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Title:
MEASURING AND RECORDING INSTRUMENT FOR MEASURING AND RECORDING CONTENTS IN GASEOUS MEDIA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/098781
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a measuring and recording instrument for measuring and recording contents consisting. This instrument comprises a housing (1) that is suited for the passage of the gaseous medium to be purified. In addition, electrodes (11, 12, 13,14), which are connected to a positive and negative potential, and one or more electrode(s) (15) connected to a zero potential are housed inside said housing (1). The invention is characterized in that: the electrode (15) connected to the zero potential is a body that is closed, hollow, preferably brick-shaped, and fixed to the housing (1); the wall (16) of the electrode (15) connected to the zero potential, said wall facing the electrode supports (9,10), is parallel to the plane formed by said electrode supports (9, 10), and; film bellows (18) are placed between the electrode (15), which is connected to the zero potential, and the electrodes (11, 12, 13, 14), next to the side that forms the electrode (15) connected to the zero potential. The bellows can move in a direction (19) that is approximately parallel to said side and preferably perpendicular to the direction of flow (2).

Inventors:
FOELDI TIVADAR (HU)
Application Number:
PCT/HU2004/000047
Publication Date:
November 18, 2004
Filing Date:
May 07, 2004
Export Citation:
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Assignee:
FOELDI TIVADAR (HU)
International Classes:
B03C3/10; B03C3/47; B03C3/74; (IPC1-7): B03C3/30
Foreign References:
DE3832879A11989-04-27
DE2548099A11977-05-05
DE3418112A11985-11-21
HU190181B1986-08-28
Attorney, Agent or Firm:
GEORG PINTZ & PARTNERS, GEDEON (Kossuth tér 13-15, Budapest, HU)
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Claims:
Patentansprüche
1. Meßund Registrierinstrument zur Inhaltsmessung und Regis trierung von chemischen und radioaktiven Schmutzstoffen, insbe sondere zur Aerosol, sowie Gasinhaltsmessung undRegistrierung in gasartigen Medien, welches Instrument ein auf die Durchführung des zu reinigenden gasartigen Mediums geeignetes Haus aufweist, ferner sind auf positives und negatives Potential geschaltete Elektroden und eine oder mehrere auf NullPotential geschaltete Elektrode (n) im Haus angeordnet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die auf NullPotential geschaltete Elektrode (15) ein zum Haus (1) befestigter, geschlossener, hohler, vorzugsweise ziegelför miger Körper ist und die auf die Elektrodenträger (9,10) sehende Wand (16) der auf NullPotential geschaltete Elektrode (15) mit der durch die Elektrodenträger (9,10) gebildeten Ebene parallel ist, sowie ein zwischen der auf NullPotential geschalteten Elektrode (15) und den Elektroden (11,12, 13,14), neben der die auf NullPoten tial geschaltete Elektrode (15) bildenden Seite, in die mit je ner Seite etwa paralleler, auf die Strömungsrichtung (2) vor zugsweise senkrechte Richtung (19) bewegbarer Folienbelag (18) angeordnet ist.
2. Meßund Registrierinstrument nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Durchbrüche (17) an der auf die Elektrodenträger (9,10) sehenden Wand (16) der auf NullPotenti al geschalteten Elektrode (15) angeordnet sind.
3. Meßund Registrierinstrument nach Anspruch 2 oder 3, da durch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Folienbelag (18) aus einem Abspulzylinder (20) abwälzbar und auf einen angetriebenen, vorzugsweise mit einem Schrittmotor angetriebenen Aufspulzylinder (21) aufwälzbar ausgestaltet ist.
4. Meßund Registrierinstrument nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein, eine mit der Achse des Auf spulzylinders (21) parallelen Achse verfügender, auf Anordnung der zwischen den aufeinander gelegten Schichten des auf den Auf spulzylinder (21) gewälzter Folienbelages (18) aufwälzbaren Fixierfolie (23) geeigneter Fixierzylinder (22) neben dem Auf spulzylinder (21) angeordnet ist.
5. Meßund Registrierinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die auf negatives Potential geschalteten Elektroden (11,13) und die auf positives Potential geschalteten Elektroden (12,14) voneinander getrennt an je einem Elektrodenträger (9,10) kamm artig angeordnet sind, die Elektrodenträger (9,10) und die auf diesen angebrachten Elektroden (11,13 bzw. 12,14) in einer mit einer Seite, vor zugsweise mit der größten Seite (6,7) des Hauses (1) parallelen Ebene angeordnet sind und die die Kammzinken des Elektrodenträgers (9) bildenden Elektro den (11,13) in die Mittellinie zwischen den die Kammzinken des gegenüber befindlichen anderen Elektrodenträgers (10), bilden den Elektroden (12,14) einzubringen sind.
6. Meßund Registrierinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die eine aus den miteinander parallelen Elektroden (11,12, 13,14), tragende Elek trode (11,12) und die andere, emittierende Elektrode (13,14) ist.
7. Meßund Registrierinstrument nach Anspruch 5 oder 6, da durch g e k e n n z e i c h n e t, daß die geschlossene, hohle, auf NullPotential geschaltete Elektrode (15) über die Elektro denträger (9,10), bzw. über den Spalt der Elektrodenträger (9, 10) in allen Richtungen hinausragt.
Description:
Meß-und Registrierinstrument zur Inhaltsmessung und Registrie- rung in gasartigen Medien Gegenstand der Erfindung ist ein Meß-und Registrierinstrument zur Inhaltsmessung und-Registrierung von chemischen und radioak- tiven Schmutzstoffen, insbesondere zur Aerosol-, sowie Gasin- haltsmessung und-Registrierung in gasartigen Medien, welches In- strument ein auf die Durchführung des zu reinigenden gasartigen Mediums geeignetes Haus aufweist, ferner sind auf positives und negatives Potential geschaltete Elektroden und eine oder mehrere auf Null-Potential geschaltete Elektrode (n) im Haus angeordnet.

