用于从受污染颗粒流中捕获颗粒的颗粒捕获装置制造方法

文档序号:5077509阅读:168来源:国知局
用于从受污染颗粒流中捕获颗粒的颗粒捕获装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于从受污染颗粒流中去除颗粒的颗粒捕获装置。该装置包括支撑结构、导线发射电极和导向面。导向面在与导线垂直的第一方向上与导线平行地间隔开。导向面具有与导线不同的静电荷,用于提供静电力。支撑结构包括在与导线垂直的第二方向上与导线平行地间隔开的杆。第二方向具有与第一方向相反的分量和与第一方向垂直的分量。杆具有与导线不同的静电荷,用于推进颗粒流,使得颗粒流遵循围绕导线和杆的环状轨迹。
【专利说明】用于从受污染颗粒流中捕获颗粒的颗粒捕获装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及借助静电场和离子风和/或电晕风从颗粒流中捕获颗粒的领域。更特别地,该领域涉及从隧道、厂房、马厩和一般建筑物中的受污染区域中的受污染空气中去除烟尘、细尘和废气颗粒。
【背景技术】
[0002]颗粒捕获装置被用于从受污染空气中去除颗粒。颗粒(例如烟尘、细尘和废气颗粒)会污染空气,并且对人体健康极其不利。利用静电场和电晕充电器的组合的颗粒捕获装置被用于从受污染空气中捕获颗粒并去除这些颗粒。电晕充电器在局部使空气电离,产生电离颗粒。通常,这些电晕充电器具有尖锐的电极。电离颗粒被带有不同电荷的更远的表面或电极吸弓I。这种吸引来源于由电晕充电器和更远的表面或电极之间的静电场产生的静电力的作用。运动的电离颗粒在去往表面或电极的途中与中性(不带电)的分子碰撞,并产生抽吸作用,导致空气流动。所产生的空气流动通常被称为离子风,有时也被称作离子风和电晕风,尽管这些概念并不完全等同。
[0003]例如,W02007/100254示出一种颗粒捕获装置,其包括在局部使空气电离的带正电的天线状物体,以及吸引并收集电离颗粒的带负电的收集板。带正电的天线和带负电的板在道路上方产生静电场,使得能够从道路上方的产生静电场的区域中去除烟尘、细尘和废气颗粒。
[0004]这种颗粒捕获装置的缺点是只能去除相对大的受污染颗粒。电离颗粒仅碰撞足够大的颗粒。受污染颗粒越大,运动的电离颗粒与受污染颗粒碰撞的几率就越大。
[0005]另外,必须产生相对大的静电场来过滤受污染空气。所需的相对大的静电场会导致相对大的所需能量和/或相对大的收集板。这会对环境问题造成负面影响,例如视觉污染和/或能量消耗。

【发明内容】

[0006]本发明的目的是消除上面提到的问题或者至少提供替代方案。
[0007]特别地,本发明的目的是提供一种颗粒捕获装置,其能够从受污染空气中去除相对小的受污染颗粒。
[0008]该目的可通过根据权利要求1所述的用于从颗粒流中捕获颗粒的颗粒捕获装置来达成。该颗粒捕获装置包括第一端和第二端。优选地,支撑结构由金属制成。颗粒捕获装置包括带电的第一导线发射电极,其具有第一导线纵向轴,用于在局部使颗粒电离。第一导线发射电极是相对尖锐的物体,其导致受污染空气的电晕充电,使得电离颗粒得以产生。第一导线发射电极经由绝缘体通过支撑结构以张紧状态保持在第一端和第二端之间,所述绝缘体使第一导线发射电极与支撑结构电绝缘。第一导线发射电极是细长的。绝缘体使第一导线发射电极与支撑结构绝缘,使得第一导线发射电极可以具有与支撑结构不同的静电荷。另外,颗粒捕获装置包括导向面,用于基本上在与第一导线纵向轴垂直的平面中,引导颗粒流的至少一部分。在与第一导线纵向轴垂直的第一方向上,导向面与第一导线发射电极平行地间隔开。第一方向是沿着第一导线发射电极和导向面之间的最小距离限定的。导向面具有与第一导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从第一导线发射电极朝向导向面的第一静电力。第一静电力来源于在与第一方向基本上相同的方向上从第一导线发射电极朝向导向面提供的第一静电场。因此,第一静电力基本上在与第一方向相同的方向上。特别地,这会导致颗粒流遵循朝向导向面的轨迹。特别地,利用正静电荷使第一导线发射电极带电,并且利用负静电荷使导向面带电或者使导向面不带静电荷(例如,当导向面接地时)。正静电荷导致正电离颗粒。
[0009]支撑结构还包括第一纵向杆,其在与第一导线纵向轴垂直的第二方向上与第一导线发射电极平行地间隔开。特别地,纵向杆在至少等于第一导线发射电极的长度上延长。第二方向具有与第一方向相反的分量,这意味着与第一方向对齐但在相反的方向上。第二方向还具有与第一方向垂直的分量。这意味着第一导线发射电极基本上设置在导向面和第一纵向杆之间。换言之,第一纵向杆与第一导线发射电极以及导向面隔开。
[0010]第一纵向杆具有与第一导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供第二静电力。第二静电力是从第一导线发射电极朝向第一纵向杆作用的。静电力来源于在与第二方向基本上相同的方向上从第一导线发射电极朝向纵向轴的第二静电场。因此,第二静电力基本上在与第二方向相同的方向上。
[0011]第一纵向杆限定第二静电场,并因此限定第二静电力,使得第一纵向杆适合于对颗粒流推进,使得在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,颗粒流至少部分地遵循围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的环状轨迹。在没有第一纵向杆的情况下,颗粒流仅包括朝向导向面的轨迹。使第二方向与第一方向相反并且包括与第一方向垂直的分量,允许颗粒被导向面偏转并被第二静电力和/或场推进。特别地,当电离颗粒在第二静电场中流动时,颗粒流的推进是直接的,和/或当电离颗粒由于换气(scavenging)而被从第一导线发射电极朝向第一纵向杆的颗粒流捕获时,颗粒流的推进是间接的。这意味着不仅电离颗粒,还有其它的较小受污染颗粒被引向第一纵向杆。第一和第二静电力与换气效应(scavenging effect)共同导致颗粒流遵循环状轨迹。
[0012]第二静电力通过电离颗粒的换气而导致推进。电离颗粒并不遵循撞击导向面的直线轨迹,而是既被导向面推进,又被第二静电力直接和/或间接地推进。第二静电力在朝向第一纵向杆、并且离开第一导线发射电极以及导向面的第二方向上。电离颗粒因此从导向面朝向第一纵向杆推进,并且遵循围绕第一导线发射电极以及第一纵向杆的环状轨迹。
[0013]由于电离颗粒遵循环状轨迹,所以电离颗粒与空气分子碰撞的几率增大。另外,每次电离颗粒碰撞空气分子时,抽气动作导致空气流动,引起强劲的环状颗粒流。每次电离颗粒形成围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的环路时,颗粒流变得更强。这增强了换气效应,使得较小的受污染空气分子也被捕获。因此,不仅与电离颗粒碰撞的空气分子被颗粒流移动,而且未与电离颗粒接触的基本上更小的空气分子通过换气也被颗粒流移动。电离颗粒碰撞空气分子,形成更重的带电颗粒。当带电颗粒过重时,不存在足够的推进来对带电颗粒推进。该带电颗粒将会遵循导向面运动,并且最终将会被导向面收集或者被沿着导向面设置的专用收集器收集。遵循环状轨迹的颗粒流也被称作旋风和/或圆形颗粒流。
[0014]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置包括外壳面,用于基本上在与第一导线纵向轴垂直的平面中,引导颗粒流的至少一部分,其中外壳面至少部分地包围第一导线发射电极和导向面,其中外壳面包括第一纵向杆。
[0015]这样具有的优点在于,一方面,外壳面防止颗粒流受到不希望有的外部干扰(例如高强度或湍流风),另一方面,引导并推进颗粒流,从而遵循围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的圆环状轨迹。
[0016]外壳面优选地为圆筒形,并且在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时是圆形的。
[0017]这样具有的优点在于外部干扰得以稳定。外部干扰(例如高强度风)可能会使围绕第一导线发射电极的颗粒流变得不稳定。具有弯曲形状的外壳面会引导高强度风平稳地围绕第一导线发射电极,使得遵循环状轨迹的稳定颗粒流可以得到建立。
[0018]外壳面的至少一部分是开放的,以便颗粒流能进入和离开外壳面。这允许颗粒流部分地在外壳面内部、并且部分地在外壳面外部。颗粒流的一部分进入外壳面并且颗粒流的另一部分离开外壳面的换气效应有助于颗粒流的稳定性。
[0019]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置包括多个导向面,其中在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,多个导向面相对于彼此布置成有角的结构。
[0020]这是有利的,因为这会在保持紧凑的同时提高颗粒捕获的容量。另外,这允许取决于多个导向面中的每一者的位置,从多个方向捕获颗粒。
[0021]优选地,多个导向面由三个板状导向面形成。这三个导向面被布置成使得所述有角的结构是三角形的。换言之,在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,多个导向面形成三角形。
[0022]优选地,颗粒捕获装置包括多个第一导线发射电极,它们被包含在由外壳面限定的内部空间中。第一导线发射电极与至少一个导向面和至少一个纵向杆平行地间隔开,用于对多个颗粒流推进,使得基本上在与第一导线纵向轴垂直的平面中,多个颗粒流中的每一者至少部分地遵循围绕多个第一导线发射电极中的一者和第一纵向杆之一的环状轨迹。
[0023]这是有利的,因为这允许产生多个单独的颗粒流,每个颗粒流遵循围绕相应的第一导线发射电极的环状轨迹。
[0024]优选地,多个第一导线发射电极中的一者至少与多个导向面中的一者合作。多个第一导线发射电极中的每一者与多个导向面中的至少一个相对应。
[0025]这会在保持紧凑的同时增大颗粒捕获装置的容量。
[0026]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,第一纵向杆和第一导线发射电极被布置成相对于地面基本上垂直。
[0027]这是有利的,因为这可以允许颗粒流遵循围绕导线发射电极的更稳定的环状轨迹。当颗粒捕获装置被置于诸如隧道或公路旁之类的环境中时,外部干扰(例如风)的取向通常是水平的。当干扰出现在颗粒流的方向上,而不是出现在相对于颗粒流倾斜的方向上时,更可能出现稳定的颗粒流。
