DE2926123A1

DE2926123A1 - Vorrichtung zur erzeugung von ionen

Info

Publication number: DE2926123A1
Application number: DE19792926123
Authority: DE
Inventors: Carl M Dr Fleck
Original assignee: KNOBLICH CAMILLO
Current assignee: KNOBLICH CAMILLO
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1980-01-17
Also published as: GB2027281A; ATA492178A; AT354617B; GB2027281B; DE2926123C2; CH643404A5; FR2430678B1; US4322774A; FR2430678A1; JPS5510800A

Description

P³AT ENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

OMI-INS

H. KINKELDEY W. STOCKMAIR

DR-INS - JUE ICAlTECH

K. SCHUMANN

OR R£R NAT - OPL-PMYS

P. H. JAKOB

OPL-ING.

G. BEZOLD

OR RER NKT. ■ Wl-O(M

Dr. Carl M. Fleck
Schelleingasse 14/2, A-1040 Wien

und

Ing. Camillo Knoblich
Schleifmühlgasse 7, A-1040 Wien

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

28. Juni 1979 PH 14 007

Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen

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TELEFON (OBS) 023860 TELEX OS-2938O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPlEREFf

- Die Erfindung bezieht sichauf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen, insbesondere zur Ionisierung der Luft, mit einem an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen, elektrisch leitenden Draht und einem im Abstand vom Draht angeordneten auf einem Hochspannungspotential liegenden und diesen teilweise umgebenden Reflektor schirm, der in einem eine den Durchtritt von Ionen ermöglichende öffnung aufweisenden isolierenden Gehäuse gehalten ist, wobei das Hochspannungspotential am Reflektorschirm die gleiche Polarität aufweist wie jenes des Drahtes.

Bei derartigen Vorrichtungen ergibt sich

der Nachteil, daß die abstoßende Wirkung des Drahtes auf die Elektronen bzw. Ionen mit wachsender Entfernung rasch abnimmt. Dadurch verringert sich aber auch die Geschwindigkeit der emittierten Ionen mit wachsendem Abstand von dem Draht sehr rasch. Eine niedrige Geschwindigkeit begünstigt aber sehr wesentlich ein Anlagern der Ionen an Staubteilchen wodurch die Bewegung der Ionen gänzlich zum Erliegen kommt. Dadurch wird es aber unmöglich, einen Raum einigermaßen gleichmäßig mit Ionen anzureichern.

Grundsätzlich ist es auch möglich, zusätzliche auf die Elektronen bzw. Ionen abstoßend wirkende Elektroden vorzusehen um auch noch in einem größeren Ab-; stand vom Draht einen stärkeren abstoßenden Effekt zu erzielen. Dabei ist jedoch die an die zusätzliche Elektrode angelegte Spannung sehr kritisch. Wird z.B. eine zu geringe Spannung an die zusätzliche Diode angelegt, so ist auch deren Wirkung sehr gering, sodaß die oben angeführten Probleme weiter bestehen und keine nennenswerte Verbessegung der Verteilung der Ionen im Raum erreicht wird. Anderseits bewirkt ein höheres an die zusätzliche Elektrode angelegtes Potential eine empfindliche Herabsetzung des elektrischen Feldes am Draht. Dadurch wird aber die Emis-

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sion der Ionen bzw. Elektroden stark gebremst und unterbleibt bei zu hohem Potential an der zusätzlichen Elektrode vollständig. Mit einer an ein festes Potential angeschlossenen zusätzlichen Elektrode läßt sich zwar der gewünschte Effekt einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Ionen in großer Entfernung vom Draht erzielen, allerdings besteht dabei die Gefahr, daß dadurch unter Umständen die Emission der Elektronen bzw. Ionen vollständig unterbleibt und die zusätzliche Elektrode letztlich unwirksam wird, da dann praktisch keine Ionen mehr vorhanden sind, deren Geschwindigkeit erhöht werden könnte. Vermeiden ließe sich dieser unerwünschte Nebeneffekt nur durch eine relativ aufwe-.ndige überwachungs- und Regeleinrichtung, welche die Emission der Elektronen bzw. Ionen überwacht und falls diese unter einen bestimmten Wert fällt, entsprechende Korrekturmaßnahmen, z.B. Verminderung des an der zusätzlichen Elektrode anstehenden Potentials, einleitet.

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzu-schlagen, die einerseits auch noch in größerer Entfernung von dem als Ionisationsquelle dienenden Draht eine genügend große Geschwindigkeit der emittierten Elektronen bzw. Ionen sicherstellt um ein Anlegen der Ionen an Staubteilchen in größerem Ausmaß zu verhindern und die sich anderseits durch einen sehr einfachen Aufbau auszeichnet und ohne aufwendige Regel- und Überwachungseinrichtungen das Auslangen findet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Hilfselektrode vorgesehen ist, welche sich zumindest längs eines Teils des Umfanges der Durchtrittsöffnung des Gehäuses erstreckt und auf dem Gehäuse isoliert aufgesetzt ist.

Durch die Emission der Elektronen bzw.