Es ist bekannt, daß zahlreiche Varianten der elektrostatistischen staubfiltrierenden und gasreinigenden Anlagen in der Praxis ange- wendet werden. Das durch den Gasstrom geförderte abgetrennte Me- dium (Aerosol, Feuchtigkeit, Dampf) ist durch diese Anlagen mit elektrischer Füllung versehen. Das so aufgeladene Medium strömt im einen elektrischen Feld, zwischen den Armaturen eines Hoch- spannungskondensators und wenn die Geschwindigkeit des Mediums die Geschwindigkeit des Gasstromes übersteigt, erfolgt die Ab- trennung. Der Vorteil dieser Anlagen ist, daß ein wesentlicher Teil der in der beschmutzten Luft befindlichen Lebenswesen, Bak- terien, Viren durch sie vernichtet wird und so können diese auch auf biologische Schutzzwecke angewendet werden. Ihr Nachteil ist demgegenüber, daß sie einen verhältnismäßig großen Raum und spe- zielle Sicherheitsmaßnahmen beanspruchen, eine große Anzahl von Luftkanälen eingebaut werden soll, sowie daß die Betriebskosten wegen des unerläßlich notwendigen Bedienungspersonals wesentlich sind. Das bereinigte Gas kann freie Ionen enthalten, was uner- wünschte Wirkungen verursachen kann.

Die Beseitigung dieser Mängel wird durch die aus der Patent- schrift HU 161 857 erkennbaren Lösungen zum Ziele gesetzt. In dieser Anlage sind ein positiver Ionisator und ein negativer Io- nisator vorgesehen und zu diesen gehört je ein die festen Schmutzstoffe abtrennendes System. Ein von den Ionisatoren ist

eine ringförmige Elektrode und der andere Ionisator ist eine durch die Ebene der ringförmigen Elektrode in die Bewegungsrich- tung des zu reinigenden Gases durchgreifende stabförmige Elek- trode. In der Ebene der ringförmigen Elektrode wird der Kanal eingeengt und nach dem Ionisator sind die beiden Trennelektroden- systeme in einem mit erweiterndem Querschnitt versehenen Kanal angeordnet. Die beiden Systeme sind hinsichtlich sowohl der Ioni- satoren, als auch der Trennelektrodensysteme voneinander unabhän- gig, so wird es möglich, daß der freie Ioneninhalt des gereinig- ten Gases geregelt werden könne und die gereinigte Luft den bio- logischen Erfordernissen entspreche. Die Mängel dieser Anlage sind der unverändert große Raumbedarf und die Unsicherheit der Trennung, d. h. daß die Wahrscheinlichkeit der Trennung an den kritischen Stellen noch immer nicht genügend ist.

