EP0657979A1 - Gas-electronic blower - Google Patents

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Publication number
EP0657979A1
EP0657979A1 EP94890173A EP94890173A EP0657979A1 EP 0657979 A1 EP0657979 A1 EP 0657979A1 EP 94890173 A EP94890173 A EP 94890173A EP 94890173 A EP94890173 A EP 94890173A EP 0657979 A1 EP0657979 A1 EP 0657979A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrodes
discharge
counter electrodes
electrode
counter
Prior art date
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Ceased
Application number
EP94890173A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Carl Maria Dr. Fleck
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Individual
Original Assignee
Individual
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0657979A1 publication Critical patent/EP0657979A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the invention relates to a device for generating a directed flow in air using the electric wind according to the preamble of claim 1.
  • the counter electrodes are grounded, so that the discharge electrodes are at a positive potential.
  • a device for generating a directed flow of a gaseous medium using the electric wind which are arranged a wire-shaped discharge electrode and at least two parallel to each other, arranged on one side of the discharge electrode and at the same distance from it, the nearest edge of which extends parallel to the wire-shaped discharge electrode, the discharge current being between 10 ⁇ 6 A / cm2 and 10 ⁇ 1 A / cm2.
  • a major disadvantage of this known solution lies in the fact that the known device generates relatively large amounts of ozone even at low air speeds, which is caused by the activation of the discharge electrode with a negative polarized high voltage. In addition, not only is the counter electrode negatively charged by the ions generated, but also the environment.
  • the counter electrodes have sharp edges on the side facing the discharge electrode, so that very high field strengths occur in this area, which also contribute to strong ozone development.
  • the aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a device of the type mentioned at the outset which is distinguished by a high degree of efficiency and in which the generation of ozone is minimized.
  • the proposed measures ensure that charging of the environment, e.g. of a housing surrounding the electrode arrangement, since only the counter electrodes are at a different high-voltage potential from the earth potential. This also results in a correspondingly high degree of efficiency.
  • the specified radius of curvature of the counterelectrodes in the regions facing the discharge electrodes ensures that the field strength does not reach extreme values at which there is greater ozone formation.
  • the high efficiency of the fan according to the invention also results in a corresponding reduction in ozone formation.
  • the fan according to the invention can move about 10m3 at a speed of 2msec ⁇ 1 to 100m3 at a speed of 0.5msec ⁇ 1 with 1Wh. Compared to the efficiency of the device according to EP-B1-29 421, this means an improvement in efficiency of about 10 times.
  • the features of claim 3 enable a very extensive separation of aerosols from the air flowing through the blower in the area of the counter electrodes.
  • a parallel branch is formed from the high-voltage source via the counterelectrodes to earth, the center connection of the bridge connected to earth and further to the high-voltage source, whereby the bridge is detuned and the comparison circuit controls the switch which interrupts the supply of the high-voltage source.
  • FIG. 1 shows a comparison of performance data of a blower according to the invention and mechanical blowers.
  • the air volume flow v in [m3 / h] is plotted on the left ordinate or the specific blower work in [Ws / m3] on the right ordinate and the blower speed in [msec ⁇ 1] on the abscissa. It can be seen that the gas electronic fan according to the invention is superior to a mechanical fan for speeds below 2 msecms1.
  • Discharge electrodes 1 made of electrically conductive wire are provided, which are protected against mechanical damage by auxiliary electrodes 2.
  • the discharge electrodes 1 and the respectively associated, likewise electrically conductive auxiliary electrodes 2 are connected to one another in an electrically conductive manner and connected to ground potential. It can also be provided that the discharge electrodes 1 and the associated auxiliary electrodes 2 are connected to the ground potential via a resistor 10 (FIG. 7), so that the electrodes mentioned are at a potential which is close to the ground potential.
  • Each discharge electrode 1 interacts with two counter electrodes 3, which are arranged at equal distances from the associated discharge electrodes 1, two counter electrodes 3 assigned to a discharge electrode 1 also at equal distances from a plane determined by a discharge electrode 1 and the auxiliary electrode 2 assigned to it are arranged. As a result, apart from the counter electrodes 3 on the outside, all counter electrodes 3 also interact with two discharge electrodes 1 each.
  • the diameter of the discharge electrodes 1 in the illustrated embodiment is approx. 100 ⁇ m, that of the auxiliary electrodes approx. 5 mm and that of the counter electrodes approx. 10 mm, the normal distance of the counter electrodes 3 from the discharge electrodes 1 being approx. 80 mm.
  • the counter electrodes 3 are at a negative potential, which is approximately 50 kV in the exemplary embodiment shown.
  • the discharge electrodes 1 ' are formed by symmetrical wing profiles or teardrop-shaped profiles, hereinafter referred to as symmetrical wing profiles, which have sharp trailing edges 4.
  • the auxiliary electrodes 2 provided in accordance with the embodiment according to FIG. 1 can be dispensed with here, since the wing profiles have sufficient mechanical stability and are largely insensitive to mechanical damage.
  • the counter electrodes 3 ' also have a symmetrical wing profile or a teardrop-shaped profile.
  • the counter electrodes 3 ' are arranged similarly to the counter electrodes 3 according to FIG. 2, ie at equal distances on both sides of the plane of symmetry of the cross section of each discharge electrode 1' and at the same normal distances from the discharge electrodes 1 '.
  • the discharge electrodes 1 'and thus also the counter electrodes 3' are arranged along an arc.
  • This arrangement not only focuses the air flow, but also prevents the air flow from being swirled behind the counter electrodes 3 '.
  • the discharge electrodes 1 ' are at ground potential or at a potential which is close to ground potential, e.g. when the discharge electrodes 1 'are connected to the ground potential via a resistor.
  • the discharge electrodes 1 ' are arranged in the cross-sectional center planes 16' indicated by dotted lines of the channels 16 running between two counter electrodes 3 '.
  • FIG. 4a shows a view of a discharge electrode 1 'and a counter electrode 3'. It can be seen from Fig. 4a that in the end regions 7, 7 'of the discharge electrode 1' is rounded, so that the sharp trailing edge 4 is missing in the end regions 7, 7 ', since these end regions have the discharge electrode 1' a smaller width has and thus the outflow area of the symmetrical wing profile is cut away.
  • FIG. 4b shows the arrangement of the discharge electrode 1 'and the counterelectrodes 3' in section, whereby it can also be seen that the mutually facing surfaces 5, 5a of the adjacent counterelectrodes 3 ', which have a symmetrical wing profile, run parallel to one another and the discharge electrode 1 'is arranged in the cross-sectional center plane 16' of the channel 16 delimited by the counter electrodes 3 '.
  • FIG. 5a shows a view of a discharge electrode 1 and a further embodiment of a counter electrode 3 ′′ of a blower according to the invention with a discharge electrode 1 formed by a wire and an associated auxiliary electrode 2, the discharge electrode being held on supports 22 held with the auxiliary electrode 2, that extend perpendicular to it.
  • one of the Discharge electrode 1 opposite plastic carrier 6 is provided, which has a cross section corresponding to a symmetrical wing profile or a teardrop-shaped profile and which carries a counter electrode 3 ′′, which is formed by a metal coating of the plastic carrier 6 on its rounded leading edge.
  • the sharp trailing edge of the plastic carrier 6 also has a metal coating 8, the two metal coatings ending in front of the rounded ends of the profiled plastic carrier 6 on the side.
  • the auxiliary electrode 2 which is at ground potential or a potential close to it, engages in an arc around the high voltage, e.g. -50kV, leading counter electrode 3 '' around. This also provides appropriate protection against accidental contact.
  • the metal coating 8 on the trailing edge of the plastic carrier 6 can be connected to earth potential via a high-resistance resistor.
  • the charging of the metal coating 8 can thereby be derived.
  • FIG. 5b shows a cross section through the electrode arrangement according to FIG. 5a. It can be seen that the metal coatings, one of which forms the counterelectrode 3 ′′ and the other (metal coating 8) covers the trailing edge and the region of the plastic carrier 6 which is close to it and which is provided with grooves 21 running through its length do not touch.
  • FIG. 6 shows an embodiment of a blower according to the invention in which plastic carriers 6 corresponding in cross section to a symmetrical airfoil are provided.
  • the plastic carriers 6 are provided with counter electrodes 3', such being only shown for a plastic carrier 6.
  • all plastic carriers 6 are of the same design and are provided with grooves 21.
  • the counter electrodes 3 ' are formed by a metal coating and connected to a negative high voltage potential of at least 30 kV.
  • the discharge electrodes 1 ' also have a cross-section which corresponds to a symmetrical wing profile and which is at ground potential or at a potential which is close to the ground potential.
  • the arrangement of the discharge electrodes 1 'and the counter electrodes corresponds to that according to FIGS. 3a, 3b.
  • the counter electrodes 3 ' are divided into groups which are connected to two different high-voltage units HV1 and HV2, not shown. These high-voltage units can be changed in their voltage values. If these high-voltage units change their voltage values independently of one another and with a different time sequence, the direction of flow of the air conveyed by the fan changes. The direction of flow of the blower can thus be changed without mechanically moving parts.
  • FIG. 6 also schematically shows two possibilities for arranging the counter electrodes 3 ′ or the electrically conductive coating 8 in the region of the trailing edge of the part 6.
  • the counterelectrode 3 ' can be formed by a sheet metal part which engages in corresponding recesses in the carrier 6 with folds 13, or else in the region of the leading edge of the carrier 6, which has a symmetrical wing profile in cross section, similar to a cross section through a drop, has a metal layer applied. This can e.g. done by spraying.
  • the metal coating 8 in the region of the trailing edge of the carrier 6 can be applied by inserting a corresponding molded part into a slot 14 in the carrier 6.
  • Another possibility is to produce a sheet-metal part with a V-shaped cross section, the free leg ends of which have bevels 15 which engage in corresponding grooves in the carrier 6 and are anchored therein.
  • FIG. 7 shows a gas-electronic fan according to the invention with an integrated electrostatic filter.
  • Plate-shaped electrodes 9 are inserted in the cross-sectional center planes 16 '(only indicated by dots in the uppermost channel 16) of the channels 16, which are delimited by the surfaces 5, 5a of the counter electrodes 3'.
  • These plate-shaped electrodes 9 in arranged the cross-sectional center planes discharge electrodes 1 ', the cross-section also corresponds to a symmetrical wing profile. From FIG. 7 it can further be seen that, as in all embodiments of a gas electronic fan according to the invention, all the discharge electrodes are essentially arranged in the cross-sectional center planes 16 'of the channels 16 delimited by adjacent counter electrodes.
  • the discharge electrodes 1 ′ are connected to one another in an electrically conductive manner and are connected to ground potential via a resistor 10.
  • this resistor 10 is not absolutely necessary and the discharge electrodes 1 'can also be connected directly to earth potential.
  • the counter electrodes 3 ' are also connected to one another and are at a negative high voltage potential HV1 of at least 30 kV.
  • the plate-shaped electrodes 9 are also connected to one another in an electrically conductive manner and are likewise connected to a negative high voltage potential HV2, which however differs from that of the counter electrodes 3 '.
  • the potential difference between the potential HV1 and HV2 should be selected so that there is a field strength of approximately 1 kV / mm in channel 16.
  • the long ion paths from the discharge electrode 1 'to the counter electrode 3' result in a high specific charge of the aerosols, which are deposited with high efficiency in the electric field between the plate-shaped electrodes 9 and the counter electrodes 3 '.
  • the air flowing through the channels 16 is not only accelerated but at the same time also cleaned by cutting off the aerosols.
  • FIG. 8 shows a protective circuit for a gas electronic fan according to the invention.
  • This has a high-voltage source 110a, 110b which can be supplied with low voltage, a transformer 110b being provided which, as is only indicated schematically, is connected to a phase P and a neutral conductor N of a network via a switch S and can be supplied with mains voltage.
  • This transformer 110b is connected to a high-voltage cascade 110a, which is connected on the output side to the counter electrodes 3.
  • the cascade 110a On the low voltage side, the cascade 110a is connected to a bridge R1, R2, R3, R4, which is further connected to the discharge electrodes 1 and the auxiliary electrodes 2.
  • the center connection M1 of the bridge branch R1, R2 is connected to ground potential and an input of a differential amplifier V and the center connection M2 of the bridge branch R3, R4 is connected to the second input of the differential amplifier V.
  • the differential amplifier V is connected to an electromagnetic trigger (not shown) of the switch S and triggers this as soon as the differential voltage between the two center connections M1, M2 exceeds a certain amount.
  • an electrically conductive body that is connected to earth potential is approaching, e.g. If a human hand holds the counter electrodes 3, a parallel branch is formed via the high voltage source 110a, 110b, the counter electrodes 3 earth potential, the center connection M1, the bridge branch R1, R2 and back to the high voltage source 110a, 110b, as a result of which the bridge R1, R2, R3 , R4 is detuned. If the approximation exceeds a certain dimension and thus also the detuning of the bridge, the differential amplifier V, which is expediently combined with a threshold switch, emits a signal and the trigger of the switch S opens the switch S, as a result of which the voltage supply to the electrodes 1 , 3 is interrupted.

