[go: up one dir, main page]

NL2018719A - Inrichting voor het verwijderen van deeltjes uit de lucht en het opheffen van smog en werkwijze voor het gebruik ervan - Google Patents

Inrichting voor het verwijderen van deeltjes uit de lucht en het opheffen van smog en werkwijze voor het gebruik ervan Download PDF

Info

Publication number
NL2018719A
NL2018719A NL2018719A NL2018719A NL2018719A NL 2018719 A NL2018719 A NL 2018719A NL 2018719 A NL2018719 A NL 2018719A NL 2018719 A NL2018719 A NL 2018719A NL 2018719 A NL2018719 A NL 2018719A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
filter
air
particles
transport channel
flow
Prior art date
Application number
NL2018719A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2018719B1 (nl
Inventor
Van Der Burg Simon
Willem Van Wees Peter
Original Assignee
Van Wees Oil B V
Van Der Burg Simon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Van Wees Oil B V, Van Der Burg Simon filed Critical Van Wees Oil B V
Publication of NL2018719A publication Critical patent/NL2018719A/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2018719B1 publication Critical patent/NL2018719B1/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • 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
    • B03C3/14Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by the additional use of mechanical effects, e.g. gravity
    • B03C3/155Filtration
    • 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
    • B03C3/38Particle charging or ionising stations, e.g. using electric discharge, radioactive radiation or flames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818Employing electrical discharges or the generation of a plasma

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

Een inrichting is verschaft voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht. De inrichting omvat een luchttransportkanaal met een aanvoeropening voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht en een uitvoeropening voor het uit de inrichting verwijderen van door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, alsmede een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes. De inrichting omvat op een positie gelegen tussen de ionisator en de uitvoeropening een filter met een poriegrootte die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige en daaruit te verwijderen vaste deeltjes en waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij de ionisator kleiner is dan het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij het filter aan de stroomopwaartse zijde daarvan.

