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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ionisator zur Neutralisierung
elektrostatisch geladener Werkstücke mit Hilfe eines piezoelektrischen Transformators
sowie auf ein Neutralisationsverfahren, bei welchem dieser Ionisator
verwendet wird.
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Ein
Ionisator, der mit Hilfe eines piezoelektrischen Transformators
eine Hochspannung erzeugt, die auf eine Nadelelektrode aufgebracht
wird, um Ionen zu generieren, ist beispielsweise in der ungeprüften
japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 10-302994 A beschrieben.
Der Ionisator wird mit Hilfe der Hochspannung betrieben, die an
einem Sekundärabschnitt des piezoelektrischen Transformators bei
Aufbringen einer niedrigen Wechselstromspannung auf einen Primärabschnitt
des Transformators generiert wird. Wie in der
JP 10-302994 A beschrieben
ist, wird die in dem Sekundärabschnitt (Ausgangsseite)
generierte Hochspannung auf eine Nadelelektrode aufgebracht, um
Ionen zu generieren.
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Bei
dem Ionisator, der den piezoelektrischen Transformator verwendet,
besteht die Gefahr, dass das vordere Ende der Nadelelektrode lokal
beschädigt wird, da das elektrische Feld auf das vordere Ende
der Nadelelektrode fokussiert wird, um Ionen zu generieren. Dies
kann die Streuung von Metallpartikeln bewirken, wodurch sich die
Neutralisationsleistung in kurzer Zeit verschlechtert. Da die Nadelelektrode
einen schmalen Ionenerzeugungsbereich aufweist, wird auch die sich
ergebende Menge an erzeugten Ionen klein. Die Menge der erzeugten
Ionen kann erhöht werden, indem die Spannung gesteigert wird.
Wenn aber das elektrische Feld an dem vorderen Ende der Nadelelektrode
sehr intensiv wird, wird die Generierung von Ozon, das eine stark
oxidative Wirkung hat, gefördert.
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Beschreibung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ionisator mit piezoelektrischem
Transformator sowie ein Neutralisationsverfahren, das den piezoelektrischen
Transformator verwendet, vorzuschlagen, um die Nachteile des bisher
eingesetzten Ionisators mit piezoelektrischem Transformator zu vermeiden.
Die Nadelelektrode, die beim Stand der Technik eine lokale Beschädigung
und eine Streuung von Metallpartikeln zeigt, wodurch das Neutralisationsverhalten
in kurzer Zeit verschlechtert wird, soll dahingehend verbessert
werden, dass auch über einen längeren Zeitraum
eine sehr genaue Neutralisation durchgeführt werden kann.
Das Wartungsintervall soll verlängert werden, und die Wartung
soll insgesamt vereinfacht werden. Hierbei soll das Ionengleichgewicht
beibehalten werden.
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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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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Ionisator
mit piezoelektrischem Transformator vorgesehen, der einen piezoelektrischen
Transformator aus einem ferroelektrischen Element und eine Luftdüse
aufweist, die einen Luftstrom zu einem zu neutralisierenden Subjekt
ausstrahlt. Der piezoelektrische Transformator weist einen Primärabschnitt,
dem eine Wechselspannung für den Antrieb zugeführt
wird, und einen Sekundärabschnitt für die Erzeugung
einer Hochspannung auf. Erdungselektroden aus Metalldraht oder dergleichen sind
an einer äußeren Fläche des Sekundärabschnitts über
eine dielektrische Isolationsschicht angebracht und erzeugen eine
dielektrische Barriere (Sperrschicht) um die Erdungselektroden,
um positive und negative Ionen zu generieren. Die Luftdüse
ist so angeordnet, dass der an den Erdungselektroden vorbei geführte
Luftstrom die Ionen dem zu neutralisierenden Objekt zuführt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung weist der piezoelektrische Transformator
vorzugsweise eine dünne und längliche rechteckige
Form auf, wobei eine Hälfte in Längsrichtung des
piezoelektrischen Transformators als der Primärabschnitt
ausgebildet ist und wobei die andere Hälfte als der Sekundärabschnitt
ausgebildet ist. Die Erdungselektrode ist an einer oberen Fläche
und/oder einer unteren Fläche des Sekundärabschnitts
so angebracht, dass sie sich in einer Breitenrichtung des piezoelektrischen
Transformators erstreckt.