Für die Beseitigung dieses letzteren Mangels wurde eine andere Anlage entwickelt, welche in der Patentschrift HU 190 181 zu er- kennen ist. Da sind die kreiszylinderförmigen Streuelektroden in einem zwischen den im wesentlichen parallel verlegten, flachen Abscheidelektroden angeordneten Strömungskanal. Jede Streuelek- trode ist an einer ihrer Enden je eine mit den Streuelektroden und Abscheidelektroden parallele, zylinderförmige Elektrode mit einem federnden Verbindungsglied verbunden. Der Radius dieser zylinderförmigen Elektroden ist größer als der Radius der Streu- elektroden. Die Lage der Elektroden ist so festgesetzt, daß die zylinderförmige Elektrode zur Stelle der Gaseinströmung näher ist und der die Streuelektrode mit der zylinderförmigen Elektrode verbindende Verbindungsglied mit der Strömungsrichtung (mit der Ebene der Abscheidelektroden) einen Winkel bildet. Die Anlage aufweist mindestens noch ein mit dem so ausgebildeten Strömungs- kanal paralleler auf gleicher Weise angeordneter anderer Strö- mungskanal so daß die benachbarten zylinderförmigen Elektroden gleichgroße, aber ungleichnamige Potentiale aufweisen. Die Wände der Strömungskanäle sind die an Null-Potential aufweisenden Ab- scheidelektroden, auf welche die abgetrennten Schmutzstoffe sich absetzen.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Anlage ist, daß die Abscheidungs- wahrscheinlichkeit im Vergleich zu den früheren Anlagen bzw. mit

zwei Größenordnungen größer ist. Die Nachteile werden dadurch ge- geben, daß ihre Schwingungsempfindlichkeit wegen der einseitigen Aufhängung aller Elektroden größer ist, ferner ist die Anlage im Interesse der Entfernung der abgesetzten Schmutzstoffe von Zeit zu Zeit auseinanderzulegen und zu reinigen. Aus den entfernten Schmutzstoffen kann aber nicht festgestellt werden, daß welche Schmutzstoffe und wann in die Anlage eingedrungen sind, da dieses Verfahren nur auf die Bestimmung eines qualitativen und quantita- tiven Durchschnitts eines Zeitraumes geeignet ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der Mängel der zu- letzt erwähnten Anlage und ein Instrument zu schaffen, durch wel- ches die Zusammensetzung, sowie die Qualität der Schmutzstoffe in kürzeren Zeitabschnitten ohne Auseinanderlegung des Instru- ments zu messen und zu registrieren, ferner eine symmetrischere Verteilung der Elektrodenanordnung zu ermöglichen sind.

Der Grund der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß einerseits wenn die auf positiven Potential geschalteten Elektrode und die auf negativen Potential geschalteten Elektrode voneinander ge- trennt an je einem Elektrodenträger kammartig angeordnet sind, ferner die Kammzinken zu einander wechselweise in einer Ebene vorgesehen sind, dann ist eine symmetrischere Verteilung neben einer einseitigen Aufhängung zu erreichen, anderseits wenn ein bewegbares Folienband vor der die auf Null-Potential geschaltete Elektrode bildenden Wand angeordnet wird, auf welchem Band die Schmutzstoffe absetzen, ferner welches von Zeit zu Zeit fortge- wälzt wird und so kommt wieder ein sauberer Bandteil vor die Null-Potential geschaltete Elektrode, dann kann die Qualität und Quantität der während einer beliebigen Periode abgesetzten Schmutzstoffe mit dem beschmutzen Band registriert werden und das Instrument nur anläßlich des Bandaustausches geöffnet, aber im allgemeinen nicht gereinigt werden soll.