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Abstract

A device for producing a directed flow in air having at least one discharge electrode and at least two opposing electrodes which are arranged at the same distance from said discharge electrode and whose envelope lines located closest to the discharge electrode run parallel to said discharge electrode, and the opposing electrodes, seen in cross-section, have a curvature which is curved in the convex direction and faces the discharge electrode, and the distance between the discharge electrodes (1, 1') and the opposing electrodes (3, 3'; 3'', 6) is at least 50 mm. In order to achieve high efficiency, it is provided that the discharge electrodes (1, 1') and the opposing electrodes (3, 3'; 3'', 6) are arranged offset with respect to one another and that the discharge electrodes (1, 1') are arranged approximately on the cross-sectional centre plane (16') between two opposing electrodes (3, 3'; 3'', 6), the discharge electrodes (1) being at earth potential and the opposing electrodes (3, 3'; 3'', 6) being at a negative potential of at least 30 kV, and the convex curvature, facing the discharge electrodes (1), of the cross-section of the opposing electrodes (3, 3'; 3'', 6) having a radius of at least 2 mm. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer gerichteten Strömung in Luft unter Ausnutzung des elektrischen Windes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for generating a directed flow in air using the electric wind according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung sind die Gegenelektroden geerdet, sodaß die Entladungselektroden an einem positiven Potential liegen.In a known device of this type, the counter electrodes are grounded, so that the discharge electrodes are at a positive potential.

Dadurch ergibt sich jedoch das Problem, daß, da nicht nur die Gegenelektroden geerdet sind, sondern auch die Umgebung derselben, wie z.B. ein das Gebläse umgebendes Gehäuse, die Feldlinien von den Entladungselektroden nicht ausschließlich zu den Gegenelektroden verlaufen, sondern sich auch in der Umgebung verteilen und diese aufgeladen wird. Abgesehen von dem dadurch verminderten Wirkungsgrad kommt es aufgrund der Entladungserscheinungen auch zu einer dadurch bedingten Geräuschentwicklung.However, this gives rise to the problem that since not only the counter electrodes are grounded, but also the vicinity thereof, e.g. a housing surrounding the fan, the field lines from the discharge electrodes do not run exclusively to the counter electrodes, but are also distributed in the environment and this is charged. Apart from the resulting reduced efficiency, the resulting noise also leads to noise.

