CH643404A5

CH643404A5 - Vorrichtung zur erzeugung von ionen, insbesondere zur ionisierung der luft.

Info

Publication number: CH643404A5
Application number: CH623479A
Authority: CH
Inventors: Carl M Dr Fleck
Original assignee: Fleck Carl M; Knoblich Camillo
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1979-07-04
Publication date: 1984-05-30
Also published as: ATA492178A; US4322774A; AT354617B; FR2430678B1; FR2430678A1; GB2027281B; DE2926123C2; JPS5510800A; GB2027281A; DE2926123A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen, insbesondere zur Ionisierung der Luft, mit einem an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen, elektrisch leitenden Draht und einem im Abstand vom Draht angeordneten auf einem Hochspannungspotential liegenden und diesen teilweise umgebenden Reflektorschirm, der in einem eine den Durchtritt von Ionen ermöglichende Öffnung aufweisenden isolierenden Gehäuse gehalten ist, wobei das Hochspannungspotential am Reflektorschirm die gleiche Polarität aufweist wie jenes des Drahtes.

Bei derartigen Vorrichtungen ergibt sich der Nachteil,

dass die abstossende Wirkung des Drahtes auf die Elektronen bzw. Ionen mit wachsender Entfernung rasch abnimmt. Dadurch verringert sich aber auch die Geschwindigkeit der emittierten Ionen mit wachsendem Abstand von dem Draht sehr rasch. Eine niedrige Geschwindigkeit begünstigt aber sehr wesentlich ein Anlagern der Ionen an Staubteilchen, wodurch die Bewegung der Ionen gänzlich zum Erliegen kommt. Dadurch wird es aber unmöglich, einen Raum eini-germassen gleichmässig mit Ionen anzureichern.

Grundsätzlich ist es auch möglich, zusätzliche auf die Elektronen bzw. Ionen abstossend wirkende Elektroden vorzusehen, um auch noch in einem grösseren Abstand vom Draht einen stärkeren abstossenden Effekt zu erzielen. Dabei ist jedoch die an die zusätzliche Elektrode angelegte Spannung sehr kritisch. Wird z.B. eine zu geringe Spannung an die zusätzliche Elektrode angelegt, so ist auch deren Wirkung sehr gering, so dass die oben angeführten Probleme weiter bestehen und keine nennenswerte Verbesserung der Verteilung der Ionen im Raum erreicht wird. Anderseits bewirkt ein höheres an die zusätzliche Elektrode angelegtes Potential eine empfindliche Herabsetzung des elektrischen Feldes am Draht. Dadurch wird aber die Emission der Ionen bzw. Elektronen stark gebremst und unterbleibt bei zu hohem Potential an der zusätzlichen Elektrode vollständig. Mit einer an ein festes Potential angeschlossenen zusätzlichen Elektrode lässt sich zwar der gewünschte Effekt einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Ionen in grosser Entfernung vom Draht erzielen, allerdings besteht dabei die Gefahr, dass dadurch unter Umständen die Emission der Elektronen bzw. Ionen vollständig unterbleibt und die zusätzliche Elektrode letztlich unwirksam wird, da dann praktisch keine Ionen mehr vorhanden sind, deren Geschwindigkeit erhöht werden könnte. Vermeiden liesse sich dieser unerwünschte Nebeneffekt nur durch eine relativ aufwendige Überwachungs- und Regeleinrichtung, welche die Emission der Elektronen bzw. Ionen überwacht, und falls diese unter einen bestimmten Wert fällt, entsprechende Korrekturmassnahmen, z.B. Verminderung des an der zusätzlichen Elektrode anstehenden Potentials, einleitet.

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die einerseits auch noch in grösserer Entfernung von dem als Ionisationsquelle dienenden Draht eine genügend grosse Geschwindigkeit der emittierten Elektronen bzw. Ionen sicherstellt, um ein Anlegen der Ionen an Staubteilchen in grösserem Ausmass zu verhindern und die sich anderseits durch einen sehr einfachen Aufbau auszeichnet und ohne aufwendige Regel- und Überwachungseinrichtungen das Auslangen findet.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine Hilfselektrode vorgesehen ist, welche sich zumindest längs eines Teils des Umfanges der Durchtrittsöffnung des Gehäuses erstreckt und auf dem Gehäuse isoliert aufgesetzt ist.