Das Wesen der Erfindung liegt daran, daß - die auf Null-Potential geschaltete Elektrode ein zum Haus be- festigter, geschlossener, hohler, vorzugsweise ziegelförmiger Körper ist und - die auf die Elektrodenträger sehende Wand der auf Null-Poten-

tial geschalteten Elektrode mit der durch die Elektrodenträger gebildeten Ebene parallel ist, sowie - ein zwischen der auf Null-Potential geschalteten Elektrode und den Elektroden, neben der die auf Null-Potential geschaltete Elektrode bildenden Seite, in die mit jener Seite etwa paral- leler, auf die Strömungsrichtung vorzugsweise senkrechte Rich- tung bewegbarer Folienbelag angeordnet ist.

Die Erfindung wird ausführlicher durch die in den Figuren schema- tisch dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei in Fig. 1 ein Schnitt A-A eines Ausführungsbeispiels des, nach der Erfindung hergestellten Meß-und Registrierinstruments, in Fig. 2 der Schnitt B-B des Instruments nach Fig. 1, in Fig. 3 die mit dem Schnitt B-B Schnitt parallele Seite des In- struments nach Fig. 1, sowie in Fig. 4 der in Fig. 1 bezeichnete Teil C vergrößert zu sehen ist.

Das in den Figuren 1 bis 3 betrachtete Haus (1) vorzugsweise zie- gelförmig ausgebildet ist, in dem das gasartige Medium in der auf den kleinsten Querschnitt des Hauses (1) senkrechten Richtung (2) überleitet wird. Darum sind die mit seinem auf die Richtung (2) senkrechten Querschnitt parallel laufenden kleinsten Seiten (3,4) des Hauses (1) mit einem Gitter (5) abzusperren. Das Haus (1) ist aus Metall, im diesen Fall ist es auf Null-Potential anzuschlies- sen, oder aus Kunststoff herzustellen. Die eine Seite (7) aus den zwei größten Seiten (6,7) des Hauses (1) ist z. B. der einen ihren mit der Strömungsichtung (2) parallelen Kante (8) ent-lang, oder vorzugsweise der im einen mit dem Schnitt B-B parallelen Quer- schnitt befindlichen längeren Kante entlang zu öffnen, bzw. dem Querschnitt entlang zu trennen.

Im Innere des Hauses (1) sind zwei Elektrodenträger (9,10) mit- einander und mit den Seiten (6,7) parallel angeordnet, aus wel- chen die kammartigen tragenden Elektroden (11,12) und die emit- tierenden Elektroden (13,14) hervorragen, und zwar folgendermas- sen : alle Zinken des zum Elektrodenträger (9) gehörenden Kammes sind mit einer tragenden Elektrode (11) und mit einer emittieren- den Elektrode (13) zu versehen. In je einem der Kammzinken des

entgegenstehenden Elektrodenträgers (10) sind ebenfalls eine tra- gende Elektrode (12) und eine emittierende Elektrode (14) zu fin- den. Die Kammzinken des Elektrodenträgers (9) bildenden Elektro- den (11,13) liegen in die Mittellinie zwischen den benachbarten Elektroden (12,14) der Kammzinken des Elektrodenträgers (10). Die Elektroden (11,12, 13,14) werden einseitig aufgehängt, d. h. sie freies Ende aufweisen, welches den gegenüber befindlichen Elek- trodenträger (9 oder 10) nicht erreicht. Die im einen Elektroden- träger (9) befindlichen Elektroden (11,13) werden auf positives Potential und die im anderen Elektrodenträger (10) befindlichen Elektroden (12,14) werden auf negatives Potential geschaltet.