Description

INRICHTING VOOR HET VERWIJDEREN VAN DEELTJES UIT DE LUCHT EN HET OPHEFFEN VAN SMOG EN WERKWIJZE VOOR HET GEBRUIK ERVAN
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende een luchttransportkanaal met een aanvoeropening voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht en een uitvoeropening voor het uit de inrichting verwijderen van door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, alsmede een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes. Tevens heeft de uitvinding betrekking op een filter en op een werkwijze voor het gebruik van de inrichting bij het verwijderen van vaste deeltjesvormige verontreinigingen uit de lucht.
Een dergelijke inrichting is in de techniek bekend. Bijvoorbeeld is de reinigingstoren van Roosegaarde bekend waarmee lucht wordt ontdaan van deeltjesvormige verontreinigingen door de lucht aan een ionisator bloot te stellen.
Een dergelijke inrichting werkt echter niet optimaal. De verwijdering van deeltjes is slechts beperkt wegens de beperkte reikwijdte van de geleiders.
Er is derhalve behoefte aan een verbeterde inrichting voor het reinigen van lucht door daaruit vaste deeltjes te verwijderen, in het bijzonder middels een ionisator.
Opgemerkt wordt dat WO 01/34854 een methode en een apparaat voor deeltjes-agglomeratie openbaart, waarbij fijne deeltjes van stof en andere verontreinigingen in gasstromen worden geagglomereerd tot grotere deeltjes die gemakkelijker worden gefilterd in stroomafwaartse verwerking. In één uitvoeringsvorm worden deeltjes in opeenvolgende gedeelten van de gasstroom geladen met tegengestelde polariteit en de gasstroom wordt in een Evasé deel (12) vertraagd. Deeltjes van verschillende maten hebben differentiële vertragingen mengen daardoor in het algemeen in de stromingsrichting, hetgeen leidt tot agglomeratie van tegengesteld geladen deeltjes. In een andere uitvoeringsvorm wordt een gasstroom verdeeld in deelstromen in respectievelijke evenwijdige kanalen, en de deeltjes in aangrenzende kanalen ten laste van tegengestelde polariteit. Deflectors aan het stroomafwaartse einde van de doorgangen veroorzaken dat deelstromen van deeltjes met tegengestelde polariteit mengen, met als gevolg agglomeratie van tegengesteld geladen deeltjes. Fijne stofdeeltjes en andere verontreinigingen in gasstromen die een kanaal (10) inkomen worden geagglomereerd tot grotere deeltjes die gemakkelijker worden gefilterd in stroomafwaartse verwerking. Deeltjes in opeenvolgende gedeelten van de gasstroom worden opgeladen door een AC ionisator (14) met tegengestelde polariteit en de gasstroom wordt in een Evasé deel (12) om deze te vertragen. Deeltjes van verschillende maten hebben differentiële vertraging en vermengen derhalve in het algemeen in de stroomrichting, geholpen door vibrators (13), wat leidt tot agglomeratie van tegengesteld-geladen deeltjes.
Verdere ionisatiefliters zijn bekend uit EP 0 403 230 Al, US 2009/0084265 Al en US 2013/0255231 Al.
De uitvinding heeft tot doel een verbeterde inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen.
In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen die een uitstekende verwijdering van deeltjes kan verschaffen en waarbij in hoofdzaak de gehele door de inrichting behandelde luchtstroom kan worden ontdaan van daar oorspronkelijk in aanwezige vaste deeltjes.
Ter verkrijging van ten minste een van de hiervoor genoemde voordelen, verschaft de uitvinding volgens een eerste uitvoeringsvorm een inrichting die de volgende maatregelen bevat: inrichting voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende een luchttransportkanaal met een aanvoeropening voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht en een uitvoeropening voor het uit de inrichting verwijderen van door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, alsmede een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes, waarbij de inrichting op een positie gelegen tussen de ionisator en tot aan de zijde van de uitvoeropening een filter omvat met een poriegrootte die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes. Deze inrichting heeft het voordeel dat de verwijdering van vaste deeltjes op eenvoudige wijze 100% kan bedragen. Een dergelijke eenvoudige wijze van reiniging van de lucht is een onverwacht resultaat.
Tevens is gebleken dat het filter met daarin de afgevangen deeltjes dat wordt gebruikt in de inrichting volgens de uitvinding op goedkope wijze kan worden hergebruikt. Bijvoorbeeld kan het filter als isolatiemateriaal in de bouw worden gebruikt. Een dergelijke synergetische werking van de inrichting volgens de uitvinding is volkomen onverwacht. Het filter kan eenvoudig worden hergebruikt door het gehele filter, samen met de afgevangen verontreinigingen, te vermalen en als granulaat in beton te verwerken. Ook kan het als materiaal voor verwerking in ondergrond voor wegen worden gebruikt. De verontreinigingen worden hierdoor effectief opgesloten en geïnactiveerd.
De uitvinding heeft derhalve betrekking op een inrichting voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende een luchttransportkanaal met een aanvoeropening voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht en een uitvoeropening voor het uit de inrichting verwijderen van door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, alsmede een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes, welke inrichting wordt gekenmerkt doordat deze op een positie gelegen tussen de ionisator en tot aan de zijde van de uitvoeropening een filter omvat met een poriegrootte die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes. Het filter is bij voorkeur aan het uiteinde van het luchttransportkanaal geplaatst, maar kan eventueel op een positie daarvoor zijn gelegen. Dat is met name voordelig wanneer het filter bij regen, sneeuw of dergelijke nat zou kunnen worden. Een overkapping tussen het filter en het uiteinde van de inrichting zou het bevochtigen van het filter kunnen voorkomen.
Een vochtig filter zal enerzijds een verhoogd filtereffect kunnen verschaffen maar anderzijds een hogere weerstand aan de luchtstroom kunnen geven, waardoor het door de inrichting gevraagde vermogen, bij gebruik van een ventilator om de lucht door de inrichting te voeren, sterk zal stijgen.
Het heeft de voorkeur dat in de inrichting volgens de uitvinding het filter een poriegrootte heeft die groter is dan ten minste 80% van de in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes. Hierdoor wordt in de praktijk een in hoofdzaak volledige afvang van de vaste deeltjes verkregen, omdat de deeltjes vanwege de ionisatie samenklonteren en zodanig een grotere afmeting krijgen dan de afzonderlijke deeltjes. Ze zullen derhalve toch afgevangen worden in het filter. De grotere porieafmeting van het filter zorgt ervoor dat de weerstand door het filter heen beduidend lager is dan van een filter met kleinere porieafmeting. Een dergelijk voordelig gecombineerd effect is verrassend.
Een verdere verlaging van de weerstand wordt verkregen wanneer het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij de ionisator kleiner is dan het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij het filter. De luchtsnelheid door het filter is daardoor lager dan de luchtsnelheid door de rest van de inrichting, bijvoorbeeld bij de ionisator en de ventilator, wat een grote efficiëntie aan de inrichting verschaft.
Het doorstroomd oppervlak kan variëren met een factor tussen 5 en 10 per meter in luchtstroomrichting, bijvoorbeeld met een factor tussen 6-8 per meter, in het bijzonder rond 7,5 per meter. Bijvoorbeeld een toename van een ronde buis met binnendiameter 0,8 m, ofwel een doorstroomd oppervlak van n(0, 8/2)2 = 0,503 m2, naar een rechthoekige vorm van inwendig 1,22 m x 1,85 m = 2,257 m2, over een lengte in luchtstroomrichting van 0,6 m, wat neerkomt op een oppervlaktevergroting van het doorstroomde oppervlak van ca 7,5 keer per meter doorstromingslengte. Een dergelijk verloop kan worden verkregen door wanden van het luchttransportkanaal te plaatsen onder een hoek van 45-70 graden, in het bijzonder ca 60 graden ten opzichte van een lengteas van (het lucht-transportkanaal van) de inrichting.
Een eenvoudig te bouwen inrichting wordt verkregen wanneer het luchttransportkanaal over ten minste een deel van de lengte ervan een in hoofdzaak rechthoekig doorstroomd oppervlak heeft. De inrichting kan dan eenvoudig uit rechthoekige plaatmaterialen worden vervaardigd. In het bijzonder is dit ook voordelig bij het monteren van het filter, aangezien een rechthoekig filter doorgaans weinig tot geen materiaalverliezen bij productie heeft. De bedrijfskosten van de inrichting, in het bijzonder de filterkosten, zullen hierdoor minimaal zijn.
De inrichting kan draaibaar zijn ten opzichte van een vaste drager en/of een onderstel, in het bijzonder om een hoofdzakelijk verticale draaias. Hierdoor kan een oriëntatie van de inrichting ten opzichte van de omgeving eenvoudig worden gevarieerd, bijvoorbeeld om de inrichting ten opzichte van een windrichting in te stellen. De inrichting kan van een aandrijfeenheid zijn voorzien, welke bedraad en/of draadloos op afstand bedienbaar kan zijn. Daarnaast of in plaats daarvan kan de inrichting passief draaibaar zijn, bijvoorbeeld als een windvaan draaibaar onder invloed van de wind, in het bijzonder daarvoor kan de inrichting van een of meer vleugels en/of uitstekende stuurvlakken zijn voorzien.
Om een effectief bedrijf mogelijk te maken dat niet afhankelijk is van de weersomstandigheden, zoals de wind, omvat de inrichting een in het luchttransportkanaal voorziene ventilator voor het door de inrichting heen voeren van te reinigen lucht. Een ventilator kan ook een aanwezige natuurlijke luchtstroom versterken.
Een effectief transport van de te reinigen lucht wordt met name verkregen indien het luchttransportkanaal ter plaatse van de ventilator een in hoofdzaak cirkelvormig doorstroomd oppervlak heeft. De ventilator, die doorgaans ook een cirkelvormige diameter zal hebben, zal hierdoor effectief en efficiënt in het luchttransportkanaal kunnen worden geplaatst.
De inrichting zal derhalve nabij de overgang van het luchttransportkanaal naar het filter een verwijding kunnen omvatten, die bij voorkeur tevens een overgang van een cirkelvormige doorsnede naar een rechthoekige doorsnede bevat.
De samengeklonterde, of geagglomereerde, deeltjes zullen een lading hebben vanwege de ionisator. Om de geagglomereerde deeltjes effectief te kunnen verwijderen in het filter heeft het de voorkeur dat het filter geaard is. Ook kan het filter een ten opzichte van de geïoniseerde deeltjes een tegengestelde lading toebedeeld krijgen, wat de afvang van de deeltjes verder kan verbeteren.
Een effectieve verwijdering wordt juist dan verkregen als het filtermateriaal elektrisch geleidend is om een optimale afvang van de geladen deeltjes te verkrijgen. Een bijzondere voorkeur gaat uit naar een filter dat een koolstof bevattend materiaal omvat, wat zowel een uitstekende elektrische geleidbaarheid heeft en derhalve de geïoniseerde en geagglomereerde deeltjes zeer effectief en efficiënt afvangt.
Een aanvullend voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is dat ook ozon wordt verwijderd uit de door de inrichting gevoerde lucht. Het systeem is niet exact duidelijk, maar waarschijnlijk zorgt de ionisatie ervoor dat ozon-moleculen elkaar versneld treffen en worden omgezet in zuurstof-moleculen. Een andere mogelijkheid van de werking is gebaseerd op het filter dat door de geïoniseerde deeltjes en de aarding ervan ervoor zorgt dat ozon-moleculen aan het filter worden omgezet in zuurstofmoleculen.
Een verrassend effect is voorts dat de inrichting volgens de uitvinding geschikt is om de zogenoemde pmlO en pm2.5 deeltjes (deeltjes met een afmeting die kleiner is dan 10, respectievelijk 2,5 micrometer) in hoofdzaak volledig te verwijderen. De lucht wordt bijvoorbeeld met een snelheid van 4 tot 8 m/s door het filter heen gevoerd zodat de gereinigde lucht deels kan terugkeren naar de toevoeropening van de inrichting om nogmaals te worden behandeld. De hoge effectiviteit in de verwijdering van zeer kleine vaste deeltjes uit de lucht maakt de inrichting volgens de uitvinding een ware "smog killer".
Een efficiënte afvang van de verontreinigingen, in hoofdzaak de samengeklonterde deeltjes, wordt verkregen wanneer het filter ten minste twee lagen filtermateriaal omvat welke zijn opgesloten in een behuizing, zodanig dat de lagen filtermateriaal achtereenvolgens door de te reinigen lucht worden doorlopen. Het filtermateriaal kan een non-woven materiaal zijn dat gebruikelijk wordt toegepast in luchtfilterkasten, zoals voor airconditioningsystemen, maar zoals hiervoor genoemd bij voorkeur omvattende een koolstofmateriaal als toeslag. Het koolstofmateriaal kan poedervorm hebben, bijvoorbeeld 100 mesh size of kleiner voor 90% van de deeltjes, en het kan in het bijzonder zijn verschaft als actieve koolstof. Het filtermateriaal kan geschikt 15 mm dik zijn. Bij toepassing in een dubbele laag is de totale dikte derhalve 30 mm. Een dikkere laag zorgt voor een betere afvang van de (geïoniseerde) deeltjes. Echter, een dunnere laagdikte zelfs tot enkele mm kan ook volstaan.
