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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ionisator zur Entfernung
von elektrischer Ladung von verschiedenen geladenen Objekten, die positiv
oder negativ elektrisch geladen sind, beispielsweise Objekten mit
Bezug auf Halbleiter, die frei von Elektrizität sein müssen.
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Herkömmlicherweise
werden als Mittel zur Verringerung der elektrischen Ladung bei Objekten, die
eine Elektrizität
nahe Null erfordern, Ionisatoren eingesetzt, bei denen eine hohe
Gleichstrom- oder Wechselstromspannung von einer Hochspannungsquelle
auf eine Nadelelektrode aufgebracht wird und eine Koronaentladung
generiert wird. Positive oder negative Ionen werden von der Nadelelektrode
ausgegeben und diese Ionen werden mit einem Luftstrom auf geladene
Objekte geblasen.
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Um
die Handhabung des Ionisators zu vereinfachen, wurde außerdem ein
Ionisator vorgeschlagen mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer Hochspannungsquelle
und einer Steuereinheit, wobei entlang der Längsrichtung des Gehäuses eine Vielzahl
von Elektrodeneinheiten, die jeweils eine Nadelelektrode zur Erzeugung
einer Koronaentladung aufweisen, in Reihe angeordnet sind. (vgl.
JP 2002-260821 A).
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Da
es bei einem Ionisator, der wie oben beschrieben in einem Gehäuse aufgenommen
ist, aber notwendig ist, den Luftstrom um die Nadelelektrode zu
erzeugen und dadurch einen Ionenstrom in Richtung der geladenen
Objekte zu generieren, wird ein Luftdurchgang von einer Zufuhrquelle
zur Erzeugung des Luftstroms um die Nadelelektrode geöffnet. Wie in
der JP 2002-260821 A gezeigt, ist es zu diesem Zwecke üblich, den
Luftdurchgang durch Verbinden oberer und unterer flacher plattenförmiger Elemente herzustellen,
wobei der Bereich zum Halten der Nadelelektrode in dem Luftdurchgang
als Hülse
oder dergleichen ausgebildet ist.
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Wird
aber der Luftdurchgang durch Verbinden der oberen und unteren plattenförmigen Elemente
hergestellt, deren Fläche
relativ groß ist,
so wird aufgrund des aufgebrachten Luftdrucks die auf die entsprechenden
Formelemente aufgebrachte Kraft sehr groß. Wird die Verbindungsfestigkeit
nicht ausreichend erhöht,
so können
die Elemente dem Innendruck nicht standhalten. Als Folge hiervon
müssen die
Formelemente ausreichend groß ausgestaltet werden,
um eine hohe Festigkeit aufzuweisen. Alternativ muss der zugeführte Luftdruck
abgesenkt werden.
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Da
die Luftdurchgangselemente separat von dem Gehäuse hergestellt werden, müssen sie über ein
Teil des Gehäuses
angeschlossen werden. Dadurch sind komplizierte Montagearbeiten,
wie der Anschluss von Rohrleitungen oder dergleichen erforderlich.
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Beschreibung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ionisator vorzuschlagen,
bei dem ein Luftdurchgang in einem Gehäuse einen hohen Druckwiderstand
aufweist, ohne dass die Querschnittsfläche sehr groß wird.