[0028]优选地,根据本发明的颗粒捕获装置在第一导线发射电极和导向面之间设有第一间隙。另外,在导向面和第一纵向杆之间设有第二间隙。这些间隙适合于允许颗粒流在与第一导线纵向轴垂直的平面中,遵循围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的环状轨迹。
[0029]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置还包括用于在局部使颗粒电离的具有第二导线纵向轴的第二导线发射电极。第二导线发射电极也经由绝缘体通过支撑结构以张紧状态保持在第一端和第二端之间,所述绝缘体使第二导线发射电极与支撑结构电绝缘。绝缘体允许第二导线发射电极能够带有与支撑结构以及第一导线发射电极不同的静电荷。第二导线发射电极与第一导线发射电极平行地间隔开。由此,它们在第一和第二导线发射电极之间限定出导线间隙,这会导致颗粒流遵循穿过导线间隙朝向导向面的轨迹。这是特别有利的,因为这种导线发射电极的布置会增强颗粒流的推进。在与第二导线纵向轴垂直的第三方向上,导向面与第二导线发射电极平行地间隔开。第三方向是沿着第二导线发射电极和导向面之间的最小距离限定的。第二导线纵向轴与第一导线纵向轴平行,并且与导向面平行。
[0030]导向面具有与第二导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从第二导线发射电极朝向导向面的第三静电力。第三静电力来源于在与第三方向基本上相同的方向上从第二导线发射电极朝向导向面提供的第三静电场。因此,第三静电力基本上在与第三方向相同的方向上。特别地,这会导致颗粒流至少部分地遵循从第二导线发射电极和第一导线发射电极之间朝向导向面的轨迹。
[0031 ] 支撑结构包括第二纵向杆,其在与纵向轴垂直的第四方向上与第二导线发射电极平行地间隔开。第四方向沿着第二纵向杆和第二导线发射电极之间的最小距离。
[0032]第四方向具有与第三方向相反的方向,这意味着与第三方向对齐但在相反的方向上。第四方向还具有与第三方向垂直的分量。这意味着第二导线发射电极基本上设置在导向面和第二纵向杆之间。换言之,第二纵向杆与第二导线发射电极间隔开、并且与导向面间隔开。
[0033]第二纵向杆具有与第二导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从第二导线发射电极朝向第二纵向杆的第四静电力。
[0034]第四静电力来源于在与第四方向基本上相同的方向上从第二导线发射电极朝向第二纵向杆的第四静电场。因此,第四静电力基本上在与第四方向相同的方向上。
[0035]第二纵向杆限定第四静电场,并因此限定第四静电力,使得第二纵向杆适合于对颗粒流推进,使得基本上在垂直于第二导线纵向轴的平面中观察时,颗粒流至少部分地遵循围绕第二导线发射电极和第二纵向杆的环状轨迹。
[0036]在垂直于导线纵向轴的平面中观察时,两个环状轨迹即第一和第二环状轨迹额外地还彼此推进。第一环状轨迹的环路方向与第二环状轨迹的环路方向相反。具有两个平行地间隔开的导线发射电极会产生颗粒流的两个环状轨迹。每个环状轨迹的颗粒流强于由单独的导线发射电极产生的单独的环状轨迹的颗粒流。因此,尤其有利的是,使第二导线发射电极和第二纵向杆与导向面、第一导线发射电极和第二纵向杆平行地间隔开。
[0037]优选地,根据本发明的颗粒捕获装置在第二导线发射电极和导向面之间设有第三间隙,并且在导向面和第二纵向杆之间设有第四间隙。第三和第四间隙适合于允许颗粒流在垂直于第二导线纵向轴的平面中,遵循围绕第二导线发射电极和第二纵向杆的(第二)环状轨迹。
[0038]在改进实施例中,第二方向的垂直于第一方向的分量与第四方向的垂直于第三方向的分量相反。
[0039]这是有利的,因为第二静电力和第四静电力包括相反的分量,导致进一步的推进,从而形成颗粒流的两个单独的环状轨迹。
[0040]在改进实施例中,第一导线发射电极和导向面之间的最小距离基本上等于第二导线发射电极和导向面之间的最小距离。
[0041]这是有利的,因为这会导致第一环状轨迹和第二环状轨迹具有相等的强度,使得第一环状轨迹推进第二环状轨迹的量等于第二环状轨迹推进第一环状轨迹的量。
[0042]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置包括设置在支撑结构上的第一收集器。第一收集器布置在导向面附近,用于接收来自颗粒流的颗粒。
[0043]这是有利的,因为受污染颗粒即与灰尘、烟尘和/或废气颗粒碰撞的电离颗粒被集中地收集。
[0044]特别地,第一收集器布置在颗粒流轨迹中,优选地布置在其端部。
[0045]优选地,第一收集器设置在导向面上。
[0046]优选地,使第一收集器带有与第一导线发射电极不同的电荷,并且第一收集器具有比导向面更高的电压。
[0047]这是有利的,因为受污染颗粒不会最终散布在导向面上,而是更集中地收集在第一收集器中。
[0048]在改进实施例中,第一收集器包括带电的衬底,用于借助静电力从颗粒流中捕获颗粒。
[0049]这是有利的,因为这允许捕获悬浮颗粒,例如油雾、霾和雾。
[0050]在更进一步的替代实施例中,第一收集器包括突起的纤维,用于借助分子力从颗粒流中捕获颗粒。
[0051]这是有利的,因为这允许额外地借助库仑力从颗粒流中捕获颗粒。另一个优点是纤维的厚度对应于特定大小的待捕获颗粒的捕获。纤维的厚度被设计成捕获特定的期望大小的待捕获颗粒。
[0052]在尤其有利的实施例中,衬底设置在导向面和突起的纤维之间。
[0053]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,第一导线发射电极包括用于在局部使颗粒电离的纵向间隔开的尖锐放电装置,其中至少一个放电装置设置在与第一导线纵向轴垂直的平面中,所述平面包括遵循环状轨迹的颗粒流。
[0054]这是有利的,因为尖锐的放电装置允许把产生电离颗粒的量集中在沿着第一导线纵向轴的期望位置。当尖锐的放电装置被布置在与第一导线纵向轴垂直的平面中时,在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时电离颗粒的数量增大。这会导致颗粒流的更高效的环状轨迹。
[0055]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,通过施加正电压而使第一导线发射电极带正电荷。利用比第一导线发射电极的电压更低的电压使第一纵向杆带电。并且利用比第一纵向杆的电压更低的电压使导向面带电。优选地,利用负电压使第一纵向杆带电,并且导向面不带电荷或接地。
[0056]这是有利的,因为能够获得紧凑的颗粒捕获装置。通过这样提供电压,使得至少一个纵向杆可以布置成更接近第一导线发射电极,并因此更接近导向面,同时第二静电力仍然足够强从而能产生环状轨迹。
[0057]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,导向面和第一导线发射电极之间的最小距离大于或等于第一纵向杆和第一导线发射电极之间的最小距离。
[0058]这是有利的,因为这能提供紧凑的颗粒捕获装置,其中第二静电力足够大从而允许带电颗粒遵循围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的环状轨迹。
[0059]在改进实施例中,导向面和第一导线发射电极之间的最小距离为30cm,第一纵向杆和第一导线发射电极之间的最小距离为30cm,并且第一导线发射电极的长度为6m。
[0060]这是有利的,因为这允许紧凑的颗粒捕获装置,适合于从建筑物和/或交通道路中去除受污染颗粒,其中第二静电力足够大从而允许带电颗粒遵循围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的环状轨迹。
[0061 ] 在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置还包括至少一个电压发生器,其被配置成接收电压设定信号并且被配置成向第一导线发射电极和/或第一纵向杆提供代表电压设定信号的电压。颗粒捕获装置还包括控制单元,其被配置成取决于导向面的静电荷、第一导线发射电极的静电荷、第一导线发射电极和导向面之间的最小距离、以及第一导线发射电极和第一纵向杆之间的最小距离,提供电压设定信号。
[0062]这是有利的,因为这允许基于第一导线发射电极和导向面之间的最小距离以及第一导线发射电极和纵向杆之间的最小距离来产生围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的最佳环状轨迹。这两个距离都是固定的,和/或这两个距离可以借助测量而容易地确定。距离不应该太大,因为产生的静电场会太弱,以致于不能推进带电颗粒遵循围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的环状轨迹。为了补偿这种弱静电场,第一导线发射电极和/或第一纵向杆的静电荷需要增加。控制单元提供代表补偿的电压设定信号。这也允许精细地调谐静电场,使得能够产生颗粒流的最佳的相对强的环状轨迹。
[0063]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,控制单元被配置成提供代表比第一静电力大的第二静电力的电压设定信号。
[0064]通过控制第一导线发射电极和第一纵向杆的静电荷,能够提供具有期望强度的第二静电力。第二静电力作用在电离颗粒上,并且来源于从第一导线发射电极朝向第一纵向杆产生的第二静电场。当在从第一导线发射电极朝向导向面的第一方向上,第二静电力比第一静电力大时,带电颗粒可以朝向第一纵向杆被推进,并且之后在垂直于第一导线纵向轴的平面中观察时围绕第一导线发射电极和第一纵向杆。推进是通过在第二静电场中具有带电颗粒而直接提供的,和/或推进是由于换气而间接提供的。
[0065]在改进实施例中,颗粒捕获装置还包括至少一个电压传感器,用于提供代表第一纵向杆中的电压、和/或第一导线发射电极中的电压、和/或导向面中的电压的电压测量信号,其中控制单元被配置成接收电压测量信号。
[0066]这是有利的,因为控制单元能够基于第一导线发射电极、导向面和纵向杆各自电压的实际值,来把期望的电压设定给第一导线发射电极、和/或导向面、和/或纵向杆。这会提高颗粒捕获装置的健壮性和完整性。
[0067]在进一步的替代实施例中,颗粒捕获装置还包括至少一个电流传感器,用于提供代表第一纵向杆中的电流、和/或第一导线发射电极中的电流、和/或导向面中的电流的电流测量信号,其中控制单元被配置成接收电流电压测量信号。
