DE2658287C3

DE2658287C3 - Ionisierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2658287C3
Application number: DE2658287A
Authority: DE
Inventors: Meir Herzlia Zeldov
Original assignee: Amcor Ltd Israel
Current assignee: Amcor Ltd Israel
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1981-10-22
Also published as: US4151577A; GB1569176A; DE2658287A1; JPS5286096A; DE2658287B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Icnisierungsvorrichtung mit einer der Atmosphäre ausgesetzten Ionisierungselektrode, einer Gleichstromhochspannungsquelle, einer Einrichtung zum Ankoppeln der Ionisierungselektrode an die Gleichstromhochspannungsquelle, einem isolierenden Gehäuseteil, das die Ionisierungselektrode umgibt und einem am Gehäuse anliegenden Leiter, der mit Masse verbunden ist und einen elektrischen Ladungsfluß vom isolierenden Gehäuseteil nach Masse ermöglicht.

Derartige Ionisierungsvorrichtungen werden zur Verbesserung der Umweltbedingungen, beispielsweise an Stellen eingesetzt, wo die unangenehmen Auswirkungen stark verschmutzter oder an negativen Ionen verarmter und mit positiven Ionen angereicherter Luft abgeschwächt werden. Das Einatmen eines zu großen Anteiles positiver Ionen führt zu einer Herabsetzung des Sauerstoffpegels im Blut und zu einer Erhöhung der Serotoninansammlung (HT-5), eines Nervenhormons, das Schläfrigkeit, Depressionen, Reizbarkeit, Atembeschwerden und Kopfschmerzen auslöst. Die Einatmung von negativen Ionen verstärkt die Fähigkeit des Körpers, Sauerstoff aufzunehmen und setzt den Serotonin-Pegel herab, wodurch die krankmachenden Auswirkungen der positiven Ionen beseitigt werden. Es ist bekannt, daß eine derartige Einatmung einen Besserungseffekt bewirkt und das allgemeine Wohlbefinden verbessert.

Bei der eingangs genannten, aus der FR-PS 13 19 296 bekannten Ionisierungsvorrichtung ist der mit Masse verbundene Leiter, der einen elektrischen Ladungsfluß vom isolierenden Gehäuseteil nach Masse ermöglicht, in Form eines elastischen Rings vorgesehen, der in eine am Außenumfang des isolierenden Gehäuses angebrachte Nut eingelegt ist. Bei der bekannten Anordnung wird kein gesteuerter Ladungsfluß zur Masse ermöglicht, und für die Erzielung eines berührungssicheren Gehäuses sind besondere Maßnahmen zur Isolierung des eingelegten Rings erforderlich.

Aus der FR-PS 7 54 495 ist es ferner bekannt, zwecks Erzielung eines gesteuerten Ladungsabflusses zur Masse und damit Einstellung des Ionisierungsgrades in einem Gasstrom Ionenfänger anzuordnen, die mittels einer wählbaren Spannung, die an ihnen liegt, Ionen im unterschiedlichen Maße abfangen und damit eine Regelung der Ionisation des Gasstroms ermöglichen.

In der US-PS 32 34 432 ist ferner eine Luft-Ionisierungsvorrichtung beschrieben, die eine Metallblech-Abschirmungselektrode und eine dünne Drahtelektrode enthält. Die Abschirmungselektrode ist über einen Widerstand im Megaohmbereich an Masse geschaltet und bildet eine Ionenableitung während des normalen Betriebes, so daß ein relativ proportionaler Ionenfluß zur Abschirmungselektrode ermöglicht wird. Die US-Patentschriften 37 83 283 und 33 96 308 betreffen jeweils die Anwendung der Ionisierung bei Elektrophotographie. Erstere Patentschrift zeigt eine geerdete Halb'.eiterabschirmung zur Verwendung im Zusammenhang mit einer Ionisierungselektrode. Letztere Patentschrift zeigt ein leitendes Gehäuse mit dielektrischen Streifen zwischen dem Gehäuse und der Ionisierungselektrode, welche über einen sehr hohen Widerstand nach Masse geschaltet sind. Bei einer Altemativausführungsform in letztgenannter Patentschrift ist das Gehäuse aus einem dielektrischen Material hergestellt, und leitende Streifen sind zwischen das Gehäuse und die Ionisierungselektrode geschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ionisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf einfache Weise bei berührungssicherem Gehäuse ein gesteuerter Ladungsabfluß ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Leiter ein an der Innenfläche des Gehäuses verlaufender Draht oder dergleichen ist, der der Elektrode unmittelbar mit Abstand gegenüberliegt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Ionisierungsvorrichtung läßt sich durch bloßes Variieren des Abstands des an der Innenfläche des Gehäuses verlaufenden Drahtes zur Spitze der Elektrode eine Steuerung des Ionenabflusses erzielen, da der Abflußwiderstand für Ionen umso geringer wird, je näher das im Gehäuse befindliche Ende des Drahtes zur Spitze der Elektrode liegt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird der Nachteil einer bekannten rohrförmigen Abschirmung vermieden, die koaxial die Ionisierungselektrode umgibt und aus isolierendem Material besteht, bei welcher Ionen desselben Vorzeichens, wie jene, die an der Ionisierungselektrode erzeugt werden, dazu neigen, sich an den Oberflächen der Abschirmung anzusammeln. Die Anlagerung dieser Ionen kann zum Aufbau eines elektrostatischen Feldes führen, welches die Erzeugung derartiger Ionen an der Ionisierungselektrode verhindert und folglich den Wirkungsgrad der Ionenerzeugung nach und nach verringert. Ferner wird bei einer

