 3 auf, um ein
Gas, wie Luft, das einen Nebel und dergleichen enthält, aufzunehmen. An einer bodenseitigen
Wand der Einlaßkammer 4 sind ein Einlaß 5, der als eine Leitung ausgebildet ist, die das
Einströmen der Luft mit Nebel und dergleichen zuläßt, und eine Auslaßöffnung 6 angebracht, die
ebenfalls als eine Leitung zum Abgeben des vom elektrostatischen Abscheider 1 gesammelten
Nebels und dergleichen ausgebildet ist. An einem unteren Ende des Einlasses 5 ist ein Flansch 7
vorgesehen, um zuzulassen, daß der elektrostatische Abscheider 1 ohne weiteres an
verschiedenen Maschinen, wie z. B. einer Schneidemaschine, die den Nebel und dergleichen
erzeugt, montiert werden kann.
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Ein zylindrischer Staubsammler 9 eines Filters 8 ist am Einlaß 5 in der Einlaßkammer 4
angebracht. Der zylindrische Staubsammler 9 besteht aus einer Vielzahl hohler Zylinder, die
koaxial angeordnet und um 90 Grad zueinander versetzt mit Luftschlitzen versehen sind. Wenn ein
nicht dargestelltes Gebläse bei verschiedenen Maschinen so betätigt wird, daß es Luft mit dem
Nebel und dergleichen vom Einlaß 5 zur Einlaßkammer 4 leitet, strömt die Luft vom Inneren des
zylindrischen Staubsammlers 9 zu seiner Außenseite. Dies führt dazu, daß der zylindrische
Staubsammler 9 Staub- oder Nebelteilchen mit einem relativ großen Durchmesser aus der Luft
entfernt.
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Die flache Platte 3 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 10 auf. Eine Vielzahl von rechteckigen
Rohren 11, die als Staubsammelelektroden dienen, sind so angeordnet, daß sie sich vertikal über
die Durchgangsöffnung 10 hinaus erstrecken, und bestehen aus Aluminium oder einem anderen
leitfähigen Werkstoff. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist jedes rechteckige Rohr 11 einen
quadratischen Querschnitt auf. Die rechteckigen Rohre (bei dieser Ausführungsform neun Rohre)
11 sind in einer Anordnung aus drei vertikalen Reihen und drei horizontalen Reihen so angebracht,
daß sie eine gitterartige Rohranordnung mit einem quadratischen Querschnitt bilden, und sie sind
miteinander verschweißt. An einem Boden der Rohranordnung ist eine Platte 12 entlang einem
Umfang der Rohranordnung angeschweißt. Das Innere jedes rechteckigen Rohres 11 steht mit der
Durchgangsöffnung 10 in Verbindung, indem die Platte 12 am oberen Ende der flachen Platte 3
mittels eines nicht gezeigten Dichtungs- oder Isolierelementes befestigt wird. Die rechteckigen
Rohre 11 sind außerdem mit einer Stromquelle 17 verbunden und negativ (-) geladen.
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Von der Innenwand des Gehäuses 2 läuft eine Manschette 13 bis zu der in der Mitte des
Gehäuses 2 angebrachten Rohranordnung. Eine Innenkante der Manschette 13 ist mittels eines
nicht dargestellten Dichtungs- oder Isolierelementes an der oberen Außenfläche der aus den
Rohren 11 gebildeten Rohranordnung befestigt. Unterhalb der Manschette 13 ist ein
Führungsdurchgang 14 zwischen dem Gehäuse 2 und der aus den Rohren 11 gebildeten
Rohranordnung festgelegt. Der Führungsdurchgang 14 steht über eine Vielzahl von
Führungsöffnungen 15, die durch die Platte 12 und die flache Platte 3 laufen, in Verbindung mit der
Einlaßkammer 4. Jede Führungsöffnung 15 ist als Führungselement ausgebildet. Wie in den
Fig. 1 und 2 gezeigt, sind auch vier vertikale Schlitze 16 an vier Ecken der aus den Rohren 11
bestehenden Rohranordnung ausgebildet, um das Innere der rechteckigen Rohre 11 mit dem
Führungsdurchgang 14 zu verbinden.