De lagen filtermateriaal zijn bij voorkeur van elkaar afgescheiden middels de behuizing, welke behuizing bij voorkeur is vervaardigd van een non-woven of weefselmateriaal. De behuizing kan een omhulling van katoen of linnen of iets dergelijks zijn, zodanig dat het filtermateriaal erin is opgesloten.
Een voorkeur gaat verder uit naar een inrichting waarbij ten minste twee ionisatoren zijn voorzien in het luchttransportkanaal. Dit verschaft een gelijkmatige verdeling van ionisatie aan de door de inrichting gevoerde te reinigen lucht.
Vooral heeft het hierbij de voorkeur dat de ionisatoren dan in hoofdzaak gelijkmatig aan de omtrek van het luchttransportkanaal zijn voorzien. Eventueel kunnen de ionisatoren ook in de lengterichting van de inrichting (dat is de richting waarin de lucht door de inrichting heen wordt getransporteerd) verdeeld zijn aangebracht. Een combinatie van in de lengterichting en over de omtrek verdeeld is eveneens mogelij k.
Volgens een verder aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende het door een luchttransportkanaal voeren van de te reinigen lucht via een aanvoeropening van het luchttransportkanaal en het via een uitvoeropening uit de inrichting verwijderen van de door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, en het voeren van de te reinigen lucht langs een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes en het doen agglomereren van geïoniseerde vaste deeltjes. Deze werkwijze wordt gekenmerkt doordat de werkwijze op een positie gelegen tussen de ionisator en tot aan de zijde van de uitvoeropening een filter omvat met een poriegrootte die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes, voor het met het filter uit de lucht verwijderen van geagglomereerde deeltj es.
De werkwijze volgens de uitvinding omvat volgens een voorkeursuitvoeringsvorm de toepassing van een inrichting volgens de uitvinding, bijvoorbeeld zoals die met name is beschreven in een of meer van de volgende genummerde clausules: 1. Inrichting voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende een luchttransportkanaal met een aanvoeropening voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht en een uitvoeropening voor het uit de inrichting verwijderen van door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, alsmede een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes, met het kenmerk, dat de inrichting op een positie gelegen tussen de ionisator en tot aan de zijde van de uitvoeropening een filter omvat met een poriegrootte die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes. 2. Inrichting volgens clausule 1, waarbij het filter een poriegrootte heeft die groter is dan ten minste 80% van de in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes. 3. Inrichting volgens clausule 1, waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij de ionisator kleiner is dan het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij van het filter. 4. Inrichting volgens clausule 1, waarbij het luchttransportkanaal over ten minste een deel van de lengte ervan een in hoofdzaak rechthoekig doorstroomd oppervlak heeft. 5. Inrichting volgens clausule 1, waarbij de inrichting een in het luchttransportkanaal voorziene ventilator omvat voor het door de inrichting heen voeren van te reinigen lucht. 6. Inrichting volgens clausule 1, waarbij het luchttransportkanaal ter plaatse van de ventilator een in hoofdzaak cirkelvormig doorstroomd oppervlak heeft. 7. Inrichting volgens clausule 1, waarbij het filter geaard is. 8. Inrichting volgens clausule 1, waarbij het filter een koolstof bevattend materiaal omvat. 9. Inrichting volgens een der voorgaande clausules, waarbij het filter ten minste twee lagen filtermateriaal omvat welke zijn opgesloten in een behuizing, zodanig dat de lagen filtermateriaal achtereenvolgens door de te reinigen lucht worden doorlopen. 10. Inrichting volgens clausule 9, waarbij de lagen filtermateriaal van elkaar zijn afgescheiden middels de behuizing, welke behuizing bij voorkeur is vervaardigd van een non-woven of weefselmateriaal. 11. Inrichting volgens een der voorgaande clausules, waarbij ten minste twee ionisatoren zijn voorzien in het luchttransportkanaal. 12. Inrichting volgens clausule 11, waarbij de ionisatoren in hoofdzaak gelijkmatig aan de omtrek van het luchttransportkanaal zijn voorzien.
De voordelen van de inrichting, welke hiervoor zijn beschreven, worden daarmee op overeenkomstige wijze in de werkwijze verkregen.
Ter verkrijging van ten minste een van de hiervoor genoemde voordelen verschaft de uitvinding volgens een uitvoeringsvorm een inrichting die de volgende maatregelen bevat: inrichting voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende een luchttransportkanaal met een aanvoeropening voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht en een uitvoeropening voor het uit de inrichting verwijderen van door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, alsmede een of meer in het luchttransportkanaal geplaatste ionisatoren voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes, waarbij de inrichting op een positie gelegen tussen de ionisator(en) en de uitvoeropening een filter voor het uit de lucht verwijderen van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes omvat met een poriegrootte die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van de in de toegevoerde lucht aanwezige en daaruit te verwijderen vaste deeltjes en waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij en/of ter plaatse van de ionisator(en) kleiner is dan het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij en/of ter plaatse van het filter aan de stroomopwaartse zijde daarvan.
In deze openbaarmaking hebben de termen "stroomopwaarts" en "stroomafwaarts" betrekking op de luchtstroom door de inrichting, in bijzonder door het luchttransportkanaal daarvan.
Door het transportkanaal wordt een beheerste luchtstroom verschaft. Door de ionisator wordt een deel van de te filteren deeltjes elektrisch geladen zodat zij aangezet worden tot agglomereren. Door het filter worden de geagglomereerde deeltjes ingevangen en uit de luchtstroom verwijderd. De relatief grote poriën vertragen dichtslibben van het filter en verlengen nuttige gebruiksduur ervan. Door de vergroting van het doorstroomd oppervlak van de inrichting wordt druk van de doorstromende lucht verlaagd en wordt turbulentie bevorderd wat meegevoerde, en ten minste voor een gedeelte, geladen deeltjes aanzet tot agglomereren. De vergroting van het doorstroomde oppervlak en de resulterende vergroting van het doorstroomde volume vergemakkelijken ook optreden en/of voortduren van snelheidsverschillen tussen de deeltjes, wat verder agglomereren bevoordeelt. Door de inrichting wordt op efficiënte wijze samenklontering van kleine deeltjes bevorderd zodat de aldus geagglomereerde kleine deeltjes door een relatief grof filter efficiënt kunnen worden uitgefilterd. De inrichting maakt het mogelijk om fijnstofdeeltjes en kleinere deeltjes inclusief ultrafijnstofdeeltjes effectief uit de luchtstroom te verwijderen.
In een uitvoeringsvorm is het filter een eerste filter en omvat de inrichting op een positie gelegen tussen het eerste filter en de uitvoeropening een tweede filter. Aldus kunnen alsnog deeltjes worden afgevangen die door het eerste filter passeren. Het tweede filter kan een poriegrootte hebben die groter is dan de poriegrootte van het eerste filter, waardoor de luchtstroom na doorlopen van het eerste filter achter het eerste filter niet sterk wordt beïnvloed.
In een uitvoeringsvorm omvat de inrichting een in het luchttransportkanaal voorziene ventilator voor het door de inrichting heen voeren van te reinigen lucht. Een aldus geforceerde luchtstroom vergemakkelijkt beheersing van de luchtstroom en maakt de luchtstroom (ten minste goeddeels) onafhankelijk van externe invloeden. Door middel van de ventilator kunnen ook deeltjes met verschillende groottes en/of verschillende massa's effectief worden versneld en verder kan turbulentie in de luchtstroom verschaft worden. De ventilator kan stroomopwaarts van het filter en/of stroomopwaarts van ten minste een deel van de een of meer ionisatoren zijn geplaatst. Een aldus geplaatste ventilator of een andere blazer veroorzaakt in hoofdzaak een stuwstroom in plaats van een zuigstroom wat kan leiden tot verhoogde turbulentie en deeltjes-diffusie in het luchtstroomkanaal ten opzichte van een zuigstroom, in het bijzonder stroomafwaarts van objecten in de luchtstroom.
In een uitvoeringsvorm heeft het luchttransportkanaal over ten minste een deel van de lengte ervan een in hoofdzaak rechthoekig doorstroomd oppervlak. Hierdoor is de inrichting eenvoudig met rechthoekige materialen te vervaardigen en te bedrijven, bijvoorbeeld rechthoekige filtermaterialen.
In een uitvoeringsvorm is ten minste het luchttransportkanaal draaibaar op een onderstel geplaatst. Dit maakt (her-)oriënteren van het luchttransportkanaal mogelijk.
In een uitvoeringsvorm is het (eerste) filter en/of, indien van toepassing, het tweede filter geaard of, respectievelijk, elektrisch geladen, waarvoor het elektrisch geleidend kan zijn gevormd. Dit vergemakkelijkt doen agglomereren van deeltjes, in het bijzonder geladen deeltjes, en het vergroot de kans op aantrekken en afvangen van geladen deeltjes.
In een uitvoeringsvorm omvat het eerste filter en/of, indien aanwezig, het tweede filter een koolstofmateriaal, in het bijzonder actieve koolstof. Koolstof, in het bijzonder actieve koolstof, heeft een groot fysisch filtervermogen door adsorptie en/of absorptie en het kan een groot chemisch reactievermogen hebben. Het is daardoor uitermate geschikt voor de huidige toepassing. Verder zijn zulke koolstofmaterialen gemakkelijk elektrisch geleidend wat combineren met een ionisatiestap vereenvoudigt.
In een uitvoeringsvorm omvat ten minste het (eerste) filter ten minste een laag koolstofmateriaal die is omgeven door het filtermateriaal en/of waarbij het koolstofmateriaal als een laag tussen lagen filtermateriaal is verschaft. Dit beschermt (actieve) koolstofmaterialen voor externe invloeden, waaronder slijtage. Ook kan het vervuiling van de omgeving door vrijkomend koolstofmateriaal voorkomen.
In een uitvoeringsvorm omvat het (eerste) filter ten minste twee lagen filtermateriaal welke ten opzichte van elkaar zijn bevestigd, zodanig dat in bedrijf van de inrichting de lagen filtermateriaal achtereenvolgens door de te reinigen lucht worden doorlopen. Geschikte filtermaterialen zijn katoendoek en glasvezeldoek, maar andere materialen zijn ook mogelijk. Aldus kan verbeterde filterwerking worden bereikt door een grotere kans op afvangen van deeltjes die door het filter reizen. Eventueel aanwezig koolstofmateriaal kan tussen de lagen filtermateriaal zijn aangebracht, zoals hiervoor beschreven.
Het koolstofmateriaal kan zijn verschaft als korrel- of poedermateriaal met een gemiddelde deeltjesgrootte van ca 100 micrometer of kleiner met een standaardstandaardafwijking van deeltjesgroottes van 5-15%, bijv. 10%, het mag ook meer zijn, bijvoorbeeld 20%, maar bij voorkeur in ieder geval zodanig dat het koolstofmateriaal in het filtermateriaal blijft zitten bij normaal gebruik van de inrichting.
Het (eerste) filter is bij voorkeur vervaardigd van een non-woven materiaal en/of een weefselmateriaal. Dit paart een groot effectief oppervlak aan voordelige eigenschappen voor verwerking en gebruik, bijvoorbeeld plooibaarheid, transmissibiliteit voor lucht en mechanische sterkte, en doorgaans lage vervaardigingskosten.
Het (eerste) filter kan zijn vervaardigd van een filtermateriaal van F9-kwaliteit (zie bijvoorbeeld de norm EN779:2012). Een fijnere filterkwaliteit, gericht op het versterkt uitfilteren van ultrakleine deeltjes, kan worden gebruikt wat zou kunnen leiden tot versneld verstoppen van het filtermateriaal. Het wordt verwacht dat in een inrichting met een verwijding als in het algemeen hierin omschreven met een F9 filter of fijner filter dat een koolstofmateriaal materiaal en/of als elektrisch geleidend filter is gevormd zoals elders hierin beschreven op zichzelf bruikbaar is voor het behalen van een positief en nuttig filterresultaat, bijvoorbeeld ook zonder ionisatie of met hoge effectieve ionisatiegraad van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes.
Ten minste het (eerste) filter kan zijn vormgegeven als een zakfilter, bijvoorbeeld met een aantal naast elkaar geplaatste filterzakken in een gemeenschappelijke houder, waarbij de zakken hoofdzakelijk rond of rechthoekig kunnen zijn en aan drie omtrekszijden dicht zijn zodat een door het filtermateriaal omgeven holte wordt verschaft met aan een zijde toevoeropening die, in gebruik, in de richting van de aankomende luchtstroom wijst, en waarbij lekken langs en tussen naast elkaar geplaatste zakken worden voorkomen, bijvoorbeeld door naast elkaar gelegen delen van naast elkaar gelegen filterzakken met elkaar te verbinden zoals door vastnaaien, verlijmen, lassen, samenklemmen, etc. Zakfilters verenigen een relatief groot werkzaam filteroppervlak met een relatief kleine inbouwmaat (bijvoorbeeld uitgedrukt als oppervlakte dwars op een luchttoevoerstroom). Bij een inbouwmaat die in hoofzaak gelijk is aan het doorstroomd oppervlak stroomopwaarts nabij het filter wordt aldus een relatief groot werkzaam filteroppervlak mogelijk gemaakt, ten opzichte van hoofdzakelijk vlakke, gebogen en/of geplooide filters.