Aus der EP PS 0029421 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer gerichteten Strömung eines gasförmigen Mediums unter Ausnutzung des elektrischen Windes bekannt, die eine drahtförmige Entladungselektrode und mindestens zwei parallel zueinander ausgerichtete, auf einer Seite der Entladungselektrode und im gleichen Abstand zu ihr befindliche Gegenelektroden angeordnet sind, deren jeweils nächstgelegene Kante sich parallel zur drahtförmigen Entladungselektrode erstreckt, wobei der Entladungsstrom zwischen 10⁻⁶ A/cm² und 10⁻¹ A/cm² beträgt.From EP PS 0029421 a device for generating a directed flow of a gaseous medium using the electric wind is known, which are arranged a wire-shaped discharge electrode and at least two parallel to each other, arranged on one side of the discharge electrode and at the same distance from it, the nearest edge of which extends parallel to the wire-shaped discharge electrode, the discharge current being between 10⁻⁶ A / cm² and 10⁻¹ A / cm².

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Lösung liegt in dem Umstand, daß die bekannte Vorrichtung bereits bei kleinen Geschwindigkeiten der Luft relativ große Mengen an Ozon erzeugt, die durch die Ansteuerung der Entladungselektrode mit negativ gepolter Hochspannung bedingt ist. Außerdem wird dabei nicht nur die Gegenelektrode durch die erzeugten Ionen negativ aufgeladen, sondern auch die Umgebung.A major disadvantage of this known solution lies in the fact that the known device generates relatively large amounts of ozone even at low air speeds, which is caused by the activation of the discharge electrode with a negative polarized high voltage. In addition, not only is the counter electrode negatively charged by the ions generated, but also the environment.

Bei dieser bekannten Lösung weisen die Gegenelektroden an der der Entladungselektrode zugewandten Seite scharfe Kanten auf, sodaß in diesem Bereich sehr hohe Feldstärken auftreten, die ebenfalls zu einer starken Ozonentwicklung beitragen.In this known solution, the counter electrodes have sharp edges on the side facing the discharge electrode, so that very high field strengths occur in this area, which also contribute to strong ozone development.

Außerdem ist im bekannten Falle ein mehrstufiger Aufbau des Gebläses vorgesehen, wobei in jeder einzelnen Stufe Ozon produziert wird.In addition, a multi-stage structure of the blower is provided in the known case, ozone being produced in each individual stage.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet und bei der die Erzeugung von Ozon minimiert ist.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a device of the type mentioned at the outset which is distinguished by a high degree of efficiency and in which the generation of ozone is minimized.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention, this is achieved in a device of the type mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird sichergestellt, daß eine Aufladung der Umgebung, z.B. eines die Elektrodenanordnung umgebenden Gehäuses, unterbleibt, da lediglich die Gegenelektroden auf einem vom Erdpotential unterschiedlichen Hochspannungspotential liegen. Dadurch ergibt sich auch ein entsprechend hoher Wirkungsgrad. Außerdem wird durch den angegebenen Krümmungsradius der Gegenelektroden in den den Entladungselektroden zugekehrten Bereichen sichergestellt, daß die Feldstärke keine extremen Werte erreicht, bei denen es zu einer stärkeren Ozonbildung kommt.The proposed measures ensure that charging of the environment, e.g. of a housing surrounding the electrode arrangement, since only the counter electrodes are at a different high-voltage potential from the earth potential. This also results in a correspondingly high degree of efficiency. In addition, the specified radius of curvature of the counterelectrodes in the regions facing the discharge electrodes ensures that the field strength does not reach extreme values at which there is greater ozone formation.

Dabei bedingt der hohe Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Gebläses ebenfalls eine entsprechende Reduzierung der Ozonbildung. So kann das erfindungsgemäße Gebläse mit 1Wh etwa 10m³ mit einer Geschwindigkeit von 2msec⁻¹ bis 100m³ mit einer Geschwindigkeit von 0,5msec⁻¹ bewegen. Dies bedeutet gegenüber dem Wirkungsgrad der Vorrichtung nach der EP-B1-29 421 eine Verbesserung des Wirkungsgrades um das ca. 10-fache.The high efficiency of the fan according to the invention also results in a corresponding reduction in ozone formation. Thus, the fan according to the invention can move about 10m³ at a speed of 2msec⁻¹ to 100m³ at a speed of 0.5msec⁻¹ with 1Wh. Compared to the efficiency of the device according to EP-B1-29 421, this means an improvement in efficiency of about 10 times.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil einer sehr strömungsgünstigen Führung der Luft im Bereich des Gebläses.The features of claim 2 result in the advantage of a very streamlined guidance of the air in the area of the fan.

Die Merkmale des Anspruches 3 ermöglichen eine sehr weitgehende Abscheidung von Aerosolen aus der das Gebläse durchströmenden Luft im Bereich der Gegenelektroden.The features of claim 3 enable a very extensive separation of aerosols from the air flowing through the blower in the area of the counter electrodes.

Um die Ausströmrichtung der Luft aus dem Gebläse variieren zu können, ohne dazu mechanische Leiteinrichtungen vorsehen zu müssen, können die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen werden.In order to be able to vary the outflow direction of the air from the blower without providing mechanical guiding devices must, the features of claim 4 can be provided.

Eine weitere Verbesserung der Führung des Luftstromes durch das Gebläse ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 6.A further improvement in the guidance of the air flow through the fan results from the features of claim 6.

Die Merkmale des Anspruches 7 ermöglichen eine Steuerung des Gebläses in Abhängigkeit von bestimmten Parametern.The features of claim 7 allow control of the fan depending on certain parameters.

Durch die Merkmale des Anspruches 11 ergibt sich der Vorteil einer besonders günstigen Führung der Strömung der Luft durch das Gebläse, wobei der Krümmungsradius der Anordnung der Gegenelektroden so gewählt werden kann, daß sich in ihrem Querschnitt gleichbleibende Kanäle zwischen den Gegenelektroden oder den diese aufnehmenden Trägern ergeben, auch wenn die Gegenelektroden einen einem symmetrischen Flügelprofil entsprechenden Querschnitt aufweisen.Due to the features of claim 11, there is the advantage of a particularly favorable guidance of the flow of air through the blower, the radius of curvature of the arrangement of the counter electrodes being able to be selected such that the cross sections of the channels between the counter electrodes or the carriers receiving them are constant , even if the counter electrodes have a cross section corresponding to a symmetrical wing profile.