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Oben auf den rechteckigen Rohren 11 ist eine Klammer 20 befestigt. Oben auf der Klammer 20 ist
eine flache Anodenplatte 21 angebracht und mit der Stromquelle 17 verbunden, um positiv
aufgeladen zu werden. Die gesamte Fläche der Anodenplatte 21, einschließlich ihrer oberen und
unteren Flächen, ist mit einer Isolierschicht 22 bedeckt, die aus Nylonharz oder einem anderen
geeigneten Werkstoff besteht, so daß die rechteckigen Rohre 11 und die Anodenplatte 21 wirksam
voneinander isoliert sind. Elektrodenzapfen 23, die als Entladungselektroden dienen, sind mit der
Anodenplatte 21 verbunden. Jeder Elektrodenzapfen 23 erstreckt sich vertikal in einem
entsprechenden rechteckigen Rohr 11 und dient als Entladungselektrode, die von den
Innenwänden des rechteckigen Rohrs 11 umgeben ist. Die Elektrodenzapfen 23 sind, wie auch die
Anodenplatte 21, positiv geladen. Die Anodenplatte 21 weist eine Vielzahl von
Durchgangsöffnungen 24 auf.
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Wenn zwischen den Elektrodenzapfen 23 und den rechteckigen Rohren 11 eine Spannung von
etwa 10.000 Volt aus der Stromquelle 17 angelegt wird, wird ein starkes elektrisches Gleichstrom-
Feld zwischen den positiv geladenen Elektrodenzapfen 23 und den Innenwänden der negativ
geladenen, rechteckigen Rohre 11 entwickelt. Das elektrische Gleichstrom-Feld erzeugt eine
Wolke von positiven Ionen, die aus den Elektrodenzapfen 23 an die rechteckigen Rohre 11
abgegeben werden. Wenn die Luft mit dem Nebel und dergleichen in die rechteckigen Rohre 11
eingeführt wird, wird daher der Nebel unter dem Einfluß der Wolke aus positiven Ionen positiv
geladen. Der Nebel wird unter Coulombschen Kräften, die durch das elektrische Gleichstrom-Feld
erzeugt werden, von den Innenwänden der rechteckigen Rohre 11 angezogen und bewegt sich auf
diese zu. Der Nebel wird elektrisch neutralisiert, wenn er an den Innenwänden der rechteckigen
Rohre 11 anhaftet, und wird zu Flüssigkeitströpfchen. Die Tröpfchen fließen entlang der
Innenwände der rechteckigen Rohre 11 nach unten und werden gesammelt.
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Das Gehäuse 2 weist ein nicht gezeigtes, offenes Ende oberhalb der Manschette 13 auf. Das
offene Ende ist mit einem Deckel 25 verschlossen, um eine Auslaßkammer 26 oberhalb der
Manschette 13 und der rechteckigen Rohre 11 im Gehäuse 2 zu bilden. Die Auslaßkammer 26 ist
dazu vorgesehen, die Luft, aus welcher der Nebel und dergleichen abgezogen wurde, abzugeben.
Auslässe 27 sind auf einem oberen Abschnitt einer Außenfläche der Auslaßkammer 26
ausgebildet, um das Ablassen der durch den elektrostatischen Abscheider 1 gereinigten Luft
zuzulassen. Die Manschette 13 weist Überdrucköffnungen 13a auf, um den Führungsdurchgang 14
mit der Auslaßkammer 26 zu verbinden. Die gesamte offene Fläche der Überdrucköffnungen 13a
für die Auslaßkammer 26 ist kleiner als die der Führungsöffnungen 15 für die Einlaßkammer 4.
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Als nächstes sei der Betrieb des so gebauten elektrostatischen Abscheiders 1 beschrieben:
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Luft mit dem Nebel und dergleichen wird durch den Einlaß 5 und den ersten Filter 8 in die
Einlaßkammer 4 eingeleitet. Die Luft fließt dann durch die Durchgangsöffnung 10 in die
rechteckigen Rohre 11. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn zwischen den Elektrodenzapfen 23 und
den rechteckigen Rohren 11 eine Spannung angelegt wird, ein elektrisches Gleichstrom-Feld
zwischen den Elektrodenzapfen 23 und den rechteckigen Rohren 11 entwickelt. Die feinen
Teilchen, z. B. die aus dem Nebel und dergleichen, werden unter dem Einfluß des elektrischen
Gleichstrom-Feldes von den rechteckigen Rohren 11 angezogen und haften an diesen an. Die in
den rechteckigen Rohren 11 gereinigte Luft wird dann in die Auslaßkammer 26 eingeführt. Die Luft
in der Auslaßkammer 26 wird durch die Auslässe 27 aus dem elektrostatischen Abscheider 1
abgegeben.