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Besonders
bevorzugt sind die Erdungselektroden an der oberen Fläche
und der unteren Fläche des Sekundärabschnitts
des piezoelektrischen Transformators angebracht. Es sind genauso
viele Erdungselektroden an der oberen Fläche angebracht wie
Erdungselektroden an der unteren Fläche angebracht sind.
Die an den oberen und unteren Flächen angebrachten Erdungselektroden
sind an einander zugeordneten Positionen vorgesehen.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist die Luftdüse vorzugsweise so
angeordnet, dass der Luftstrom aus der Luftdüse entlang
einer äußeren Fläche des piezoelektrischen
Transformators in einer Richtung senkrecht zu der Erdungselektrode
fließt.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird die dielektrische Schicht vorzugsweise
durch einen Polyimidfilm gebildet. Die Erdungselektrode wird insbesondere
durch einen Metalldraht gebildet, der mit der dielektrischen Schicht
verbunden ist, oder durch einen Metallfilm, der auf die dielektrische
Schicht aufgedruckt oder aufgedampft ist.
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Eine
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist einen Spannungsgenerator
zur Ausgabe einer Wechselspannung auf, die auf den Primärabschnitt
des piezoelektrischen Transformators aufgebracht wird, einen Sensor
zum Messen eines Ladungspotentialniveaus des neutralisierten Subjekts und
eine Steuerschaltung, die ein von dem Sensor gemessenes Signal zu
dem Spannungsgenerator zurückführt, um das Ionengleichgewicht
zu regeln.
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Der
Spannungsgenerator, der durch eine Gleichstromzufuhr, eine Oszillationsschaltung
und ein Halbleiterschaltelement zum Umschalten zwischen entgegengesetzten
Polen auf der Basis des Outputs der Oszillationsschaltung gebildet
wird, ist so aufgebaut, dass er die Wechselspannung mit einer rechteckigen
Wellenform ausgibt. Die Steuerschaltung ist so aufgebaut, dass sie
eine Schaltfrequenz des Spannungsgenerators entsprechend eines durch
den Sensor gemessenen Signals steuert.
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Bei
dem Neutralisierungsverfahren mit Hilfe eines Ionisators mit einem
piezoelektrischen Transformator, welcher einen Primärabschnitt,
dem eine Antriebswechselspannung zugeführt wird, und einen Sekundärabschnitt
zur Erzeugung einer Hochspannung aufweist, wobei eine dünne
Erdungselektrode aus Metalldraht oder dergleichen an einer äußeren Fläche
des Sekundärabschnitts über eine dielektrische
Isolationsschicht angebracht ist, wird die Hochspannung in dem Sekundärabschnitt
durch Aufbringen der Wechselspannung auf den Primärabschnitt des
piezoelektrischen Transformators erzeugt, um eine dielektrische
Sperrschicht um die Erdungselektrode an der dielektrischen Schicht
zu generieren und positive und negative Ionen zu erzeugen. Gleichzeitig
strömt eine Luftströmung von einer Luftdüse
zu einem zu neutralisierenden Subjekt, wobei sie an einer Position
vorbeitritt, an welcher die Erdungselektrode angeordnet ist.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird ein Ionisator vorgeschlagen, der
mit Hilfe des piezoelektrischen Transformators für lange
Zeit eine hochgenaue Neutralisierung ermöglicht, das Wartungsintervall
verlängert und die Wartung vereinfacht, wobei das Ionengleichgewicht
beibehalten wird. Außerdem wird ein Neutralisierungsverfahren
mit Hilfe des Ionisators vorgeschlagen.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben
sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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 Seitenansicht, die schematisch eine Ausführungsform
eines Ionisators gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt,
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2 ist
eine Vorderansicht, die die Ausführungsform schematisch
darstellt,
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3 ist
ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau eines Spannungsgenerators zeigt,
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4 ist
ein Diagramm, das Versuchsergebnisse hinsichtlich der Neutralisierungsgeschwindigkeit
des Ionisators gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend
mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben.
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Die 1 und 2 zeigen
ein Beispiel eines Ionisators gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Ionisator, der einen piezoelektrischen Transformator 1 einsetzt,
welcher aus einem ferroelektrischen Element 2, beispielsweise
aus PZT (Blei-Zirkonat-Titanat) mit intrinsischer Polarisierung.
Der piezoelektrische Transformator 1 weist eine Hochspannungsfläche
auf, die als eine ebene Hochspannungselektrode eingesetzt wird.