[0068]由于从第一导线发射电极流向导向面和/或第一纵向杆的离子,电流出现。当导向面和/或第一纵向杆设置有导电材料(例如电极)时,在各个导向面和/或第一纵向杆中会出现电流。利用相应的至少一个电流测量信号来测量该电流是有利的,因为这允许及时地进行维护并且允许指示被捕获颗粒的量。
[0069]第一导线发射电极随时间退化,并释放和/或散射小金属颗粒,导致第一导线发射电极变得更薄。这可直接见于接收导向面和/或第一纵向杆中的电流的增大。
[0070]当颗粒碰撞离子时,这些离子被颗粒流捕获,并且例如将会遵循第一环状轨迹。这可直接见于接收导向面和/或第一纵向杆中的电流的减小。
[0071]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,偏转器面与导向面间隔开、并朝向第一导线发射电极布置,在导向面和偏转器面之间限定出偏转器间隙,用于在与第一导线纵向轴垂直的平面中使颗粒偏转。
[0072]这是有利的,因为这会机械地辅助引导面和静电力来引导带电颗粒围绕第一导线发射电极和第一纵向杆。
[0073]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,导向面包括突起偏转器,其具有突起偏转器面,用于机械推进颗粒流,使得其遵循环状轨迹。突起偏转器在朝向第一导线发射电极的方向上突起。
[0074]这是有利的,因为这允许稳定的环状轨迹由于突起偏转器的机械推进而得以产生。
[0075]优选地,突起偏转器是弯曲的,使得其形状遵循环状轨迹的期望形状。
[0076]在改进实施例中,突起偏转器面基本上覆盖有反射材料,该反射材料反射从第一导线发射电极接收的紫外线辐射。
[0077]这是有利的,因为这会导致受污染颗粒由于接收到的紫外线辐射而分解。紫外线辐射是在电晕放电(使空气分子电离)期间从第一导线发射电极作为副产品释放的。特别地,紫外线辐射会分解烃颗粒(更特别地,芳烃颗粒)。
[0078]在进一步的改进实施例中,突起偏转器的形状设置成使得反射的紫外线辐射被引向环状轨迹。
[0079]这是有利的,因为这允许使紫外线辐射朝向作为环状轨迹的存在相对多的颗粒的区域集中。这会提高效率。
[0080]在进一步的改进实施例中,突起偏转器面覆盖有催化剂材料。催化剂材料通过优选地从第一导线发射电极接收的紫外线辐射而活化。
[0081]这是有利的,因为这允许捕获并拦截由于接触催化剂而反应的颗粒。例如,催化剂材料为氧化钛材料。当催化剂材料通过紫外线而活化时,催化剂材料会导致把诸如氧化氮之类的气体转换成气悬体。气悬体是最终能够被颗粒流移走并被收集器收集的颗粒。
[0082]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置还包括用于向颗粒流提供液体的液体发生器,和用于从颗粒流中收集液体的液体引流器。
[0083]这是有利的,因为这允许加湿颗粒流,导致容易地从颗粒流中捕获并拦截受污染颗粒。诸如水和/或露水之类的液体被液体引流器收集。
[0084]特别地,液体发生器设置成位于颗粒流上方,并且液体引流器设置成位于颗粒流下方。重力简单地让液体从液体发生器通过颗粒流进入液体引流器中。
[0085]在根据本发明的实施例中,颗粒捕获组件包括根据本发明的至少一个颗粒捕获装置。第一颗粒捕获装置被布置成与第二颗粒捕获装置平行,使得各个导线发射电极至少部分地基本上平行。
[0086]这是有利的,因为串联连接或回路允许捕获和/或拦截能力的提高。
[0087]优选地,颗粒捕获装置的各个导向面是一体的。
[0088]在另一优选实施例中,利用单个电压发生器和/或电源使各个导线发射电极带电。这能简化颗粒捕获组件。
[0089]本发明还涉及根据权利要求28所述的颗粒捕获装置。
[0090]颗粒捕获装置在现有技术中是已知的,例如它们被布置在开放的道路旁,其中它们在道路上方限定静电场。静电场将电离颗粒吸向第一收集器面。电离颗粒碰撞受污染空气分子和/或颗粒。
[0091]这样的颗粒捕获装置可根据W02007/100254获知,W02007/100254示出一种颗粒捕获装置,其包括在局部使空气电离的带正电的天线状物体,和吸引并收集电离颗粒的带负电的收集板。带正电的天线和带负电的板在道路上方产生静电场,使得烟尘、细尘和废气颗粒从道路上方的产生静电场的区域中被去除。
[0092]这种颗粒捕获装置的缺点是只有相对大的受污染颗粒被去除。电离颗粒仅碰撞足够大的颗粒。受污染颗粒越大,运动电离颗粒与受污染颗粒碰撞的几率就越大。
[0093]另外,必须产生相对大的静电场来过滤受污染空气。所需的相对大的静电场会导致相对大的所需能量和/或相对大的收集板。这会对环境问题造成负面影响,例如视觉污染和/或能量消耗。
[0094]本发明的目的是消除上面提到的问题或者至少提供替代方案。
[0095]特别地,本发明的目的是提供一种能够从受污染空气中去除相对较小的受污染颗粒和/或分子的颗粒捕获装置。
[0096]该目的可通过根据权利要求28所述的颗粒捕获装置实现。该颗粒捕获装置适合于从受污染颗粒流中去除颗粒。根据本发明,颗粒捕获装置特别地包括第一纵向杆。颗粒捕获装置还包括具有第一导线纵向轴的用于在局部使颗粒电离的第一导线发射电极。第一导线发射电极具有第一导线纵向轴。颗粒捕获装置还包括与第一导线纵向轴平行地间隔开的导向面,用于在与第一导线纵向轴垂直的平面中引导颗粒流,其中利用与第一导线发射电极不同的静电荷使导向面带电,用于在电离颗粒上产生方向为从第一导线发射电极朝向导向面的静电力。
[0097]导向面设置有推进偏转器,在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时所述推进偏转器具有起点和终点。推进偏转器适合于在与第一导线纵向轴垂直的平面中机械推进颗粒流,并且适合于对颗粒流推进使得颗粒流至少部分地遵循围绕第一导线发射电极的环状轨迹。
[0098]通过机械推进遵循围绕第一导线发射电极的环状轨迹的颗粒流的至少一部分,会导致换气效应,其不仅产生环状轨迹,而且还捕获较小的受污染空气颗粒和/或分子。这里,推进特别地由具有推进偏转器的导向面机械地产生。推进偏转器可以例如是导向面中的凹部,但是可替代地也可以是突起。
[0099]在替代实施例中,根据本发明,推进额外地由第一纵向杆电气地产生。
[0100]在改进实施例中,推进偏转器具有与环状轨迹的形状基本上相同的形状。
[0101]通过把具有相同形状的推进偏转器机械地成形为期望的环状轨迹,会导致稳定的环状轨迹。
[0102]在改进实施例中,第一导线发射电极设置成相对于起点和终点基本上居中。
[0103]这允许稳定的环状轨迹。
[0104]本发明还涉及根据权利要求31所述的颗粒捕获装置。
[0105]颗粒捕获装置在现有技术中是已知的,例如它们被布置在开放的道路旁,其中它们在道路上方限定静电场。静电场将电离颗粒吸向第一收集器面。电离颗粒碰撞受污染空气分子和/或颗粒。
[0106]这样的颗粒捕获装置可根据W02007/100254获知,W02007/100254示出一种颗粒捕获装置,其包括在局部使空气电离的带正电的天线状物体,和吸引并收集电离颗粒的带负电的收集板。带正电的天线和带负电的板在道路上方产生静电场,使得烟尘、细尘和废气颗粒从道路上方的产生静电场的区域中被去除。
[0107]这种颗粒捕获装置的缺点是这些颗粒捕获装置的容量相对较低。
[0108]另外,必须产生相对大的静电场来过滤受污染空气。所需的相对大的静电场会导致相对大的所需能量和/或相对大的收集板。这会对环境问题造成负面影响,例如视觉污染和/或能量消耗。
[0109]本发明的目的是消除上面提到的问题或者至少提供替代方案。
[0110]特别地,本发明的目的是提供一种颗粒捕获装置,其能够提供改进的颗粒捕获装置。
[0111]该目的可通过根据权利要求31所述的颗粒捕获装置实现。
[0112]颗粒捕获装置适合于从受污染颗粒流中去除颗粒。根据本发明,颗粒捕获装置特别地包括第一纵向杆。颗粒捕获装置还包括具有第一导线纵向轴的用于在局部使颗粒电离的第一导线发射电极。第一导线发射电极具有第一导线纵向轴。颗粒捕获装置还包括与第一导线纵向轴平行地间隔开的导向面,用于在与第一导线纵向轴垂直的平面中引导颗粒流,其中利用与第一导线发射电极不同的静电荷使导向面带电,用于在电离颗粒上产生方向为从第一导线发射电极朝向导向面的静电力。
[0113]颗粒捕获装置包括外壳面,用于基本上在与第一导线纵向轴垂直的平面中引导颗粒流的至少一部分,其中外壳面至少部分地包围第一导线发射电极和导向面。第一导线发射电极和导向面因此位于由外壳面限定的内部空间内。
[0114]通过围绕第一导线发射电极和导向面设置外壳面,不易受外部干扰影响的更稳定的环境得以在内表面内建立。这会导致能够更容易地建立遵循围绕第一导线发射电极的环状轨迹的颗粒流。
[0115]因此,外壳面具有的优点在于,一方面,外壳面防止颗粒流受到不希望有的外部干扰(例如高强度或湍流风),另一方面,引导并推进颗粒流,从而遵循围绕第一导线发射电极和第一纵向杆的圆环状轨迹。
[0116]因此,外壳面会导致更高的容量,因为颗粒流更稳定并且可以更容易地捕获受污染颗粒。
[0117]外壳面优选地为圆筒形,并且在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时是圆形的。
[0118]这样具有的优点在于外部干扰得以稳定。外部干扰(例如高强度风)可能会使围绕第一导线发射电极的颗粒流变得不稳定。具有弯曲形状的外壳面会引导高强度风平稳地围绕第一导线发射电极,使得遵循环状轨迹的稳定颗粒流可以得到建立。
[0119]外壳面的至少一部分是开放的,以便颗粒流能进入和离开外壳面。这允许颗粒流部分地在外壳面内部、并且部分地在外壳面外部。颗粒流的一部分进入外壳面并且颗粒流的另一部分离开外壳面的换气效应有助于颗粒流的稳定性。
[0120]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,导向面设置有推进偏转器,在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时所述推进偏转器具有起点和终点。推进偏转器适合于在与第一导线纵向轴垂直的平面中机械推进颗粒流,并且适合于对颗粒流推进使得颗粒流至少部分地遵循围绕第一导线发射电极的环状轨迹。