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Ein Teil der Luft, aus der ein hoher Anteil des Nebels und dergleichen in vier rechteckigen Rohren
11 in den Ecken der Rohranordnung abgezogen wurde, fließt durch die Schlitze 16 in den
Führungsdurchgang 14. Die Luft im Führungsdurchgang 14 wirbelt um die Rohranordnung
langsam nach unten und wird durch die Führungsöffnungen 15 in die Einlaßkammer 4 eingebracht.
Ein Teil der Luft, die in den Führungsdurchgang 14 eingeführt wurde, nachdem ein hoher Anteil
des Nebels abgezogen wurde, kann auch durch die Überdrucköffnungen 13a in die Auslaßkammer
26 fließen.
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In der Einlaßkammer 4 wird die durch den Führungsdurchgang 14 eingebrachte Luft mit einem
sehr niedrigen Gehalt des Nebels mit der durch den Einlaß 5 neu eingeführten Luft gemischt, um
den Nebelgehalt der Luft zu senken. Die Luft, die so eingestellt ist, daß sie einen niedrigen Gehalt
an Nebel und dergleichen aufweist, wird dann in die rechteckigen Rohre 11 eingeführt. Dies führt
dazu, daß, selbst wenn der Gehalt an Nebel und dergleichen in der durch den Einfaß 5 neu
eingebrachten Luft hoch ist, die Luft mit einem relativ niedrigen Gehalt an Nebel und dergleichen in
die rechteckigen Rohre 11 eingeführt wird. Eine solche Einstellung des Nebelgehaltes der Luft
ermöglicht es, daß der elektrostatische Abscheider 1 den Nebel wirksam entfernt.
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An den Innenwänden rechteckiger Rohre 11 werden Tröpfchen gebildet, wenn sich feine Teilchen,
wie die aus dem Nebel und dergleichen, zusammenballen. Die Tröpfchen fließen aufgrund ihres
Eigengewichtes entlang der Innenwand jedes rechteckigen Rohres 11 nach unten und tropfen
durch den offenen Boden jedes rechteckigen Rohres 11 in die Einlaßkammer 4. Die aus den
rechteckigen Rohren 11 in die Einlaßkammer 4 getropften Tröpfchen werden danach aus der
Auslaßöffnung 6 abgezogen, die mit der unteren Wand der Einlaßkammer 4 verbunden ist.
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Bei dieser Ausführungsform kann ein Teil der Luft, aus der der Nebel und dergleichen in dem
rechteckigen Rohren 11 abgezogen wurde, durch den Führungsdurchgang 14 in die Einlaßkammer
4 zurückgeführt und dann mit der durch den Einlaß 5 neu eingeführten Luft gemischt werden.
Daher ist es selbst dann möglich, den Nebel und dergleichen wirksam aus der Luft zu entfernen,
wenn der Gehalt an Nebel und dergleichen in der durch den Einlaß 5 neu in die Einlaßkammer 4
eingeführten Luft hoch ist, da Luft mit einem niedrigen Gehalt an Nebel und dergleichen in die
rechteckigen Rohre 11 eingeleitet wird.
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Bei dieser Ausführungsform sind auch die Überdrucköffnungen 13a vorgesehen, welche den
Führungsdurchgang 14 mit der Auslaßkammer 26 verbinden. Die gesamte offene Fläche der
Überdrucköffnungen 13a für die Auslaßkammer 26 ist kleiner als die der Führungsöffnungen 15 für
die Einlaßkammer 4. Daher kann die Luft, die nicht in die Einlaßkammer 4 eingebracht wird und im
Führungsdurchgang 14 verbleibt, in die Auslaßkammer 26 entweichen, um zu verhindern, daß Luft
im Führungsdurchgang 14 verbleibt.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben:
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Wie in Fig. 4 gezeigt, weist das Gehäuse 32 eines elektrostatischen Abscheiders 31 eine
rechteckige Form auf. Das Innere des Gehäuses 32 ist durch eine zentrale Trennwand 33, die
horizontal durch einen vertikalen Mittelpunkt des Gehäuses 32 verläuft, in einen oberen Durchgang
34 und einen unteren Durchgang 35 unterteilt. Der obere Durchgang 34 ist mit dem unteren
Durchgang 35 über einen Raum verbunden, der in der rechten Seite des Gehäuses 32 festgelegt
ist.