Das Instrument enthält eine geschlossene, hohle, auf Null-Poten- tial geschaltete, zum Haus (1) befestigte Elektrode (15), welche vorzugsweise ziegelförmig ist, in allen Richtungen über die Elek- trodenträger (9,10), bzw. über den Spalt der Elektrodenträger (9, 10) hinausragt und mindestens ihre auf die Elektrodenträger (9, 10) sehende Wand (16) durch die Elektrodenträger (9,10) gebilde- ten Ebene parallel ist. An der auf die Elektrodenträger (9,10) sehenden Wand (16) der auf Null-Potential geschalteten Elektro- de (15) sind Durchbrüche (17) angeordnet. In das Innere der auf Null-Potential geschalteten Elektrode (15) wird Aktivkohle, oder bei Messung von säuerlichem Medium, ein Material von alkalischer Reaktion, bzw. bei Messung von alkalischem Medium, ein Material von säuerlicher Reaktion eingefüllt. In der zwischen der Wand (16) der auf Null-Potential geschalteten Elektrode (15) und den Elektrodenträgern (9,10) befindlichen Spalte ist ein, in sich bekannter, auf die Aufnahme der im gasförmigen Medium befindli- chen Schmutzstoffe geeigneter, elektrisch leitender Folienbelag (18) angeordnet. Diese wird in die auf die Strömungsrichtung (2) vorzugsweise senkrechte Richtung (19) bewegbar angeordnet so, daß der aus einem Abspulzylinder (20) abwälzende Folienbelag (18) auf einen mit einem in den Figuren nicht dargestellten Antrieb verfü- genden, Aufspulzylinder (21) aufgewälzt wird. Der Antrieb wird vorzugsweise mit einem eine intermittierende Bewegung ermögli- chenden Schrittmotor durchgeführt. Neben dem Aufspulzylinder (21) ist ein, eine mit der Achse des Aufspulzylinders (21) parallelen Achse verfügender Fixierzylinder (22) angeordnet. Die vom Fixier- zylinder (22) abwälzende, durch den Aufspulzylinder (21) ange-

triebene Fixierfolie (23) wird auf den Aufspulzylinder (21) zwi- schen die aufeinander gelegten Schichten des Folienbelages (18) aufgewälzt.

Das Instrument als ein linearer elektrostatistischer Motor bewegt das Luft laminarerweise so, daß wenn dieses in die Strömungskanä- le einer bereits im Betrieb gesetzten lufttechnischen Anlage ein- gebaut wird, soll die Leistung des Ventilators dieser Anlage nicht geändert werden, da die Arbeitspunkte der einmal program- mierten lufttechnischen Anlage nicht ändern. Das Filtersystem der bereits im Betrieb gesetzten Anlagen soll auch nicht geändert werden. Der mit der Betriebnahme verbundene materielle Aufwand und Arbeitsaufwand werden durch diese Vorteile wesentlich vermin- dert.

Im Interesse der Sinkung der störenden Endwirkungen werden die Elektroden verhältnismäßig lang hergestellt, so wird die Endwir- kung auf die nützliche Länge projizierend spezifisch geringer.

Dieser Zweck wird auch durch die mit voller Symmetrie durchge- führte einseitige Aufhängung der Elektroden gedient. Gegen die freien Enden der Elektroden ist zweckmäßig den Radius der Ionisa- tionskante zu erhöhen. Die volle Symmetrie wird dadurch zustande gebracht, daß die mit ungleichnamigen Ladungen versehenen Elek- troden zwischen einander hineinragen. Dadurch werden die Lagerung der Isolatoren, die Serienbau und die Installation an Ort und Stelle erleichtert.

Im Bereich der Eintrittsstelle des zu reinigenden gasartigen Me- diums werden eine gröbere und im Bereich der Austrittstelle eine feinere Aerosolfraktion abgeladen. Diese letztere enthält die aus dem in das Innere der koagulierten Teilchen eingefangenen radio- aktiven Zerfallprodukt stammenden Mädchenelementen und auch die radioaktiven Edelgase.

Der Verbrauch des Instruments ist so klein, daß weitere ergänzen- de Einheiten im Instrument angeordnet werden können so, daß seine vom Netz unabhängige Speisung samt diesen Einheiten auch durchge- führt werden können. So z. B. können mit bestimmter Geometrie auf- weisende Strahlungsfühler in der Nähe des Aufspulzylinders (21)

des Folienbelags (18) angeordnet werden. Die Signale der Strah- lungsfühler über in sich bekannten Verstärker und Analysator kön- nen mittels ihren Antennen eines stufenweise funktionierenden Senders in eines zentralen Laboratorium überleitet werden. Die elektrische Speisung des Instruments kann mit einem Sonnenele- ment, seine Regelung mit einem programmierbaren PC durchgeführt werden.