Durch die Merkmale des Anspruches 15 ergibt sich der Vorteil, einer sehr einfach aufgebauten Sicherheitsschaltung, die bei Annäherung z.B. einer Hand eines Menschen an die Elektrodenanordnung eines erfindungsgemäßen gaselektronischen Gebläses sicher anspricht. Im Normalbetrieb bildet sich über die Hochspannungsquelle, Entladungselektrode(n), Luftstrecke, Gegenelektroden, Hochspannungsquelle ein Stromfluß aus, wobei kein Strom gegen Erde abfließt oder über Erde zufließt. Kommt es jedoch zu einer Annäherung eines mit Erdpotenial in Verbindung stehenden elektrisch leitenden Körpers, z.B. einer Hand, so bildet sich ein Parallelzweig von der Hochspannungsquelle über die Gegenelektroden zu Erde den mit Erde verbundenen Mittenanschluß der Brücke und weiter zur Hochspannungsquelle aus, wodurch die Brücke verstimmt wird und die Vergleichsschaltung den Schalter ansteuert, der die Versorgung der Hochspannungsquelle unterbricht. Dadurch ergibt sich ein Berührungsschutz, der sehr empfindlich eingestellt werden kann.Due to the features of claim 15, there is the advantage of a very simple safety circuit which, when approached, e.g. one hand of a person reliably responds to the electrode arrangement of a gas electronic blower according to the invention. In normal operation, a current flow forms via the high voltage source, discharge electrode (s), air gap, counter electrodes, high voltage source, with no current flowing to earth or flowing in via earth. However, if an electrically conductive body connected to earth potential comes closer, e.g. one hand, a parallel branch is formed from the high-voltage source via the counterelectrodes to earth, the center connection of the bridge connected to earth and further to the high-voltage source, whereby the bridge is detuned and the comparison circuit controls the switch which interrupts the supply of the high-voltage source. This results in protection against accidental contact, which can be set very sensitively.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

  • Fig. 1 ein Diagramm verschiedener Parameter eines erfindungsgemäßen Gebläses und von mechanischen Gebläsen,
  • Fig. 2 eine erfindungsgemäße Konfigurationen von Entladungselektroden, Hilfselektroden und Gegenelektroden,
  • Fig. 3a eine weitere Ausbildung eines erfindungsgemäßen gaselektronischen Gebläses,
  • Fig. 3b die Elektrodenanordnung des Gebläses nach der Fig. 3a in axonometrischer Darstellung,
  • Fig. 4a eine Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Entladungselektrode und einer Gegenelektrode
  • Fig. 4b einen Schnitt durch die Elektroden nach der Fig. 4a,
  • Fig. 5a eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Elektrodenanordnung mit einer Entladungselektrode, einer Hilfselektrode und einer Gegenelektrode
  • Fig. 5b einen Schnitt durch die Elektrodenanordnung nach der Fig. 5a,
  • Fig. 6 ein gaselektronisches Gebläse mit elektronisch gesteuertem Wechsel der Ausblasrichtung.
  • Fig. 7 zeigt ein gaselektronisches Gebläse, in das ein Elektrofilter integriert ist und
  • Fig. 8 schematisch eine Schutzschaltung für ein erfindungsgemäßes gaselektronisches Gebläse.
Further features and advantages of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. Show:
  • 1 is a diagram of various parameters of a blower according to the invention and of mechanical blowers,
  • 2 shows a configuration according to the invention of discharge electrodes, auxiliary electrodes and counter electrodes,
  • 3a shows a further embodiment of a gas electronic fan according to the invention,
  • 3b shows the electrode arrangement of the blower according to FIG. 3a in an axonometric view,
  • 4a is a view of a modified embodiment of a discharge electrode and a counter electrode
  • 4b shows a section through the electrodes according to FIG. 4a,
  • 5a shows a view of a further embodiment of an electrode arrangement with a discharge electrode, an auxiliary electrode and a counter electrode
  • 5b shows a section through the electrode arrangement according to FIG. 5a,
  • Fig. 6 is a gas electronic blower with electronically controlled change of the blow-out direction.
  • Fig. 7 shows a gas electronic blower, in which an electrostatic filter is integrated and
  • Fig. 8 schematically shows a protective circuit for a gas electronic fan according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt eine Gegenüberstellung von Leistungsdaten eines erfindungsgemäßen Gebläses und mechanischen Gebläsen.1 shows a comparison of performance data of a blower according to the invention and mechanical blowers.

Dabei ist der Luftvolumenstrom v in [m³/h] auf der linken Ordinate bzw. die spezifische Gebläsearbeit in [Ws/m³] auf der rechten Ordinate und die Gebläsegeschwindigkeit in [msec⁻¹] auf der Abszisse aufgetragenen. Man sieht, daß für Geschwindigkeiten unter 2msec⁻¹ das erfindungsgemäße gaselektronische Gebläse einem mechanischen Gebläse überlegen ist.The air volume flow v in [m³ / h] is plotted on the left ordinate or the specific blower work in [Ws / m³] on the right ordinate and the blower speed in [msec⁻¹] on the abscissa. It can be seen that the gas electronic fan according to the invention is superior to a mechanical fan for speeds below 2 msecms¹.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäβen Gebläses. Dabei sind aus elektrisch leitendem Draht hergestellte Entladungselektroden 1 vorgesehen, die durch Hilfselektroden 2 gegen mechanische Beschädigungen geschützt sind. Dabei sind die Entladungselektroden 1 und die jeweils zugehörigen, ebenfalls elektrisch leitenden Hilfselektroden 2 miteinander elektrisch leitend verbunden und an Erdpotential angeschlossen. Dabei kann auch vorgesehen sein, daß die Entladungselektroden 1 und die zugehörigen Hilfselektroden 2 über einen Widerstand 10 (Fig. 7) mit dem Erdpotential verbunden sind, sodaß die genannten Elektroden auf einem Potential liegen, das nahe dem Erdpotential liegt.2 shows a first embodiment of a blower according to the invention. Discharge electrodes 1 made of electrically conductive wire are provided, which are protected against mechanical damage by auxiliary electrodes 2. The discharge electrodes 1 and the respectively associated, likewise electrically conductive auxiliary electrodes 2 are connected to one another in an electrically conductive manner and connected to ground potential. It can also be provided that the discharge electrodes 1 and the associated auxiliary electrodes 2 are connected to the ground potential via a resistor 10 (FIG. 7), so that the electrodes mentioned are at a potential which is close to the ground potential.

Jede Entladungselektrode 1 wirkt mit zwei Gegenelektroden 3 zusammen, die in gleichen Abständen von den zugehörigen Entladungselektroden 1 angeordnet sind, wobei je zwei einer Entladungselektrode 1 zugeordnete Gegenelektroden 3 auch in gleichen Abständen von je einer durch eine Entladungeselektrode 1 und der dieser zugeordneten Hilfselektrode 2 bestimmten Ebene angeordnet sind. Dadurch wirken auch, abgesehen von den außen liegenden Gegenelektroden 3 alle Gegenelektroden 3 auch mit je zwei Entladungselektroden 1 zusammen.Each discharge electrode 1 interacts with two counter electrodes 3, which are arranged at equal distances from the associated discharge electrodes 1, two counter electrodes 3 assigned to a discharge electrode 1 also at equal distances from a plane determined by a discharge electrode 1 and the auxiliary electrode 2 assigned to it are arranged. As a result, apart from the counter electrodes 3 on the outside, all counter electrodes 3 also interact with two discharge electrodes 1 each.

Der Durchmesser der Entladungselektroden 1 beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 100µm, jener der Hilfselektroden ca. 5mm und jener der Gegenelektroden ca. 10mm, wobei der Normalabstand der Gegenelektroden 3 von den Entladungselektroden 1 ca. 80mm beträgt. Erfindungsgemäß liegen die Gegenelektroden 3 auf einem negativen Potential, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 50kV beträgt.The diameter of the discharge electrodes 1 in the illustrated embodiment is approx. 100 μm, that of the auxiliary electrodes approx. 5 mm and that of the counter electrodes approx. 10 mm, the normal distance of the counter electrodes 3 from the discharge electrodes 1 being approx. 80 mm. According to the invention, the counter electrodes 3 are at a negative potential, which is approximately 50 kV in the exemplary embodiment shown.

Durch das sich zwischen der, bzw. den Entladungselektrode(n) und den Gegenelektroden ausbildende elektrische Feld wird die umgebende Luft und Richtung der Pfeile 20 beschleunigt und strömt zwischen den Gegenelektroden 3 ab und zwischen den Entladungselektroden 1 zu.Due to the electric field forming between the discharge electrode (s) and the counter electrodes, the surrounding air and the direction of the arrows 20 are accelerated and flow between the counter electrodes 3 and between the discharge electrodes 1.