Der Luftdurchgang soll einfach ausgestaltet sein.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein
Ionisator gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein hohles Gehäuse
mit einer Hochspannungseinheit und einer Steuereinheit, eine Vielzahl
von Elektrodeneinheiten, die jeweils Nadelelektroden zur Erzeugung
einer Koronaentladung aufweisen, und einen Luftauslass zum Blasen
eines Luftstroms um die Nadelelektrode, wobei die Vielzahl von Elektrodeneinheiten
in einer Reihe entlang der Längsrichtung
des Gehäuses
angeordnet ist, wobei das ganze Gehäuse oder ein Teilabschnitt
in Längsrichtung
aus Kunstharz oder Kunststoff ausgebildet ist, wobei ein Harz- oder
Kunststoffgehäuse
integral mit einem Kanal eines Luftdurchgangs ausgebildet ist, der
sich in Längsrichtung
des Gehäuses
erstreckt, so dass ein Teil der Innenwand des Kunststoffgehäuses als
Wand des Kanals dient, und wobei der Luftdurchgang mit dem Luftauslass
in Verbindung steht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung eines Ionisators gemäß der vorliegenden Erfindung
ist an einer Gehäusebasis,
welche die Hochspannungseinheit und die Steuereinheit trägt, ein
Kunststoffgehäuse,
das integral mit dem Kanal des Luftdurchgangs ausgebildet ist, angebracht,
um die Einheiten abzudecken, wobei in diesem Fall der Luftdurchgang in
dem Kunststoffgehäuse
integral so ausgebildet sein kann, dass er flach entlang der äußeren Wandfläche verläuft. Dadurch
ist es möglich,
den Raum innerhalb des Gehäuses
zu vergrößern, wobei
ein großer
Querschnitt für
den Luftdurchgang sichergestellt wird.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung eines Ionisators gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Gehäusebasis,
die die Hochspannungseinheit und die Steuereinheit trägt, als
ein Gehäuse
aus Kunstharz oder Kunststoff ausgebildet, und eine Schutzabdeckung
ist an der Hochspannungseinheit und der Steuereinheit eingebracht,
wobei der Kanal des Luftdurchgangs integral mit der Basis ausgebildet
ist.
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Bei
den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung kann in einer Endplatte, die den Endabschnitt des Kunststoffgehäuses verschließt, ein
Luftzufuhranschluss, der direkt mit dem Luftdurchgang in dem Kunststoffgehäuse in Verbindung
steht, geöffnet
werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung eines Ionisators gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen die Elektrodeneinheiten ein Paar erster und zweiter
Nadelelektroden auf, die so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen,
und auf die positive und negative Hochspannungen individuell aufgebracht
werden, wobei die Steuereinheit so aufgebaut ist, dass sie zwischen
einem ersten elektrifizierten Zustand, in dem eine positive Hochspannung
auf die erste Nadelelektrode aufgebracht wird und die zweite Nadelelektrode
gleichzeitig geerdet ist, und einem anderen elektrifizierten Zustand,
in dem die erste Nadelelektrode geerdet ist und eine negative Hochspannung
auf die zweite Nadelelektrode aufgebracht wird, schaltet.
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Der
Ionisator mit dem oben beschriebenen Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Ionisator mit einer Vielzahl von Elektrodeneinheiten, die
jeweils Nadelelektroden zur Erzeugung einer Koronaentladung aufweisen,
und einem Luftauslass zum Blasen eines Luftstroms um die Nadelelektroden,
wobei die Elektrodeneinheiten in einer Reihe entlang der Längsrichtung
des hohlen Gehäuses
angeordnet sind, wobei das ganze Gehäuse, oder ein Teilabschnitt
desselben in Längsrichtung
aus einem Kunstharz oder Kunststoff gebildet ist, und wobei ein Kunststoffgehäuse integral
mit einem Kanal eines Luftdurchgangs, der sich in der Längsrichtung
des Gehäuses
so erstreckt, dass ein Teil der Innenwand des Kunststoffgehäuses als
Wand des Kanals dient, ausgebildet ist, und wobei der Luftdurchgang
mit dem Luftauslass in Verbindung steht.
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Dadurch
ist es möglich,
die Luftdurchgangselemente mit sehr viel höherem Druckwiderstand auszubilden,
als in dem Fall, bei dem die Luftdurchgangselemente durch Verbinden
eines Paares von plattenförmigen
Elementen hergestellt werden.
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Durch
Ausbilden des Luftzufuhranschlusses, der direkt mit dem Luftdurchgang
in dem Kunststoffgehäuse
in Verbindung steht, in der Endplatte, die den Endabschnitt des
Kunststoffgehäuses
verschließt,
kann der Luftdurchgang mit der Zufuhrquelle der Druckluft verbunden
werden. Dadurch ist es möglich,
den Aufbau des Druckluftzufuhrsystems zu vereinfachen.