Durch die Emission der Elektronen bzw. Ionen aufgrund des an einer Hochspannung liegenden Drahtes lädt sich die Hilfselektrode auf. Das sich erhöhende Potential der Hilfselektrode bewirkt eine immer stärker werdende Fokussierung des austretenden Elektronen- bzw. Ionenstromes, wodurch immer weniger Elektronen zur Hilfselektrode gelangen und sich das Ansteigen des Potentials der Hilfselektrode verlangsamt und letztlich zum Stillstand kommt. Gleichzeitig nehmen mit steigendem Potential der Hilfselektrode die durch diese auf die Elektronen bzw. Ionen einwirkenden abstossenden Kräfte zu. Eine Unterdrückung der Elektronen- bzw. Ionenemission, wie sie bei an einem festen Potential liegenden Hilfselektroden möglich ist, kann jedoch nicht bzw. nur kurzzeitig auftreten, da sich die Hilfselektrode aufgrund des endlichen Isolationswiderstandes der Isoliermaterialien ständig entladet und das Potential der Hilfselektrode bei unterbundener Emission der Elektronen daher ständig abnimmt, wodurch es erneut zu einer Emission von Elektronen aus dem Draht kommt.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung einer Einrichtung zur Erzeugung von Ionen ist sozusagen eine selbsttätige Regelung des an der Hilfselektrode liegenden Potentials gegeben.

Versuche haben ergeben, dass Form und Abstand der Hilfselektrode und das zwischen dieser und dem Gehäuse vorgesehene Isoliermaterial variiert werden können, ohne dass der sich selbst stabilisierende Effekt der erfindungsge-mässen Anordnung gestört wird. Allerdings ergeben sich besonders günstige Emissionsbedingungen, wenn die Hilfselektrode als eine mit einem Durchbruch versehene Platte ausgebildet ist.

Die Hilfselektrode wird zweckmässigerweise aus Metall hergestellt und kann gegebenenfalls mit dünnen isolierenden Überzügen, z.B. elektrolytisch aufgebrachten Oxidschichten, Lacküberzügen oder mit Kunststoffbeschichtungen versehen sein, wodurch eine Möglichkeit der Beeinflussung der Auflade- und Entladegeschwindigkeit der Hilfselektrode gegeben ist.

In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, wenn die Hilfselektrode aus einem Isoliermaterial hergestellt ist, dessen Oberflächenleitfähigkeit grösser als jene des Gehäuses ist.

Durch entsprechende Auswahl der verwendeten Materialien, gegebenenfalls auch der Oberflächenbehandlung des

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Gehäuses und der Hilfselektrode, kann die gewünschte Auflade- und Entladegeschwindigkeit der Elektrode eingestellt werden, die insbesondere bei Einrichtungen zur niederfrequent pulsierenden Emission von Elektronen von Bedeutung ist. 5

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine Vorderansicht und Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung in vergrössertem Massstab.

Mit 1 ist ein elektrisch leitender Draht bezeichnet, an den 10 ebenso wie an dem den Draht 1 teilweise umgebenden Reflektorschirm 2 eine mittels des Steuergerätes 5 einstellbare Hochspannung anlegbar ist, wobei die an den Draht bzw.

Reflektorschirm 2 anlegbaren Potentiale unterschiedliche Werte, jedoch gleiche Polarität aufweisen.

Der Draht 1, Reflektorschirm 2 und Steuergerät 5 sind in einem Gehäuse 6 aus Isoliermaterial angeordnet, welches mittels Laschen 7 z.B. an einer Wand befestigbar ist. Die Öffnung 8 des Gehäuses 6 ermöglicht den Austritt des emittierten Elektronen- bzw. Ionenstroms.

Aussen auf dem Gehäuse 6 ist auf einem Sockel 4 aus isolierendem Material eine Hilfselektrode 3 aufgesetzt, welche sich längs des Umfanges der Öffnung 8 des Gehäuses 6 erstreckt und als eine mit einem Durchbruch 9 versehene Platte 10 ausgebildet ist.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. .Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen, insbesondere zur Ionisierung der Luft, mit einem an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen elektrisch leitenden Draht und einem im Abstand vom Draht angeordneten auf einem Hochspannungspotential liegenden und diesen teilweise umgebenden Reflektorschirm, der in einem, eine den Durchtritt von Ionen ermöglichenden Öffnung aufweisenden isolierenden Gehäuse gehalten ist, wobei das Hochspannungspotential am Reflektorschirm die gleiche Polarität aufweist wie jenes des Drahtes, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfselektrode (3) vorgesehen ist, welche sich zumindest längs eines Teiles des Umfan-ges der Durchtrittsöffnung (8) des Gehäuses (6) erstreckt und auf dem Gehäuse (6) isoliert aufgesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode (3) als eine mit einem Durchbruch (9) versehene Platte (10) ausgebildet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode (3) aus Metall hergestellt ist und gegebenenfalls mit einem Überzug aus isolierendem Material, z.B. Oxidschichten, Lack oder Kunststoff, versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfselektrode (3) aus einem Isoliermaterial hergestellt ist, dessen Oberflächenleitfähigkeit grösser als jene des Gehäuses (6) ist.