Die Fig. 3a und 3b zeigen eine weitere Ausführungsform eines gaselektronischen Gebläses nach der Erfindung. Bei diesem sind die Entladungselektroden 1' durch symmetrische Flügelprofile, bzw. tropfenförmige Profile, im weiteren als symmetrische Flügelprofile bezeichnet, gebildet, die scharfe Abströmkanten 4 aufweisen. Dabei kann auf die nach der Ausführungsform gemäß Fig. 1 vorgesehenen Hilfselektroden 2 verzichtet werden, da die Flügelprofile eine ausreichende mechanische Stabilität aufweisen und gegen mechanische Beschädigungen weitgehend unempfindlich sind.3a and 3b show a further embodiment of a gas electronic blower according to the invention. In this case, the discharge electrodes 1 'are formed by symmetrical wing profiles or teardrop-shaped profiles, hereinafter referred to as symmetrical wing profiles, which have sharp trailing edges 4. The auxiliary electrodes 2 provided in accordance with the embodiment according to FIG. 1 can be dispensed with here, since the wing profiles have sufficient mechanical stability and are largely insensitive to mechanical damage.

Die Gegenelektroden 3' weisen ebenfalls ein symmetrisches Flügelprofil bzw. ein tropfenförmiges Profil auf. Die Gegenelektroden 3' sind ähnlich den Gegenelektroden 3 nach der Fig. 2 angeordnet, d.h. in gleichen Abständen zu beiden Seiten der Symmetrieebene des Querschnittes einer jeden Entladungselektrode 1' und in gleichen Normalabständen von den Entladungselektroden 1'. Wie aus der Fig. 3a zu ersehen ist, sind die Entladungselektroden 1' und damit auch die Gegenelektroden 3' entlang eines Kreisbogens angeordnet. Dabei ist die Krümmung in Abhängigkeit von den Profilen der Gegenelektroden 3' gewählt, sodaß die zwischen den Gegenelektroden 3' verbleibenden Kanäle 16 im wesentlichen von parallel zueinander verlaufenden Flächen 5, 5a der durch symmetrische Flügelprofile gebildeten Gegenelektroden 3' begrenzt sind, wie dies hinter den Abströmkanten der beiden obersten Gegenelektroden angedeutet ist.The counter electrodes 3 'also have a symmetrical wing profile or a teardrop-shaped profile. The counter electrodes 3 'are arranged similarly to the counter electrodes 3 according to FIG. 2, ie at equal distances on both sides of the plane of symmetry of the cross section of each discharge electrode 1' and at the same normal distances from the discharge electrodes 1 '. As can be seen from FIG. 3a, the discharge electrodes 1 'and thus also the counter electrodes 3' are arranged along an arc. Here is the curvature as a function of the profiles of the counter electrodes 3 ', so that the channels 16 remaining between the counter electrodes 3' are essentially delimited by parallel surfaces 5, 5a of the counter electrodes 3 'formed by symmetrical wing profiles, as is behind the trailing edges of the top two Counter electrodes is indicated.

Durch diese Anordnung wird nicht nur eine Fokussierung der Luftströmung erreicht, sondern auch eine Verwirbelung der Luftströmung hinter den Gegenelektroden 3' vermieden.This arrangement not only focuses the air flow, but also prevents the air flow from being swirled behind the counter electrodes 3 '.

Die Entladungselektroden 1' liegen ebenso wie die Entladungselektroden 1 bei der Ausführungsform nach der Fig. 1, an Erdpotential oder an einem Potential, das nahe dem Erdpotential liegt, z.B. wenn die Entladungselektroden 1' über einen Widerstand mit dem Erdpotential verbunden sind. Dabei sind die Entladungselektroden 1' in der punktiert angedeuteten Querschnitts-Mittenebenen 16' der zwischen je zwei Gegenelektroden 3' verlaufenden Kanäle 16 angeordnet.The discharge electrodes 1 ', like the discharge electrodes 1 in the embodiment according to Fig. 1, are at ground potential or at a potential which is close to ground potential, e.g. when the discharge electrodes 1 'are connected to the ground potential via a resistor. The discharge electrodes 1 'are arranged in the cross-sectional center planes 16' indicated by dotted lines of the channels 16 running between two counter electrodes 3 '.

Die Fig. 4a zeigt eine Ansicht einer Entladungselektrode 1' und einer Gegenelektrode 3'. Dabei ist aus der Fig. 4a zu ersehen, daß in den Endbereichen 7, 7' der Entladungselektrode 1' diese ausgerundet ist, sodaß in den Endbereichen 7, 7' die scharfe Abströmkante 4 fehlt, da diese Endbereiche die Entladungselektrode 1' eine geringere Breite aufweist und somit der Abströmbereich des symmetrischen Flügelprofiles weggeschnitten ist.4a shows a view of a discharge electrode 1 'and a counter electrode 3'. It can be seen from Fig. 4a that in the end regions 7, 7 'of the discharge electrode 1' is rounded, so that the sharp trailing edge 4 is missing in the end regions 7, 7 ', since these end regions have the discharge electrode 1' a smaller width has and thus the outflow area of the symmetrical wing profile is cut away.

Die Fig. 4b zeigt die Anordnung der Entladungselektrode 1' und der Gegenelektroden 3' im Schnitt, wobei auch zu erkennen ist, daß die einander zugekehrten Flächen 5, 5a der benachbarten, ein symmetrisches Flügelprofil aufweisenden Gegenelektroden 3' parallel zueinander verlaufen und die Entladungselektrode 1' in der Querschnitts-Mittenebene 16' des von den Gegenelektroden 3' begrenzten Kanales 16 angeordnet ist.4b shows the arrangement of the discharge electrode 1 'and the counterelectrodes 3' in section, whereby it can also be seen that the mutually facing surfaces 5, 5a of the adjacent counterelectrodes 3 ', which have a symmetrical wing profile, run parallel to one another and the discharge electrode 1 'is arranged in the cross-sectional center plane 16' of the channel 16 delimited by the counter electrodes 3 '.

Die Fig. 5a zeigt eine Ansicht einer Entladungselektrode 1 und einer weiteren Ausführungsform einer Gegenelektrode 3'' eines erfindungsgemäßen Gebläses mit einer durch einen Draht gebildeten Entladungselektrode 1 und einer zugehörigen Hilfselektrode 2, wobei die Entladungselektrode an mit der Hilfselektrode 2 gehaltenen Trägern 22 gehalten ist, die sich senkrecht zu dieser erstrecken. Bei dieser Ausführungsform ist ein der Entladungselektrode 1 gegenüberliegender Kunststoffträger 6 vorgesehen, der einen einem symmetrischen Flügelprofil, bzw. einem tropfenförmigen Profil entsprechenden Querschnitt aufweist und der eine Gegenelektrode 3'' trägt, die durch eine Metallbeschichtung des Kunststoffträgers 6 an dessen abgerundeter Anströmkante gebildet ist. Weiters weist auch die scharfe Abströmkante des Kunststoffträgers 6 eine Metallbeschichtung 8 auf, wobei die beiden Metallbeschichtungen vor den seitlich, abgerundeten Enden des profilierten Kunststoffträgers 6 enden.5a shows a view of a discharge electrode 1 and a further embodiment of a counter electrode 3 ″ of a blower according to the invention with a discharge electrode 1 formed by a wire and an associated auxiliary electrode 2, the discharge electrode being held on supports 22 held with the auxiliary electrode 2, that extend perpendicular to it. In this embodiment, one of the Discharge electrode 1 opposite plastic carrier 6 is provided, which has a cross section corresponding to a symmetrical wing profile or a teardrop-shaped profile and which carries a counter electrode 3 ″, which is formed by a metal coating of the plastic carrier 6 on its rounded leading edge. Furthermore, the sharp trailing edge of the plastic carrier 6 also has a metal coating 8, the two metal coatings ending in front of the rounded ends of the profiled plastic carrier 6 on the side.