[0121]这是有利的,因为这还可以允许相对大的受污染颗粒被去除。通常,电离颗粒仅碰撞足够大的颗粒。受污染颗粒越大,运动电离颗粒与受污染颗粒碰撞的几率就越大。通过机械推进遵循围绕第一导线发射电极的环状轨迹的颗粒流的至少一部分,会导致换气效应,其不仅产生环状轨迹,而且还捕获较小的受污染空气颗粒和/或分子。这里,推进特别地由具有推进偏转器的导向面机械地产生。推进偏转器可以例如是导向面中的凹部,但是可替代地也可以是突起。
[0122]在替代实施例中,根据本发明,推进额外地由第一纵向杆电气地产生。
[0123]在改进实施例中,推进偏转器具有与环状轨迹的形状基本上相同的形状。
[0124]通过把具有相同形状的推进偏转器机械地成形为期望的环状轨迹,会导致稳定的环状轨迹。
[0125]在改进实施例中,第一导线发射电极设置成相对于起点和终点基本上居中。
[0126]这允许稳定的环状轨迹。
[0127]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置包括多个导向面,其中在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,多个导向面相对于彼此布置成有角的结构。
[0128]这是有利的,因为这会在保持紧凑的同时进一步提高颗粒捕获的容量。另外,这允许取决于多个导向面中的每一者的位置,从多个方向捕获颗粒。
[0129]优选地,多个导向面由三个板状导向面形成。这三个导向面被布置成使得所述有角的结构是三角形的。换言之,在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,多个导向面形成三角形。
[0130]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,颗粒捕获装置包括多个第一导线发射电极,它们被包含在由外壳面限定的内部空间中。第一导线发射电极与至少一个导向面平行地间隔开,用于对多个颗粒流推进,使得在与第一导线纵向轴垂直的平面中,多个颗粒流中的每一者至少部分地遵循围绕多个第一导线发射电极中的一者的环状轨迹。
[0131]这是有利的,因为这允许产生多个单独的颗粒流,每个颗粒流遵循围绕相应的第一导线发射电极的环状轨迹。
[0132]优选地,多个第一导线发射电极中的一者至少与多个导向面中的一者合作。多个第一导线发射电极中的每一者与多个导向面中的至少一个相对应。
[0133]这会在保持紧凑的同时进一步增大颗粒捕获装置的容量。
[0134]在根据本发明的颗粒捕获装置的实施例中,第一导线发射电极被布置成相对于地面基本上垂直。[0135]这是有利的,因为这可以允许颗粒流遵循围绕导线发射电极的更稳定的环状轨迹。当颗粒捕获装置被置于诸如隧道或公路旁之类的环境中时,外部干扰(例如风)的取向通常是水平的。当干扰出现在颗粒流的方向上,而不是出现在相对于颗粒流倾斜的方向上时,更可能出现稳定的颗粒流。
[0136]本发明还涉及根据权利要求37所述的用于从受污染空气中去除颗粒的方法。
[0137]该方法包括:通过使具有纵向轴的至少一个导线发射电极带电来在局部使空气电离的步骤。
[0138]该方法包括:通过提供在垂直于纵向轴的第一方向上与至少一个导线发射电极平行地间隔开的带有不同电荷的导向面,用于对电离颗粒提供从第一导线发射电极朝向导向面的第一静电力,导致颗粒流遵循从第一导线发射电极朝向导向面的轨迹,来产生颗粒流的步骤。
[0139]该方法还包括:通过沿着引导方向延伸导向面,在基本上处于与纵向轴垂直的平面中的引导方向上机械地引导颗粒流的步骤。
[0140]该方法还包括:在垂直于纵向轴的平面中对颗粒流推进的步骤。推进是通过提供与至少一个导线发射电极和导向面平行地间隔开的纵向杆来提供的。纵向杆具有与至少一个导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从至少一个导线发射电极朝向纵向杆的第二静电力。这适合于电气推进颗粒流,使得基本上在垂直于导线纵向轴的平面中观察时,颗粒流至少部分地遵循围绕至少一个导线发射电极和纵向杆的环状轨迹。
[0141]可替代地或者额外地,通过设置带有偏转器凹陷的导向面来提供推进。在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,偏转器凹陷具有起点和终点。偏转器凹陷适合于在与第一导线纵向轴垂直的平面中机械推进颗粒流。第一导线发射电极布置成相对于起点和终点基本上居中,用于机械推进颗粒流,使得颗粒至少部分地遵循围绕第一导线发射电极的环状轨迹。
【专利附图】

【附图说明】
[0142]通过参考下面的详细说明并结合附图进行考虑,本发明的这些及其它方面会更好地得到理解,从而将更容易地得到理解,在附图中,同样的附图标记表示同样的部分。
[0143]图1示出本发明的第一实施例的透视图;
[0144]图2示出第一实施例的顶视图;
[0145]图3示出第一实施例的改进实施例;
[0146]图4示出本发明的第二实施例的透视图;
[0147]图5示出第二实施例的顶视图;
[0148]图6示出第二实施例的改进实施例;
[0149]图7示出本发明的第三实施例的透视图;
[0150]图8A示出本发明的第三实施例的侧视图;
[0151]图8B示出第三实施例的改进实施例的侧视图;
[0152]图9示出第三实施例的替代实施例的透视图;
[0153]图1OA示出替代实施例的侧视图;
[0154]图1OB示出替代实施例的改进实施例的侧视图;[0155]图11示出本发明的第三实施例的第二个改进实施例;
[0156]图12示出关于第二个改进实施例的图形表示;
[0157]图13示出本发明的第一替代实施例的透视图;
[0158]图14示出本发明的第二替代实施例的透视图;
[0159]图15A示出本发明的第四实施例的侧视图;
[0160]图15B示出第四实施例的透视图。
【具体实施方式】
[0161]图1示出根据本发明的第一实施例的颗粒捕获装置201。颗粒捕获装置201适合于从受污染颗粒流中去除颗粒。颗粒捕获装置201包括多个第一导线发射电极207a、208A、209a和多个第二导线发射电极207b、208B、209b。导线发射电极207a、208A、209a、207b、208B、209b适合于在局部使颗粒电离。第一导线发射电极107a、108A、109a各自具有相应的第一导线纵向轴。这里,各个第一导线纵向轴相对于彼此是平行的。
[0162]颗粒捕获装置201还包括多个导向面215、216、217。
[0163]多个导向面215、216、217中的每一者与各个第一导线纵向轴207a、208A、209a平行地间隔开,以便在与第一导线纵向轴垂直的平面中引导相应的颗粒流。使导向面215、216,217带有与各个第一导线发射电极207a、208A、209a不同的静电荷,以便在电离颗粒上产生方向为从第一导线发射电极207a、208A、209a朝向导向面215、216、217的静电力。
[0164]多个导向面215、216、217中的每一者与各个第二导线纵向轴207b、208B、209b平行地间隔开,以便在与第一导线纵向轴垂直的平面中引导相应的颗粒流。使导向面215、216,217带有与各个第二导线发射电极207b、208B、209b不同的静电荷,以便在电离颗粒上产生方向为从第二导线发射电极207a、208A、209a朝向导向面215、216、217的静电力。
[0165]多个导向面215、216、217设置成三角形结构,如在图2中看到的那样。
[0166]颗粒捕获装置201包括外壳面200,用于基本上在与第一导线纵向轴垂直的平面中引导颗粒流的至少一部分。外壳面200是限定出内部空间的圆筒形,其中多个第一和第二导线发射电极207a、208A、209a、207b、208B、209b和多个导向面215、216、217位于所述内部空间中。
[0167]外壳面200由三个封闭的外壳面部分255、256、257和三个开放的外壳面部分275、276、277形成。开放的外壳面部分275、276、277允许内部空间和周围环境之间的空气流通。这允许颗粒流290a、290b、291a、291b、292a、292b进入和离开内部空间,如图2所示。这里,颗粒流 290a、290b、291a、291b、292a、292b 遵循围绕导线发射电极 207a、208A、209a、207b、208B、209b的环状轨迹。该环状轨迹部分地处于内部空间内、并且部分地处于周围环境中。
[0168]颗粒流的一部分进入由外壳面限定的内部空间、并且颗粒流的另一部分离开内部空间的换气效应有助于颗粒流290a、290b、29la、29lb、292a、292b的稳定性。
[0169]外壳面200至少部分地包围多个第一导线发射电极207a、208A、209a,多个第二导线发射电极207b、208B、209b,以及多个导向面215、216、217。“至少部分地”意味着该表面在三个开放外壳面部分275、276、277中包括开口。这里,在局部会出现未被包围的状态。
[0170]通过围绕导线发射电极207a、208A、209a、207b、208B、209b 和导向面 215、216、217布置外壳面200,不易受外部干扰影响的更稳定的环境得以在内表面内建立。这导致遵循围绕导线发射电极208A、209a、207b、208B、209b的环状轨迹的稳定颗粒流290a、290b、291a、291b,292a,292b更容易地得到建立。
[0171]因此,外壳面200的优点在于,外壳面200 —方面防止颗粒流290a、290b、291a、291b、292a、292b受到不期望有的外部干扰(例如高强度或湍流风),另一方面引导并推进颗粒流 290a、290b、291a、291b、292a、292b 遵循围绕导线发射电极 208A、209a、207b、208B、209b的圆环状轨迹。
[0172]外壳面200是圆筒形的,并且在垂直于第一导线纵轴的平面中观察是圆形的。
[0173]多个导线发射电极208A、209a、207b、208B、209b设置成相对于地面基本上垂直。借助支撑结构240支撑导向面215、216、217,外壳面200,以及导线发射电极208A、209a、207b、208B、209b,使得它们相对于彼此保持预定距离。
[0174]在第一实施例的改进实施例中,如图3所示,纵向杆220a、220b、221a、221b、222a、222b设置在外壳面200中。封闭和开放的外壳面部分285、286、287设置成使得颗粒流290a、290b、291a、291b、292a、292b 遵循围绕各个导线发射电极 208A、209a、207b、208B、209b和纵向杆220a、220b、221a、221b、222a、222b的环状轨迹。因此,可预见在纵向杆220a、220b、221a、221b、222a、222b和封闭的外壳面部分之间有间隙。