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In dem unteren Durchgang 35 ist eine vertikal verlaufende, flache Platte 36 ausgebildet. Auf einer
linken Seite der flachen Platte 36 ist eine Einlaßkammer 37 festgelegt. Ein Einlaß 38 ist in einer
linken Wand der Einlaßkammer 37 vorgesehen, um zuzulassen, daß Luft mit dem Nebel und
dergleichen in die Einlaßkammer 37 einströmt. Ein erster Filter 39 ist am Einlaß 38 im Inneren dar
Einlaßkammer 37 montiert. Der erste Filter 39 entfernt Staub und Nebel mit einem relativ großen
Durchmesser aus der in die Einlaßkammer 37 eingebrachten Luft.
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Die flache Platte 36 weist eine Durchgangsöffnung 40 auf. Wie bei der ersten Ausführungsform,
sind eine Vielzahl rechteckiger Rohre 41, die als Staubsammelelektroden dienen und im unteren
Durchgang 35 verlaufen, an der rechten Fläche der flachen Platte 36 mittels einer Platte 42
befestigt. Wie in den Fig. 4 bis 6 gezeigt, sind sechzehn rechteckige Rohre 41 in einer
Anordnung aus vier vertikalen Reihen und vier horizontalen Reihen angeordnet und miteinander
verschweißt, um eine Rohranordnung mit einem quadratischen Querschnitt zu bilden. Außerdem
ist, wie in Fig. 4 gezeigt, ein rechtes Ende der aus den Rohren 41 bestehenden Rohranordnung an
seiner Außenfläche an einer Innenkante einer Manschette 43 befestigt, die sich von einer
Innenwand des unteren Durchlasses 35 aus erstreckt, wie bei der ersten Ausführungsform. Ein
Führungsdurchgang 44 ist zwischen der Manschette 43 und der flachen Platte 36 horizontal sowie
zwischen dem unteren Durchgang 35 und der aus den Rohren 41 gebildeten Rohranordnung
vertikal festgelegt. Durch die Platte 42 und durch die flache Platte 36 erstreckt sich eine
Führungsöffnung 45, um die Einlaßkammer 37 mit dem Führungsdurchgang 44 zu verbinden. Der
Führungsdurchgang 44 steht auch mit einer Auslaßöffnung 44a in Verbindung, durch die der vom
elektrostatischen Abscheider 31 gesammelte Nebel und dergleichen abgezogen wird. Ferner weist
die Manschette 43 eine Überdrucköffnung 43a auf. Die Öffnung 43a läßt es zu, daß die im
Führungsdurchgang 44 verbleibende Luft in den Raum auf der rechten Seite des Gehäuses 32
entweichen kann. Ein offener Bereich der Überdrucköffnung 43a ist kleiner als der der
Führungsöffnung 45.
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Wie in Fig. 5 gezeigt, erstreckt sich ein Schlitz 46 durch benachbarte obere wie untere Wände
vertikal benachbarter rechteckiger Rohre 41 entlang der gesamten Länge der Rohre 41, um
benachbarte Rohre 41 vertikal miteinander zu verbinden. Außerdem weisen die Rohre 41 in der
untersten Reihe der Rohranordnung einen Schlitz 46a auf, der wie der Schlitz 46 in ihrer unteren
Wand ausgebildet ist. Die Schlitze 46a stehen in Verbindung mit dem Führungsdurchgang 44. Die
Schlitze 46, die eine Verbindung zwischen den vertikal benachbarten rechteckigen Rohren 41
bilden, sind abwechselnd an der rechten bzw. der linken Ecke der rechteckigen Rohre 41 in einer
Reihe der Rohre 41 ausgebildet. Jede untere Wand des rechteckigen Rohres 41 verläuft zum
Schlitz 46 oder 46a hin schräg nach unten.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, ist eine Anodenplatte 48 mittels einer Klammer 47 an den rechten Enden der
rechteckigen Rohre 41 befestigt. Ein Elektrodenzapfen 49, der als Entladungselektrode dient, ist
mit der Anodenplatte 48 verbunden und verläuft innerhalb jedes rechteckigen Rohres 41 horizontal.
