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Ionisator Die Erfindung bezieht sich auf einen eigenfelderregten Ionisator
mit aktivierten Elektroden.
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E s ist bekannt, die Luft mittels Coronaentladungen
zu ionisieren, um beispielsweise unerwünschte elektrostatische Aufladungen von Gegenständen
zu beseitigen. Verwendung finden bisher entweder sogenannte Sprührohre, bei denen
die Coronaentladungen zwischen zwei Elektroden da -
durch entstehen, daß an
die Elektroden aus einer Fremdspannungsquelle eine zur Überschreitung der Anfangsfeldstärke
ausreichend hohe Spannung gelegt wird oder aber geerdete, elektrisch leitfähige,
Spitzen, bei denen die Coronaentladungen bei ausreichender Stärke des von dem zu
entladenden Körper ausgehenden elektrischen Feldes einsetzen.
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Diese bekannten Anordnungen weisen jedoch Nachteile auf. Mit der Verwendung
von Sprührohren.sind relativ großer apparativer Aufwand, Einbauschwierigkeiten,
Berührungssehutzprobleme und weitere Probleme wegen der Notwendigkeit explosionageschützter
Ausführung der Anlageteile, welehe in explosionsgefährdeten Bereichen liegen, verbunden.
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Die Wirksamkeit der geerdeten Spitzen andererseits setzt erst bei
einer Alindestfeldstärke des Fremdfeldes ein und nimmt mit dessen Stärke in der
Weise zu, daß die Restladungen bis auf Null abnehmen und schließlich bei sehr hoher
Aufladung Überkompensation auftreten kann.
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Beide Ausführungen haben - ebenso wie die übrigen bekannten
Vorrichtungen, z. B. die readioaktiven Strahler - wegen der schnellen Rekombination
der
Ionen nur einen sehr begrenzten Wirkungsbereich, so daß z. B. räumlich verteilte
elektrostatische Aufladungen nicht wirksam neutralisiert werden können.
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Die Erfindung zeigt einen Weg, auf dem ein lonisator geschaffen werden
kann, bei dem unabhängig von einem Fremdfeld oder einem Anschluß an eine fremde
Hochspannungsquelle Coronaentladungen entstehen, durch welähe die Ionen vorzugsweise
nach Vorzeichen getrennt in einstellbarem Verhältnis zueinander erzeugt werden,
wobei deren vorzeitige Rekombination verhindert ist.
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Gemäß der Erfindung sind zu diesem Zweck bei einem lonisator geerdete
Elektroden mit stark gekrümmten Oberflächen, vorzugsweise in Form von Spitzen, Kanten
oder dergl. vorhanden, die mindestens zum Teil in an sich bekannter Weise mit Hilfe
eines Stoffes niedriger Austrittsarbeit aktiviert sind und deren aktivierten Teile
sich in den Öffnungen von Düsen mit cylindrisch oder konisch verlaufenden Wandungen
befinden , die mittels eines Luftstromes oder durch mechanische Bewegungen, beispielsweise
durch periodische Rüttelbewegungen, so hoch elektrisch aufladbar sind, daß ohne
weiteres die Anfangefeldstärke überschritten wird und Koronaentladungen entstehen,
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung
an Hand der Zeichnung, in deren Figuren 1 bis 4 die erfindungsgemäßen Anordnungen
zur Erzeugung von Ionen im Prinzip dargestellt sind. In Figur 1 ist als Ausführungsbeispiel
schematisch ein rohrförmiger lonisator im Querschnitt dargestellt. In den Luftkanälen
la und lb, deren Wandungen 2 aus einem Stoff bestehen, dessen spezifischer Widerstand
mit etwa 8 10
zwischen 10 bis 10 nem so gewählt ist, daß Gleitentladungen.
und Aufladungen verhindert werden, befinden sich in Achsenrichtung metallische.
Leiter
3, die Ober nicht dargestellte Anschlußvorrichtungen leitend mit Erde verbunden
werden. Auf den Leitern 3 sind metallische nadelförmige Spitzen 4 so angeordnet,
daß (vgl. F#igur 2) deren gegenseitiger Abstand in jedem Rohr vorzugsweise ca. 4
cm beträgt, und die Spitzen 4 den einen Rohres in Achsenrichtung jeweils um 2 cm
geLyen die des anderen versetzt sind. Die Kanäle la"lb werden von getrockneter Luft
durchströmt, welche durch nicht dargestellte" bekannte Vorrichtungen zugeführt wird
und durch die Düsen 5 austritt, Die Begrenzungen 6 der Düsen
5 bestehen aus hochaufladbarem Iso -lierstoff. In die Düsen 5 ragen
die Spitzen 4, welche durch einen Überzug 7 aus einem Stoff mit niedriger
Austrittsarbeit wie z. B. Kaliumoxyd oder dergl. in an sich bekannter Weise aktiviert
sind, Nach der Erfindung werden die Isolierstoffbegrenzungen 6 durch den
durch die Düsenöffnungen tretenden trockenen Luftstrom aufgeladen. Der kleine Abstand
zwischen den aktivierten Spitzen 4 und den Begrenzungen 6 bewirkt eine von
der Stärke des Luft,stromes. abhängige hohe. Feldstärke, die an den Spitzen auch
ohne Fremdfeld oder Zufuhr elektrischer Energie Coronaentladungen verursacht.