Bei dem piezoelektrischen Transformator 1 werden Ladungen
auf eine äußere Fläche eines Sekundärabschnitts 2B entsprechend der
Aufbringung einer Wechselspannung auf beide Oberflächen
eines Primärabschnitts 2A in einer Dickenrichtung
T induziert. Der piezoelektrische Transformator 1 wird
als Elektrode zur Generierung von Ionen verwendet. Anders als bei
dem bisher verwendeten Aufbau, bei dem die Hochspannung des piezoelektrischen
Transformators direkt auf die Nadelelektrode aufgebracht wird, was
zu einer lokalen Beschädigung oder dem Streuen von Metallpartikeln
führen kann, ist die vorliegende Erfindung in der Lage,
eine hochgenaue Neutralisierung über lange Zeiträume aufrechtzuerhalten,
wodurch das Wartungsintervall verlängert wird. Hierbei
werden die Ionen in gutem Gleichgewicht gehalten.
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Im
Einzelnen besteht der piezoelektrische Rosen-Transformator 1 aus
dem ferroelektrischen Element 2 mit einem rechteckigen
Körper, der eine lange Seite in einer Richtung und eine
Dicke T aufweist, die kleiner ist als eine seitliche Breite W. Eine Hälfte
des piezoelektrischen Transformators 1, d. h. das ferroelektrische
Element 2 in einer Längsrichtung L, ist als der
Primärabschnitt 2A in der Dickenrichtung T intrinsisch
polarisiert. Die andere Hälfte ist intrinsisch als der
Sekundärabschnitt 2B in der Längsrichtung
L polarisiert. Stromaufbringungselektroden 3 werden durch
Aufdampfen von Metall sowohl auf die oberen als auch die unteren
Oberflächen des Primärabschnitts 2A des
ferroelektrischen Elements 2 in der Dickenrichtung T gebildet.
Wenn von einem Spannungsgenerator 8 über die Stromaufbringungselektrode 3 eine
Wechselspannung auf den Primärabschnitt 2A aufgebracht
wird, wird in der Dickenrichtung T des ferroelektrischen Elements 2 ein
Wechselspannungsfeld ausgebildet. Der Primärabschnitt 2A oszilliert
durch den inversen piezoelektrischen Effekt elastisch in der Längsrichtung
L. Die resultierende Frequenz ist gleich der Frequenz der aufgebrachten Spannung.
Bei einer bestimmten Frequenz tritt eine Resonanz des gesamten Elementes
auf, die eine starke mechanische Vibration hervorruft. Durch die Verlängerung
und Verkürzung des Sekundärabschnitts 2B in
der Längsrichtung L induziert der piezoelektrische Effekt
hierbei die Aufladung des Sekundärabschnitts 2B.
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Eine
Erdungselektrode 5, die beispielsweise aus einem dünnen
Metalldraht besteht, ist an beiden flachen Flächen an den
oberen und unteren Oberflächen des Sekundärabschnitts 2B des
piezoelektrischen Transformators 1 in engem Kontakt mit
diesem über eine dielektrische Schicht 4 angebracht
und über eine Erdungsleitung 5a geerdet. Mit anderen Worten
ist die dielektrische Schicht 4 sowohl mit der oberen als
auch der unteren Oberfläche des Sekundärabschnitts 2B verbunden,
beispielsweise verklebt. Wenigstens eine der vorgenannten Erdungselektroden 5 ist
fest an der Oberfläche der dielektrischen Schicht angebracht.
Wie sich aus der Zeichnung ergibt, sind zwei Erdungselektroden 5 parallel zueinander
in der Breitenrichtung W in einer äquipotentialen Richtung
in allen Maximalspannungserzeugungsbereichen an den oberen und den
unteren Oberflächen des Sekundärabschnitts 2B vorgesehen.
Die Erdungselektroden 5 an den oberen und den unteren Oberflächen
sind an entgegengesetzten Seiten des ferroelektrischen Elements 2 und
der dielektrischen Schichten 4 angeordnet. Die jeweiligen Positionen
der Erdungselektroden 5 an den oberen und unteren Oberflächen
können sich in der Längsrichtung L des piezoelektrischen
Transformators 1 unterscheiden.
