CH696102A5 - Ionization. - Google Patents

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CH696102A5
CH696102A5 CH3772003A CH3772003A CH696102A5 CH 696102 A5 CH696102 A5 CH 696102A5 CH 3772003 A CH3772003 A CH 3772003A CH 3772003 A CH3772003 A CH 3772003A CH 696102 A5 CH696102 A5 CH 696102A5
Authority
CH
Switzerland
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voltage
electrode
ionization
electrodes
multiplier circuit
Prior art date
Application number
CH3772003A
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German (de)
Inventor
Wolfgang Zierhut
Michael Redmann
Hanspeter Thoma
Original Assignee
Heike Krause
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Application filed by Heike Krause filed Critical Heike Krause
Publication of CH696102A5 publication Critical patent/CH696102A5/en

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05FSTATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/04Carrying-off electrostatic charges by means of spark gaps or other discharge devices

Description

       

  [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Ionisationsvorrichtung zur zumindest teilweisen Kompensation elektrostatischer Aufladungen, mit einer Hochspannungsquelle, die ausgangsseitig eine beispielweise mehrere Kilovolt betragende Hochspannung liefert und die an eine oder mehrere Elektrodenanordnungen angeschlossen ist.

[0002] Ionisationsvorrichtungen dienen als Entladungsanlagen dem Ladungsausgleich elektrostatischer Ladungen, die zum Beispiel an Papieren, Folien, Textilien und anderen Stoffen bei der Herstellung und Verarbeitung auftreten können.

[0003] Die an der Ionisationsvorrichtung zur Verfügung stehende Hochspannung bewirkt einen Ladungsausgleich im direkten Umfeld.

   Ein Anwendungsbeispiel für solche Ionisationsvorrichtungen sind Bogenoffsetmaschinen.

[0004] Als Stand der Technik sind Ionisationsvorrichtungen bekannt, bei denen eine Wechsel-Hochspannung einerseits an die Elektrodenanordnung mit einer oder mehreren Elektroden und andererseits an Masse, also beispielsweise ein Maschinengestell oder dergleichen, angeschlossen ist. Die Wechselspannung beträgt beispielsweise 5kV bis 10 kV. Diese Hochspannung wird üblicherweise mit einem Hochspannungstransformator aus der Netzwechselspannung erzeugt.

[0005] Nachteilig ist hierbei, dass bedingt durch den zum Beispiel sinusförmigen Verlauf der Wechselspannung beim Nulldurchgang keine Ionen produziert werden und somit keine konstante Ionenproduktionsrate vorhanden ist.

   Ausserdem treten im Zuleitungskabel zu der Elektrodenanordnung Blindleistungsverluste auf.

[0006] Durch diese Blindleistungs-Verluste innerhalb des üblicherweise mehrere Meter langen Zuleitungskabels muss bei Verwendung eines Hochspannungstransformators eine entsprechende Ausgangsleistung zur Verfügung stehen, um diese Verluste zu kompensieren. Ein solcher Hochspannungstransformator ist vergleichsweise teuer. Hinzu kommt, dass bei Verwendung eines Hochspannungstransformators primärseitig auch noch eine Schutzschaltung erforderlich ist, die bei einem sekundärseitigen Kurzschluss anspricht.

   Diese verursacht zusätzliche Kosten.

[0007] Durch die kabelseitigen, elektromagnetischen Abstrahlungen sind bei solchen Ionisationsvorrichtungen auch verstärkt EMV-Aspekte (elektromagnetische Verträglichkeit) zu berücksichtigen.

[0008] Es ist auch eine Ionisationsvorrichtung bekannt, die eine Stromversorgungseinrichtung aufweist, an deren Ausgang Gleichspannung ansteht. Hierbei wird ein Hochspannungstransformator verwendet, an dessen Hochspannungsausgang eine Hochspannungs-Gleichrichterschaltung angeschlossen ist.

   Auch diese Ionisationsvorrichtung verursacht vergleichsweise hohe Kosten.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ionisationsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die kostengünstig ist, eine praktisch konstante Ionenproduktionsrate aufweist und die an eine kompakte Elektrodenanordnung anschliessbar ist.

[0010] Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss insbesondere vorgeschlagen, dass die Hochspannungsquelle eine Stromversorgungseinrichtung aufweist, die einen an eine Gleichspannung angeschlossenen Inverter zur Erzeugung einer Wechsel-Hochspannung hat und dass an den Inverter eine Vervielfacherschaltung zur Gleichrichtung, zur Spannungsvervielfachung und zur Erzeugung einer bipolaren Gleichspannung angeschlossen ist, die ausgangsseitig mit der Elektrodenanordnung verbunden ist.