derartigen Anordnung von der Ionenwolke in der unmittelbaren Nachbarschaft der Ionisierungselektrode ein abstoßendes elektrisches Feld erzeugt, was zusätzlich die Ionenerzeugung behindert

Vorteilhafte Ausführungen der lonisleru: .gsvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen erläutert Es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer bekannten ίο Ausführungsform einer Ionisierungsvorrichtung mit einem am Gehäuse anliegenden geerdeten Leiter,

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der Ionisierungsvorrichtung,

Fig.3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Ic.nisierungsvorrichtung,

Fig.4 eine Mehrzahl von Ionisierungselektroden-Einheiten mit zugeordneter zentraler Stromversorgung und

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie H-F in F i g. 4.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte bekannte Vorrichtung zur Erzeugung negativer Ionen enthält eine Ionisierungselektrode 10 in Form einer Nadel, die mittels eines elektrischen Leiters 12 an eine Hochspannungsquelle 14 angekoppelt ist, weiche zweckmäßigerweise eine Gleichspannung von —5000 Volt erzeugt. Eine allgemein zylindrische rohrförmige Abschirmung 16 ist koaxial zu und im Abstand von der Ionisierungsnadel 10 angeordnet und über einen Leiter 18 mit Masse verbunden. Die Abschirmung 16 ist aus einem isolierenden Material gebildet, beispielsweise Plastikmaterial.

Die dargestellte Ionisierungsnadel 10 kann durch eine andere Ionisierungselektrode ersetzt werden, und die Abschirmung 16 kann aus irgendeinem isolierenden Material gebildet werden; alternativ kann die Abschirmung 16 aus einem Isolator gebildet werden, der mit einem äußeren leitenden Überzug versehen ist.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der an Masse geschaltete Leiter 22 mit Isoliermaterial 24, beispielsweise PVC, bedeckt. Der isolierte Leiter ist mit einem isolierten Draht 25 verbunden, der als im wesentlichen geschlossene Schlaufe längs der Innenfläche der Abschirmung 16 angebracht ist.

Die Anordnung des Drahtes 25 bezüglich der Ionisierungselektrode 10 und der Abschirmung 16 ist so gewählt, daß der Draht 25 eine gesteuerte bzw. vorausbestimrme Ableitung der elektrostatischen Ladung von der isolierenden Abschirmung zur Masse bildet, ohne daß eine merkliche Konzentration des elektrischen Feldes zwischen der Ionisierungse'ektrode und dem Leiter verursacht wird, welche den angestrebten Wirkungsgrad bezüglich der lonenverteilung in der Umgebung stark abschwächen würde.

In F i g. 3 ist eine Schnittansicht einer Ionisiemngsvorrichtung gezeigt, die ein isolierendes Gehäuse 30, eine Hochspannungs-Stromversorgung 32, Verbindungsanschlüsse 34, die an Masse bzw. an eine Versorgungsspannung angeschlossen sind, und eine nadeiförmige Ionisierungselektrode 36 enthält. Eine aus Isoliermaterial gebildete Abschirmung 38 umgibt den äußersten Spitzenteil der Elektrode 36. Eine elektrische Verbindung zwischen der Abschirmung und Masse wird durch einen Leiter 4G hergestellt, der sich bis an eine Stelle 39 angrenzend an die Abschirmung erstreckt, so daß eine gesteuerte bzw. vorausbestimmte Ladungsableitung zwischen der Abschirmung 38 und Masse gebildet wird. Die in Fig.3 im Schnitt gezeigte lonisierungsvorrichtung kann so aufgebaut sein, daß sie eine oder mehrere lonisierungselektroden enthält, die im Abstand voneinander angeordnet sind und jeweils von einer Abschirmung umgeben sind und an eine gemeinsame Stromversorgung angekoppelt sind.