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Die
Hochspannungsfläche des Sekundärabschnitts 2B des
piezoelektrischen Transformators 1 wird als eine ebene
Hochspannungselektrode des Ionisators verwendet. Die Erdungselektrode 5,
die beispielsweise aus dem dünnen Metalldraht besteht,
ist an der äußeren Fläche des Sekundärabschnitts 2B über
die dielektrische Schicht 4 in engem Kontakt mit dem Sekundärabschnitt 2B vorgesehen.
Als Folge hiervon generiert die in dem Sekundärabschnitt 2B erzeugte
Hochspannung eine dielektrische Sperrschicht, so dass um die Erdungselektrode 5 über
die dielektrische Schicht 4 eine Wechselstromkoronaentladung
erfolgt. Ein Plasma 6 der dielektrischen Sperrschicht dient
der Ionisierung von Gasmolekülen, die in der Luft enthalten
sind, um positive und negative Ionen für die Neutralisierung
zu erzeugen. In der Sperrschicht werden die aufgeladenen Partikel,
die sich bei der Entladung im Raum bewegen, partiell ionisiert,
oder die neutralen Partikel werden ionisiert, um Ionen zu generieren.
Die resultierenden Ionen werden teilweise aus dem Plasma abgegeben.
Als Folge hiervon hängt die Menge der Ionenentladung von
dem Niveau der Entladungsintensität ab.
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Ein
isolierender Polymerfilm, beispielsweise ein Polyimidfilm, kann
als dielektrische Schicht 4 eingesetzt werden. Es ist jedoch
auch möglich, andere Materialien, beispielsweise eine dünne
Platte, wie Glas, einzusetzen, ohne auf die oben beschriebenen eingeschränkt
zu sein. Die Erdungselektrode 5 kann durch Befestigen eines
leitfähigen Metalldrahtes an der dielektrischen Schicht 4 durch
Kleben oder ein anderes Verbindungsverfahren gebildet werden. Eine
ungleichmäßige Lücke zwischen dem Metalldraht
und der dielektrischen Schicht 4 kann zu einer Verschlechterung
oder einem Verschleiß durch konzentrierte Entladung führen.
Es ist daher erforderlich, den Metalldraht in engem Kontakt mit
der dielektrischen Schicht 4 vorzusehen. In dieser Hinsicht
wird es bevorzugt, die Erdungselektrode 5 auf die dielektrische
Schicht 4 aufzudrucken oder durch einen aufgedampften Metallfilm
zu bilden.
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Wenn
die dielektrische Schicht 4 aus einem harten Metall, wie
Glas, gebildet ist, sind besondere Überlegungen erforderlich,
um diese dielektrische Schicht an dem piezoelektrischen Transformator 1 anzubringen,
beispielsweise mit Hilfe eines bandförmigen Dämpfungsmaterials
zwischen den Elementen, um die mechanische Vibration des piezoelektrischen
Transformators 1 zu dämpfen.
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Der
Ionisator weist Luftdüsen 7 auf, die mit einer
Druckluftquelle, beispielsweise einem Kompressor, verbunden sind,
um Ionen, die durch die Wechselstromkoronaentladung um die Erdungselektroden 5 generiert
wurden, zu einem zu neutralisierenden Subjekt 11, beispielsweise
einem aufgeladenen Werkstück zu blasen. Die Luftdüsen 7 sind
an den oberen und unteren Oberflächen des piezoelektrischen
Transformators 1 angeordnet und weisen jeweils einen Luftauslass 7a auf,
der in einer Längsrichtung des piezoelektrischen Transformators 1 gerichtet
ist. Eine Luftströmung 9, die von dem Luftauslass 7a ausgestrahlt
wird, bewegt sich entlang der äußeren Oberfläche
des piezoelektrischen Transformators 1 in der Richtung
senkrecht zu der Erdungselektrode 5 auf der dielektrischen
Schicht 4. Die Luftströmung, die Ionen enthält,
wird auf das aufgeladene, zu neutralisierende Subjekt 11 gestrahlt,
so dass dieses neutralisiert wird. Es kann eine einzelne Düse 7 eingesetzt
werden, die so aufgebaut ist, dass sie Luft entlang den oberen und
den unteren Oberflächen des piezoelektrischen Transformators 1 ausstrahlt.
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Mit
Bezug auf 1 wird eine Ladungsplatte als
zu neutralisierendes Subjekt 11 verwendet. Die Ladungsplatte 11 wird
dazu verwendet, die Neutralisierungseigenschaften des Ionisators
als ein Modell des zu neutralisierenden Subjektes zu messen. Ein Ladungsplattenmonitor 12 wird
dazu eingesetzt, die Änderung des Potentials der Ladungsplatte 11 zu überwachen
und aufzuzeichnen.