[0175]如图4和5所示,根据本发明的第二实施例是颗粒捕获装置301。这里,颗粒捕获装置301同样是垂直布置的,这意味着第一导线纵向轴307a、308A、309a设置成与地面垂直。
[0176]颗粒捕获装置301包括外壳面300,其由三个封闭的板状外壳面部分355、356、357和三个开放的板状外壳面部分375、376、377形成。
[0177]该颗粒捕获装置301的工作方式类似于第一实施例的颗粒捕获装置201。然而,夕卜壳面300被设置成六边形结构。另外,封闭的外壳面部分355、356、357设置为导向面355、356、357,其中各个第一和第二导线发射电极307a、307b、308A、308B、309a、309b与所述导向面355、356、357间隔开。
[0178]每个封闭的外壳面部分355、356、357在两侧与相邻的开放外壳面部分375、376、377连接。开放的外壳面部分375、376、377允许颗粒流390a、390b、391a、391b、392a、392b
进入和离开由外壳面300限定的内部空间。
[0179]每个导线发射电极307a、307b、308A、308B、309a、309b生成其自身的各个颗粒流390a、390b、391a、391b、392a、392b,这些颗粒流各自遵循围绕各个导线发射电极307a、307b、308A、308B、309a、309b 的环状轨迹。
[0180]颗粒流390a、390b、391a、391b、392a、392b的一部分进入由外壳面300限定的内部空间、并且颗粒流的另一部分离开内部空间的换气效应有助于颗粒流390a、390b、391a、39lb、392a、392b 的稳定性。
[0181]如图6所示,在第二实施例的改进实施例中,纵向杆320a、320b、321a、321b、322a、322b设置在外壳面300中。封闭和开放的外壳面部分355、356、357、375、376、377设置成使得颗粒流390a、390b、391a、391b、392a、392b遵循围绕各个导线发射电极307a、307b、308A、308B、309a、309b和纵向杆320a、320b、321a、321b、322a、322b的环状轨迹。因此,可预见在纵向杆320a、320b、321a、321b、322a、322b和封闭的外壳面部分355、356、357之间存在间隙。[0182]图7示出根据本发明的第三实施例的颗粒捕获装置I的透视图。颗粒捕获装置I包括具有第一端4a和第二端4b的支撑结构2。这里,支撑结构包括分别位于第一端4a和第二端4b的第一结构元件6a和第二结构元件6b。第一结构元件6a和第二结构元件6b设置成相对于地面基本上垂直。颗粒捕获装置I还包括带电的第一导线发射电极7,用于在局部使颗粒电离。第一导线发射电极7a通过支撑结构2在第一端4a和第二端4b之间保持张紧。第一导线发射电极7a是细长的,并且具有第一导线纵向轴XI。第一辅助杆12a和第二辅助杆12b分别设置在第一和第二结构元件6a、6b上,其中辅助杆12a、12b设置有第一和第二绝缘体10A、10B。第一导线发射电极7a通过绝缘体10A、IOB保持张紧,其中绝缘体10AU0B使第一导线发射电极7a与支撑结构2电绝缘。辅助杆12a、12b设置成相对于地面基本上水平。这意味着辅助杆12a、12b设置在与垂直结构元件6a、6b基本上相同的高度。第一导线发射电极7a还包括导向面15,用于基本上在与第一导线纵向轴Xl垂直的平面中引导颗粒流S的至少一部分。
[0183]图8A在与第一导线纵向轴Xl垂直的平面中示出颗粒捕获装置I。在与第一导线纵向轴Xl垂直的第一方向Zl上,导向面15与第一导线发射电极7a平行地间隔开。第一方向Zl与第一导线发射电极7a和导向面15之间的最小距离对齐。导向面15具有与用于对电离颗粒提供第一静电力的第一导线发射电极7a不同的静电荷。第一静电力是从第一导线发射电极朝向导向面15作用在电离颗粒上的。第一静电力来源于从第一导线发射电极7a朝向导向面15产生的对应的第一静电场30a。第一静电场30a和对应的第一静电力的方向基本上与第一方向相同。至少,在出现最强的第一静电场和对应的最强第一静电力的位置,各个场和力具有与第一方向基本上相同的方向。
[0184]支撑结构2包括第一纵向杆20a,其在与第一导线纵向轴Xl垂直的第二方向Z2上与第一导线发射电极7a平行地间隔开。第二方向Z2包括与第一方向Zl相反的分量。第二方向Z2还包括与第一方向Zl垂直的分量。这意味着,第一导线发射电极7a基本上设置在导向面15和第一纵向杆20a之间。
[0185]第一纵向杆20a具有与第一导线发射电极7a不同的静电荷,并且适合于对电离颗粒提供来源于第二静电场30b的第二静电力。第二静电力是从第一导线发射电极朝向第一纵向杆20a作用的。第一纵向杆20a设置成使得第二静电力适合于推进颗粒流S,使得在与第一导线纵向轴Xl垂直的平面中观察时,颗粒流S至少部分地遵循围绕第一导线发射电极7a和第一纵向杆20a的环状轨迹Tl。
[0186]如图8A中最佳所示,第一静电场30a在电离颗粒上产生从第一导线发射电极7a朝向导向面15的第一静电力。第二静电场30b在电离颗粒上产生从第二导线发射电极7朝向第一纵向杆20a的第二静电力。颗粒流S的轨迹用S指示的虚线表示。
[0187]颗粒流S中的运动颗粒从远离导向面15、第一导线发射电极7a和第一纵向杆20a的开始位置开始运动,并流向导向面15。运动颗粒被第一静电场30a捕获,并且第一静电力使运动颗粒向导向面15运动,直到其碰撞导向面15。由于第二方向的分量与第一方向垂直,运动颗粒由于换气而在该垂直方向上推进(换言之,偏转)。第二静电场30b中的电离颗粒在第二方向上运动,并且在基本上相同的第二方向上间接地吸引围绕这些电离颗粒的颗粒。吸引运动颗粒被称为换气。
[0188]因此,运动颗粒从导向面15流向第一纵向杆20a。运动颗粒不会碰撞第一纵向杆20a,但是会由于换气效应而围绕第一纵向杆20a作曲线运动,所述换气效应来源于颗粒流S从开始位置流向导向面15。
[0189]第一纵向杆20a的存在会产生对运动颗粒进行电气推进的第二静电场30b。
[0190]这样,颗粒流S至少部分地包括围绕第一导线发射电极7a和第一纵向杆20a循环的轨迹。
[0191]图SB示出本发明的改进实施例,其中对颗粒流S的推进是借助第一偏转器面25a以机械方式额外产生的。
[0192]第一偏转器面25a设置成与导向面15间隔开。在这种情况下,第一偏转器面25a具有弯曲的构件。这里,“间隔开”表示第一偏转器纵向轴与导向面15间隔开。在与第一导线纵向轴Xl垂直的该平面中观察时,限定出第一偏转器间隙26a。当颗粒流S碰撞第一偏转器面25a时,至少一部分颗粒流S遵循穿过第一偏转器间隙26a的轨迹。至少另一部分颗粒流S遵循穿过与第一偏转器间隙26a相对的空间的轨迹,优选地取向为朝向第一纵向杆20a的方向。这样,颗粒流S至少部分地朝第一纵向杆20a被机械推进,并且至少部分地沿着导向面15被推进。前者导致更强的第一环状轨迹Tl。后者导致导向面15收集到更多污染颗粒。
[0193]优选地,第一偏转器面25a通过支撑结构2设置在所述位置上。
[0194]优选地,第一收集器18A设置在导向面15附近,以便接收来自颗粒流S的颗粒。优选地,使第一收集器18A带有与第一导线发射电极7a的静电荷相反的静电荷。这是有利的,因为颗粒流S被吸向第一收集器18A。优选地,第一收集器18A设置在导向面15上,如图2a所示。进一步优选地,第一收集器18A设置在第一偏转器间隙26a附近的、颗粒流S离开第一偏转器间隙26a的位置。颗粒流S然后至少部分地由第一偏转器面25a朝向第一收集器18A机械推进。
[0195]例如,第一收集器18A由驻极体材料制成。
[0196]图9示出尤其有利的改进实施例,其中颗粒捕获装置I还包括第二导线发射电极7b。第二导线发射电极7b具有第二导线纵向轴X2,并且通过第三和第四绝缘体10c、10d在支撑结构2的第一端和第二端之间保持张紧。第二导线发射电极7b与第一导线发射电极7a平行地间隔开,限定出第一和第二导线发射电极7a、7b之间的导线间隙28。颗粒流S至少部分地遵循穿过导线间隙28朝向导向面15的轨迹。导向面15与第二导线发射电极7b在图1OA中最佳所示的第三方向Z3上平行地间隔开。
[0197]在图1OA中,还示出第三方向Z3与第二导线发射电极7b和导向面15之间的最小
距离对齐并沿着该最小距离。
[0198]导向面15具有与第二导线发射电极7b不同的静电荷,并且适合于对电离颗粒提供第三静电力。第三静电力来源于从第二导线发射电极7b朝向导向面15产生的第三静电场 30c。
[0199]除了第一静电场30a之外,第三静电场30c也导致颗粒流S至少部分地遵循从导线间隙28之间朝向导向面15的轨迹。
[0200]第二纵向杆20b设置在支撑结构2上,并且在与第二导线纵向轴X2垂直的第四方向Z4上与第二导线发射电极7b平行地间隔开。第四方向Z4具有与第三方向Z3相反的分量。第四方向Z4还包括与第三方向Z3垂直的分量。优选地,这里,第四方向Z4的垂直于第三方向Z3的分量与第二方向Z2的垂直于第一方向Zl的分量相反且对齐。这是有利的,因为由第一纵向杆20a提供的推进被协同地添加到由第二纵向杆20b提供的推进中。通过这样设置两个纵向杆20a、20b会协同地导致共同起作用,从而产生比仅具有两个纵向杆20a、20b中的一者的情况更强的第一环状轨迹Tl和第二环状轨迹T2。
[0201]第四静电力来源于由第二纵向杆20b产生的第四静电场30d,其中第二纵向杆20b具有与第二导线发射电极7b不同的静电荷。由于第四静电力基本上在第四方向Z4上、并且因此包括与第三方向Z3垂直的分量,所以第二纵向杆20b推进颗粒流S使得颗粒流S至少部分地遵循围绕第二导线发射电极7b和第二纵向杆20b的第二环状轨迹T2。
[0202]如图1OA中所示,在垂直于第二导线纵向轴X2的平面中,第一环状轨迹Tl描绘沿顺时针方向的颗粒流S的至少一部分。第二环状轨迹T2沿不同的旋转方向,并且描绘沿逆时针方向的颗粒流S的至少一部分。
[0203]总的来讲,第二纵向杆20b、第二导线发射电极7b和导向面15的布置具有与第一纵向杆20a、第一导线发射电极7a和导向面15的布置相同的优点。然而,把这二者布置成在垂直于导向面15的平面中基本上彼此对称、并且在第一导线纵向轴Xl和第二导线纵向轴X2之间相互平行会导致协同效果。第一环状轨迹Tl和第二环状轨迹T2的强度在二者组合的情况下会比二者分开布置的情况更强。这起因于第二方向Z2具有与第四方向TA相反且对齐的分量、并且第一方向Zl和第三方向Z3基本上指向同一方向(尽管未对齐)。