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Bei
dem Ionisator gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es möglich,
den Luftdurchgang in dem hohlen Gehäuse druckwiderstandsfähig mit
einer wirksamen Querschnittsfläche
auszugestalten, ohne dass er zu groß wird, wobei der Luftdurchgang
einfach hergestellt wird.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Ionisators
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 ist
ein vergrößerter Schnitt
durch den wesentlichen Teil der ersten Ausführungsform,
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3 ist
ein vergrößerter Schnitt
durch ein Kunststoffgehäuse
einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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4 ist
ein vergrößerter Schnitt
durch ein Kunststoffgehäuse
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und
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5 ist
ein vergrößerter Schnitt
des wesentlichen Teils einer vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt
den Gesamtaufbau einer ersten Ausführungsform eines Ionisators
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei dessen wesentlicher Teil in 2 im Schnitt
dargestellt ist.
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Der
erfindungsgemäße Ionisator
wird verwendet, indem er gegenüber
von Objekten angeordnet wird, die frei von Elektrizität sein,
d.h. entladen werden müssen
und entlang eines Förderbandes transportiert
werden. Eine Hochspannungseinheit 2 und eine Steuereinheit 3 sind
in einem langen, horizontal angebrachten hohlen Gehäuse 1 aufgenommen.
An einer Seite (Unterseite) des Gehäuses 1 sind in Längsrichtung
des Gehäuses
eine Vielzahl von Elektrodeneinheiten 4, die jeweils Nadelelektroden 5a, 5b zum
Erzeugen einer Koronaentladung aufweisen, und ein Luftauslass 6 zum
Blasen eines Luftstroms um die Nadelelektroden in Reihe angeordnet.
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Bei
einem Ionisator gemäß der vorliegenden Erfindung
kann das ganze hohle Gehäuse 1 oder
ein Teil desselben in Längsrichtung
aus Kunstharz oder Kunststoff ausgebildet sein. Bei dieser ersten
bevorzugten Ausführungsform
ist jedoch an einer Gehäusebasis 11 zum
Halten der Hochspannungseinheit 2 und der Steuereinheit 3 ein
Kunstharz- oder Kunststoffgehäuse 12,
das die Einheiten 2, 3 abdeckt, angebracht und
vervollständigt
das hohle Gehäuse 1. Die
Basis 11 kann aus Kunststoff oder anderem Material bestehen.
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In
dem Kunststoffgehäuse 12 sind
ein Abdeckabschnitt 12a zum Abdecken der Hochspannungseinheit 2 und
der Steuereinheit 3 und ein Kanal 12b zum Bilden
eines Luftdurchgangs 15, der sich in Längsrichtung des Gehäuses 1 erstreckt,
wobei ein Teil der Innenwand des Gehäuses 1 als Kanalwand dient,
integral aus Kunststoff ausgebildet. Beide Fußabschnitte des Abdeckabschnitts 12a können an
den Seitenkanten der Gehäusebasis 11 befestigt
werden.
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Das
Kunststoffgehäuse 12 weist
Endplatten 13 zum Verschließen der Endabschnitte auf,
wobei die Endplatte 13 wenigstens den Luftdurchgang 15 durch
Einsetzen eines Dichtelements luftdicht in dem Kunststoffgehäuse 12 abdichtet
und das Kunststoffgehäuse 12 berührt. Ein
Luftzufuhranschluss 14, der direkt mit dem Luftdurchgang 15 in
Verbindung steht, ist in der Endplatte 13 ausgebildet.
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In
dem Kanal 12b in dem Kunststoffgehäuse 12 ist eine Vielzahl
von Abzweigrohren 16 zum Verzweigen des Luftdurchgangs 15 entsprechend
des Abstands der Elektrodeneinheiten 4 vorgesehen, um den
Luftdurchgang mit allen Elektrodeneinheiten 4 zu verbinden.
Die Abzweigrohre 16 sind bei der dargestellten Ausführungsform
integral mit dem Kanal 12b ausgebildet. Sie können jedoch
auch getrennt von dem Kanal 12b ausgebildet sein und durch
Kleben oder dergleichen an der Außenfläche des Kanals 12b befestigt
werden. Dadurch ist es möglich,
die Form des Kunststoffgehäuses 12 zu
vereinfachen und seine Herstellung zu erleichtern.