Het filter is bij voorkeur zodanig gevormd en gepositioneerd dat de luchtstroom nabij of ter plaatse van het filter in hoofdzaak scherend invalt op het filtermateriaal. Het filtermateriaal kan daarvoor hoofdzakelijk onder een kleinere hoek dan 30 graden zijn georiënteerd ten opzichte van de luchtstroom nabij en/of ter plaatse van het filter, bij voorkeur een hoek van minder dan 15 graden en bij meer voorkeur een hoek van minder dan 10 graden zoals bijvoorbeeld een hoek van tussen ca. 3 en 10 graden. Door scherende inval van de luchtstroom kan de lucht niet of nauwelijks gehinderd door het filter heen stromen maar zullen de deeltjes door hun grootte, massa en/of traagheid een hogere kans hebben het filtermateriaal te raken en daardoor te worden ingevangen. De filter-effectiviteit blijkt daardoor in onverwachte mate toe te nemen, in het bijzonder voor ultrafijnstof. Voor een dergelijke uitvoeringsvorm is bij voorkeur meer dan 50% van het werkzame filteroppervlak, in het bijzonder meer dan 75% daarvan zoals bijvoorbeeld 80%-90% daarvan, of een zelfs nog hoger deel, gevormd en gepositioneerd voor dergelijke scherende inval. Een dergelijke uitvoeringsvorm kan effectief worden gerealiseerd wanneer het filter is gevormd als een conisch filter en/of een zakfilter, in het bijzonder een relatief smal en diep zakfilter in verhouding tot zijn opening en/of inbouwmaat (bijvoorbeeld uitgedrukt als oppervlakte dwars op de luchttoevoerstroom).
In een uitvoeringsvorm omvat het tweede filter een drager en een koolstofmateriaal, in het bijzonder actieve koolstof, dat als een laag is aangebracht op of in de drager, waarbij "in de drager" kan zijn verwezenlijkt door een meerlaagse opbouw van het filter waarbij het koolstofmateriaal als een laag tussen dragerlagen is verschaft. De drager kan een mat zijn van woven en/of non-woven materiaal. Een schuim als drager is ook mogelijk. De drager en/of de laag koolstofmateriaal, bijvoorbeeld actieve koolstof, kan elektrische geleidend en/of chemisch reactief zijn.
In een uitvoeringsvorm zijn ten minste twee ionisatoren voorzien in het luchttransportkanaal waarbij de ionisatoren in hoofdzaak gelijkmatig aan de omtrek van het luchttransportkanaal kunnen zijn voorzien. Dit vergroot de werking van de ionisatie. Een gelijkmatige verdeling bevordert een grote en in hoofdzaak homogene ruimtelijke verdeling van ionisatielading en geladen deeltjes.
De hierin beschreven inrichting kan zijn ingericht voor het verschaffen van een lage effectieve ionisatiegraad van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes.
In een uitvoeringsvorm is de inrichting, in het bijzonder de ionisator, of, waar van toepassing, zijn de ionisatoren, ingericht voor het ioniseren van slechts een deel van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes, in het bijzonder minder dan ongeveer 30% daarvan bijvoorbeeld 2 0.-25'. daarvan.
In het bijzonder heeft de ionisator / hebben de ionisatoren een werkzame ionisatiereikwijdte die zodanig is / zijn ingericht dat slechts een deel, in het bijzonder tussen ca 20 en 40%, bijvoorbeeld tussen ca 25%-30%, van het doorstroomde oppervlak ter plaatse van de ionisator / de ionisatoren werkzaam wordt bereikt voor het ioniseren van de deeltjes.
Aldus zal slechts een deel van de deeltjes worden geïoniseerd. Ook en/of alternatief kan de inrichting zijn ingericht, in het bijzonder zijn de een of meer ionisatoren ingericht, voor het ioniseren van een deel van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes met onderling tegengestelde polariteiten zodanig dat het aantal geïoniseerde deeltjes van de ene polariteit en/of de totaal op de deeltjes overgebrachte ionisatielading van de ene polariteit een overmaat vormt van meer dan ongeveer 20% van het aantal deeltjes van de andere polariteit en/of, respectievelijk, van de totaal op de deeltjes overgebrachte lading van de andere polariteit, bijvoorbeeld in een overmaat van 25% tot 30% daarvan. Aldus is de ionisator, of, waar van toepassing, zijn de ionisatoren, ingericht voor het ioniseren van een eerste deel van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes met een eerste polariteit (positief of negatief) en een tweede deel van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes met een tegengestelde polariteit (negatief of positief) en zodanig dat het aantal deeltjes van de eerste polariteit en/of de totaal op de deeltjes overgebrachte lading van de eerste polariteit meer is dan ongeveer 20% van het aantal en/of de lading van de tweede polariteit, bijvoorbeeld 25%-30% daarvan. Door elektrostatische wisselwerking zullen tegengesteld geladen deeltjes zich versterkt met elkaar binden tot neutrale agglomeraten die verder kunnen agglomereren met de in overmaat aanwezige met de eerste polariteit geladen deeltjes tot met de eerste polariteit geladen agglomeraten die verbeterd kunnen worden gefilterd, met weinig tot geen nadelige invloeden van verhoudingsgewijs hoge concentraties gelijksoortig geladen deeltjes zoals hiervoor beschreven.
Door een lage effectieve ionisatiegraad van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes te verschaffen, bijvoorbeeld door gedeeltelijke neutralisatie door agglomeratie van tegengesteld geladen deeltjes en/of door slechts een gedeeltelijke ionisatie te verschaffen, wordt (verdere) agglomeratie van deeltjes vergemakkelijkt doordat onderlinge elektrostatische afstoting van gelijksoortig (positief of negatief) geladen deeltjes wordt beperkt ten opzichte van lucht waarin een verhoudingsgewijs grote hoeveelheid van de aanwezige deeltjes geïoniseerd is, in het bijzonder geïoniseerd met dezelfde polariteit. De onderhavige inrichting kan daardoor werkzaam zijn door een combinatie van ongeladen wisselwerking (bijvoorbeeld Van der Waalskrachten) en elektrostatische wisselwerking. Ook kan ionisatie gunstige chemische processen op gang brengen of (doen) onderhouden. Het resultaat van een lage effectieve ionisatie was onbekend maar blijkt bijzonder voordelig te zijn voor (doen) agglomereren en afvangen van ultrafijnstof deeltjes. Een bijkomend voordeel is dat door een lage effectieve ionisatiegraad, in bijzonder door ionisatie van een klein gedeelte van de deeltjes, kans op de vorming van ozon en andere schadelijke producten afneemt. Ozonvorming wordt verder verkleind door (bedrijven van de ionisators voor) positieve ionisatie ten opzichte van negatieve ionisatie.
In een uitvoeringsvorm zijn een of meer onderdelen in de inrichting verschaft voor het bevorderen van turbulentie in de luchtstroom, wat samenklonteren van kleine deeltjes tot grotere deeltjes kan bevorderen. Een of meer ionisatoren kunnen ook daartoe vooruitstekend in de luchtstroom zijn geplaatst.
Om bij een hoge luchtstroomsnelheid een voldoende mate van ionisatie te verkrijgen kan een langgerekte ionisator zijn verschaft en/of kunnen verschillende ionisatoren in stroomrichting achter elkaar worden geplaatst.
Een mate van ionisatie kan worden bepaald door een of meer bedrijfsparameters van een of meer ionisatoren te bepalen, bijvoorbeeld een tijds- en/of plaatsafhankelijk(e) ladingverlies en/of stroomsterkte daarvan. Deze een of meer bedrijfsparameters kunnen worden gerelateerd aan stromingsparameters van de door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, bijvoorbeeld een stroomsnelheid, een vochtigheidsgraad, een temperatuur, een deeltjeshoeveelheid en dergelijke. Een of meer stromingsparameters kunnen door geschikt voorziene luchtbehandelingsonderdelen, in het bijzonder een luchtbevochtiger en/of de ventilator, worden beïnvloed. Een besturingseenheid kan zijn voorzien om bedrijfsparameters van een of meer ionisator(en) en een of meer luchtbehandelingsonderdelen op elkaar afgestemd te besturen, eventueel voorzien van een feedbacksysteem dat al dan niet geautomatiseerd kan zijn.
In een uitvoeringsvorm is de inrichting nabij de uitvoeropening voorzien van een of meer luchtgeleiders waardoor het doorstroomd oppervlak van de inrichting vergroot wordt tussen het filter en de uitvoeropening en/of in voorkomend geval tussen het tweede filter en de uitvoeropening. Hierdoor kan een extra drukval worden gecreëerd achter het betreffende filter wat doorstroming door het filter kan verbeteren.
In een uitvoering zijn middelen verschaft voor het vormen en/of opwekken van een extra luchtstroom nabij de toevoer opening en/of de uitvoeropening aan en/of langs de buitenzijde van de inrichting, bijvoorbeeld een or meer ventilatoren, een of meer spoilers en dergelijke, die een luchtstroming het luchttransportkanaal in of uit kunnen beïnvloeden op gewenste wijze, bijvoorbeeld zuiging opwekken of stuwing veroorzaken.
In een uitvoeringsvorm is het luchttransportkanaal tussen de ionisator en het filter voorzien van een verwijding en een vernauwing, zodanig dat het luchttransportkanaal in de luchtstroomrichting achtereenvolgens een vergroting en een verkleining van het doorstroomde oppervlak verschaft en waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting ter plaatse van of nabij het filter aan de stroomopwaartse zijde daarvan groter is dan het doorstroomde oppervlak na de vernauwing.
Aldus worden extra zones van vertraging en, respectievelijk, versnelling, danwel drukverhoging en, respectievelijk drukverlaging, verschaft wat tot versterkte relatieve snelheidsverschillen en interactiemogelijkhedentussen de deeltjes, en dus versterkte agglomeratie van deeltjes, kan leiden, voorafgaand aan de elders hierin beschreven vergroting van het doorstroomd oppervlak en de interactie-zone nabij en/of ter plaatse van het filter.
De inrichting kan een in het luchttransportkanaal geplaatst keerschot omvatten, waarbij ook meer dan één keerschot kan zijn verschaft. Het keerschot kan zijn voorzien van een filtermateriaal, in het bijzonder een doekfilter dat over het keerschot verplaatsbaar kan zijn en voor welke verplaatsing een aandrijving kan zijn verschaft. Door de verplaatsing kan een deel van het filter vervangen en/of "ververst" worden. Het keerschot kan onder een niet-loodrechte hoek, in het bijzonder een kleine hoek met de luchtstroomrichting in het luchttransportkanaal staan, bijvoorbeeld minder dan 45 graden zoals in een bereik van 20-30 graden. Het keerschot kan hoofdzakelijk vlak zijn of een ten minste gedeeltelijk gebogen vorm hebben, bijvoorbeeld zijn voorzien van een aërodynamische vorm (vleugel, schoep, etc.) voor geleiding, sturing en/of anderszins beïnvloeding van de luchtstroom in een gewenste richting. De positie en/of de hoek van het keerschot met de luchtstroomrichting in het luchttransportkanaal kan reversibel instelbaar zijn voor welke instelling een aandrijving kan zijn verschaft.
Door een dergelijk keerschot kan een deel van de luchtstroom afwijkend worden beïnvloed ten opzichte van de basisvorm van het doorstromingskanaal, bijvoorbeeld voor het locaal verhogen en/of verlagen van druk en/of versterken van turbulentie; ook kan een Venturi-effeet en/of een Coanda-effeet in een deel van de inrichting worden opgewekt voor het aanbrengen en/of versterken van een gewenst stromingsprofiel.
Het keerschot kan zijn voorzien als een vloeistofdrager en/of een vloeistofgeleider en de inrichting kan daarbij zijn voorzien van een daarmee gekoppelde of te koppelen vloeistoftoevoer en/of vloeistofafvoer. Aldus kunnen deeltjes in vloeistof worden ingevangen en/of kan daarvoor een damp in een deel van de inrichting worden verschaft. Het keerschot kan geprofileerd zijn en/of kan zijn voorzien van een of meer uitstekende delen zoals ribben, noppen en/of gaaswerk. Aldus kan een gewenste vloeistof(stroom)verdeling over het keerschot worden bereikt. De uitstekende delen en/of het gaaswerk kunnen zijn ingericht voor het dragen van een filtermateriaal op de profieldelen en/of uitstekende delen zodanig dat tussen het keerschot en het filter tussenruimtes worden gevormd voor vloeistof die zodanig kunnen zijn dat contact tussen het filter en de vloeistof wordt voorkomen. Aldus kan een bevochtigd filter, in het bijzonder een doekfilter worden gebruikt, dat een verhoogde afvangcapaciteit voor deeltjes heeft en het filter kan ook verdamping van de vloeistof uit de tussenruimte eronder ten minste gedeeltelijk beïnvloeden en beperken. De vloeistof kan worden gebruikt voor het spoelen van ten minste een deel van het filter en/of voor het afvangen van deeltjes en afvoeren daarvan. Het filter kan relatief grof zijn, bijvoorbeeld met een poriegrootte in een bereik van 200-2000 micrometer, bij voorkeur tussen 300 en 1000 micrometer zoals tussen 500 en 800 micrometer. Relatief grove deeltjes kunnen door het filter worden gevangen, kleinere deeltjes kunnen door het filter heen gaan en door de vloeistof worden gevangen en fijnstof en ultrafijnstof kan door een eventuele damp in de tussenruimte worden geagglomereerd en/of gevangen, en/of zij kunnen weer door het filter verder de inrichting in stromen om naderhand te worden uitgefilterd.