   Eine mit einer solchen Stromversorgungseinrichtung ausgerüstete Ionisationsvorrichtung hat gegenüber einer mit einem Hochspannungstransformator ausgerüsteten einen wesentlichen Kostenvorteil. Die für die Elektrodenanordnung zur Verfügung gestellte Hoch-Gleichspannung ergibt eine weitgehend konstante Ionenproduktion.

[0011] Bei der erfindungsgemässen Ionisationsvorrichtung wird mit Hilfe des Inverters eine Eingangs-Gleichspannung in eine Wechsel-Spannung umgeformt. Eine nachgeschaltete Vervielfacherstufe bewirkt dann, dass diese Ausgangswechselspannung des Inverters auf die notwendige Hochspannung hochgesetzt, gleichgerichtet und eine bipolare Gleichspannung erzeugt wird.

   Es steht dann am Ausgang eine bipolare Gleichspannung mit Einzelspannungen von beispielsweise einigen KV zur Verfügung.

[0012] Bei dieser Ionisationsvorrichtung kann der sekundärseitige Ausgangsstrom wesentlich kleiner gehalten werden wegen der auf den Zuleitungen zu der Elektrodenanordnung nun nicht mehr vorhandenen Blindleistungsverluste. Es genügt hierbei ein Ausgangsstrom, der nur noch etwa 1 /5 beträgt von dem bisher notwendigen Ausgangsstrom. Dementsprechend kann die Stromversorgungseinrichtung kleiner dimensioniert und kompakter aufgebaut sein.

   Ausserdem ist durch die Gleichspannung keine elektromagnetische Abstrahlung vorhanden.

[0013] Um die Konstanz der Ionenproduktion noch zu verbessern, kann die Vervielfacherschaltung zur Erzeugung von auf Masse bezogen ungleichen (unsymmetrischen) Einzelspannungen ausgelegt sein, insbesondere zur Erzeugung einer gegenüber der negativen Einzelspannung höheren positiven Einzelspannung.

[0014] Mit der zum Nullpotential unsymmetrische Ausgangsgleichspannung wird eine negative Spannung erzeugt, die kleiner ist als die positive Spannung.

   Dadurch wird die sonst bei gleichen Einzelspannungen grössere Ionenproduktion an der negativen Spitze kompensiert, mit dem Ergebnis einer gleichen Ionenproduktionsrate an beiden Elektrodenarten der Elektrodenanordnung.

[0015] In Verbindung mit der von der erfindungsgemässen Stromversorgungseinrichtung erzeugten, bipolaren Gleich-Hochspannung mit vorzugsweise unsymmetrischen Einzelspannungen, ist der Einsatz einer an den Ausgang der Vervielfacherschaltung angeschlossene Elektrodenanordnung mit Elektroden für ein positives Potential und Gegen-Elektroden für ein negatives Potential besonders vorteilhaft,

   weil dadurch eine besonders effektive Abgabe sowohl von negativen als auch von positiven Ionen bei Verwendung einer bipolaren Gleichspannung möglich ist.

[0016] Eine zum Beispiel kammartige Elektrodenanordnung mit wenigstens einer Reihe von nebeneinander beabstandet angeordneten Elektroden und Gegen-Elektroden jeweils zwischen benachbarten Elektroden, vorzugsweise etwa mittig zwischen benachbarten Elektroden, ist hierfür besonders vorteilhaft.

[0017] Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

[0018] Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Ionisationsvorrichtung,


  <tb>Fig. 2<sep>eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Elektrodenanordnung für bipolare Gleichspannung,


  <tb>Fig. 3<sep>eine Stirnseitenansicht und


  <tb>Fig. 4<sep>eine Aufsicht der in Fig. 2 gezeigten Elektrodenanordnung.

[0019] Ein in Fig. 1 gezeigtes Blockschaltbild zeigt den Aufbau einer Hochspannungsquelle mit einer Stromversorgungseinrichtung 1 als Teil einer erfindungsgemässen Ionisationsvorrichtung. Diese Stromversorgungseinrichtung 1 dient zur Erzeugung einer bipolaren Gleichspannung von einigen Kilovolt.

[0020] Im Wesentlichen weist die Stromversorgungseinrichtung 1 einen Inverter 2 sowie eine diesem nachgeschaltete Vervielfacherschaltung 3 auf.

[0021] Mit dem Inverter 2 wird aus einer Gleichspannung eine höhere Wechselspannung erzeugt und die Vervielfacherschaltung 3 dient zur Spannungsvervielfachung, zur Gleichrichtung und zur Erzeugung der bipolaren Gleichspannung, die der in den Fig.

