DE6605650U

DE6605650U - Ionisator

Info

Publication number: DE6605650U
Application number: DE6605650U
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Haase
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-11-26
Filing date: 1964-11-26
Publication date: 1970-06-25

Description

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Dr. Heinz Haase, Hamburg-Großüottbek 1, Beselerstraße 3

Ionisator

Die Erfindung bezieht sich auf einen eigenfeider regten Ionisator mit aktiviorten Elektroden.

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.

Diese bekannten Anordnungen weisen jedoch Nachteile auf. Mit der Ver-Wendung von Sprührohren sind relativ großer apparativer Aufwand, Einbauschwierigkeiten, Berührungsschutzprobleme und weitere Probleme wegen der Notwendigkeit explosionsgeschützter Ausführung der Anlageteile, welche in explosionsgefährdeten Bereichen liegen, verbunden.

Die Wirksamkeit der geerdeten Spitzen andererseits setzt erst bei einer Mindestfeld8tärke 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.

Beide Ausführungen haben - ebenso wie die übrigen bekannten. Vorrichtungen, z.B. die readioaktiven Strahler - wegen der schnellen Rekombi-

nation der Ionen nur einen sehr begrenzten Wirkungsbereich, so daß z.B. räumlich verteilte elektrostatische Aufladungen nicht wirksam neutralisiert werden können.

Die Erfindung zeigt einen Weg, auf dem ein Ionisator geschaffen werden kann, bei dem unabhängig von einem Fremdfeld oder einem Anschluß an eine fremde Hoch spannung s quelle Coronaentladungen entstehen, durch wel-* ehe die Ionen vorzugsweise nach Vorzeichen getrennt in einstellbarem Verhältnis zueinander erzeugt werden^ wobei deren vorzeitige Rekombination .'■ verhindert ist.

Gemäß der Erfindung sind zu diesem Zweck bei einem Ionisator 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 siel; 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 Anfangsfeldstärke 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 Ionisator im Querschnitt dargestellt. In den Luftkanälen la und Ib, deren Wandungen 2 aus einem Stoff bestehen, dessen spezifischer Widerstand mit etwa zwischen 10 bis 10 j]cm so gewählt ist, daß Gleitentladungen und Aufladungen verhindert werden, befinden sich in Achsenrichtung metallische

Leiter 3, die über nicht dargestellte Anschlußvorrichtungen leitend mit Erde verbunden werden. Auf den Leitern 3 sind metallische nadelförmige Spitzen 4 so angeordnet, daß (vgl. Figur 2} deren gegenseitiger Abstand in jedem Rohr vorzugsweise ca. 4 cm beträgt, und die Spitzen 4 des einen Rohres in Achsenrichtung jeweils um 2 cm gegen die des anderen versetzt sind. Die Kanäle la.,,.Ib 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 Luftstromes abhängige hohe Feldstärke, die an den Spitzen auch ohne Fremdfeld oder Zufuhr elektrischer Energie Coronaentladungen verursacht.

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stets gleichsinnig, also z.B. positiv, auf. Hierdurch entsteht ein elektrisches Gleichfeld, welches eine Trennung der Ionen na.ch dem Vorzeichen so bewirkt, daß im wesentlichen Ionen eines Vorzeichens die Düsen verlassen.

Nach der Erfindung werden die Austrittsöfinungen 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 Lufigeschwindigkeiten in den beiden Kanälen wird erreicht, daß die Intensitäten der aus dem Ionisator austretenden Ionenströme in beliebigem gegenseitigen Verhältnis eingestellt werden können.

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Die Vorrichtung kann beispielsweise zur Beseitigung sowohl üächenhaft als auch räumlich verteilter elektrostatischer Aufladungen, aber auch zum. Aufsprühen unipolarer Ladungen auf Aerosole oder dergl. verwendet werden.

In den Figuren 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel im Schnitt und in Draufsicht dargestellt. Die Isolierstoffbegrenzungen 6 der Düsen sin«! vorzugsweise trichterförmig ausgebildet. Sie sind gemäß Figur 4 etwa gleichmäßig über eine Fläche verteilt angeordnet, und sie lassen sich zu positiv bzw. negativ auüadbaren Gruppen zusammenfassen. Durch nicht gezeichnete getrennte Luftzuführung lassen sich ir. gleicher Weise wie in der Ausführung nach Fig. 1 und 2 beliebige Verhältnisse zwischen positiven und negativen Ionon einstellen. Die mit Aktivierungsschicht 4 versehenen Spitzen 5 sind untereinander und über die Zuführung und ErdungSBchraube 8 elektrisch leitfähig mit Erde verbunden. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß sie - evtl. über einen Adapter - direkt oder über einen Schlauch auf den Ausbiasstutzen 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 Isolierßtoffbegrenzungen 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.H. ιηοιη-branartig gespannt werden oder fund aus Schaumstoff bestehen.

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 negativ im Luftstrom aufladen.

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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 Ionisators zu erreichen, also sowhhl Restladungen als Überkompensation zu vermeiden, kann die Regelung des Luftstromes der Drucklufterzeuger und/oder die Steuerung der mechanischen Äntriebssysteme selbsttätig in Abhängigkeit von dem elektrischen Feld erfolgen, das von der zu beseitigenden Aufladung herrührt.

Patentansprüche:

6505650

Claims

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• · • ·

1, Ionisator, dadurch gekennzeichnet, daß geerdete Elektroden mit stark gekrümmten Oberflächen, vorzugsweise in Form von Spitzen, Kanten oder dergl. vorhanden sind, 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 Anfangsfeldstärke überschritten wird und Koronaentladung·^ entstehen.

2, Ionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zweier Düsen oder Düsengruppen derart verschieden gewählt ist, daß die eine Düse bzw. Düsengruppe im wesentlichen positiv, die andere Düse oder Düsengruppe im wesentlichen negativ aufladbar ist.

3. Ionisator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Drucklufterzeuger mit regelbarem Luftstrom an verschiedene Düsen bzw. Düsengruppen angeschlossen sind.

4. Ionisator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ^«kennzeichnet, dnß -zwei oder mehr steuerbare mechanische Systeme zur Bewegung der aufladbaruii Teile vorhanden oind, die an verschiedene Düsen bzw. Düsengruppon angeschlossen sind*

5· Ionisator nach den Ansprüchen 4 und 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Luftstromes der Drucklufterzeuger und/oder die Steuerung der mechanischen Systeme automatisch in Abhängigkeit von dem olektriachen Feld erfolgt, das von der zu beseitigenden Aufladung herrührt.

6. Ionisator nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die DUeunwtuuiungcn nuch Art einer Membran g«Hpuimt aind und/oder aue Schaumstoff bestehen.