Die Anodenplatte 48 weist auch eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 48a auf. Wie in Fig. 5
gezeigt, sind die rechteckigen Rohre 41 und die Elektrodenzapfen 49 mit einer Stromquelle 50
verbunden. Wenn zwischen den rechteckigen Rohren 41 und den Elektrodenzapfen 49 eine
Spannung angelegt wird, sind die rechteckigen Rohre 41 negativ geladen, während die
Elektrodenzapfen 49 positiv geladen sind.
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Die rechteckigen Rohre 41, die Anodenplatte 48, die Elektrodenzapfen 49 und der
Führungsdurchgang 44 sind ebenfalls im oberen Durchgang 34 vorgesehen. Diese Elemente
weisen die gleichen Bezugszeichen wie die gleichen im unteren Durchgang 35 vorgesehenen
Elemente auf, und sie werden nicht beschrieben, da ihre Strukturen und Anordnungen denen im
unteren Durchgang 35 ähnlich sind.
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Im Gehäuse 2 ist eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 55 auf einem Teil der Trennwand 33
ausgebildet, die sowohl dem Führungsdurchgang 44 des oberen Durchgangs 34 als auch dem
Führungsdurchgang 44 des unteren Durchgangs 35 zugewandt ist, um diese Führungsdurchgänge
44 miteinander zu verbinden. Ferner weist die Manschette 43 des oberen Durchgangs 34 die
Überdrucköffnung 43a auf, wobei ein offener Bereich der Überdrucköffnung 43a kleiner als der der
Führungsöffnung 45 ist. Ein zweiter Filter 56 ist innerhalb des oberen Durchgangs 34 auf der linken
Seite der Anodenplatte 48 angeordnet, um Gerüche aus der Luft zu entfernen, die durch den
unteren Durchgang 35 und den oberen Durchgang 34 strömt.
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Innerhalb des oberen Durchgangs 34 ist auf der linken Seite des zweiten Filters 56 eine
Auslaßkammer 57 ausgebildet. An der Auslaßkammer 57 ist ein Auslaß 58 ausgebildet, um die
Luft aus der Auslaßkammer 57 abzugeben. An einer linken Wand der Auslaßkammer 57 ist ein
Gebläse 60 montiert. Ein Propeller 61 ist an einer Abtriebswelle 59 des Gebläses 60 in der
Auslaßkammer 57 angebracht. Die durch den elektrostatischen Abscheider 31 gereinigte Luft wird
durch den Auslaß 58 aus der Auslaßkammer 57 abgegeben, wenn das Gebläse 60 angetrieben
wird. Gleichzeitig stellt das Gebläse 60 auch einen Unterdruck im unteren Durchgang 35 bereit, um
die Luft mit dem Nebel und dergleichen durch den Einlaß 38 in die Einlaßkammer 37 zu ziehen.
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Als nächstes wird die Betätigung des so konstruierten elektrostatischen Abscheiders 31
beschrieben.
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Wenn das Gebläse 60 betätigt wird, um den Propeller 61 zu drehen, wird die Luft mit dem Nebel
und dergleichen durch den Einlaß 38 in die Einlaßkammer 37 gezogen. Die in die Einlaßkammer
37 gezogene Luft fließt durch die rechteckigen Rohre 41 des unteren Durchgangs 35 und die
rechteckigen Rohre 41 des oberen Durchgangs 34 in die Auslaßkammer 57. Zwischen den
Elektrodenzapfen 49 und den rechteckigen Rohren 41 wird ein elektrisches Gleichstrom-Feld durch
Anlegen einer Spannung zwischen den Elektrodenzapfen 49 und den rechteckigen Rohren 41
erzeugt, wenn die Luft mit dem Nebel und dergleichen durch die rechteckigen Rohre 41 strömt.