   2 bis 4 gezeigten Elektrodenanordnung 12 zugeführt wird.

[0022] Dem Inverter 2, der einen LC-Oszillator mit einem Wandlertransformator beinhalten kann, ist ein Spannungsregler 4 vorgeschaltet, der für eine Versorgung des Inverters 2 mit einer stabilisierten Gleichspannung sorgt. Die Eingangsspannung von beispielsweise 24 Volt Gleichspannung wird dem Spannungsregler 4 über ein Eingangsfilter 5 und eine Relais-Umschaltung 6 zugeführt.

[0023] Das Eingangsfilter 5 dient einerseits zur Pufferung der Eingangsspannung und es werden damit auch eventuelle Hochfrequenz-Störungen gefiltert.

[0024] Mit Hilfe der Relais-Umschaltung 6 kann eine Störmeldung durch den Funktionsblock 7 ausgegeben werden, wenn die Ausgangsspannung des Inverters durch Kurzschluss, Überstrom oder Übertemperatur auf einen bestimmten Schwellwert, beispielsweise 15 V, absinkt.

   Der Funktionsblock 8 zur Überstromerkennung ist eingangsseitig mit dem Inverter verbunden und andererseits zur Ansteuerung mit der Relais-Umschaltung 6.

[0025] Der Inverter 2 liefert ausgangsseitig eine Wechselspannung, die an die Vervielfacherschaltung 3 angeschlossen und als Doppel-Multiplier zur Erzeugung einer bipolaren Gleichspannung ausgebildet ist. Die Vervielfacherschaltung 3 dient zur Erzeugung von auf Masse bezogen zwei Einzelspannungen, nämlich einer negativen und einer positiven Einzelspannung. Eine Besonderheit besteht dabei darin, dass die Einzelspannungen, bezogen auf Masse ungleich sind, wobei die positive Einzelspannung beispielsweise +6 KV und die negative Einzelspannung -4,5 KV betragen kann.

   Damit wird erreicht, dass die mit dem positiven Potential verbundenen Elektroden und die mit dem negativem Potential verbundenen Gegen-Elektroden einer Elektrodenanordnung etwa gleiche Ionen-Produktionsraten aufweisen.

[0026] Die Vervielfacherschaltung 3 ist sowohl für den positiven als auch für den negativen Zweig jeweils mehrkaskadig insbesondere als Greinacher-Schaltung ausgebildet. Dabei ist die Anzahl der Kaskaden der Vervielfacherschaltung 3 für die positive Einzelspannung grösser als die Anzahl der Kaskaden für die negative Einzelspannung.

   In praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass die unterschiedliche Anzahl von Kaskaden für die Einzelspannungen zweckmässig so dimensioniert sind, dass sich eine um etwa 20 bis etwa 40 Prozent höhere, positive Einzelspannung ergibt.

[0027] Am Hochspannungsausgang der Vervielfacherschaltung 3 ist noch eine Strombegrenzung 9 vorgesehen, die in Reihe beziehungsweise parallel zu den Ausgangsklemmen des Hochspannungsausganges geschaltete, hochohmige Widerstände aufweist. Ausser zur Strombegrenzung dienen diese auch als Entladewiderstände für die Kondensatoren der Vervielfacherschaltung 3.

[0028] Der Inverter 2 weist einen beispielsweise mit einer Inverterfrequenz von 40 kHz arbeitenden Wandler-Transformator auf.

   Da für den Betrieb der Ionisation keine Masse als Gegenpotential notwendig ist, bleibt der Sekundärkreis dieses Wandler-Transformators im Normalfall floatend und ist über einen Widerstand an Masse angeknüpft. Erst wenn die Differenzspannung über diesen Widerstand beispielsweise etwa 90V überschreitet, zündet ein parallel zu diesem Widerstand geschalteter Überspannungsableiter und erdet diese Leitung. Dies dient zum Schutz des Wandler-Transformators, da dieser sonst auf ein unzulässig hohes Potenzial gehoben werden würde.

[0029] In die Verbindungsleitung zwischen Inverter 2 und Spannungs-Vervielfacherschaltung 3 kann eine hier nicht dargestellte Stromfluss-Anzeigevorrichtung insbesondere in Form von zwei antiparallel geschalteten Leuchtdioden vorgesehen sein.

   Die Leuchtintensität dieser Leuchtdioden ist ein Mass für den Laststrom.

[0030] An die Ausgangsklemmen 10 und 11 der Stromversorgungseinrichtung 1 kann die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte, bipolare Elektrodenanordnung 12 angeschlossen sein.