[0204]图1OB不出第二偏转器面25b和第二偏转器间隙26b相对于第一偏转器面25a和第一偏转器间隙26a对称的改进布置。同样,第二收集器18B相对于第一收集器18A对称地布置。相同的优点适用于字母“b”指示的第二情况以及字母“a”指示的第一情况。
[0205]图11示出对应于两个导线发射电极7a、7b和两个纵向杆20a、20b的情况的第三实施例的改进实施例。图中示出第一导线发射电极7a和第二导线发射电极7b以及第一纵向杆20a和第二纵向杆20b。未示出但存在的是根据本发明的导向面15。
[0206]颗粒捕获装置I还包括第一电压发生器40a,用于向第一导线发射电极7a和第二导线发射电极7b提供电压特别是高电压。这里,仅第一电压发生器40a供应高电压至导线发射电极7a、7b,并且不供应至纵向杆20a、20b。第一电压发生器40a配置成接收电压设定信号P1。基于电压设定信号Pl的值,第一电压发生器40a提供对应的电压至第一导线发射电极7a。
[0207]图中还示出控制单元35。控制单元35配置成提供电压设定信号Pl。通常,控制单元35对电压设定信号Pl赋值,使得提供至第一导线发射电极7b的电压保持恒定。
[0208]第一纵向杆20a设置有在支撑结构2中绝缘的第一杆电极。通过使第一纵向杆20a设置有第一杆电极,允许容易地使第一纵向杆20a带电。在替代方案中,第一纵向杆20a与第一杆电极相同。这是有利的,因为第一杆电极是可精确带电的表面,也是向颗粒捕获装置I提供支撑的结构构件。
[0209]如上所述,第一电场30a是从第一导线发射电极7a朝向第一纵向杆20a产生的。这导致离子撞击第一杆电极,使得在第一杆电极中产生电流。借助第一电流传感器37a测量该电流。第一电流传感器37a配置成提供代表第一纵向杆20a中的电流的第一电流测量信号P2。
[0210]第一电流测量信号P2并不随时间保持恒定,而是通常如图6所示变化。在该图中,垂直轴上的第一电流测量信号P2被显示为水平轴上的时间的函数。
[0211]在图的最左侧,示出第一电流测量信号P2的初始值。第一电流测量信号P2逐渐增大。这是因为小金属颗粒从第一导线发射电极7a散射,使得第一导线发射电极7a的发射增多,导致更多的带电离子。随着第一导线发射电极7a由于其散射小金属颗粒而变薄,第一导线发射电极7a断裂的风险增大。
[0212]为了降低该风险并延长第一导线发射电极7a的寿命,控制单元35配置成接收第一电流测量信号P2并控制电压设定信号,使得第一电流测量信号P2保持成与第一电流测量信号P2的初始值基本上相同。
[0213]另外,由LI指示的第一电流测量信号P2的增大代表第一导线发射电极7a的厚度,并且因此代表其寿命。该信息尤其有利于对用户指示预防性维护的需求。
[0214]第一静电场30a中的颗粒导致第一电流测量信号P2减小,这是因为第一静电场30a中的离子与这些颗粒碰撞、并由于换气而被移至例如第一环状轨迹Tl中。
[0215]因此,由L2指示的第一电流测量信号P2的减小代表捕获颗粒的量。该信息尤其有利于向用户指示捕获的颗粒量。其能容易地提供有关颗粒捕获装置在捕获颗粒量方面的效率的信息。
[0216]图11还示出第二电流传感器37b,其配置成提供代表第一导线发射电极7a中的电流的第二电流测量信号P3。尽管未示出,尤其有利的是提供第二电流测量信号P3至控制单元35。控制单元35配置成接收第二电流测量信号P3。这是有利的,因为可获得更多的控制选项从而延长颗粒捕获装置I的寿命。
[0217]此外,图11还示出第一电压传感器38A,其配置成提供代表第一导线发射电极7a中的电压的第一电压测量信号P4。尽管未示出,尤其有利的是提供第一电压测量信号P4至控制单元35。控制单元35配置成接收第一电压测量信号P4。这是有利的,因为可获得更多的控制选项从而延长颗粒捕获装置I的寿命。
[0218]尤其有利的是向控制单元35提供显示(未示出)。控制单元35配置成在显示器上显示接收到的信号和发射的电压。例如,接收的信号和发射的电压被瞬时地显示和/或显示预定的时间跨度,例如如图12所示。这允许用户在需要时采取适当的措施,例如开始预防性维护。
[0219]图13示出本发明的替代实施例。图中示出第一导线发射电极7a和第二导线发射电极7b相对于彼此且相对于导向面15平行地布置,其中导向面15在这里被显示为处于导线发射电极7a、7b下方。
[0220]导向面15包括第一突起偏转器33a,用于对颗粒流S机械推进,使其至少部分地遵循第一环状轨迹Tl并且至少部分地遵循第二环状轨迹T2。第一突起偏转器33a朝向导线发射电极7a、7b突起。这是尤其有利的,因为其不仅对颗粒流S机械推进从而遵循环状轨迹Tl、T2,还减少由例如外界的风和/或空气流动导致的外部流动干扰。这些外部流动干扰会对遵循环状轨迹Tl、T2的颗粒流S有不利影响。
[0221]尤其有利的是用催化剂(例如氧化钛)覆盖第一突起偏转器33a的表面34。由于颗粒流S遵循环状轨迹Tl、T2,所以在第一突起偏转器33a和颗粒流S之间存在多个接触时刻。这是尤其有利的,因为氧化钛与氮氧化物(NOX)反应产生污染较少的作为电离颗粒的气悬体(aerosol ),该气悬体被颗粒流S捕获并且最终被收集且从空气中去除。催化剂的活化由来自第一导线发射电极7a和/或第二导线发射电极7b的紫外线辐射提供。在图13中,示出第二导线发射电极7b设置成最接近第一突起偏转器面34a。然而,可预见的是,第一突起偏转器面34a伸出到更靠近第一导线发射电极7a的表面之上。紫外线辐射在电晕气体放电(其是空气分子的电离)期间被作为副产品发射。第一突起偏转器33a和第二导线发射电极7b之间的距离设置成使得第一突起偏转器面34a接收充足的紫外线辐射。
[0222]另外有利的是,使第一突起偏转器面34a设置有反射层(未示出)。该反射层是由反射从第二导线发射电极7b接收的紫外线辐射的材料制成的。在第一突起偏转器面34a和第二导线发射电极7b之间反射紫外线辐射,会导致对遵循第二环状轨迹T2的颗粒流S的杀菌作用。由于第二环状轨迹T2稳定地设置在第一突起偏转器面34a和第二导线发射电极7b之间,所以杀菌作用会导致颗粒流S中的受污染颗粒(例如,特别地,烃;更特别地,芳烃)的分解。紫外线反射的方向由箭头Rl指示。
[0223]进一步有利的是,使导向面设置有包括突起的纤维50a、50b的收集器。第一突起纤维50a设置在第一导线发射电极7a附近。第一突起纤维50a从导向面15突出,并且设置成使得第一导线发射电极基本上在第一突起纤维50和第一突起偏转器面34a之间。第一突起纤维50通常具有毛发状结构。由于分子力(其是库仑力),第一突起纤维50收集更大的污染颗粒、并将它们从遵循第一环状轨迹Tl的颗粒流S中去除。借助纤维和所得的分子力进行收集是尤其有利的,因为纤维的厚度取决于待收集的受污染颗粒的大小。
[0224]对应地,包括第二突起纤维50b的收集器设置在导向面上、并靠近第二导线发射电极7b。
[0225]进一步有利的是,把第一突起偏转器面34a的形状设置成使得把紫外线辐射引向收集器即突起纤维50a、50b。从环状轨迹中拦截的被收集颗粒利用紫外线辐射进行处理,导致这些被收集颗粒的分解。这特别有利于分解烃颗粒(更特别地,芳烃颗粒)。
[0226]在改进实施例中,收集器包括第一衬底51a,其中第二电压发生器40b使该第一衬底51a带电。第一衬底51a设置在导向面15和第一突起纤维50a之间。这是有利的,因为各个收集器的收集和拦截作用增大,而且还允许捕获并拦截悬浮颗粒(例如油雾、霾和雾)。
[0227]在更进一步的改进实施例中,通过液体发生器(未示出)将液体添加到第一衬底51a。这允许气体去除,例如氨气。第一突起纤维50a会产生毛细作用,并且由于液体而产生的潮湿空气会导致气体去除。
[0228]当由第二电压发生器40b施加的电压足够高时,通过电喷雾产生细雾,从而拦截气体,该气体将在第一衬底51b上被去除并且最终被第一引流器52a去除。
[0229]对应地,包括带电的第二衬底52b的收集器设置在导向面15上。图中还示出对应的第二引流器52b。
[0230]图14示出本发明的第二替代实施例的透视图。其示出包括根据第三实施例的三个颗粒捕获装置的颗粒捕获组件。图中示出六个导线发射电极7a、7b、7c、7d、7e、7f,分别为第一导线发射电极7a、第二导线发射电极7b、第三导线发射电极7c、第四导线发射电极7d、第五导线发射电极7e和第六导线发射电极7d。利用单个第三电压发生器40c使导线发射电极7a、7b、7c、7d、7e、7f带电,因此发射电极7a、7b、7c、7d、7e、7f彼此电连接。然而,六个绝缘体管65a、65b、65c、65d、65e、65f设置成围绕发射电极7a、7b、7c、7d、7e、7f之间的连接部分。这是为了使发射电极7a、7b、7c、7d、7e、7f之间的连接部分与环境电绝缘,使得只存在平行布置的发射电极7a、7b、7c、7d、7e、7f。这有利于稳定地产生六个环状轨迹。
[0231]图中还示出导向面。导向面包括四个收集器,分别包括衬底51a、51b、51c、51d和突起纤维50a、50b、50c、50d。导向面还包括分别具有突起的偏转器面34a、34b、34c的三个突起的偏转器33a、33b、33c。
[0232]应注意的是,收集器和突起的偏转器充当导向面,并且在本实施例中导向面是中断的。在替代方案中,导向面是一体形成的。
[0233]颗粒捕获组件被设置成使得发射电极7a、7b、7c、7d、7e、7f基本上垂直设置、并且与地面垂直。因此导向面也垂直于地面。在本实施例中,突起的偏转器33a、33b、33c沿着它们各自的纵向轴X10、X11、X12伸长。突起的偏转器的纵向轴X10、X11、X12垂直于地面。
[0234]在突起的纤维50a、50b、50c、50d中的每一者的上方,设置有液体发生器60a、60b、60c、60d,以便加湿和/或液化突起的纤维50a、50b、50c、50d并清洁它们。受污染颗粒与液体混合,并且受污染液体由漏斗形引流器62a、62b、62c、62d捕获。漏斗形引流器62a、62b、62c、62d设置在突起的纤维50a、50b、50c、50d下方,并且设置在液体发生器60a、60b、60c、60d下方。
[0235]单个排水管65连接所有漏斗形引流器62a、62b、62c、62d,并将受污染液体传送至中心点。
[0236]单个供水管61连接所有液体发生器60a、60b、60c、60d,并从中央源供应液体。
[0237]该颗粒捕获装置是尤其有利的,因为其可以安全地过滤相对大量的空气。