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Die
Abzweigrohre 16 sind außerdem über Durchgänge, die durch die Hochspannungseinheit 2 oder
die Steuereinheit 3 hindurchtreten, oder nicht darge stellte,
an den Einheiten 2, 3 vorbeiführende Durchgänge mit
dem Luftauslass 6 verbunden, um einen Luftstrom um die
Nadelelektroden 5a, 5b in jeder Elektrodeneinheit 4 zu
blasen. Durch Vorsehen eines solchen Luftauslasses 6 ist
es möglich,
Ionen, die zwischen dem Paar von Nadelelektroden 5a, 5b erzeugt
werden, mit einem Luftstrom in die Nähe von Objekten zu senden,
die die Entfernung von Elektrizität erfordern. Dadurch kann die
Entladung effizient durchgeführt
werden.
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Die
Elektrodeneinheit 4 ist eine Einheit, bei der eine Vielzahl
von Haltezylindern 18 aus Isoliermaterial durch die Gehäusebasis 11 hindurch
tritt und in einer Reihe von der Unterseite vorsteht. In dem Haltezylinder 18 ist
ein Paar erster und zweiter Nadelelektroden 5a, 5b,
auf die individuell positive und negative Hochspannungen aufgebracht
werden, so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen. Positive oder negative
Hochspannung zur Koronaentladung, die von der Hochspannungseinheit 2 erzeugt wird,
wird durch die Steuerung der Steuereinheit 3, die später beschrieben
wird, auf die Nadelelektroden 5a, 5b aufgebracht.
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Die
Hochspannungseinheit 2 weist, um eine Hochspannung zur
Koronaentladung auf die Nadelelektroden 5a, 5b aufzubringen,
Elemente zur Erzeugung der Hochspannung auf. Die Steuereinheit 3 steuert
alle Aktionen des Ionisators, zeigt die Betriebsbedingungen an und
führt außerdem eine
Steuerung durch, um die Spannung auf die Nadelelektroden zwischen
einer Stromverteilung, bei der eine positive Hochspannung auf die
erste Nadelelektrode 5a aufgebracht und die zweite Nadelelektrode 5b gleichzeitig
geerdet wird, und einer andere Stromverteilung, bei der die erste
Nadelelektrode 5a geerdet wird und gleichzeitig eine negative
Hochspannung auf die zweite Nadelelektrode 5b aufgebracht
wird, zu schalten.
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Wenn
das Paar von Nadelelektroden 5a, 5b so angeordnet
wird, dass sie einander gegenüberliegen,
und eine Hochspannung auf eine Nadelelektrode aufgebracht wird,
während
die andere Nadelelektrode geerdet wird, ist es möglich, auf eine geerdete Erdungsplatte,
wie sie bei herkömmlichen
Ionisatoren eingesetzt wird, zu verzichten. Positive und negative
Ionen können
effizient generiert und die elektrische Ladung entfernt werden.
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Die
Elektrodeneinheit 4 ist nicht auf die oben beschriebene
eingeschränkt,
bei der die ersten und zweiten Nadelelektroden 5a, 5b so
angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen. Vielmehr können auch
verschiedene andere bekannte Nadelelektroden eingesetzt werden.
In diesem Fall unterscheidet sich die Stromverteilungssteuerung
der Steuereinheit selbstverständlich
von der oben beschriebenen. Es ist notwendig, einen Steuerungsmodus
zu wählen,
der für
die eingesetzten Nadelelektroden passt.
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Der
Ionisator mit dem oben beschriebenen Aufbau ist ein Ionisator mit
einer Vielzahl von Elektrodeneinheiten 4, die jeweils Nadelelektroden 5a, 5b zur
Erzeugung einer Koronaentladung aufweisen, und einem Luftauslass 6 zum
Blasen eines Luftstroms um die in einer Reihe entlang der Längsrichtung
des hohlen Gehäuses 1 angeordneten
Nadelelektroden. In dem Kunststoffgehäuse 12, das sich in Längsrichtung
des Gehäuses 1 erstreckt,
ist der Kanal 12b des Luftdurchgangs 15, der sich
in Längsrichtung
des Kunststoffgehäuses 12 erstreckt,
wobei ein Teil der Innenwand des Kunststoffgehäuses 12 als Kanalwand
dient, einstückig
ausgebildet. Dadurch ist es möglich,
die den Luftdurchgang bildenden Elemente zu einem Element mit extrem
hoher Festigkeit zusammenzufassen, anders als bei dem Fall, bei
dem die Luftdurchgangselemente durch Verbinden eines Paares von
plattenförmigen
Elementen hergestellt werden.