[0031] Diese Elektrodenanordnung 12 weist wegen der bipolaren Ausgangs-Gleichspannung der Stromversorgungseinrichtung 1 sowohl Elektroden 13 für ein positives Potenzial als auch Gegen-Elektroden 14 für ein negatives Potenzial auf.

[0032] Wie gut in Fig. 4 erkennbar, sind im Ausführungsbeispiel eine gerade Reihe von nebeneinander beabstandet angeordneten Elektroden 13 vorgesehen, wobei Gegen-Elektroden 14 jeweils etwa mittig zwischen benachbarten Elektroden 13 angeordnet sind. Die einzelnen Elektroden 13, 14 sind jeweils Teil eines Basisteils 15 in Form eines gestreckten Leiters.

   Die Elektroden 13, 14 weisen, wie in Fig. 2 erkennbar, Spitzen 13a, 14a auf. Die Elektroden-Spitzen 13a, 14a sind in Reihe etwa fluchtend angeordnet und mit den streifenförmigen, seitlich beabstandeten Basisteilen 15 über Abwinklungen 16 verbunden. Insgesamt besteht das streifenförmige Basisteil 15, die zugehörigen Elektroden 13, 14 und die Abwinklungen 16 einstückig aus einem im Querschnitt etwa Z-förmigen Blechteil, wie dies gut in Fig. 3 erkennbar ist.

[0033] Die Elektrodenanordnung 12 weist ein Trägerteil 17 aus elektrisch isolierendem Werkstoff zur Aufnahme der Elektrodenteile auf. Insgesamt ist das Elektroden-Trägerteil 17 stabförmig ausgebildet und weist, wie in Fig. 3 erkennbar, eine in Längsrichtung verlaufende, schlitzartige Öffnung 18 auf, in der die Elektroden 13 und die Gegenelektroden 14 mit ihren zugehörigen Teilen jeweils angeordnet sind.

   Das Trägerteil 17 weist innerhalb der Öffnung 18 einen längs verlaufenden Auflagervorsprung 19 für die Elektroden-Spitzen 13a, 14a auf. Beidseitig des im Querschnitt etwa rechteckigen Auflagervorsprungs 19 sind Schlitze 20 vorgesehen. Die im Querschnitt etwa Z-förmigen Blechteile der Elektrodenanordnung sind an den Seitenflanken und der Aussenseite 21 des Auflagervorsprungs 19 angeordnet und greifen mit ihren streifenförmigen Basisteilen 15 jeweils in einen der beiden Schlitze 20 ein.

[0034] In Fig. 3 ist noch gut erkennbar, dass das Trägerteil 17 wenigstens einen längsverlaufenden Gaskanal 22 aufweist, der hier innerhalb des Auflagervorsprungs 19 angeordnet ist. In Fig. 3 und 4 sind mit diesem Gaskanal 22 verbundene und neben den Elektroden-Spitzen 13a, 14a mündende Ausströmkanäle 23 erkennbar.

   Die Mündungen 24 sind jeweils beidseits nahe der jeweiligen Elektroden-Spitze 13a, 14a angeordnet. Die Ausblasrichtung kann auch jeweils schräg gegen die Elektrodenspitzen gerichtet sein. Durch die Unterstützung vorzugsweise durch Luft wird die Wirkentfernung der Entladungseinrichtung vergrössert.

[0035] Die Elektrodenteile sind zweckmässigerweise bis auf die Elektroden-Spitzen 13a, 14a innerhalb des Elektroden-Trägerteiles 17 in Isoliermaterial 25 eingegossen.

[0036] Das als Blechstreifen ausgebildete Basisteil 15 jeder Elektrodenreihe ist über Hochspannungs-Anschlusskabel mit den Ausgangsklemmen 10 und 11 der Stromversorgungseinrichtung 1 zum Zuführen der bipolaren Gleichspannung verbunden. Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Elektrodenanordnung 12 ist mit ihrer bipolaren Elektrodenanordnung auf die in Fig. 1 gezeigte Stromversorgungseinrichtung abgestimmt.

   Diese liefert eine passende, bipolare Gleichspannung, welche an die Gleichspannungselektroden der Elektrodenanordnung 12 angelegt ist.

[0037] Für die elektrische Funktion ist es bei dieser Konstellation nicht notwendig, eine separate Masse heranzuführen. Die Elektrodenanordnung kann elektrisch isoliert befestigt werden.



  The invention relates to an ionization device for at least partial compensation of electrostatic charges, with a high voltage source, the output side, for example, provides a multi-kilovolt amount of high voltage and which is connected to one or more electrode assemblies.