In den Fig.4 und 5 ist eine aus Grundelementen aufgebaute lonisierungsvorrichtung dargestellt, die eine Stromversorgung 110 und eine Mehrzahl von Elektrodeneinheiten 118 enthält

Bei der gezeigten Ausführungsform sind Verbindungselemente 112 vorgesehen, welche Buchsen zum wahlweisen Einsetzen von Steckern 114 enthalten, die wiederum mit Leitungen 116 verbunden sind, die Strom unter relativ hoher Spannung zu den Ionisierungselektroden-Einheiten 118 führen.

Bei dem in F i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind sieben Verbindungselemente vorgesehen. Natürlich kann jegliche Anzahi von Verbindungsvorrichtungen gewählt werden, d. h. mehr oder weniger als sieben, und die Anzahl der Verbindungseinrichtungen wird nur durch die Kapazität und die Auslegung der Stromversorgung 110 eingeschränkt.

Die Stromversorgung 110 ist mit einem Ein-Aus-Schalter 120 versehen, der den Betrieb der gesamten Stromversorgung steuert. Es kann auch eine Mehrzahl von Ein-Aus-Schaltern vorgesehen sein, um den Betrieb einer oder mehrerer Elektrodeneinheiten unabhängig voneinander zu steuern. Diese Funktion kann jedoch auch durch wahlweises Einsetzen der Stecker 114 in die Buchsen 112 erfüllt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 enthält jede Ionisierungselektroden-Einheit 118 eine Mehrzahl lonisierungselektroden 121, die mit Abstand voneinander auf einer leitenden Montagehalterung 122 mit Befestigungselementen 124 angeordnet sind.

Die Montagehalterung 122 ist koaxial in einem äußeren Gehäuse 130 angeordnet, das aus Plastikmaterial oder aus irgendeinem anderen isolierenden Material gebildet ist und darin gebildete Zugangsöffnungen 132 aufweist, die den Zugang der lonisierungselektroden zur äußeren Umgebung ermöglichen.

Das Gehäuse 130 kann auch so ausgebildet sein, daß es die Ionisierungselektroden im wesentlichen umgibt. Ein Leiter 138 ist längs der Innenwandung des Gehäuses im Abstand von, jedoch angrenzend an die lonisierungselektroden angeordnet und durch eine nicht dargestellte Einrichtung mit Masse verbunden, um so die angestrebte kontrollierte Ladungsabführung zu bilden. Der Leiter 138 kann ein Stück oder mehrere Stücke Isolierdraht enthalten, die schlaufenförmig oder gerade angeordnet sind. Die Verwendung von isolierten Drähten ermöglicht es, daß der Leiter näher an der Elektrode angeordnet wird als für den Fall fehlender Isolierung.

An einem oder an beiden äußersten Enden der Montagehalterung 122 ist je eine Buchse 134 vorgesehen, die passend zu einem Stecker 136 ausgebildet ist, der am gegenüberliegenden Ende des zugehörigen Leiters 116 angekoppelt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. !onisierungsvorrichtung mit einer der Atmosphäre ausgesetzten Ionisierungselektrode, einer Gleichstromhochspannungsquelle, einer Einrichtung zum Ankoppeln der Ionisierungselektrode an die Gleichstromhochspannungsquelle, einem isolierenden Gehäuseteil, das die Ionisierungselektrode umgibt, und einem am Gehäuse anliegenden Leiter, der mit Masse verbunden ist und einen elektrischen Ladungsfluß vom isolierenden Gehäuseteil nach Masse ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (25, 39, 138) ein an der Innenfläche des Gehäuses verlaufender Draht oder dergleichen ist, der der Elektrode unmittelbar mit Abstand gegenüberliegt.

2. Ionisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Gehäuse als Rohr ausgebildet ist, durch dessen axial verlaufende Ausnehmungen (132) sich eine Anzahl radialer Ionisierungselektroden erstrecken, die an einer konzentrisch zum Gehäuse liegenden zentralen Montagehalterung (122) befestigt sind, und der Leiter (138) an der Gehäuseinnenfläche axial oder schlaufenförmig verläuft

3. Ionisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter im wesentlichen um die Ionisierungselektrode herum angeordnet sind.

4. Ionisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein isolierter Draht ist.

5. Ionisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Gehäuseteil aus einem zylindrischen Rohr besteht, in dessen Achse die Ionisierungselektrode angeordnet ist.