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Der
Spannungsgenerator 8 gibt die Wechselspannung mit einer
Frequenz aus, die eine Resonanz des piezoelektrischen Transformators 1 bewirkt.
Die ausge gebene Wellenform kann eine Sinuswelle oder eine rechteckige
Wellenform sein. Die Erfinder haben festgestellt, dass das Druckanstiegsverhältnis
des Sekundärabschnitts 2B in Abhängigkeit
von der Wellenform der auf den Primärabschnitt 2A des
piezoelektrischen Transformators 1 aufgebrachten Spannung
variiert. Das Druckanstiegsverhältnis der Spannung an dem
Sekundärabschnitt ist bei Aufbringen der rechteckigen Schaltwelle
höher als bei dem Aufbringen einer Sinuswelle. Es wird
daher vorzugsweise eine rechteckige Schaltwelle eingesetzt als eine Sinuswelle.
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Wenn
die Ausgangswelle des Spannungsgenerators 8 als rechteckige
Schaltwelle eingestellt wird, wird dieser so aufgebaut, dass er
eine Gleichstromquelle zwischen 24 und 40 V, eine Oszillationsschaltung
und ein Halbleiterschaltelement, beispielsweise einen FET (Feldeffekttransistor)
zum Schalten der Pole auf der Basis des Outputs der Oszillationsschaltung
aufweist. Als Folge kann eine Wechselspannung (rechteckige Wechselspannung)
mit der rechteckigen Schaltwellenform bei etwa 35 kHz erhalten werden.
Der Spannungsgenerator 8, der um den piezoelektrischen
Transformator 1 vorgesehen ist, ermöglicht es,
den Ionisator in einfacher Form als kompaktes und einfaches Element
zu gestalten, wobei gleichzeitig ein sehr genaues Ionengleichgewicht erreicht
wird. Der Ionisator kann außerdem so aufgebaut sein, dass
er lediglich durch die Zufuhr von Gleichspannung betrieben wird.
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Der
Ionisator weist eine Kriechstromsperre auf, in der die dielektrische
Schicht 4 und die Erdungselektrode 5 auf dem ferroelektrischen
Element 2 als dem oben genannten piezoelektrischen Transformator 1 vorgesehen
werden. In diesem Fall variiert die kriechende Entladung mit dem
Pol der Elektrode. Wenn das Ionengleichgewicht zu der positiven
Seite neigt, wird der resultierende Unterschied vermerkt. Dementsprechend
erscheint es so, dass die Menge an generierten positiven Ionen sich
mit der Stromintensität der kriechenden Entladung ändert.
Ein sehr genaues Ionengleichgewicht kann durch die Steuerung der Zufuhrspannung
oder der Frequenz des piezoelektrischen Transformators 1 erreicht
werden.
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Der
Ionisator kann einen Oberflächenpotentialsensor 13 aufweisen,
der gegenüber dem zu neutralisierenden Subjekt 11 angeordnet
ist, um dessen Ladungspotential zu erfassen, sowie eine Steuerschaltung
zur Durchführung einer Regelung des durch den Sensor 13 erfassten
Ladungspotentials mit Hilfe eines Signals zum Einstellen einer Schaltfrequenz
für die Steuerung des Ionengleichgewichts am Spannungsgenerator 8.
Dies ermöglicht es, eine sehr genaue Steuerung mit Hilfe
der Ionengleichgewichtsregelung zu erreichen. Wenn die Seite des
zu neutralisierenden Subjektes 11 positiv wird, wird insbesondere
die auf das PZT ferroelektrische Element 2 aufgebrachte
Antriebsspannung abgesenkt, oder die Antriebsresonanzspannung wird
allmählich von dem Resonanzpunkt entfernt. Wenn die Seite
der Neutralisierung negativ wird, kann eine umgekehrte Steuerung
durchgeführt werden.
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Der
wie oben beschrieben aufgebaute Ionisator mit piezoelektrischem
Transformator kann durch eine rechteckige Welle angetrieben werden, die
durch das Halbleiterschaltelement bei Aufbringen eines 24 V Gleichstroms
erzeugt wird. Dies ermöglicht eine kompakte Gestaltung
mit geringem Gewicht. Die Verwendung einer dielektrischen Sperrschicht
ermöglicht es, die gleichzeitig erzeugten positiven und
negativen Ionen gleichmäßig zu verteilen, ohne
eine ungleichmäßige Neutralisierung zu bewirken.