De inrichting kan een aantal in het luchttransportkanaal geplaatste keerschotten omvatten waarbij een eerste keerschot onder een eerste hoek met de stroomrichting staat en een tweede keerschot onder een tweede hoek met de stroomrichting staat, zodanig dat ten minste een deel van de luchtstroom door het eerste keerschot op het tweede keerschot wordt gericht, en waarbij ten minste een deel van de gerichte luchtstroom door het tweede keerschot om het eerste keerschot heen wordt gericht. Bij voorkeur overlappen de keerschotten elkaar, gezien in de hoofdrichting van de luchtstroom door de inrichting. In het bijzonder is het tweede keerschot voorzien als een vloeistofdrager en/of een vloeistofgeleider als hiervoor aangegeven. Aldus kan door sturing van de luchtstroom een deel van de daarin meegevoerde deeltjes, in het bijzonder relatief grote en zware deeltjes, door en/of op het tweede keerschot worden afgevangen, in het bijzonder op/in een op het tweede keerschot verschaft(e) filter en/of vloeistof.
Een of meer keerschotten kunnen in of nabij de bovenbeschreven verwijding en/of de vernauwing in het luchttransportkanaal geplaatst zijn, waardoor beïnvloeding van een stromingsprofiel en/of een inbouwruimte effectief gebruikt kunnen worden. Meer en/of anders vormgegeven keerschotten kunnen zijn voorzien.
Hierbij wordt verder verschaft een filter voor een inrichting als hierin beschreven, omvattende een or meer lagen filtermateriaal van F9-kwaliteit of een fijnere filterkwaliteit, waarbij het filtermateriaal is voorzien van een koolstofmateriaal, in het bijzonder actieve koolstof, waarbij het koolstofmateriaal als poeder verschaft kan zijn tussen lagen van het filtermateriaal, waarbij het filter hoofdzakelijk een doekmateriaal kan zijn, in het bijzonder een non-woven- en/of weefselmateriaal. De koolstof kan zijn verschaft met een gemiddelde deeltjesgrootte van ca 100 micrometer of kleiner met een standaardafwijking van 5-15%, bijv. 10%, hoewel dat mag ook meer kan zijn, bijv. 20%, maar in ieder geval zodanig dat het koolstofmateriaal in het filtermateriaal blijft.
Het filter kan zijn vormgegeven als een zakfilter waarbij de wanden van de zak of zakken de een of meer lagen filtermateriaal bevatten. In het bijzonder kan het filter F9-filterdoek omvatten.
Verder wordt, in verband met het voorgaande, hierbij een werkwijze voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht verschaft, omvattende het door een luchttransportkanaal van een inrichting voeren van de te reinigen lucht via een aanvoeropening van het luchttransportkanaal en het via een uitvoeropening uit de inrichting verwijderen van de door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, en het voeren van de te reinigen lucht langs een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes en het doen agglomereren van geïoniseerde vaste deeltjes, waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij de ionisator kleiner is dan het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij het filter stroomopwaarts daarvan, met het kenmerk, dat de werkwijze filteren omvat met een filter gelegen op een positie tussen de ionisator en de uitvoeropening waarbij het filter een poriegrootte heeft die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes, en het met het filter uit de lucht verwijderen van geagglomereerde deeltjes. De werkwijze kan toepassing omvatten van een inrichting als hierin beschreven.
Met de inrichting en/of de werkwijze als hierin uiteengezet kunnen deeltjes fijnstof (deeltjesgrootte 10-2,5 micrometer) en ultrafijnstof (deeltjesgrootte tot 100 nanometer) en deeltjes van tussenliggende grootteordes (vergelijk: Most Penetrating Partiele Size "MPPS" in HEPA-fliters) worden uitgefilterd met groet efficiëntie en met lange levensduur van de filters.
Er zij opgemerkt dat filters van F9-kwaliteit en/of een fijnere kwaliteit tot op heden alleen voor filteren van - bij voorkeur voorbehandelde - binnenlucht werden ingezet. Dergelijk materiaal blijkt echter ook geschikt te kunnen worden gebruikt in de buitenlucht, en voor reiniging daarvan, en in combinatie met grote doorstroomvolumina, vooral wanneer het doorstroomoppervlak van het filtermateriaal wordt vergroot door het filtermateriaal in zakfiltervorm te verschaffen. Ook blijkt dat filters van F9-kwaliteit en/of een fijnere kwaliteit geschikt kunnen worden voorzien van een (actieve) koolstoflaag en dat daardoor een vergrote filterwerking voor MPPS- en ultrafijnstofdeeltjes kan worden bereikt. Verrassenderwijs blijkt in het bijzonder F9-materiaal met een koolstofpoederlaag van enkele tientallen tot een paar honderd micrometers dikte (bijvoorbeeld 0,2 millimeter dikte) in combinatie met hoge doorstroomsnelheden in weerwil van gebruikelijke inzichten kan volstaan voor het uit de door het filter stromende lucht filteren van MPPS- en ultrafijnstofdeeltjes. De tot op heden nodig geachte interactietijd van enkele minuten voor adsorptie van fijnstof- en kleinere deeltjes met actieve koolstof blijkt onnodig lang te zijn bij gebruik van de inrichting als hierin beschreven.
De uitvinding zal hierna aan de hand van de tekeningen nader worden uitgelegd. De tekeningen tonen hierbij in:
Fig. 1 een schematische doorsnede door een inrichting volgens de uitvinding;
Fig. 2 een schematische doorsnede door een andere inrichting volgens de uitvinding;
Fig. 3 een gedeeltelijke schematische doorsnede door de inrichting volgens Fig. 2, als daarin aangegeven met de lijn III-III;
Fig. 4 een verdere uitvoeringsvorm van de inrichting;
Fig. 5 een schematische doorsnede door een nog andere inrichting volgens de uitvinding.
In de figuren zijn dezelfde onderdelen middels dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Echter, de voor een praktische uitvoering van de uitvinding noodzakelijke onderdelen zijn niet alle getoond, vanwege de eenvoud van de weergave.
Fig. 1 toont een schematische doorsnede door een inrichting 1 volgens de uitvinding. De inrichting 1 omvat in hoofdzaak een omhulsel 2 dat een luchttransportkanaal 3 definieert. Het luchttransportkanaal 3 heeft een in hoofdzaak langgerekte vorm welke zich uitstrekt vanaf een aanvoeropening 4 voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht. Het luchttransportkanaal 3 strekt zich uit tot een uitvoeropening 5 voor het uit de inrichting 1 verwijderen van door het luchttransportkanaal 3 gevoerde lucht. De inrichting 1 omvat voorts een in het luchttransportkanaal 3 geplaatste ionisator 6 voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltj es.
Een effectief transport van de te reinigen lucht wordt verkregen door een ventilator 7 die in de getoonde uitvoeringsvorm tussen de aanvoeropening 4 en de ionisator 6 is gelegen. De ionisator zorgt voor een statische, elektrische lading van in de luchtstroom aanwezige deeltjes. Wanneer slechts enkele deeltjes statisch worden geladen zullen overige deeltjes door de elektrische lading worden aangetrokken en derhalve statisch geladen deeltjesagglomeraten vormen. Dergelijke agglomeraten hebben een grotere afmeting dan de deeltjes afzonderlijk.
De deeltjes, in het bijzonder de agglomeraten, worden afgevangen in een filter 8.
De inrichting 1 omvat een eerste deel F dat een eerste doorstroomd oppervlak van het luchttransportkanaal 3 bepaalt en een uitlopend tweede deel S dat een verwijding vormt waardoor het doorstroomd oppervlak van het luchttransportkanaal 3 van de inrichting 1 toeneemt naar het filter 8 dat in hoofdzaak het luchttransportkanaal afsluit.
Het afvangen van de agglomeraten zal eenvoudig kunnen geschieden met een filtermateriaal dat beduidend grotere poriën heeft dan de afmeting van de afzonderlijke, niet geagglomereerde deeltjes. Dit heeft voorts tot effect dat het filter 8 een beduidend lagere weerstand zal hebben dan een filter dat is ontworpen om de genoemde kleine deeltjes af te vangen en dus veel kleinere poriën zal hebben.
De inrichting 1 is op een montagetafel 9 geplaatst om de inrichting 1 op elk gewenst oppervlak te kunnen plaatsen. Bijvoorbeeld kan de inrichting op een gebouw worden geplaatst om omgevingslucht te reinigen. Ook kan de inrichting in een verblijfsruimte of dergelijke worden geplaatst om de lucht te reinigen. In beide gevallen wordt een effect verkregen dat ook de lucht in de wijde omgeving van de inrichting van vaste deeltjes wordt ontdaan. Volgens het natuurkundige principe van verdeling van stoffen in een medium, zoals vaste stofdeeltjes in de lucht, zal de verdeling ervan zoveel mogelijk vereffenen. Dit houdt in dat de concentratie aan vaste deeltjes snel vereffend zal worden wanneer op een enkele positie, zoals nabij de inrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding, de deeltjes uit de lucht worden verwijderd. Deeltjes uit de omringende lucht zullen richting de inrichting 1 migreren zodat de reiniging van de lucht ook op grote afstand van de inrichting 1 volgens de uitvinding merkbaar is.
Het filter 8 kan een rechthoekig gevormd filtermateriaal omvatten, waardoor het filtermateriaal een rechthoekig gevormde uitvoeropening 5 van de inrichting 1 kan afdekken. Het filtermateriaal kan in een katoenen of linnen hoes zijn opgenomen om het filtermateriaal bij elkaar te houden. De hoes of dergelijke is bij voorkeur van een lichte kleur, zodat eenvoudig visueel kan worden vastgesteld dat er vervuiling heeft plaatsgevonden en het filter dient te worden vervangen.
Ook kan een druksensor worden voorzien in de inrichting 1 aan de aanstroomzijde 10 en de uitstroomzijde 11 van het filter 8, zodat het drukverschil kan worden gebruikt als maat van de vervuiling van het filter 8. Een hoger drukverschil zal een grotere vervuiling aangeven dan een lager drukverschil. Een meting ten opzichte van een omgevingsluchtdruk en/of een andere referentiewaarde zoals een meetwaarde na een onderhoudsbeurt en/of onder bepaalde gecontroleerde bedrijfscondities kunnen ook worden gebruikt. Met name voor dergelijke gevallen kan (gebruik van) een enkele sensor in de inrichting volstaan.
Het filter omvat bij voorkeur een elektrisch geleidend materiaal dat in hoofdzaak door het gehele filter heen is verwerkt om de afvang van de geïoniseerde deeltjes te optimaliseren. Bijvoorbeeld kan het filtermateriaal koolstof omvatten, in het bijzonder actieve koolstof, en kan het filter geaard zijn. Door de aarding zal het filter tegengesteld geladen raken aan de geïoniseerde deeltjes en deze effectief afvangen en binden. In plaats van een geaard filter kan ook een elektrisch geladen filter worden toegepast waarbij de elektrische lading tegengesteld is aan de geïoniseerde lading van de deeltjes.
De inrichting kan draadloos of bedraad worden gecontroleerd om de toestand na te gaan. Indien een draadloos systeem wordt gebruikt, kan dit bijvoorbeeld via wifi, gsm, Zigbee of elk ander draadloos systeem geschieden.
Om toegang tot de inrichting 1 te vergemakkelijken, kan bijvoorbeeld nabij de ventilator een deel 13 van de inrichting scharnierbaar weg te draaien zijn van een hoofdgedeelte 12 van de inrichting 1. Het hoofdgedeelte 12 van de inrichting 1 kan in dat verband vast zijn verbonden aan de montagetafel 9, terwijl de ventilator 7 aan het weg te scharnieren deel 13 is voorzien. Aan het andere uiteinde van de inrichting 1 kan een filterdeel 14 scharnierbaar aan het hoofdgedeelte 12 zijn verbonden, zodat het filter 8 makkelijk kan worden vervangen. Door het deel 12 of 13 weg te scharnieren van het hoofdgedeelte 12 wordt tevens toegang verleend tot de ionisatoren, bijvoorbeeld om er onderhoud aan te plegen of ze te vervangen.
De inrichting kan eenvoudig geschikt worden uitgevoerd voor behandeling van 15.000 kubieke meter lucht per uur, door een luchttransportkanaal met een diameter van 80 cm en een uitvoeropening (filteroppervlak) van 0,80 meter bij 1,4 meter.
De lucht gaat hierbij met 8 m/s door het luchttransportkanaal, en met circa 4,5 m/s door het filter. Door het filteroppervlak te vergroten (1,40 m bij 2,4 m) en de diameter van het luchttransportkanaal te vergroten tot circa 1,4 meter kan de capaciteit worden verhoogd tot 60.000 kubieke meter per uur (de lucht gaat hierbij met 30 km/u door het filter). Deze waarden zijn indicaties en zijn geen beperking.
Een zelf-supportende uitvoering van de inrichting 1 wordt mogelijk verkregen wanneer deze zonnepanelen omvat. De zonnepanelen kunnen zorgdragen voor het aandrijven van de ventilator en de communicatieapparatuur voor het doorgeven van de toestand van de inrichting.
Een regensensor kan op voordelige wijze worden verbonden met de inrichting 1 wanneer deze in de buitenlucht is opgesteld om de omgevingslucht te reinigen. Bij regenachtige omstandigheden is de luchtvervuiling zeer laag, doordat deze met de regen wordt uitgespoeld. Bedrijf van de inrichting is dan niet nodig. Voorts kan een vertraging worden voorzien om na een periode van regen de inrichting bijvoorbeeld gedurende een uur, of elke ander gewenste tijdsperiode, niet in bedrijf te laten komen.