Ionization serve as discharge systems charge compensation electrostatic charges that may occur, for example, on papers, films, textiles and other materials in the manufacture and processing.

The available at the ionization high voltage causes a charge balance in the immediate vicinity.

   An application example of such ionization devices are sheet-fed offset presses.

As prior art ionization devices are known in which an alternating high voltage on the one hand to the electrode assembly with one or more electrodes and on the other hand to ground, so for example a machine frame or the like, is connected. The AC voltage is, for example, 5kV to 10kV. This high voltage is usually generated with a high voltage transformer from the AC line voltage.

The disadvantage here is that caused by the example sinusoidal profile of the AC voltage at zero crossing no ions are produced and thus no constant ion production rate is present.

   In addition, reactive power losses occur in the supply cable to the electrode arrangement.

Due to these reactive power losses within the usually several meters long supply cable, a corresponding output power must be available when using a high voltage transformer to compensate for these losses. Such a high-voltage transformer is relatively expensive. In addition, when using a high-voltage transformer on the primary side, a protective circuit is still required, which responds to a short-circuit on the secondary side.

   This causes additional costs.

Due to the cable-side, electromagnetic emissions are to be considered in such ionizers also increasingly EMC aspects (electromagnetic compatibility).

There is also known an ionization device having a power supply device, at the output of which DC voltage is applied. In this case, a high-voltage transformer is used, at the high voltage output of a high-voltage rectifier circuit is connected.

   This ionization device causes comparatively high costs.

The object of the present invention is to provide an ionization device of the type mentioned, which is inexpensive, has a virtually constant ion production rate and which can be connected to a compact electrode assembly.

To solve this problem according to the invention, in particular proposed that the high voltage source has a power supply device which has a connected to a DC voltage inverter for generating a high voltage alternating and that the inverter a multiplier for rectification, voltage multiplication and for generating a bipolar DC voltage is connected, the output side is connected to the electrode assembly.

   An ionization apparatus equipped with such a power supply device has a substantial cost advantage over a high-voltage transformer equipped one. The high DC voltage provided for the electrode arrangement results in a largely constant ion production.

In the inventive ionization an input DC voltage is converted into an AC voltage using the inverter. A downstream multiplier stage then causes this output AC voltage of the inverter to be boosted to the required high voltage, rectified and a bipolar DC voltage is generated.

   It is then at the output a bipolar DC voltage with individual voltages of, for example, some KV available.

In this ionization, the secondary-side output current can be kept much smaller due to the now no longer present on the leads to the electrode assembly reactive power losses. It suffices here an output current, which is only about 1/5 of the previously required output current. Accordingly, the power supply device can be made smaller and more compact.

   In addition, there is no electromagnetic radiation due to the DC voltage.

In order to improve the constancy of the ion production even more, the multiplier circuit can be designed for the generation of unequal (asymmetrical) individual voltages relative to ground, in particular for generating a positive single voltage which is higher than the negative individual voltage.

With the unbalanced to the zero potential output DC voltage, a negative voltage is generated, which is smaller than the positive voltage.

   As a result, the larger ion production at the negative tip, which is otherwise the same for the same individual voltages, is compensated, with the result of a same ion production rate at both electrode types of the electrode arrangement.

In conjunction with the generated by the inventive power supply device, bipolar DC high voltage with preferably unbalanced individual voltages, the use of a connected to the output of the multiplier electrode arrangement with electrodes for a positive potential and counter-electrodes for a negative potential is particularly advantageous

   because this allows a particularly effective delivery of both negative and positive ions when using a bipolar DC voltage.

A comb-like electrode arrangement, for example, with at least one row of electrodes and counterelectrodes arranged next to one another in each case between adjacent electrodes, preferably approximately centrally between adjacent electrodes, is particularly advantageous for this purpose.

Additional embodiments of the invention are set forth in the further dependent claims. The invention with its essential details with reference to the drawings is explained in more detail below.

It shows:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a block diagram of an inventive ionization device,


  <Tb> FIG. 2 <sep> is a partially sectioned side view of a bipolar DC voltage electrode assembly,


  <Tb> FIG. 3 <sep> an end view and


  <Tb> FIG. 4 <sep> is a plan view of the electrode assembly shown in FIG.

A block diagram shown in Fig. 1 shows the structure of a high voltage source with a power supply device 1 as part of an inventive ionization. This power supply device 1 serves to generate a bipolar DC voltage of a few kilovolts.

In essence, the power supply device 1 has an inverter 2 and a multiplier circuit 3 connected downstream of this.

With the inverter 2, a higher AC voltage is generated from a DC voltage and the multiplier circuit 3 is used for voltage multiplication, for rectification and for generating the bipolar DC voltage, the in Figs.