[0238]最后,图15A和图15B示出根据本发明的第四实施例的第二颗粒捕获装置101。
[0239]图15A在侧视图中示出颗粒捕获装置101。颗粒捕获装置101适合于从受污染颗粒流S2中去除颗粒。颗粒捕获装置101包括具有第一导线纵向轴的用于在局部使颗粒电离的第一导线发射电极107a。
[0240]导向面115与第一导线纵向轴107a平行地间隔开,以便在与第一导线纵向轴垂直的平面中引导颗粒流S2。利用与第一导线发射电极107a不同的静电荷使导向面115带电,以便在电离颗粒上产生方向为从第一导线发射电极107a朝向导向面115的静电力。
[0241]导向面115设置有用于对颗粒流S2机械推进的第一推进偏转器70a,在与第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,所述第一推进偏转器70a具有起点71和终点72。推进偏转器70a的形状设置成使得颗粒流S2至少部分地遵循围绕第一导线发射电极107a的第一环状轨迹TlOl。
[0242]这里,第一推进偏转器70a的形状与第一环状轨迹TlOl的形状基本上相同。
[0243]图中还示出第二导线发射电极107b,其与第一导线发射电极107a间隔开。该第二导线发射电极107b与第二推进偏转器70b合作,并且把颗粒流S2的至少一部分推进到部分弯曲的轨迹中。特别地,利用比第一导线发射电极107a更低的电压使第二导线发射电极107b带电,使得在第二导线发射电极107b周围不会出现完整的环状轨迹。
[0244]图中还示出第三导线发射电极107c,其与第三推进偏转器70c平行地间隔开,以便产生第二环状轨迹T102。
[0245]第四导线发射电极107d与第三导线发射电极107c平行地间隔开,并且与第四推进偏转器70d合作,且把颗粒流S2的至少一部分推进到部分弯曲的轨迹中。特别地,利用比第三导线发射电极107c更低的电压使第四导线发射电极107d带电,使得在第四导线发射电极107d周围不会出现完整的环状轨迹。
[0246]导向面的位于第一推进偏转器和第四推进偏转器之间的部分覆盖有氧化钛,以便从空气流中过滤氮氧化物气体。
[0247]根据本发明的颗粒捕获装置和/或装置不限于所描述的实施例。所描述的实施例的任何组合是可能的并且是可预见的。
[0248]在颗粒捕获装置的实施例中,存在至少一个相互平行地间隔开的导线发射电极(特别地,三个、四个、五个或六个)。
[0249]在实施例中,导线发射电极的长度基本上小于和/或等于10m、6m或3m。与导向面之间的最小距离分别基本上小于lm、0.5m或0.25m。
[0250]在实施例中,施加于至少一个导线发射电极的电压为1.5_50kV,更特别地为2-45kV。
[0251]在实施例中,至少一个产生的静电场为至少0.2kV/m,更特别地在0.2_50kV/m的范围内。
[0252]在替代实施例中,纵向杆具有恒定的厚度或者沿着长度具有变化的厚度。纵向杆可以是笔直的纵向杆或者弯折和/或弯曲的纵向杆。
[0253]在替代实施例中,导线发射电极具有恒定的厚度或者沿着长度具有变化的厚度。可以预见的是,导线是柔性的或非柔性的,或者甚至是细杆状电极。通常,导线发射电极是细长的电晕放电器。
[0254]在实施例中,在第一和第二实施例中公开的多个导向面可以与其他公开的实施例组合。
[0255]根据需要,在本文中公开了本发明的详细实施例;然而,应理解的是,所公开的实施例仅是可以用各种形式实施的本发明的示例性实施例。因此,本文中公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的,而应该仅仅被解释为权利要求的基础以及教导本领域技术人员用实质上任何适当的详细结构以各种方式利用本发明的代表性基础。此外,本文中使用的术语和短语并非旨在是限制性的,而是提供对本发明的可理解的描述。
[0256]本文中使用的术语“一”被定义为一个或多于一个。本文中使用的术语“多个”被定义为两个或多于两个。本文中使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多。本文中使用的术语“包括”和/或“具有”被定义为包含(即开放式语言,但不排除其他要素或步骤)。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为是对本发明的权利要求的范围进行限制。
[0257]某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的这一事实自身并不意味着这些措施的组合不能被有利地利用。
【权利要求】
1.一种用于从受污染颗粒流中去除颗粒的颗粒捕获装置,包括: 支撑结构,其具有第一端和第二端; 带电的第一导线发射电极,其具有第一导线纵向轴且用于在局部使颗粒电离,所述第一导线发射电极经由绝缘体通过所述支撑结构以张紧状态保持在所述第一端和所述第二端之间,所述绝缘体使所述第一导线发射电极与所述支撑结构电绝缘; 导向面,用于基本上在垂直于所述第一导线纵向轴的平面中引导所述颗粒流的至少一部分,所述导向面在与所述第一导线纵向轴垂直的第一方向上与所述第一导线发射电极平行地间隔开,所述导向面具有与所述第一导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从所述第一导线发射电极朝向所述导向面的第一静电力,其特征在于 所述支撑结构包括在与所述第一导线纵向轴垂直的第二方向上与所述第一导线发射电极平行地间隔开的第一纵向杆,其中所述第二方向具有与所述第一方向相反的分量和与所述第一方向垂直的分量,其中所述第一纵向杆具有与所述第一导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从所述第一导线发射电极朝向所述第一纵向杆的第二静电力,从而推进所述颗粒流,使得基本上在垂直于所述第一导线纵向轴的平面中,所述颗粒流至少部分地遵循围绕所述第一导线发射电极和所述第一纵向杆的环状轨迹。
2.如前述权利要求所述的颗粒捕获装置,还包括用于基本上在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中引导所述颗粒流的至少一部分的外壳面,其中所述外壳面至少部分地包围所述第一导线发射电极和所述导向面,其中所述外壳面包括所述第一纵向杆。
3.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,包括多个导向面,其中在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,所述多个导向面相对于彼此布置成有角的结构。
4.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,包括被包含在由所述外壳面限定的内部空间中的多个第一导线发射电极,其中所述第一导线发射电极与至少一个导向面和至少一个纵向杆平行地间隔开,以便推进多个颗粒流,使得基本上在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中,所述多个颗粒流中的每一者至少部分地遵循围绕所述多个第一导线发射电极中的一者和所述第一纵向杆中的一者的环状轨迹。
5.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述第一纵向杆和所述第一导线发射电极被布置成相对于地面基本上垂直。
6.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中在所述第一导线发射电极和所述导向面之间设有第一间隙,并且在所述导向面和所述第一纵向杆之间设有第二间隙,用于使颗粒流在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中,遵循围绕所述第一导线发射电极和所述第一纵向杆的环状轨迹。
7.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,包括: 第二导线发射电极,其具有第二导线纵向轴且用于在局部使颗粒电离,所述第二导线发射电极经由绝缘体通过所述支撑结构以张紧状态保持在所述第一端和所述第二端之间,所述绝缘体使所述第二导线发射电极与所述支撑结构电绝缘,所述第二导线发射电极与所述第一导线发射电极平行地间隔开,从而限定出导线间隙,导致所述颗粒流遵循穿过所述导线间隙朝向所述导向面的轨迹,其中所述导向面在与所述第二导线纵向轴垂直的第三方向上与所述第二导线发射电极平行地间隔开,所述导向面具有与所述第二导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从所述第二导线发射电极朝向所述导向面的第三静电力,其中 所述支撑结构包括在与所述第二导线纵向轴垂直的第四方向上与所述第二导线发射电极平行地间隔开的第二纵向杆,其中所述第四方向具有与所述第三方向相反的分量和与所述第三方向垂直的分量,其中所述第二纵向杆具有与所述第二导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从所述第二导线发射电极朝向所述第二纵向杆的第四静电力,从而推进所述颗粒流,使得基本上在垂直于所述第二导线纵向轴的平面中,所述颗粒流至少部分地遵循围绕所述第二导线发射电极和所述第二纵向杆的环状轨迹。
8.如前述权利要求所述的颗粒捕获装置,其中在所述第二导线发射电极和所述导向面之间设有第三间隙,并且在所述导向面和所述第二纵向杆之间设有第四间隙,用于使颗粒流在垂直于所述第二导线纵向轴的平面中,遵循围绕所述第二导线发射电极和所述第二纵向杆的环状轨迹。
9.如前述权利要求7-8中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述第一导线发射电极和所述导向面之间的最小距离基本上等于所述第二导线发射电极和所述导向面之间的最小距离。
10.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述颗粒捕获装置还包括用于接收来自所述颗粒流的颗粒且布置在所述导向面附近的第一收集器。
11.如权利要求10所述的颗粒捕获装置,其中所述第一收集器包括:带电的衬底,用于借助静电力从所述颗粒流中捕获颗粒。
12.如权利要求10-11中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述第一收集器包括:突起纤维,用于借助分子力从所述颗粒流中捕获颗粒。