Een deeltjesmeter kan de concentratie van vervuiling meten om te bepalen of de inrichting 1 al dan niet in bedrijf moet worden gesteld. De deeltjesmeter kan in de onmiddellijke nabijheid van de inrichting 1 worden geplaatst of op grotere afstand, aangezien de effectiviteit tot op grote afstand kan worden gemeten. Bijvoorbeeld kan de afstand variëren van circa 0 meter tot 500 meter, of zelfs tot 1 kilometer.
Fig. 2 toont een andere uitvoeringsvorm, die in hoge mate gelijk is aan die van Fig. 1, zodat hier slechts afwijkingen benadrukt worden. Bij de aanvoeropening 4 is een optioneel rooster 16 aangebracht om verstoringen van de inrichting door grove vervuilingen, objecten en/of dieren tegen te gaan die anders door de luchtstroom door de inrichting (zie pijl W) zouden kunnen worden meegevoerd. De ionisator 6 steekt vooruit het luchttransportkanaal 3 in.
De inrichting 1 is op de montagetafel 9, of een ander onderstel (niet getoond) geplaatst draaibaar rondom een verticale as A, bijvoorbeeld met behulp van een of meer lagers. Alternatief of additioneel kan in een uitvoeringsvorm de inrichting 1 roteerbaar zijn ingericht om een horizontale as dwars op de longitudinale as, en/of kan de inrichting 1 transleerbaar zijn ingericht, in het bijzonder hoogte-verstelbaar. Optioneel is de inrichting 1 voorzien van een of meer aandrijvingen (niet getoond) om aldus een positie en/of oriëntatie in te stellen, welke aandrijvingen draadloos of bedraad kunnen worden bediend en/of gecontroleerd. De aandrijvingen kunnen zijn ingericht om ook niet-aangedreven veranderingen van positie en/of oriëntatie van de inrichting toe te staan, bijv. met een ontgrendeling en/of een vrijloopinrichting. Een optioneel stuurvlak 17 kan helpen de inrichting te draaien zodat de aanvoeropening 4 in de windrichting staat.
De getoonde uitvoering heeft, in de luchtstroomrichting, een eerste filter 18 en een tweede filter 19. Het eerste filter 18 is, bijvoorbeeld, een zakkenfilter, omvattende, zoals gebruikelijk voor een zakkenfilter, een reeks naast elkaar geplaatste zakken 18A (Fig. 3; slechts enkele getoond), bijvoorbeeld 5 of 10 zakken, die gezamenlijk het filter vormen met een evenredig vergroot effectief filteroppervlak. In dit geval bestaan de zakken 18A echter hoofdzakelijk uit een koolstofmateriaal 21 gerangschikt tussen twee lagen F9-filterdoek 22. Andere filtermaterialen die een hogere filterwerking hebben voor MPPS-deeltjes en/of ultrafijnstof kunnen ook worden gebruikt. Het is verder mogelijk om in een dergelijk filter aan een stroomopwaartse zijde van het filter een eerste, mogelijk relatief grover, filtermateriaal te voorzien en aan een stroomafwaartse zijde een ander, mogelijk relatief fijner filtermateriaal te voorzien, en/of om twee verschillende lagen filterdoek, te verschaffen. Ook kunnen verschillende lagen koolstofmateriaal of ander filtermateriaal zijn aangebracht in dergelijke zakkenfliters. Een reeks achter elkaar geplaatste zakkenfliters en mogelijk andersoortige fijne filters (bijvoorbeeld HEPA of ULPA-fliters) is mogelijk, maar lijkt onnodig. De filtermaterialen kunnen zijn uitgevoerd met een of meer elektrisch geleidende materialen en/of de koolstoflaag kan elektrisch geleidend zijn. Ook kunnen aan voor- en/of achterkant van het filter geleidende elementen worden aangebracht om een gewenste lading en/of een gewenst potentiaalverschil met de ionisatoren te kunnen aanbrengen en/of om opgenomen statische lading door ingevangen geladen deeltjes af te laten vloeien.
Het tweede filter 19 is stroomafwaarts van het eerste filter 18 geplaatst, nabij de uitvoeropening 5. Het tweede filter 19 omvat (niet getoond) een drager voorzien van een actieve koolstoflaag, bijvoorbeeld een actieve-koolstof-gecoat PE-schuim (PE = polyetheen). De poriegrootte van het tweede filter 19 is bij voorkeur groter dan dat van het eerste filter 18 maar het mag ook kleiner of gelijk daaraan zijn.
Achter het tweede filter 19, gezien in de richting W van de luchtstroom, is een optioneel derde filter 20 of een rooster verschaft wat bescherming voor de eerste en tweede filters 18, 19 biedt. Bij een lichtgekleurd tweede of derde filter 19, 20 van voldoende kleine poriegrootte kan een verkleuring op het tweede resp. derde filter 19, 20, veroudering van filtermateriaal aangeven.
Het eerste filter 18 kan elektrisch geaard of geladen zijn. Aarding kan voorkomen dat zich op het filter 18 een lading opbouwt die gelijksoortig (negatief / positief) is aan degene die door de ionisator 6 aan de deeltjes wordt verschaft. Het tweede filter 19 kan elektrisch geaard of geladen zijn geladen zijn, bijvoorbeeld tegengesteld (positief / negatief) ten opzichte van de ionisator 6 (negatief / positief). Daardoor kan tussen de eerste en tweede filters 18, 19, een elektrisch veld worden aangebracht dat geladen deeltjes kan helpen agglomereren en/of aantrekken naar een van beide filters 18, 19.
In een uitvoering (niet getoond) is op of nabij de toevoeropening 4 van de inrichting 1 een chemisch filter verschaft voor afvangen en/of onschadelijk maken van agressieve chemicaliën, bijvoorbeeld zwavelhoudende stoffen. Hierdoor wordt de inrichting 1, en in het bijzonder de eerste en/of tweede filters 18, 19, minder snel aangetast door die stoffen.
Een optionele module 23 is verbonden aan een of meer optionele sensoren van de inrichting om signalen daarvan te detecteren en mogelijk te verwerken, zoals bijvoorbeeld signalen van de ventilator 7, de ionisator 6, een druksensor 24, een regensensor 25, een luchtstromingssensor en verdere sensoren (niet getoond). De module 23 kan (al dan niet draadloos) zijn verbonden met een optionele externe besturings-module 26 die de vorm van een applicatie op een algemener inzetbare gebruikersmodule kan zijn, bijvoorbeeld een mobiele telefoon.
Aan de uitstroomzijde 11 is de inrichting is voorzien van optionele luchtgeleiders 27 die ieder een ingangsopening 28 hebben met een eerste doorstroomde oppervlak en een uitgangsopening 5A met een tweede doorstroomd oppervlak dat groter is dan het eerste doorstroomde oppervlak waardoor het doorstroomd oppervlak van de inrichting vergroot wordt tussen het tweede filter 19 en afzonderlijke gedeeltelijke uitvoeropeningen 5A die tezamen de gehele uitvoeropening 5 vormen.
Een luchtstroom door de inrichting 1 van de aanvoeropening 4 naar de uitvoeropening 5 ondergaat achtereenvolgens (i) een versnelling en drukverschil door de ventilator 7, (ii) ionisatie van in de luchtstroom aanwezige deeltjes door de ionisator 6, (iii) een vertraging door de vergroting van binnenafmetingen van het luchttransportkanaal, dat wil zeggen het doorstroomde oppervlak, waarbij de vertraging naar huidige inzichten van de aanvrager ongelijk over de deeltjes uitwerkt en snelheidsverschillen tussen deeltjes oplevert, Daarna (iv) ontstaat (vlak) voor het eerste filter 18 een druktoename door mechanische en elektrische effecten van het eerste filter 18. Door een of meer van de genoemde effecten worden kleine deeltjes versterkt aangezet tot samenklonteren zodat daarna (v) in het eerste filter 18 een hoog aandeel van de in de lucht aanwezige deeltjes worden afgevangen. Vervolgens (vi) ontstaat een nieuwe drukval achter het eerste filter 18, en (vii) ontstaat een nieuwe (lokale) drukopbouw door aanwezigheid van het tweede filter en (viii) een eventueel ladingsverschil tussen het eerste en tweede filter 18, 19 waardoor nog-niet-ingevangen deeltjes versterkt alsnog tot samenklonteren worden aangezet om aldus in het tweede filter 19 te kunnen worden afgevangen.
De huidige overtuiging van de aanvragers dat door de afwisselende drukken en potentialen samenklontering van deeltjes zo succesvol kan worden bewerkstelligd, dat ook met relatief grove filters fijnstofdeeltjes (deeltjesgrootte < 10 micrometer) tot en met ultrafijnstofdeeltjes (deeltjesgrootte < 0.1 micrometer) met bijzonder hoge effectiviteit uit een luchtstroom kunnen worden verwijderd, tot wel nagenoeg 100% voor sommige deeltjesgroottes.
Fig. 4 toont een uitvoeringsvorm 100 die in hoge mate gelijk is aan die van Figs. 2-3, en verder is voorzien van een verwijding D en een vernauwing C, zodanig dat het luchttransportkanaal 3 in de luchtstroomrichting W achtereenvolgens een vergroting en een verkleining van het doorstroomde oppervlak wordt verschaft. De verwijding D functioneert aldus als een diffusor en de vernauwing C als een compressor. Door de verwijding S stroomafwaarts van de vernauwing C ontstaat een taille T en is doorstroomd oppervlak van de inrichting ter plaatse van of nabij het filter 8 aan de stroomopwaartse zijde daarvan duidelijk groter dan het doorstroomde oppervlak in de taille T na de vernauwing C. De afmetingen van het doorstroomde oppervlak van het luchttransportkanaal 3 stroomopwaarts en stroomafwaarts van de verwijding D en de vernauwing C kunnen ongelijk zijn. De verwijdingen D en S kunnen tot vergroting van het doorstroomd oppervlak van 10%-50% of meer leiden; een vergroting tussen 50%-75% kan worden geprefereerd. De verwijdingen D en S kunnen ook tot verschillende afmetingen leiden.
Fig. 5 toont een uitvoeringsvorm 110 vergelijkbaar met Fig. 4. In deze uitvoeringsvorm zijn diverse ionisatoren 6 zichtbaar, zowel in het eerste deel F als in de taille T, en zodanig gerangschikt dat zij naast ionisatie van deeltjes ook turbulentie bevorderen. Verder zijn een eerste keerschot 30 en een tweede keerschot 32 in het luchttransportkanaal 3 geplaatst. Het eerste keerschot 30 staat onder een eerste hoek α met de stroomrichting W, het tweede keerschot 32 staat onder een tweede hoek β met de stroomrichting W, beide ca 45 graden of kleiner; de hoeken α en β zijn reversibel verstelbaar, bijv. door via scharnieren 34. Door het eerste keerschot 30 wordt een luchtstroom vanuit het eerste deel F naar het tweede keerschot 32 geleid, waarna de lucht door een tussenruimte tussen beide keerschotten 30, 32, en om een einde van het eerste keerschot 30 stroomt, geleid door het tweede keerschot 32. De keerschotten 30, 32 kunnen op afstand van binnenwanden van en/of onderdelen in het luchttransportkanaal 3 zijn geplaatst zodat tussenruimtes verschaft worden waardoor de lucht kan stromen. De keerschotten 30, 32 kunnen aldus verhoogde drukverschillen en/of turbulentie in de luchtstroom veroorzaken.
Het tweede keerschot 34 is voorzien van een filtermateriaal 36, in het bijzonder een doekfilter, waarvan een voorraad aanwezig kan zijn, bijvoorbeeld op rollen 38. Het keerschot 34 is voorzien van ribben, hier hoofdzakelijk in het vlak van Fig. 5 verlopend, waardoor het filterdoek 36 wordt gedragen en tussenruimtes voor vloeistof transport worden verschaft. Een deel van het filtermateriaal kan over het keerschot 34 verplaatsbaar zijn, bijvoorbeeld door rotatie van de rollen 38 om (delen van) het filter te kunnen vervangen, bijvoorbeeld in verband met vervuiling en/of slijtage. Voor dergelijke verplaatsing kan een regelbare aandrijving kan zijn verschaft (niet getoond). Het keerschot 34 is voorzien als een vloeistofdrager en een vloeistofgeleider en de inrichting 110 is voorzien van een optionele vloeistoftoevoer 40 en vloeistofafvoer 42 die met een of meer leidingen zijn verbonden met respectievelijke optionele reservoirs 44, 46 en hier ook met een optionele pomp en/of wasinstallatie 48 voor verpompen en/of reinigen of anderszins conditioneren van een of meer gebruikte en/of te gebruiken vloeistoffen. De vloeistof kan bijvoorbeeld worden gebruikt om het filter 36 te bevochtigen en/of te spoelen, waarbij door het filter 36 gelopen vloeistof door het keerschot 34 en de afvoer 42 kan worden afgevoerd, mogelijk voor reiniging en/of hergebruik. De vloeistof heeft bij voorkeur een hoge dampspanning zodat deze niet snel verdampt bij (te verwachten) bedrijfstemperaturen en is bij voorkeur ongiftig voor het milieu en biologisch afbreekbaar. Glycol-oplossingen worden geschikt geacht. Het materiaal van het filter 36 is bij voorkeur machine-wasbaar.
Het filter 36 heeft bij voorkeur een grovere poriegrootte dan de verder stroomafwaarts gelegen filters. Door dit filter kunnen grove verontreinigingen, bijvoorbeeld zand, pollen en dergelijke effectief uit de luchtstroom worden verwijderd.
In Fig. 5 zijn verder zakfilters 18A aangegeven waarvan het filtermateriaal 18B hoofdzakelijk onder hoek γ van ongeveer 5 graden is georiënteerd ten opzichte van de luchtstroomrichting W (de getoonde openingshoek δ = 2γ van de filters is ca 10 graden)waardoor de luchtstroomrichting W nabij of ter plaatse van het filter 18 in hoofdzaak scherend invalt op het filtermateriaal 18A.De uitvinding is niet beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren getoonde uitvoeringsvormen. De uitvinding wordt slechts beperkt door de bij gevoegde conclusies. De inrichting kan bijvoorbeeld meer verwijdingen en versmallingen bevatten. De inrichting kan op land en/of aan boord van schepen worden gebruikt.
De uitvinding strekt zich tevens uit over elke combinatie van maatregelen die hiervoor onafhankelijk en/of in andere combinaties van elkaar zijn beschreven.