Die an Erdpotential oder einem nahe diesem gelegenen Potential liegende Hilfselektrode 2 greift bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 in einem Bogen um die Hochspannung, z.B. -50kV, führende Gegenelektrode 3'' herum. Dadurch ist auch ein entsprechender Berührungsschutz gegeben.In the embodiment according to FIG. 5, the auxiliary electrode 2, which is at ground potential or a potential close to it, engages in an arc around the high voltage, e.g. -50kV, leading counter electrode 3 '' around. This also provides appropriate protection against accidental contact.

Die Metallbeschichtung 8 an der Abströmkante des Kunststoffträgers 6 kann über einen hochohmigen Widerstand mit Erdpotential verbunden sein. Dadurch kann die Aufladung der Metallbeschichtung 8 abgeleitet werden. Außerdem besteht dann auch die Möglichkeit einen Sensor vorzusehen, der bei Annäherung, z.B. einer Hand eines Benutzers, ein Signal gibt, das die Spannungsversorgung des Gebläses unterbricht.The metal coating 8 on the trailing edge of the plastic carrier 6 can be connected to earth potential via a high-resistance resistor. The charging of the metal coating 8 can thereby be derived. In addition, there is also the option of providing a sensor that, when approaching, e.g. a hand from a user that gives a signal that cuts off the power supply to the blower.

Die Fig. 5b zeigt einen Querschnitt durch die Elektrodenanordnung nach der Fig. 5a. Dabei ist zu erkennen, daß die Metallbeschichtungen, von denen die eine die Gegenelektrode 3'' bildet und die andere (Metallbeschichtung 8) die Abströmkante und den dieser nahen Bereich des Kunststoffträgers 6 überdeckt, der mit über seine Länge durchgehenden Rillen 21 versehen ist, einander nicht berühren.FIG. 5b shows a cross section through the electrode arrangement according to FIG. 5a. It can be seen that the metal coatings, one of which forms the counterelectrode 3 ″ and the other (metal coating 8) covers the trailing edge and the region of the plastic carrier 6 which is close to it and which is provided with grooves 21 running through its length do not touch.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gebläses bei dem im Querschnitt einem symmetrischen Flügelprofil entsprechende Kunststoffträger 6 vorgesehen sind. An ihren konvex gekrümmten Anströmkanten, die den Entladungselektroden 1' gegenüberliegen, sind die Kunststoffträger 6 mit Gegenelektroden 3' versehen, wobei eine solche nur bei einem Kunststoffträger 6 dargestellt ist. Es sind jedoch alle Kunststoffträger 6 gleich ausgebildet und mit Rillen 21 versehen. Die Gegenelektroden 3' sind durch eine Metallbeschichtung gebildet und an einem negativen Hochspannungspotential von mindestens 30kV angeschlossen. Die Entladungselektroden 1' weisen ebenfalls einen Querschnitt auf, der einem symmetrischen Flügelprofil entspricht und das an Erdpotential liegt oder an einem Potential, das nahe dem Erdpotential ist.FIG. 6 shows an embodiment of a blower according to the invention in which plastic carriers 6 corresponding in cross section to a symmetrical airfoil are provided. At their convexly curved leading edges, which lie opposite the discharge electrodes 1 ', the plastic carriers 6 are provided with counter electrodes 3', such being only shown for a plastic carrier 6. However, all plastic carriers 6 are of the same design and are provided with grooves 21. The counter electrodes 3 'are formed by a metal coating and connected to a negative high voltage potential of at least 30 kV. The discharge electrodes 1 'also have a cross-section which corresponds to a symmetrical wing profile and which is at ground potential or at a potential which is close to the ground potential.

Die Anordnung der Entladungselektroden 1' und der Gegenelektroden entspricht jener nach der Fig. 3a, 3b. Allerdings sind nach der Fig. 6 die Gegenelektroden 3' in Gruppen unterteilt, die mit zwei verschiedenen, nicht dargestellten Hochspannungseinheiten HV1 und HV2 verbunden sind. Diese Hochspannungseinheiten sind in ihren Spannungswerten veränderbar. Ändern diese Hochspannungseinheiten unabhängig voneinander und mit verschiedener zeitlicher Abfolge ihre Spannungswerte, so ändert sich die Strömungsrichtung der durch das Gebläse geförderten Luft. Damit kann die Strömungsrichtung des Gebläses ohne mechanisch bewegte Teile verändert werden.The arrangement of the discharge electrodes 1 'and the counter electrodes corresponds to that according to FIGS. 3a, 3b. However, according to FIG. 6, the counter electrodes 3 'are divided into groups which are connected to two different high-voltage units HV1 and HV2, not shown. These high-voltage units can be changed in their voltage values. If these high-voltage units change their voltage values independently of one another and with a different time sequence, the direction of flow of the air conveyed by the fan changes. The direction of flow of the blower can thus be changed without mechanically moving parts.

In der Fig. 6 sind auch schematisch zwei Möglichkeiten der Anordnung der Gegenelektroden 3', bzw. der elektrisch leitenden Beschichtung 8 im Bereich der Abströmkante des Teiles 6 dargestellt.FIG. 6 also schematically shows two possibilities for arranging the counter electrodes 3 ′ or the electrically conductive coating 8 in the region of the trailing edge of the part 6.

Dabei kann die Gegenelektrode 3' durch einen Blechteil gebildet sein, der mit Abkantungen 13 in entsprechende Ausnehmungen des Trägers 6 eingreift, oder aber es wird im Bereich der Anströmkante des Trägers 6, der im Querschnitt ein symmetrisches Flügelprofil, ähnlich einem Querschnitt durch einen Tropfen, aufweist, eine Metallschicht aufgebracht. Dies kann z.B. durch Aufspritzen geschehen.The counterelectrode 3 'can be formed by a sheet metal part which engages in corresponding recesses in the carrier 6 with folds 13, or else in the region of the leading edge of the carrier 6, which has a symmetrical wing profile in cross section, similar to a cross section through a drop, has a metal layer applied. This can e.g. done by spraying.

Die Metallbeschichtung 8 im Bereich der Abströmkante des Trägers 6 kann, wie aus der Fig. 6 ersichtlich, durch Einschieben eines entsprechenden Formteiles in einen Schlitz 14 des Trägers 6 angebracht werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Herstellung eines im Querschnitt V-förmigen Blechteiles, dessen freie Schenkelenden Abkantungen 15 aufweisen, die in entsprechende Nuten des Trägers 6 eingreifen und in diesen verankert sind.As can be seen in FIG. 6, the metal coating 8 in the region of the trailing edge of the carrier 6 can be applied by inserting a corresponding molded part into a slot 14 in the carrier 6. Another possibility is to produce a sheet-metal part with a V-shaped cross section, the free leg ends of which have bevels 15 which engage in corresponding grooves in the carrier 6 and are anchored therein.

Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemäßes gaselektronisches Gebläse mit integriertem Elektrofilter. Dabei sind in den Querschnitts-Mittenebenen 16' (nur im obersten Kanal 16 punktiert angedeutet) der Kanäle 16, die von den Flächen 5, 5a der Gegenelektroden 3' begrenzt sind, plattenförmige Elektroden 9 eingeschoben. Dabei sind diese plattenförmigen Elektroden 9 in den Querschnitts-Mittenebenen Entladungselektroden 1' angeordnet, deren Querschnitt ebenfalls einem symmetrischen Flügelprofil entspricht. Aus der Fig. 7 ist weiters ersichtlich, daß, wie bei allen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen gaselektronischen Gebläses, alle Entladungselektroden im wesentlichen in den Querschnitts-Mittenebenen 16' der von benachbarten Gegenelektroden begrenzten Kanälen 16 angeordnet sind.7 shows a gas-electronic fan according to the invention with an integrated electrostatic filter. Plate-shaped electrodes 9 are inserted in the cross-sectional center planes 16 '(only indicated by dots in the uppermost channel 16) of the channels 16, which are delimited by the surfaces 5, 5a of the counter electrodes 3'. These plate-shaped electrodes 9 in arranged the cross-sectional center planes discharge electrodes 1 ', the cross-section also corresponds to a symmetrical wing profile. From FIG. 7 it can further be seen that, as in all embodiments of a gas electronic fan according to the invention, all the discharge electrodes are essentially arranged in the cross-sectional center planes 16 'of the channels 16 delimited by adjacent counter electrodes.

Die Entladungselektroden 1' sind bei der Ausführungsform nach der Fig. 7 miteinander elektrisch leitend verbunden und über einen Widerstand 10 mit Erdpotential verbunden. Dieser Widerstand 10 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich und es können die Entladungselektroden 1' auch direkt an Erdpotential liegen.In the embodiment according to FIG. 7, the discharge electrodes 1 ′ are connected to one another in an electrically conductive manner and are connected to ground potential via a resistor 10. However, this resistor 10 is not absolutely necessary and the discharge electrodes 1 'can also be connected directly to earth potential.

Die Gegenelektroden 3' sind ebenfalls miteinander verbunden und liegen an einem negativen Hochspannungspotential HV1 von mindestens 30kV. Die plattenförmigen Elektroden 9 sind ebenfalls miteinander elektrisch leitend verbunden und liegen ebenfalls an einem negativen Hochspannungspotential HV2, das sich jedoch von jenem der Gegenelektroden 3' unterscheidet. Dabei soll die Potentialdifferenz zwischen dem Potential HV1 und HV2 so gewählt werden, daß sich eine Feldstärke von ca. 1kV/mm im Kanal 16 ergibt.The counter electrodes 3 'are also connected to one another and are at a negative high voltage potential HV1 of at least 30 kV. The plate-shaped electrodes 9 are also connected to one another in an electrically conductive manner and are likewise connected to a negative high voltage potential HV2, which however differs from that of the counter electrodes 3 '. The potential difference between the potential HV1 and HV2 should be selected so that there is a field strength of approximately 1 kV / mm in channel 16.

Durch die langen Ionenwege von der Entladungselektrode 1' zur Gegenelektrode 3' ergibt sich eine hohe spezifische Aufladung der Aerosole, die im elektrischen Feld zwischen den plattenförmigen Elektroden 9 und den Gegenelektroden 3' mit hohem Wirkungsgrad abgeschieden werden. Dadurch wird die durch die Kanäle 16 strömende Luft nicht nur beschleunigt sondern gleichzeitig auch durch Abschneiden der Aerosole gereinigt.The long ion paths from the discharge electrode 1 'to the counter electrode 3' result in a high specific charge of the aerosols, which are deposited with high efficiency in the electric field between the plate-shaped electrodes 9 and the counter electrodes 3 '. As a result, the air flowing through the channels 16 is not only accelerated but at the same time also cleaned by cutting off the aerosols.

Die Fig. 8 zeigt eine Schutzschaltung für ein erfindungsgemäßes gaselektronisches Gebläse. Diese weist eine mit Niederspannung versorgbare Hochspannungsquelle 110a, 110b auf, wobei ein Transformator 110b vorgesehen ist, der über einen Schalter S, wie lediglich schematisch angedeutet ist, mit einer Phase P und einem Nulleiter N eines Netzes verbunden und mit Netzspannung versorgbar ist. Dieser Transformator 110b ist mit einer Hochspannungskaskade 110a verbunden, die ausgangsseitig mit den Gegenelektroden 3 verbunden ist.8 shows a protective circuit for a gas electronic fan according to the invention. This has a high-voltage source 110a, 110b which can be supplied with low voltage, a transformer 110b being provided which, as is only indicated schematically, is connected to a phase P and a neutral conductor N of a network via a switch S and can be supplied with mains voltage. This transformer 110b is connected to a high-voltage cascade 110a, which is connected on the output side to the counter electrodes 3.

Niederspannungsseitig ist die Kaskade 110a mit einer Brücke R1, R2, R3, R4 verbunden, die weiters mit den Entladungselektroden 1 und den Hilfselektroden 2 verbunden ist.On the low voltage side, the cascade 110a is connected to a bridge R1, R2, R3, R4, which is further connected to the discharge electrodes 1 and the auxiliary electrodes 2.

Der Mittenanschluß M1 des Brückenzweiges R1, R2 ist mit Erdpotenial und einen Eingang eines Differeszverstärkers V verbunden und der Mittenanschluß M2 des Brückenzweiges R3, R4 ist mit dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers V verbunden.The center connection M1 of the bridge branch R1, R2 is connected to ground potential and an input of a differential amplifier V and the center connection M2 of the bridge branch R3, R4 is connected to the second input of the differential amplifier V.

Der Differenzverstärker V ist mit einem nicht dargestellten elektromagnetischen Auslöser des Schalters S verbunden und löst diesen aus, sobald die Differenzspannung zwischen den beiden Mittenanschlüssen M1, M2 einen bestimmten Betrag übersteigt.The differential amplifier V is connected to an electromagnetic trigger (not shown) of the switch S and triggers this as soon as the differential voltage between the two center connections M1, M2 exceeds a certain amount.

Im Normalbetrieb ergibt sich der strichliert angedeutete Stromfluß i, bei dem die Brücke R1, R2, R3, R4 im Gleichgewicht ist und praktisch keine Potenialdifferenz zwischen den Mittenanschlüssen M1 und M2 herrscht, wobei praktisch alle von den Entladungselektroden 1 ausgesandten Ionen von den Gegenelektroden aufgefangen werden und kein Strom aus der Brücke zum Erdpotenial abfließt oder über dieses in die Brücke zufließt.In normal operation, the current flow i indicated by dashed lines results, in which the bridge R1, R2, R3, R4 is in equilibrium and there is practically no potential difference between the center connections M1 and M2, with practically all ions emitted by the discharge electrodes 1 being collected by the counter electrodes and no current flows from the bridge to earth potential or flows into the bridge via it.

Nähert sich jedoch ein elektrisch leitender und mit Erdpotenial verbundener Körper, z.B. eine Hand eines Menschen den Gegenelektroden 3, so bildet sich ein Parallelzweig über die Hochspannungsquelle 110a, 110b, die Gegenelektroden 3 Erdpotenial, den Mittenanschluß M1 den Brückenzweig R1, R2 und zurück zur Hochspannungsquelle 110a, 110b aus, wodurch die Brücke R1, R2, R3, R4 verstimmt wird. Übersteigt die Annäherung ein bestimmtes Maß und damit auch die Verstimmung der Brücke, so gibt der Differenzverstärker V, der zweckmäßigerweise mit einem Schwellwertschalter kombiniert ist, ein Signal ab und der Auslöser des Schalters S bewirkt ein Öffnen des Schalters S, wodurch die Spannungsversorgung der Elektroden 1, 3 unterbrochen wird.However, an electrically conductive body that is connected to earth potential is approaching, e.g. If a human hand holds the counter electrodes 3, a parallel branch is formed via the high voltage source 110a, 110b, the counter electrodes 3 earth potential, the center connection M1, the bridge branch R1, R2 and back to the high voltage source 110a, 110b, as a result of which the bridge R1, R2, R3 , R4 is detuned. If the approximation exceeds a certain dimension and thus also the detuning of the bridge, the differential amplifier V, which is expediently combined with a threshold switch, emits a signal and the trigger of the switch S opens the switch S, as a result of which the voltage supply to the electrodes 1 , 3 is interrupted.