Feine Teilchen, wie die des Nebels und dergleichen in der Luft, werden von den Innenwänden der
rechteckigen Rohre 41 angezogen und haften an diesen. Dies hat zur Folge, daß die gereinigte
Luft in die Auslaßkammer 57 gezogen und durch den Auslaß 58 aus dem elektrostatischen
Abscheider 31 ausgelassen wird.
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Ein Teil der Luft, aus welcher in jedem rechteckigen Rohr 41 des oberen Durchgangs 34 der Nebel
und dergleichen entfernt wurden, wird durch die Schlitze 46 und 46a, den Führungsdurchgang 44
des oberen Durchgangs 34, durch Öffnungen 55, den Führungsdurchgang 44 des unteren
Durchgangs 35 und die Führungsöffnungen 45 in die Einlaßkammer 37 eingeführt. Zudem kann die
Luft im Führungsdurchgang 44 des oberen Durchgangs 34, der nicht zur Einlaßkammer 37 hin
gerichtet ist, durch die Überdrucköffnung 43a des oberen Durchgangs 34 in die Auslaßkammer 57
entweichen. Ferner wird ein Teil der Luft, aus der der Nebel und dergleichen in den rechteckigen
Rohren 41 des unteren Durchgangs 35 entfernt wurden, durch die Schlitze 46 und 46a, den
Führungsdurchgang 44 des unteren Durchgangs 35 und die Führungsöffnungen 45 in die
Einlaßkammer 37 eingeführt. Die Luft im Führungsdurchgang 44 des unteren Durchgangs 35, die
nicht in die Einlaßkammer 37 eingeführt wird, kann durch die Überdrucköffnung 43a in den rechten
Seitenraum des Gehäuses 2 entweichen.
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In der Einlaßkammer 37 wird die Luft, aus welcher der Nebel und dergleichen entfernt wurden, mit
der durch den Einlaß 38 eingeführten Luft gemischt. Dies führt dazu, daß der Gehalt des Nebels
und dergleichen in der Luft in der Einlaßkammer 37 verringert wird, um den rechteckigen Rohren
41 des unteren Durchgangs 35 und des oberen Durchgangs 34 wie bei der ersten
Ausführungsform Luft mit einem niedrigen Gehalt an Nebel und dergleichen zuzuführen.
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Überdies wird auch die Interferenz zwischen den elektrischen Gleichstrom-Feldern verringert, da
die Schlitze 46 und 46a an der Ecke jedes rechteckigen Rohres 41 so ausgebildet sind, daß sie
eine Beeinträchtigung des Staubsammelvermögens verhindern. Zusätzlich wird der Anteil des
elektrischen Gleichstrom-Feldes, der aus den Schlitzen 46 und 46a austritt, dadurch verringert,
daß die Schlitze 46 und 46a abwechselnd in der rechten oder linken Ecke jedes rechteckigen
Rohres 41 angeordnet sind.
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Die feinen Teilchen, wie die des Nebels und dergleichen, die an den Innenwänden der
rechteckigen Rohre 41 haften, ballen sich zusammen, um Tröpfchen zu bilden. Die Tröpfchen
fließen aufgrund ihres Eigengewichtes nach unten und werden an einer inneren Bodenwand jedes
rechteckigen Rohres 41 gesammelt. Die innere Bodenwand jedes rechteckigen Rohres 41 verläuft
schräg nach unten zum Schlitz 46 oder 46a hin derart, daß die Tröpfchen, die sich der inneren
Bodenwand des rechteckigen Rohres 41 nähern, entlang der geneigten Bodenwand zu den
Schlitzen 46 oder 46a hin fließen. Somit fließen die Tröpfchen in jedem rechteckigen Rohr 41
anschließend durch den Schlitz 46 in ein anderes, unmittelbar unter diesem gelegenes
rechteckiges Rohr 41. Dann tropfen die Tröpfchen durch die Schlitze 46a der rechteckigen Rohre
41, die in der untersten Reihe der Rohranordnung angeordnet sind, um wirksam im
Führungsdurchgang 44 gesammelt zu werden.