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Der gleiche Stoff lädt sich unter gleichen Bedingungen normalerweise
stets gleichainnig. also z. B. positiv, auf. llierdurch entsteht ein elektrisches
Gleichfeld. welches eine Trennung der Ionen nach dem Vorzeichen so bewirkt. daß
im wesentlichen Ionen eines Vorzeichens die Düsen verlassen, Nach der Erfindung
werden die Austrittaöffnungen des einen Kanals mit Begrenzungen versehen, welche
sich im Luftstrom vorzugsweise positiv aufladen, und die Düsen des anderen Kanals
mit sochen Begrenzungen, welche sich vorzugsweise negativ aufladen. Durch getrennt
einstellbare Luftgeschwindigkeiten in den beiden Kanälen wird erreicht, daß die
Intensitäten der aus dem Ionisator austretenden lonenströme in beliebigem gegenseitigen
Verhältnis eingestellt werden können.
Die Vorrichtung kann beispielsweise
zur Beseitigung sowohl flächenhaft als auch räumlich verteilter elektrostatischer
Aufladungen, aber auch zum Aufsprühen unipolarer Ladungen auf Aerosole oder dergl.
verwendet werden.
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In den Figuren 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
im Schnitt und in Draufsicht dargestellt, Die Isolierstoffbegrenzungen
6 der Düsen5 sind vorzugsweise trichterförmig ausgebildet. Sie sind gemäß
Figur.4 etwa gleichmäßig über eine Fläche verteilt angeordnet, und sie lassen sich
zu pgsitiv bzw. negativ aufladbaren Gruppen zusammenfassen. Durch nicht gezeichnete
getrennte Luftzuführung lassen sich in gleicher Weise wie in der Ausführung nach
Fig. 1 und 2 beliebige Verhältnisse zwischen positiven und negativen Ionen
einstellen. Die mit Aktivierungsschicht 4 versehenen Spitzen 5 sind untereinander
und über die Zuführung 7
und Erdungesehraube 8 elektrisch leitfähig
mit Erde verbunden. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß sie - evtl. über
einen Adapter - direkt oder über einen Schlauch auf den Ausblasstutzen eines
Staubsaugers oder an eine beliebige andere Druckluftquelle angeschlossen werden
kann. Mit Hilfe eines Handgriffes kann die Vorrichtung geführt werden, um elektrostatische
Aufladungen auf Körpern der verschiedensten Art zu beseitigen, elektrostatisch haftenden
Staub'abzublasen und erneute Staubanziehung, wie diese z. B. durch einfaches Putzen
zustandekommt, zu> verhindern. Die Aufladung der Isolierstoffbegrenzungen
wird dann besonders hoch, wenn diese im Luftstrom flattern und dabei möglichst noch
periodisch gegen eine fremde Oberfläche, z.B. das Gehäuse 2 in Figur 1, schlagen
oder die Begrenzungen elastisch verformt werden, wenn diese z.B. mein. branartig
gespannt werden oder/und aus Schaumstoff bestehen.
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Die Vorrichtungen sind auch wirksam. wenn nur ein Luftstrom vorhanden
ist. Die Düsen können in beliebigem gegenseitigen Verhältnis so angeordnet werden,
daß sich die Begrenzungen der einen Art positiv und die der anderen negütiv im Luftstrom
aufladen.
Statt durch einen Luftstrom kann die Aufladung der Begrenzungen
auch dadurch erfolgen, daß diese z. B. mit Hilfe einer Rüttelvorrichtung periodisch
bewegt werden, Um eine optimale Wirksamkeit des lonisators zu erreichen, also sowbhl
Restladungen als Überkompensation zu vermeiden, kann die Regelung des Luftstromes
der Drucklufterzeuger undloder die Steuerung der mechanischen Antriebssysteme selbsttätig
in Abhängigkeit von dem elektrischen Feld erfolgen, das von der zu beseitigenden
Aufladung herrührt.