   2 to 4 shown electrode assembly 12 is supplied.

The inverter 2, which may include a LC oscillator with a converter transformer, a voltage regulator 4 is connected upstream, which provides for a supply of the inverter 2 with a stabilized DC voltage. The input voltage of, for example, 24 volts DC is supplied to the voltage regulator 4 via an input filter 5 and a relay switching 6.

The input filter 5 serves on the one hand for buffering the input voltage and it will thus also possible radio frequency interference filtered.

With the help of the relay switching 6, a fault message can be output by the function block 7, when the output voltage of the inverter by short circuit, overcurrent or excess temperature to a certain threshold, for example, 15 V decreases.

   The function block 8 for overcurrent detection is connected on the input side to the inverter and on the other hand for driving with the relay switching. 6

The inverter 2 supplies an AC voltage on the output side, which is connected to the multiplier circuit 3 and is designed as a double multiplier for generating a bipolar DC voltage. The multiplier circuit 3 is used to generate two individual voltages based on ground, namely a negative and a positive single voltage. A special feature is that the individual voltages, based on mass are unequal, the positive single voltage, for example, +6 KV and the negative single voltage can be -4.5 KV.

   It is thereby achieved that the electrodes connected to the positive potential and the counterelectrodes of an electrode arrangement connected to the negative potential have approximately the same ion production rates.

The multiplier circuit 3 is formed in each case more than one cascade, in particular as Greinacher circuit both for the positive and for the negative branch. The number of cascades of the multiplier circuit 3 for the positive single voltage is greater than the number of cascades for the negative single voltage.

   In practical experiments, it has been found that the different number of cascades for the individual voltages are expediently dimensioned in such a way that the result is a positive individual voltage which is about 20 to about 40 percent higher.

At the high voltage output of the multiplier circuit 3, a current limiting 9 is still provided, which has in series or parallel to the output terminals of the high voltage output, high-resistance resistors. Except for current limiting, these also serve as discharge resistors for the capacitors of the multiplier circuit 3.

The inverter 2 has a transformer transformer operating, for example, at an inverter frequency of 40 kHz.

   Since no mass is required as counter-potential for the operation of the ionization, the secondary circuit of this converter transformer normally remains floating and is connected to ground via a resistor. Only when the differential voltage across this resistor, for example, exceeds about 90V, ignites a parallel connected to this resistor surge and grounded this line. This serves to protect the transformer transformer, as this would otherwise be raised to an impermissibly high potential.

In the connecting line between the inverter 2 and voltage multiplier circuit 3, a current flow display device, not shown here in particular in the form of two antiparallel-connected LEDs can be provided.

   The luminous intensity of these LEDs is a measure of the load current.

To the output terminals 10 and 11 of the power supply device 1, the bipolar electrode assembly 12 shown in Figs. 2 to 4 may be connected.

This electrode assembly 12 has both electrodes 13 for a positive potential and counter-electrodes 14 for a negative potential because of the bipolar output DC voltage of the power supply device 1.

As can readily be seen in FIG. 4, a straight row of electrodes 13 arranged next to each other are provided in the exemplary embodiment, counter-electrodes 14 each being arranged approximately centrally between adjacent electrodes 13. The individual electrodes 13, 14 are each part of a base part 15 in the form of a stretched conductor.

   As can be seen in FIG. 2, the electrodes 13, 14 have tips 13a, 14a. The electrode tips 13a, 14a are arranged approximately in line in alignment and connected to the strip-shaped, laterally spaced base parts 15 via angled portions 16. Overall, the strip-shaped base part 15, the associated electrodes 13, 14 and the bends 16 in one piece from a cross-sectionally approximately Z-shaped sheet metal part, as can be seen well in Fig. 3.

The electrode assembly 12 has a support member 17 made of electrically insulating material for receiving the electrode parts. Overall, the electrode support member 17 is rod-shaped and has, as seen in Fig. 3, a longitudinally extending slot-like opening 18 in which the electrodes 13 and the counter electrodes 14 are arranged with their associated parts, respectively.

   The support member 17 has within the opening 18 on a longitudinal support projection 19 for the electrode tips 13a, 14a. Slots 20 are provided on both sides of the approximately rectangular support projection 19. The approximately Z-shaped sheet metal parts of the electrode arrangement are arranged on the side flanks and the outside 21 of the support projection 19 and engage with their strip-shaped base parts 15 in each case in one of the two slots 20 a.