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Wie oben beschrieben, dienen die Schlitze 46 und 46a der rechteckigen Rohre 41 bei dieser
Ausführungsform dazu, einen Teil der gereinigten Luft in den Führungsdurchgang 44 zu leiten,
sowie die Tröpfchen aus den rechteckigen Rohren 41 abzuziehen. Damit wird verhindert, daß die
Tröpfchen in den rechteckigen Rohren 41 verbleiben, obwohl die rechteckigen Rohre 41 horizontal
verlaufend angeordnet sind. Wenn die Tröpfchen bleiben und dabei die Innenwände der
rechteckigen Rohre 41 bedecken, kann dies das elektrische Staubsammelvermögen
beeinträchtigen. Gemäß der Erfindung wird die Beeinträchtigung des elektrischen
Staubsammelvermögens durch Akkumulieren der Tröpfchen innerhalb der rechteckigen Rohre 41
verhindert, so daß das elektrische Staubsammelvermögen des elektrostatischen Abscheiders
verbessert wird. Außerdem werden die Tröpfchen in den rechteckigen Rohren 41 wirksam
abgezogen, ohne die Notwendigkeit, Auslaßöffnungen in den rechteckigen Rohren 41 auszubilden,
da die Schlitze 46 und 46a in derselben Richtung verlaufen wie die rechteckigen Rohre 41.
Überdies werden die Tröpfchen wirksamer aus den rechteckigen Rohren 41 abgezogen, da die
inneren Bodenwände der Rohre 41 zu den Schlitzen 46 und 46a hin nach unten geneigt sind.
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Ferner sind die Schlitze 46 bei dieser Ausführungsform an Ecken der übereinander angeordneten,
rechteckigen Rohre 41 ausgebildet. Dadurch ist es möglich, die Interferenz der elektrischen
Gleichstrom-Felder zwischen den rechteckigen Rohren 41 zu verringern und eine Beeinträchtigung
des Staubsammelvermögens zu verhindern. Da die Schlitze 46 abwechselnd in der rechten oder
der linken Ecke der rechteckigen Rohre 41 in der Reihe der Rohre 41 verlaufen, ist es außerdem
möglich, die Ableitung des elektrischen Gleichstrom-Feldes von den rechteckigen Rohren 41 durch
die Schlitze 46 zu verringern und somit eine Beeinträchtigung des Staubsammelvermögens
wirksam zu verhindern.
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Zusätzlich strömt ein Teil der in den rechteckigen Rohren 41 gereinigten Luft wie bei der ersten
Ausführungsform durch den Führungsdurchgang 44 in die Einlaßkammer 37 zurück. Dadurch ist es
möglich, einen wesentlichen Anteil des Nebels und dergleichen selbst dann wirksam aus der Luft
zu entfernen, wenn die Luft, die wesentlich mehr Nebel und dergleichen enthält, durch den Einlaß
38 in die Einlaßkammer 37 eingebracht wird. Zudem wird verhindert, daß die Luft in den
Führungsdurchgängen 44 des unteren Durchgangs 35 und des oberen Durchgangs 34 dort
verbleibt, da die Luft, die in diesen Führungsdurchgängen 44 verbleibt, durch die entsprechenden
Überdrucköffnungen 43a des unteren Durchgangs 35 und des oberen Durchgangs 34 in den
rechten Seitenraum des Gehäuses 2 bzw. in die Auslaßkammer 57 fließt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und kann
folgendermaßen verändert werden.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Schlitze 16 bei der ersten Ausführungsform in den rechteckigen
Rohren 11 in den Ecken der Rohranordnung ausgebildet, aber die Schlitze 16 können zusätzlich
auch in anderen rechteckigen Rohren vorgesehen sein, die zur Außenseite der Rohranordnung hin
weisen. In einem solchen Fall können die anderen acht rechteckigen Rohre 11, mit Ausnahme
eines in der Mitte befindlichen rechteckigen Rohres 11, mit dem Führungsdurchgang 14 in
Verbindung stehen. Deshalb kann die in den rechteckigen Rohren 11 gereinigte Luft wirksam in die
Einlaßkammer 4 zurückgeführt werden.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, können die mit einer gestrichelten Linie dargestellten Schlitze 16 auch
zwischen dem zentral gelegenen rechteckigen Rohr 11 und jedem von vier rechteckigen Rohren
11, die benachbart dem zentral gelegenen rechteckigen Rohr 11 angeordnet sind, ausgebildet
sein. In diesem Fall kann die in den rechteckigen Rohren 11 gereinigte Luft wirksamer in die
Einlaßkammer 4 zurückgeführt werden. Daher wird die Menge an Luft, die vom
Führungsdurchgang 14 in die Einlaßkammer 4 strömt, erhöht, um den Gehalt des Nebels und
dergleichen in der Luft weiter zu verringern, so daß der Nebel und dergleichen wirksamer aus der
Luft abgezogen werden können.