Claims (18)

1. Inrichting voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende een luchttransportkanaal met een aanvoeropening voor het in het luchttransportkanaal toevoeren van omgevingslucht en een uitvoeropening voor het uit de inrichting verwijderen van door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, alsmede een of meer in het luchttransportkanaal geplaatste ionisatoren voor het ioniseren van de luchtstroom en daarin aanwezige deeltjes, waarbij de inrichting op een positie gelegen tussen de ionisator(en) en de uitvoeropening een filter omvat met een poriegrootte die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige en daaruit te verwijderen vaste deeltjes en waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij en/of ter plaatse van de ionisator(en) kleiner is dan het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij en/of ter plaatse van het filter aan de stroomopwaartse zijde daarvan en waarbij de inrichting is ingericht om een lage effectieve ionisatiegraad van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes te verschaffen.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij voor het aanleggen van de lage effectieve ionisatiegraad van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes, de inrichting is ingericht, in het bijzonder de een of meer ionisatoren zijn ingericht, voor het ioniseren van slechts een deel van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes, in het bijzonder minder dan ongeveer 30% daarvan bijvoorbeeld 2 01-23V. daarvan, en/of waarbij de inrichting is ingericht in het bijzonder de een of meer ionisatoren zijn ingericht, voor het ioniseren van een deel van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes met onderling tegengestelde polariteiten zodanig dat het aantal geïoniseerde deeltjes van de ene polariteit en/of de totaal op de deeltjes overgebrachte ionisatielading van de ene polariteit een overmaat vormt van meer dan ongeveer 20% van het aantal geïoniseerde deeltjes van de andere polariteit en/of, respectievelijk, een overmaat vormt van meer dan ongeveer 20% van de totaal op de deeltjes overgebrachte lading van de andere polariteit, bijvoorbeeld in een overmaat van 25%-30% daarvan, waarbij in het bijzonder de een of meer ionisatoren een werkzame ionisatiereikwijdte kunnen verschaffen die zodanig is ingericht dat slechts een deel, in het bijzonder tussen ca 20% en 40%, bijvoorbeeld tussen ca 25%-30%, van het doorstroomde oppervlak ter plaatse van de ionisator(en) werkzaam wordt bereikt voor het ioniseren van de deeltjes.
3. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de inrichting een in het luchttransportkanaal voorziene aandrijver, bijvoorbeeld een ventilator, omvat voor het door de inrichting heen voeren van door de inrichting te reinigen lucht, waarbij de ventilator stroomopwaarts van het filter en/of stroomopwaarts van ten minste een deel van de een of meer ionisatoren is geplaatst.
4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het filter een eerste filter is en de inrichting op een positie gelegen tussen het eerste filter en de uitvoeropening een tweede filter voor het uit de lucht verwijderen van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes omvat, dat in het bijzonder een poriegrootte heeft die groter is dan de poriegrootte van het eerste filter.
5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het filter, en/of het tweede filter indien aanwezig, een koolstofmateriaal omvat, in het bijzonder actieve koolstof, waarbij bij voorkeur ten minste het filter ten minste een laag koolstofmateriaal omvat die is omgeven door het filtermateriaal en/of waarbij het koolstofmateriaal als een laag tussen lagen filtermateriaal kan zijn verschaft.
6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het filter hoofdzakelijk is vervaardigd van een non-woven of weefselmateriaal, en/of het filter ten minste twee lagen filtermateriaal omvat welke ten opzichte van elkaar zijn bevestigd, zodanig dat in bedrijf van de inrichting de lagen filtermateriaal achtereenvolgens door de te reinigen lucht worden doorlopen, en/of waarbij het filtermateriaal van F9-kwaliteit of een fijnere filterkwaliteit is, en/of waarbij het filter is vormgegeven als een doekfilter of een zakfilter, zodanig dat de luchtstroom nabij of ter plaatse van het filter in hoofdzaak scherend invalt op het filtermateriaal, waarbij bijvoorbeeld het filtermateriaal hoofdzakelijk onder een kleinere hoek dan 30 graden is georiënteerd ten opzichte van de luchtstroom nabij en/of ter plaatse van het filter, bij voorkeur een hoek van minder dan 15 graden en bij meer voorkeur een hoek van minder dan 10 graden zoals bijvoorbeeld een hoek van tussen ca. 3 en 10 graden.
7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het filter, en/of het tweede filter indien aanwezig, elektrisch geleidend is en geaard of elektrisch geladen is.
8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij nabij de uitvoeropening de inrichting is voorzien van een of meer luchtgeleiders waardoor het doorstroomd oppervlak van de inrichting vergroot wordt tussen het filter en de uitvoeropening en/of tussen het tweede filter indien aanwezig en de uitvoeropening.
9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het luchttransportkanaal tussen de ionisator en het filter is voorzien van een verwijding en een vernauwing zodanig dat het luchttransportkanaal in de luchtstroomrichting achtereenvolgens een vergroting en een verkleining van het doorstroomde oppervlak verschaft en waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting ter plaatse van of nabij het filter aan de stroomopwaartse zijde daarvan groter is dan het doorstroomde oppervlak na de vernauwing.
10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een in het luchttransportkanaal geplaatst keerschot, waarbij het keerschot kan zijn voorzien van een filtermateriaal, in het bijzonder een doekfilter dat over het keerschot verplaatsbaar kan zijn en voor welke verplaatsing een aandrijving kan zijn verschaft, en waarbij het keerschot onder een niet-loodrechte hoek, in het bijzonder een kleine hoek met de luchtstroomrichting in het luchttransportkanaal kan staan en/of waarbij de positie en/of de hoek van het keerschot met de luchtstroomrichting in het luchttransportkanaal reversibel instelbaar is voor welke instelling een aandrijving kan zijn verschaft.
11. Inrichting volgens conclusie 10 waarbij het keerschot kan zijn voorzien als een vloeistofdrager en/of een vloeistofgeleider en de inrichting kan daarbij zijn voorzien van een vloeistoftoevoer en/of een vloeistofafvoer en waarbij het keerschot geprofileerd kan zijn en/of kan zijn voorzien van een of meer uitstekende delen zoals ribben, noppen en/of gaaswerk, mogelijk ingericht voor het dragen van een filtermateriaal op de profieldelen en/of uitstekende delen zodanig dat tussen het keerschot en het filter tussenruimtes worden gevormd voor vloeistof die zodanig kunnen zijn dat contact tussen het filter en de vloeistof wordt voorkomen.
12. Inrichting volgens een der conclusies 10-11 omvattende een aantal in het luchttransportkanaal geplaatste keerschotten waarbij een eerste keerschot onder een eerste hoek met de stroomrichting staat en een tweede keerschot onder een tweede hoek met de stroomrichting staat, zodanig dat ten minste een deel van de luchtstroom door het eerste keerschot op het tweede keerschot wordt gericht, en waarbij ten minste een deel van de gerichte luchtstroom door het tweede keerschot om het eerste keerschot heen wordt gericht.
13. Inrichting volgens conclusie 9 en een der conclusies 10-11, waarbij het keerschot in of nabij de verwijding en de vernauwing in het luchttransportkanaal geplaatst is
14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste het luchttransportkanaal draaibaar op een onderstel is geplaatst.
15. Filter voor een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een or meer lagen filtermateriaal van F9-kwaliteit of een fijnere filterkwaliteit, waarbij het filtermateriaal is voorzien van een koolstofmateriaal, in het bijzonder actieve koolstof, waarbij bij voorkeur het koolstofmateriaal als een laag verschaft is tussen lagen van het filtermateriaal, in het bijzonder als een laag korrels of poeder tussen lagen van het filtermateriaal, waarbij het filter hoofdzakelijk een doekmateriaal kan zijn bijvoorbeeld van een non-woven en/of weefselmateriaal.
16. Filter volgens conclusie 15, waarbij het filter is vormgegeven als een zakfilter met een toegangsopening waarbij de wanden van de zak of zakken de een of meer lagen van het filtermateriaal en het koolstofmateriaal bevatten.
17. Werkwijze voor het reinigen van met vaste deeltjes verontreinigde lucht, omvattende het door een luchttransportkanaal van een inrichting voeren van de te reinigen lucht via een aanvoeropening van het luchttransportkanaal en het via een uitvoeropening uit de inrichting verwijderen van de door het luchttransportkanaal gevoerde lucht, en het voeren van de te reinigen lucht langs een in het luchttransportkanaal geplaatste ionisator voor het ioniseren van in de luchtstroom aanwezige deeltjes en het doen agglomereren van de geïoniseerde deeltjes, waarbij het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij de ionisator kleiner is dan het doorstroomd oppervlak van de inrichting nabij het filter stroomopwaarts daarvan, met het kenmerk, dat de werkwijze filteren omvat met een filter gelegen op een positie tussen de ionisator en de uitvoeropening waarbij het filter een poriegrootte heeft die groter is dan de afmeting van ten minste een deel van in de toegevoerde lucht aanwezige vaste deeltjes, en het met het filter uit de lucht verwijderen van geagglomereerde deeltjes, waarbij de werkwijze omvat verschaffen van een lage effectieve ionisatiegraad van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes , door het ioniseren van slechts een deel van de in de luchtstroom aanwezige deeltjes, in het bijzonder minder dan ongeveer 30% daarvan, bijvoorbeeld 20%-25% daarvan en/of door deeltjes met onderling tegengestelde polariteiten te ioniseren zodanig dat het aantal geïoniseerde deeltjes van de ene polariteit en/of de totaal op de deeltjes overgebrachte ionisatielading van de ene polariteit een overmaat vormt van meer dan ongeveer 20% van het aantal deeltjes van de andere polariteit en/of, respectievelijk, van de totaal op de deeltjes overgebrachte lading van de andere polariteit, bijvoorbeeld in een overmaat van 25%-30% daarvan.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, omvattende de toepassing van een inrichting volgens een der conclusies 1-15.
NL2018719A 2016-04-14 2017-04-14 Inrichting voor het verwijderen van deeltjes uit de lucht en het opheffen van smog en werkwijze voor het gebruik ervan NL2018719B1 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2016610 2016-04-14
NL2016050739 2016-10-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2018719A true NL2018719A (nl) 2017-10-31
NL2018719B1 NL2018719B1 (nl) 2018-01-25