In Fig. 3 is still clearly visible that the support member 17 has at least one longitudinal gas channel 22 which is arranged here within the Auflagervorsprungs 19. In Fig. 3 and 4 are connected to this gas channel 22 and adjacent to the electrode tips 13a, 14a opening outflow channels 23 can be seen.

   The orifices 24 are arranged in each case on both sides near the respective electrode tip 13a, 14a. The discharge direction can also be directed obliquely against the electrode tips. By supporting preferably by air, the effective distance of the discharge device is increased.

The electrode parts are expediently poured into the insulating material 25 except for the electrode tips 13a, 14a within the electrode carrier part 17.

Trained as a sheet metal strip base portion 15 of each row of electrodes is connected via high-voltage connection cable with the output terminals 10 and 11 of the power supply device 1 for supplying the bipolar DC voltage. The electrode arrangement 12 shown in FIGS. 2 to 4 is matched with its bipolar electrode arrangement to the power supply device shown in FIG.

   This provides a suitable, bipolar DC voltage, which is applied to the DC voltage electrodes of the electrode assembly 12.

For the electrical function, it is not necessary in this constellation to introduce a separate mass. The electrode assembly can be fixed electrically insulated.


    

Claims (11)

1. Ionisationsvorrichtung zur zumindest teilweisen Kompensation elektrostatischer Aufladungen, mit einer Hochspannungsquelle, die ausgangsseitig eine beispielweise mehrere Kilovolt betragende Hochspannung liefert, und die an eine oder mehrere Elektrodenanordnungen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle eine Stromversorgungseinrichtung (1) aufweist, die einen an eine Gleichspannung angeschlossenen Inverter (2) zur Erzeugung einer Wechsel-Hochspannung hat und dass an den Inverter (2) eine Vervielfacherschaltung (3) zur Gleichrichtung, zur Spannungsvervielfachung und zur Erzeugung einer bipolaren Gleichspannung angeschlossen ist, die ausgangsseitig mit der Elektrodenanordnung (12) verbunden ist. Anspruch [en] Ionization apparatus for at least partially compensating for electrostatic charges, comprising a high voltage source providing on the output side a high voltage, for example, several kilovolts, connected to one or more electrode assemblies, characterized in that the high voltage source comprises a power supply device (1) having an on has a DC voltage connected inverter (2) for generating a high voltage alternating and that to the inverter (2) a multiplier circuit (3) for rectification, voltage multiplication and generating a bipolar DC voltage is connected, the output side connected to the electrode assembly (12) is. 2. Ionisationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vervielfacherschaltung (3) zur Erzeugung von auf Masse bezogen ungleichen, d.h. unsymmetrischen Einzelspannungen ausgelegt ist, insbesondere zur Erzeugung einer gegenüber der negativen Einzelspannung höheren positiven Einzelspannung. Ionization apparatus according to claim 1, characterized in that the multiplier circuit (3) is designed to produce unequal mass, i. unbalanced individual voltages is designed, in particular for generating a positive single voltage higher than the negative single voltage. 3. Ionisationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Vervielfacherschaltung (3) eine mehrkaskadige Vervielfacherschaltung (3), insbesondere eine Greinacher-Schaltung, vorgesehen ist. 3. ionization apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that as a multiplier circuit (3) a mehrkaskadige multiplier circuit (3), in particular a Greinacher circuit, is provided. 4. Ionisationsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kaskaden der Vervielfacherschaltung (3) für die positive Einzelspannung grösser ist als die Anzahl der Kaskaden für die negative Einzel-Spannung und insbesondere für eine um 20% bis 40% höhere, positive Einzelspannung dimensioniert ist. 4. ionization device according to claim 3, characterized in that the number of cascades of the multiplier circuit (3) for the positive single voltage is greater than the number of cascades for the negative single voltage and in particular for a 20% to 40% higher, positive Single voltage is dimensioned. 5. Ionisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlererkennung und vorzugsweise eine Fehlerschutzschaltung für Übertemperatur und/oder für Kurzschluss und/oder Überstrom des Ausgangskreises und/oder für Falschpolung der Eingangsspannung vorgesehen sind. 5. Ionization device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an error detection and preferably an error protection circuit for overtemperature and / or short circuit and / or overcurrent of the output circuit and / or for incorrect polarity of the input voltage are provided. 6. Ionisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Verbindungsleitung zwischen Inverter (2) und Vervielfacherschaltung (3) eine Stromfluss-Anzeigevorrichtung geschaltet ist, insbesondere zwei antiparallel geschaltete Leuchtdioden. 