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Statt den Schlitz 16, wie bei der ersten Ausführungsform, in jedem rechteckigen Rohr 11
auszubilden, kann eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen, die mit dem Führungsdurchgang 14 in
Verbindung stehen, entlang einer Länge des rechteckigen Rohrs 11 ausgebildet sein.
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Bei der zweiten Ausführungsform können die inneren Bodenwände so verändert werden, daß sie
horizontal verlaufen.
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Statt wie bei der zweiten Ausführungsform den Schlitz 46 und 46a in jedem rechteckigen Rohr 41
auszubilden, kann auch eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen, die mit dem Führungsdurchgang
14 in Verbindung stehen, entlang einer Länge des rechteckigen Rohrs 41 vorgesehen sein.
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Wie in Fig. 7 gezeigt, können die bei der zweiten Ausführungsform beschriebenen
Elektrodenzapfen 49 schräg nach unten in stromabwärtiger Richtung des Luftstroms verlaufen. Am
Boden des Gehäuses 32, auf der rechten Seite der Manschette 43 im unteren Durchgang 35, kann
eine Auslaßöffnung 66 ausgebildet sein. Durch die Trennwand 33 auf der linken Seite der
Manschette 43 des oberen Durchgangs 34 kann eine Auslaßöffnung 67 verlaufen, die mit dem
Führungsdurchgang 44 des unteren Durchgangs 35 in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung
fließen die Tröpfchen in jedem rechteckigen Rohr 41 zum Schlitz 46 hin und auch entlang der
Länge des rechteckigen Rohres 41. Dies führt dazu, daß die Wegstrecke jedes Tröpfchens entlang
der Innenwand des rechteckigen Rohres 41 verlängert wird. Dies kann das Zusammenballen der
Tröpfchen fördern und die Bewegungsgeschwindigkeit jedes Tröpfchens entlang der Innenwand
jedes rechteckigen Rohres 41 erhöhen, um die Tröpfchen wirksam aus dem rechteckigen Rohr 41
abzuziehen. Die Tröpfchen, die aus dem offenen Ende jedes rechteckigen Rohres 41 des der
Anodenplatte 48 benachbarten unteren Durchgangs 35 und nicht aus den Schlitzen 46 und 46a
heraustropfen, können durch die Auslaßöffnung 66 nach außen abgezogen werden. Ebenso
werden die Tröpfchen, die aus dem offenen Ende jedes rechteckigen Rohres 41 des der Anode 48
benachbarten oberen Durchgangs 34 und nicht aus den Schlitzen 46 und 46a heraustropfen, durch
die Auslaßöffnung 67 und den Führungsdurchgang 44 des unteren Durchgangs 35 aus der
Auslaßöffnung 44a nach außen abgezogen.
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Bei den obigen Ausführungsformen kann die Anzahl der rechteckigen Rohre 11 und 41 nach
Bedarf geändert werden.
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Wenngleich bei den obigen Ausführungsformen als Staubsammelelektroden die rechteckigen
Rohre 11 und 41 verwendet werden, so können die Rohre 11 und 41 doch auch in anderen
polygonalen Formen, wie z. B. einer dreieckigen oder hexagonalen Form, ausgebildet sein.
Zusätzlich können die Rohre 11 und 41 statt rechteckig auch zylindrisch geformt sein.
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Bei den obigen Ausführungsformen sind die rechteckigen Rohre 11 und 41 übereinander
angeordnet, um eine gitterartige Rohranordnung bereitzustellen. Alternativ dazu kann auch ein
einziges gitterartiges, rechteckiges Rohr vorgesehen sein.
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Zusätzlich können die Rohre 11 und 41 positiv (+) geladen sein, während die Elektrodenzapfen 23
und 49 negativ (-) geladen sind. Diese Anordnung kann dieselbe Wirkung ergeben, wie die der in
den obigen Ausführungsformen gezeigten Anordnungen.