Family

ID=58671880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2018719A NL2018719B1 (nl) 2016-04-14 2017-04-14 Inrichting voor het verwijderen van deeltjes uit de lucht en het opheffen van smog en werkwijze voor het gebruik ervan

Country Status (3)

Country Link
NL (1) NL2018719B1 (nl)
TW (1) TW201736000A (nl)
WO (1) WO2017179984A1 (nl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018211040A1 (de) 2018-01-12 2019-07-18 Trittec Ag Vorrichtung zur Reinigung von Luft mit Lufteinlass und Luftauslass, Anordnung von mehreren Vorrichtungen zur Reinigung von Luft und softwaregestützte Applikation
CA3111494A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 Van Wees Innovations B.V. A method and an apparatus for cleaning the air
TWI766345B (zh) * 2020-08-21 2022-06-01 研能科技股份有限公司 運動環境淨化裝置
TWI766346B (zh) * 2020-08-21 2022-06-01 研能科技股份有限公司 運動環境氣體淨化處理方法
CN115888983B (zh) * 2022-12-02 2025-08-19 广西电网有限责任公司电力科学研究院 微粒捕捉器及气体绝缘金属封闭开关设备壳体组件
CN120802806B (zh) * 2025-09-11 2025-11-21 优纬尔环控动能科技(浙江)有限公司 基于cfau多模组的过滤性能优化系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6152988A (en) * 1997-10-22 2000-11-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Enhancement of electrostatic precipitation with precharged particles and electrostatic field augmented fabric filtration
US6544317B2 (en) * 2001-03-21 2003-04-08 Energy & Environmental Research Center Foundation Advanced hybrid particulate collector and method of operation
US6660061B2 (en) * 2001-10-26 2003-12-09 Battelle Memorial Institute Vapor purification with self-cleaning filter
CH698694B1 (de) * 2006-01-25 2009-10-15 Lufttechnik & Metallbau Ag Vorrichtung zur Luftreinigung, insbesondere für Lüftungs- und Klimaanlagen.
US8038776B2 (en) * 2008-03-12 2011-10-18 Bha Group, Inc. Apparatus for filtering gas turbine inlet air

Also Published As

Publication number Publication date
NL2018719B1 (nl) 2018-01-25
TW201736000A (zh) 2017-10-16
WO2017179984A1 (en) 2017-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2018719B1 (nl) Inrichting voor het verwijderen van deeltjes uit de lucht en het opheffen van smog en werkwijze voor het gebruik ervan
JP5067084B2 (ja) 空気清浄フィルタおよび空気清浄装置
JP2017070949A (ja) 電子空気浄化器、およびその関連するシステム、ならびにその方法
EP2621641A1 (de) Filtervorrichtung und verfahren zum abtrennen von lack- overspray
JP2010519015A (ja) 都市環境内の大気を濾過するための方法および装置
JPH07501745A (ja) ガス状流動体の微粒子材料用フィルタ並びに方法
JP2009072772A (ja) 電気集塵装置
CN205073817U (zh) 便于维护的双体插接空气净化滤芯
Khirouni et al. Precoating for improving the cleaning of filter media clogged with metallic nanoparticles
KR100798149B1 (ko) 나노입자 유해성 실험장치
JP4036639B2 (ja) 浮遊粒子状物質捕集装置
KR101942658B1 (ko) 입자를 대전시킬 수 있는 플라즈마 발생장치를 이용한 미세먼지 제거기
CN113543887A (zh) 颗粒收集器
JP2017000927A (ja) 微粒子除去処理装置及び微粒子除去処理方法
CN108375137A (zh) 一种除尘灭菌空气净化器
Xie et al. The effects of electrospray-based electrostatic precipitator for removing particles
CN205055816U (zh) 甲醛净化器
CN105431687B (zh) 空气净化装置及方法
CN113694723A (zh) 一种基于开放空间大气污染治理方法
EP3852901B1 (en) A method and an apparatus for cleaning the air
CN203853167U (zh) 基于静电偏转的空气净化装置
CN204147711U (zh) 简易高效的dep空气净化系统
JP2013022583A (ja) エアフィルタろ材
CN206944349U (zh) 空气高效过滤器
KR20100011485U (ko) 다단 와류형 라미나 필터