6. Ionization device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in a connecting line between the inverter (2) and the multiplier circuit (3), a current flow display device is connected, in particular two anti-parallel light emitting diodes. 7. Ionisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Ausgang der Vervielfacherschaltung (3) angeschlossene Elektrodenanordnung (12) wenigstens eine Elektrode (13) für ein positives Potential und wenigstens eine Gegen-Elektrode (14) für ein negatives Potential aufweist. 7. Ionization device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at the output of the multiplier circuit (3) connected to the electrode assembly (12) at least one electrode (13) for a positive potential and at least one counter-electrode (14) for a has negative potential. 8. Ionisationsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (12) wenigstens eine Reihe von nebeneinander beabstandet angeordneten Elektroden (13) aufweist und dass Gegen-Elektroden (14) jeweils zwischen benachbarten Elektroden (13), vorzugsweise etwa mittig zwischen benachbarten Elektroden (13) angeordnet sind. 8. ionization apparatus according to claim 7, characterized in that the electrode arrangement (12) at least one row of juxtaposed spaced apart electrodes (13) and that counter-electrodes (14) each between adjacent electrodes (13), preferably approximately centrally between adjacent electrodes (13) are arranged. 9. Ionisationsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (12) ein Trägerteil (17) aus elektrisch isolierendem Werkstoff zur Aufnahme der Elektroden (13, 14) aufweist. 9. Ionization device according to claim 7 or 8, characterized in that the electrode arrangement (12) has a carrier part (17) of electrically insulating material for receiving the electrodes (13, 14). 10. Ionisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (17) wenigstens einen längs verlaufenden Gaskanal (22) aufweist, der vorzugsweise innerhalb eines Auflagervorsprungs (19) angeordnet ist und bei oder zwischen den vorzugsweise als Elektroden-Spitzen (13a, 14a) ausgebildeten Elektroden (13, 14) mündende Ausströmkanäle (23) aufweist. 10. Ionization device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the carrier part (17) has at least one longitudinal gas channel (22), which is preferably disposed within a Auflagervorsprungs (19) and at or between the preferably as electrode tips (13a, 14a) formed electrodes (13, 14) opening outflow channels (23). 11. Ionisationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen der Ausströmkanäle jeweils beidseits nahe der Elektrodenspitzen (13a, 14a) angeordnet sind und dass die Ausblasrichtung der Ausströmkanäle (23) vorzugsweise jeweils schräg gegen die Elektrodenspitzen (13a, 14a) gerichtet ist. 11. Ionization device according to claim 10, characterized in that the mouths of the outflow channels are arranged on both sides near the electrode tips (13a, 14a) and that the discharge direction of the outflow channels (23) is preferably directed obliquely against the electrode tips (13a, 14a).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH345698A (en) * 1956-11-24 1960-04-15 G A Messen Jaschin Fa Apparatus for discharging electrostatic charges from the surfaces of poorly conductive materials with the aid of a stabilized electric glow discharge
US3624448A (en) * 1969-10-03 1971-11-30 Consan Pacific Inc Ion generation apparatus
US3711743A (en) * 1971-04-14 1973-01-16 Research Corp Method and apparatus for generating ions and controlling electrostatic potentials
DE2902425A1 (en) * 1979-01-23 1980-07-31 Haug Gmbh & Co Kg Appts. for removing electrostatic charge - uses two discharge electrodes receiving AC potentials in opposite phase generated by HT transformers
US4423461A (en) * 1981-10-01 1983-12-27 Enercon Industries Corporation Power supply for corona discharge treatment system
US4729057A (en) * 1986-07-10 1988-03-01 Westward Electronics, Inc. Static charge control device with electrostatic focusing arrangement
US4757422A (en) * 1986-09-15 1988-07-12 Voyager Technologies, Inc. Dynamically balanced ionization blower
JP2520839B2 (en) * 1993-05-11 1996-07-31 春日電機株式会社 Power supply for static eliminator
JP2520840B2 (en) * 1993-05-11 1996-07-31 春日電機株式会社 DC static eliminator
JP2651478B2 (en) * 1994-12-15 1997-09-10 春日電機株式会社 Static elimination method and device
JP2725166B2 (en) * 1995-07-18 1998-03-09 春日電機株式会社 Static electricity removal method and device
DE19711342C2 (en) * 1997-03-18 1999-01-21 Eltex Elektrostatik Gmbh Active discharge electrode
JP4367580B2 (en) * 1997-04-14 2009-11-18 株式会社キーエンス Static eliminator
US5930105A (en) * 1997-11-10 1999-07-27 Ion Systems, Inc. Method and apparatus for air ionization
JP4367802B2 (en) * 1999-07-07 2009-11-18 株式会社Trinc Electrostatic potential measuring device, static eliminator and static eliminator combined with electrostatic potential measuring device

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