Ionen aufgrund des an einer Hochspannung liegenden Drahtes lädt sich die Hilfselektrode auf. Das sich erhöhende Poten-

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tial der Hilfselektrode bewirkt eine immer stärker werdende Fokussierung des austretenden Elektronen- bzw. lonenstromes, wodurch immer weniger Elektronen zur Hilfselektrode gelangen und sich das Ansteigen des Potentials der Hilfselektrode verlangsamt und letztlich zum Stillstand kommt. Gleichzeitig nehmen mit steigendem Potential der Hilfselektrode die durch diese auf die Elektronen bzw. Ionen einwirkenden abstoßenden Kräfte zu. Eine Unterdrückung der Elektronen- bzw. Ionenemission, wie sie bei an einem festen Potential liegenden Hilfselektrode möglich ist, kann jedoch nicht bzw. nur kürzzeitig auftreten, da sich die Hilfselektrode aufgrund des endlichen Isolationswiderstandes der Isoliermaterialien ständig entladet und das Potential der Hilfselektrode bei unterbundener Emission der Elektronen daher ständig abnimmt, wodurch es erneut zu einer Emission von Elektronen aus dem Draht kommt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Einrichtung zur Erzeugung von Ionen ist sozusagen eine selbsttätige Regelung des an der Hilfselektrode liegenden Potentials gegeben.

Versuche haben ergeben, daß Form und ..Abstand der Hilfselektrode und das zwischen dieser und dem Gehäuse vorgesehene Isoliermaterial variiert werden können, ohne daß der sich ^selbst stabilisierende Effekt der erfindungsgemäßen Anordnung gestört wird. Allerdings ergeben sich besonders günstige Emissionsbedingungen, wenn die Hilfselektrode als eine mit einem Durchbruch versehene Platte ausgebildet ist. ' '

Die Hilfselektrode wird zweckmäßigerweise

aus Metall hergestellt und kann gegebenenfalls mit dünnen isolierenden Überzügen z.B. elektrolytisch aufgebrachten Oxidschichten, Lacküberzügen oder mit Kunststoffbeschichtungen versehen sein, wodurch eine Möglichkeit der Beeinflussung der Auflade- und Entladegeschwindigkeit der Hilfselektrode gegeben ist.

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In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, wenn die Hilfselektrode aus einem Isoliermaterial hergestellt ist, dessen Oberflächen-leitfähigkeit größer als jene des Gehäuses ist.

Durch entsprechende Auswahl der verwendeten Materialien, gegebenenfalls auch der Oberflächenbehandlung des Gehäuses und der Hilfselektrode, kann die gewünschte Auflade- und Entladegeschwindigkeit der Elektrode eingestellt werden, die insbesondere bei Einrichtungen zur niederfrequent pulsierenden Emission von Elektronen von Bedeutung ist.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine Vorderansicht und Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in vergrößertem Maßstab.

Mit 1 ist ein elektrisch leitender Draht

bezeichnet, an den ebenso wie an dem den Draht 1 teilweise umgebenden Reflektorschirm 2 eine mittels des Steuergerätes 5 einstellbare Hochspannung anlegbar ist, wobei die an den Draht bzw. Reflektorschirm 2 anlegbaren Potentiale unterschiedliche Werte jedoch gleiche Polarität aufweisen. ^/

Der Draht 1, Reflektorschirm 2 und Steuergerät 5 sind in einem Gehäuse 6 aus Isoliermaterial angeordnet, welches mittels Laschen 7 z.B. an einer Wand befestigbar ist. Die Öffnung 8 des Gehäuses 6 ermöglicht den Austritt des emittierten Elektronen- bzw. Ionenstroms.

Außen auf dem Gehäuse 6 ist auf einem

Sockel 4 aus isolierendem Material eine Hilfselektrode 3 aufgesetzt, welche sich längs des ümfanges der Öffnung 8 des Gehäuses 6 erstreckt und als eine mit einem Durchbruch 9 versehene Platte 10 ausgebildet ist.

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L e e rs e i t e

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1J Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen, insbesondere zur Ionisierung der Luft, mit einem an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen elektrisch leitenden Draht und einem im Abstand vom Draht angeordneten auf einem Hochspannungspotential liegenden und diesen teilweise umgebenden Reflektorschirm, der in einem, eine den Durchtritt von Ionen ermöglichenden öffnung aufweisenden isolierenden Gehäuse gehalten ist, wobei das Hochspannungspotential am Reflektorschirm die gleiche Polarität aufweist wie jenes des Drahtes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfselektrode (3) vorgesehen ist, welche sich zumindest längs eines Teiles des ümfanges der Durchtrittsöffnung (8) des Gehäuses (6) erstreckt und auf dem Gehäuse (6) isoliert aufgesetzt ist.

2* Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (3) als eine mit einem Durchbruch (9) versehene Platte (10) ausgebildet ist.

3. . Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (3) aus Metall hergestellt ist und gegebenenfalls mit einem überzug aus isolierendem Material, z.B. Oxidschichten, Lack oder Kunststoff, versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (3) aus einem Isoliermaterial hergestellt ist, dessen Oberflächenleitfähigkeit größer als jene des Gehäuses (6) ist.

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