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Durch
Ausbilden des Luftzufuhranschlusses 14, der direkt mit
dem Luftdurchgang in dem Kunststoffgehäuse 12 in Verbindung
steht, in der Endplatte 13, die den Endabschnitt des Kunststoffgehäuses 12 verschließt, kann
der Luftdurchgang an die Druckluftzufuhrquelle angeschlossen werden.
Dadurch ist es möglich,
den Aufbau eines Druckluftzufuhrsystems zu vereinfachen.
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Außerdem verschließt die Endplatte 13 den Endabschnitt
eines dünnen
Luftdurchgangs in dem Kunststoffgehäuse 12, und die Fläche, auf
welche der Luftdruck in dem Luftdurchgang wirkt, ist sehr klein.
Dementsprechend wird die Endplatte durch den Luftdruck keiner großen Kraft
ausgesetzt, auch wenn sie mit dem Kunststoffgehäuse 12 verbunden ist.
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Die 3 und 4 zeigen
Schnitte durch Kunststoffgehäuse
gemäß zweiten
und dritten Ausführungsformen
eines Ionisators gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Bei
der in 3 gezeigten zweiten Ausführungsform ist ein Luftdurchgang 25 in
einem Kunststoffgehäuse 22,
das aus Kunstharz oder Kunststoff besteht, in der gleichen Weise
wie bei der ersten Ausführungsform
integral ausgebildet, so dass er eine flache äußere Wandfläche aufweist. Dadurch ist es möglich, die
Querschnittsfläche
des Luftdurchgangs 25 groß zu gestalten. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet
ein Abzweigrohr.
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Bei
der in 4 gezeigten dritten Ausführungsform wird der Schwerpunkt
auf die Vergrößerung der
Querschnittsfläche
eines Luftdurchgangs 35 in einem ähnlichen Kunststoffgehäuse 32 gelegt.
Diese Anordnung ist vorteilhaft, wenn die Zahl der Abzweigrohre 36 erhöht wird.
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Der übrige Aufbau
und die Betriebsweise der zweiten und dritten Ausführungsformen
unterscheiden sich nicht von der ersten Ausführungsform. Insoweit wird daher
auf die obige Beschreibung verwiesen.
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5 zeigt
eine vierte Ausführungsform
eines Ionisators gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei eine Gehäusebasis 41,
welche die Hochspannungseinheit 2 und die Steuereinheit 3 hält, durch
ein Gehäuse
gebildet wird, das aus Kunststoff oder Kunstharz besteht. Eine Schutzabdeckung 42 ist
an der Hochspannungseinheit 2 und der Steuereinheit 3 befestigt.
In der Basis 41 ist integral ein Kanal, der einen Luftdurchgang 45 bildet,
wobei ein Teil der Innenwand der Basis 41 als Kanalwand
dient, ausgebildet. Der Luftdurchgang 45 ist mit einem
Luftauslass 46 verbunden, der einen Luftstrom auf Nadelelektroden 5a, 5b in
der Elektrodeneinheit 4 bläst.
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Die
Elektrodeneinheit 4 ist die Einheit, bei der eine Vielzahl
von Haltezylindern 48 aus Isoliermaterial, die durch den
Luftdurchgang 45 in der Gehäusebasis 41 hindurch
treten, in einer Reihe von einer unteren Fläche der Gehäusebasis 41 vorstehen. In
dem Haltezylinder 48 ist ein Paar erster und zweiter Nadelelektroden 5a, 5b so
angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen. Ein Luftauslass 46,
der einen Luftstrom von dem Luftdurchgang 45 um die Nadelelektroden 5a, 5b bläst, öffnet sich
in den Haltezylinder 48.
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Der übrige Aufbau
und die Betriebsweise der vierten Ausführungsform ist die Gleiche
wie bei der ersten Ausführungsform.