Eine umgekehrte Ladung kann auf 0 V geregelt werden, um eine sehr
genaue Neutralisierung zu erreichen. Außerdem kann die
Sekundärspannung durch Änderung des Spannungswertes
der Frequenz der Antriebsspannung des piezoelektrischen Transformators
gesteuert werden, wodurch das Ionengleichgewicht mit hoher Genauigkeit
gesteuert werden kann.
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Beispiel
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Ein
dünner, rechteckiger PZT piezoelektrischer Rosen-Transformator
mit einer Länge von 50 mm, einer Breite von 13 mm und einer
Dicke von 2 mm wurde als piezoelektrischer Transformator, wie er
in den 1 und 2 gezeigt ist, eingesetzt. Auf die
oberen und die unteren Oberflächen des Primärabschnitts 2A des
piezoelektrischen Transformators 1 wurde Metall aufgedampft,
um die Elektrode 3 zu bilden. Auf die oberen und die unteren
Oberflächen des Sekundärabschnitts 2B wurde
ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 175 μm zur Isolierung
aufgebracht. Zwei Wolframdrähte mit jeweils einem Radius von
100 μm wurden an dem Polyimidfilm in einer Breitenrichtung
W als der Äquipotentialrichtung mit gleichen Abstand befestigt,
um die Erdungselektrode 5 für die Erdung der Enden
aller Drähte zu bilden. Der Standardwert für die
Resonanzfrequenz des PZT piezoelektrischen Transformators lag bei
33 kHz.
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Zwei
mit dem Kompressor verbundene Luftdüsen 7 wurden
vorgesehen, um die Druckluft entlang der oberen und unteren Oberflächen
des Sekundärabschnitts 2B des piezoelektrischen
Transformators 1 in einer Richtung senkrecht zu dem Wolframdraht
strömen zu lassen. Die Strömungsrate der Luftströmung
lag bei 10 l/min, die Strömungsgeschwindigkeit 1 cm stromabwärts
des piezoelektrischen Transformators lag bei 7,5 m/s. 6 cm stromabwärts des
piezoelektrischen Transformators lag sie bei 4,0 m/s.
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Die
Neutralisierungseigenschaften des Ionisators wurden mit Hilfe der
Ladungsplatte 11, die als Modell eines zu neutralisierenden
geladenen Elementes eingesetzt wurde, an einer Position stromabwärts
des Luftstromes gemessen. Der Ladungsplattenmonitor 12 brachte
eine festgelegte Ladung auf die Ladungsplatte 11 auf, die
mit Ionen aus der Luft von dem Ionisator neutralisiert wurde. Die Änderung des
resultierenden Potentials wurde beobachtet und aufgezeichnet.
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Die
Eingangsspannung des Primärabschnitts 2A des piezoelektrischen
Transformators 1 lag bei 40 V und die Resonanzfrequenz
lag bei 35,83 kHz. 4 zeigt die Änderung
der Neutralisierungsgeschwindigkeit bei einem Ladungsplattenpotential von ±1
kV bei einer Änderung des Abstandes von dem piezoelektrischen
Transformator (PT) zu der Ladungsplatte (CP) 11. Mit Bezug
auf die Zeichnung wurde bei der vorliegenden Ausführungsform
eine hohe Neutralisierungsgeschwindigkeit entsprechend der der Nadelelektrode
bei Gleichstrombetrieb festgestellt. Da das Endpotential etwa gleich
0 wird, liegt ein gutes Ionengleichgewicht vor.
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Der
Ionisator gemäß der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl von Erdungselektroden 5 an
den oberen und unteren Oberflächen des Sekundärabschnitts 2B des
piezoelektrischen Transformators 1 auf. Es kann aber auch eine
einzelne Erdungselektrode 5 eingesetzt werden. Alternativ
kann die Zahl der Erdungselektroden an der oberen Fläche
sich von der Zahl der Erdungselektroden an der unteren Fläche
unterscheiden. Außerdem kann wenigstens eine der Erdungselektroden
an der oberen und/oder der unteren Oberfläche des piezoelektrischen
Transformators 1 vorgesehen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A [0002, 0002]