13.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述第一导线发射电极包括用于在局部使颗粒电离的纵向间隔开的尖锐放电装置,其中至少一个尖锐放电装置设置在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中,所述平面包括至少部分地遵循环状轨迹的颗粒流。
14.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中通过施加正电压而使所述第一导线发射电极带正电荷,利用比所述第一导线发射电极的电压更低的电压使所述第一纵向杆带电,并且利用比所述第一纵向杆的电压更低的电压使所述导向面带电。
15.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述导向面和所述第一导线发射电极之间的最小距离大于或等于所述第一纵向杆和所述第一导线发射电极之间的最小距离。
16.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述导向面和所述第一导线发射电极之间的最小距离为30厘米,所述第一纵向杆和所述第一导线发射电极之间的最小距离为30厘米,并且所述第一导线发射电极的长度为6米。
17.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,还包括: 至少一个电压发生器,其被配置成接收电压设定信号并且被配置成向所述第一导线发射电极和/或所述第一纵向杆提供代表所述电压设定信号的电压; 控制单元,其被配置成取决于所述第一导线发射电极的静电荷、和/或所述导向面的静电荷、和/或所述第一导线发射电极和所述导向面之间的最小距离、和/或所述第一导线发射电极和所述第一纵向杆之间的最小距离,提供所述电压设定信号。
18.如权利要求17所述的颗粒捕获装置,其中所述颗粒捕获装置还包括:至少一个电压传感器,用于提供代表所述第一纵向杆中的电压、和/或所述第一导线发射电极中的电压、和/或所述导向面中的电压的电压测量信号,其中所述控制单元被配置成接收所述电压测量信号。
19.如权利要求17-18中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述颗粒捕获装置还包括:至少一个电流传感器,用于提供代表所述第一纵向杆中的电流、和/或所述第一导线发射电极中的电流、和/或所述导向面中的电流的电流测量信号,其中所述控制单元被配置成接收电流电压测量信号。
20.如权利要求17-19中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述控制单元被配置成提供代表比所述第一静电力大的所述第二静电力的电压设定信号。
21.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中在与所述第一导线发射电极平行的平面中观察时,偏转器面与所述导向面间隔开、并朝向所述第一导线发射电极布置,从而在所述导向面和所述偏转器面之间限定出偏转器间隙,用于在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中使颗粒偏转。
22.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述导向面包括:突起偏转器,其具有突起偏转器面,用于机械推进所述颗粒流,使得其遵循所述环状轨迹。
23.如权利要求22所述的颗粒捕获装置,其中所述突起偏转器面基本上覆盖有反射材料,所述反射材料反射从所述第一导线发射电极接收的紫外线辐射。
24.如权利要求23所述的颗粒捕获装置,其中所述突起偏转器的形状设置成使得反射的紫外线辐射被引向所述环状轨迹。
25.如权利要求22-24中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述突起偏转器面覆盖有催化剂材料。
26.如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述颗粒捕获装置还包括: 用于向所述颗粒流提供液体的液体发生器;和 用于从所述颗粒流中收集液体的液体引流器。
27.一种颗粒捕获组件,包括至少一个如前述权利要求中的一项所述的颗粒捕获装置,其中第一颗粒捕获装置被布置成与第二颗粒捕获装置平行,使得各个导线发射电极至少部分地基本上平行。
28.一种用于从受污染颗粒流中去除颗粒的颗粒捕获装置,特别地包括如前述权利要求中的一项所述的第一纵向杆,并且还包括: 第一导线发射电极,其用于在局部使颗粒电离且具有第一导线纵向轴; 与所述第一导线纵向轴平行地间隔开的导向面,用于在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中引导颗粒流,其中利用与所述第一导线发射电极不同的静电荷使所述导向面带电,用于在电离颗粒上产生方向为从所述第一导线发射电极朝向所述导向面的静电力,其特征在于 所述导向面设置有推进偏转器,所述推进偏转器在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中观察时具有起点和终点,所述推进偏转器用于在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中机械推进所述颗粒流,从而推进所述颗粒流,使得颗粒至少部分地遵循围绕所述第一导线发射电极的环状轨迹。
29.如权利要求28所述的颗粒捕获装置,其中所述推进偏转器具有与所述环状轨迹的形状基本上相同的形状。
30.如权利要求28-30中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述第一导线发射电极设置成相对于所述起点和所述终点基本上居中。
31.一种用于从受污染颗粒流中去除颗粒的颗粒捕获装置,特别地包括如前述权利要求中的一项所述的第一纵向杆,并且还包括: 第一导线发射电极,其用于在局部使颗粒电离且具有第一导线纵向轴; 与所述第一导线纵向轴平行地间隔开的导向面,用于在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中引导颗粒流,其中利用与所述第一导线发射电极不同的静电荷使所述导向面带电,用于在电离颗粒上产生方向为从所述第一导线发射电极朝向所述导向面的静电力,其特征在于 所述颗粒捕获装置包括外壳面,用于基本上在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中引导所述颗粒流的至少一部分,其中所述外壳面至少部分地包围所述第一导线发射电极和所述导向面,使得所述颗粒流遵循围绕所述第一导线发射电极的环状轨迹。
32.如权利要求31所述的颗粒捕获装置,其中所述导向面和/或所述外壳面设置有推进偏转器,所述推进偏转器在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中观察时具有起点和终点,所述推进偏转器用于在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中机械推进所述颗粒流,从而推进所述颗粒流,使得颗粒至少部分地遵循围绕所述第一导线发射电极的环状轨迹。
33.如权利要求31-32中的一项所述的颗粒捕获装置,包括多个导向面,其中在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中观察时,所述多个导向面相对于彼此布置成有角的结构。
34.如权利要求31-33中的一项所述的颗粒捕获装置,包括被包含在由所述外壳面限定的内部空间中的多个第一导线发射电极,其中所述第一导线发射电极与至少一个导向面平行地间隔开,用于推进多个颗粒流,使得在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中,多个颗粒流中的每一者至少部分地遵循围绕所述多个第一导线发射电极中的一者的环状轨迹。
35.如权利要求31-34中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述第一导线发射电极被布置成相对于地面基本上垂直。
36.如权利要求32-35中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述推进偏转器具有与所述环状轨迹的形状基本上相同的形状。
37.如权利要求32-36中的一项所述的颗粒捕获装置,其中所述第一导线发射电极设置成相对于所述起点和所述终点基本上居中。
38.一种用于从受污染空气中去除颗粒的方法,包括以下步骤: 通过使具有纵向轴的至少一个导线发射电极带电,在局部使空气电离; 通过提供在垂直于所述纵向轴的第一方向上与所述至少一个导线发射电极平行地间隔开的带有不同电荷的导向面,用于对电离颗粒提供从第一导线发射电极朝向所述导向面的第一静电力,来产生颗粒流; 通过沿着基本上处于与所述纵向轴垂直的平面中的引导方向使所述导向面延伸,在所述引导方向上机械地引导所述颗粒流,其特征在于所述方法还包括通过以下方式在与所述纵向轴垂直的平面中推进所述颗粒流的步骤: 提供与所述至少一个导线发射电极和所述导向面平行地间隔开的纵向杆,其中所述纵向杆具有与所述至少一个导线发射电极不同的静电荷,用于对电离颗粒提供从所述至少一个导线发射电极朝向所述纵向杆的第二静电力,从而电气推进所述颗粒流,使得基本上在与所述导线纵向轴垂直的平面中,所述颗粒流至少部分地遵循围绕所述至少一个导线发射电极和所述纵向杆的环状轨迹;和/或 使所述导向面设置有偏转器凹陷,所述偏转器凹陷在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中观察时具有起点和终点,所述偏转器凹陷用于在与所述第一导线纵向轴垂直的平面中机械推进所述颗粒流,并且其中所述第一导线发射电极布置成相对于所述起点和所述终点基本上居中,用于机械推进所述颗粒流,使得颗粒至少部分地遵循围绕所述第一导线发射电极的环状轨迹。
【文档编号】B03C3/12GK103917298SQ201280048880
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年10月1日 优先权日:2011年10月6日
【发明者】R·W·范尼克, J·J·C·维梅伦, J·C·M·马莱尼森, R·A·罗斯 申请人:皇家Bam集团公司
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