Claims (15)

Vorrichtung zur Erzeugung einer gerichteten Strömung in Luft unter Ausnutzung des elektrischen Windes, wobei zur Bildung der Gasionen eine Entladungselektrode und nach Bedarf eine Hilfselektrode vorgesehen sind und der Entladungselektrode mindestens zwei parallel zueinander ausgerichtete, auf der der Hilfselektrode abgwandten Seite der Entladungselektrode und im gleichen Abstand von dieser Gegenelektroden angeordnet sind, deren der Entladungselektrode nächstgelegene Mantellinien parallel zur Entladungselektrode verlaufen und die Gegenelektroden, im Querschnitt gesehen, eine der Entladungselektrode zugekehrte konvex gekrümmte Abrundung aufweisen und der Abstand zwischen den Entladungselektroden (1, 1') und den Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) mindestens 50mm beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungselektroden (1, 1') und Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) gegeneinander versetzt angeordnet und die Entladungselektroden (1, 1') annähernd in der Mittelebene zwischen zwei Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) angeordnet sind, wobei die Entladungselektroden (1) auf Erdpotential oder einem gegenüber diesem nur wenig verschiedenen Potential liegen und die Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) auf einem negativen Potential von mindestens 30kV und die den Entladungselektroden (1) zugekehrte konvexe Krümmung des Querschnittes der Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) einen Radius von mindestens 2mm, vorzugsweise von mindestens 4mm aufweist.Device for generating a directional flow in air using the electric wind, wherein a discharge electrode and if necessary an auxiliary electrode are provided to form the gas ions, and the discharge electrode has at least two parallel aligned, on the side facing away from the auxiliary electrode and at the same distance from the auxiliary electrode these counter electrodes are arranged, the surface lines closest to the discharge electrode running parallel to the discharge electrode and the counter electrodes, viewed in cross section, having a convexly rounded fillet facing the discharge electrode and the distance between the discharge electrodes (1, 1 ') and the counter electrodes (3, 3'; 3 '', 6) is at least 50mm, characterized in that the discharge electrodes (1, 1 ') and counter electrodes (3, 3'; 3 '', 6) are arranged offset from one another and the discharge electrodes (1, 1 ') approximately in the middle plane between two opposites electrodes (3, 3 '; 3 '', 6) are arranged, the discharge electrodes (1) being at ground potential or a potential which differs only slightly from this and the counter electrodes (3, 3 ';3'', 6) are at a negative potential of at least 30 kV and the the convex curvature of the cross section of the counter electrodes (3, 3 ';3'', 6) facing the discharge electrodes (1) has a radius of at least 2 mm, preferably of at least 4 mm. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektroden (3') ein symmetrisches Flügelprofil aufweisen, deren konvex gekrümmte Vorderkante den Entladungselektroden (1) zugekehrt ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the counter electrodes (3 ') have a symmetrical wing profile, the convexly curved front edge of which faces the discharge electrodes (1). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem von zwei ein Flügelprofil aufweisenden Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) begrenzten Kanal (16) eine plattenförmige Elektrode (9) vorgesehen ist, die in der Mittenbene des Kanals (16) gehalten und mit einem Potential verbunden ist, das gegenüber jenem, an dem die Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) liegen, unterschiedlich ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a plate-shaped electrode (9) is provided in each of two channels (16) delimited by a wing profile having counter electrodes (3, 3 ';3'', 6), which is in the center plane of the Channel (16) held and with a potential is connected, which is different from that on which the counter electrodes (3, 3 ';3'', 6) are located. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei nebeneinanderliegende Gruppen von Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) an verschiedenen Hochspannungsquellen (HV1, HV2) liegen, die ihre Spannung gegeneinander unterschiedlich in einem Zeitmaß von Sekunden bis Minuten verändern.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least two adjacent groups of counter electrodes (3, 3 ';3'', 6) are connected to different high-voltage sources (HV1, HV2), which differ from one another in a time measure of Change seconds to minutes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) anliegende Hochspannung sehr deutliche, mindestens 10 % ihres absoluten Wertes betragende hochfrequente Wechselstromanteile aufweist.Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the high voltage applied to the counter electrodes (3, 3 ';3'', 6) has very clear high-frequency AC components which are at least 10% of their absolute value. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs- und die Entladungselektroden (2, 3) zu einem symmetrischen Flügelprofil zusammengefaßt sind, wobei die scharfen Abströmkanten (4) den Gegenelektroden (3'; 3'', 6) zugekehrt sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the auxiliary and the discharge electrodes (2, 3) are combined into a symmetrical wing profile, the sharp trailing edges (4) of the counter electrodes (3 ';3'', 6) are turned. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Entladungselektroden (1, 1') und gegebenenfalls an den Hilfselektroden (2) anliegende Spannung in Abhängigkeit von den Signalen eines Temperatur- oder Staubsensors geregelt ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the voltage applied to the discharge electrodes (1, 1 ') and optionally to the auxiliary electrodes (2) is regulated as a function of the signals from a temperature or dust sensor. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektroden (3, 3'; 3'', 6) durch eine elektrisch leitende Beschichtung oder einen Metallteil, z.B. einer Stahlfolie, gebildet ist, die auf einen Träger (6), der z.B. aus Kunststoff oder Keramik hergestellt ist, gebildet ist, wobei die elektrisch leitende Beschichtung oder der Metallteil im den Entladungselektroden (1, 1') zugekehrten Bereich angeordnet ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the counter electrodes (3, 3 ';3'', 6) is formed by an electrically conductive coating or a metal part, for example a steel foil, which is supported on a carrier (6), for example Plastic or ceramic is produced, is formed, the electrically conductive coating or the metal part being arranged in the region facing the discharge electrodes (1, 1 '). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei an einem elektrisch isolierenden Träger (6) angebrachten Gegenelektroden (3''), an diesem Träger (6) im von den Entladungselektroden (1, 1') abgekehrten Bereich eine weitere elektrisch leitende Beschichtung (8) angebracht ist.Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that, when counter-electrodes (3 '') are attached to an electrically insulating support (6), a further one is arranged on this support (6) in the area facing away from the discharge electrodes (1, 1 ') electrically conductive coating (8) is attached. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die längenspezifische Leistung der Entladungselektrode (1, 1') maximal 30 Watt pro Meter, vorzugsweise maximal 10 Watt pro Meter freier Elektrodendraht oder scharfe Abströmkante (4) der Entladungselektrode (1') beträgt.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the length-specific power of the discharge electrode (1, 1 ') is a maximum of 30 watts per meter, preferably a maximum of 10 watts per meter of free electrode wire or sharp trailing edge (4) of the discharge electrode (1') is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die flügelförmigen Entladungselektroden (1') und die dazugehörenden flügelförmigen Gegenelektroden (3'; 3'', 6) im Querschnitt gesehen, im wesentlichen entlang eines Kreisbogens angeordnet sind, wobei die Mittenebenen der Querschnitte der Elektroden (1', 3', 3'', 6) radial ausgerichtet sind.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the wing-shaped discharge electrodes (1 ') and the associated wing-shaped counterelectrodes (3'; 3 '', 6), viewed in cross-section, are arranged substantially along an arc, the center planes the cross sections of the electrodes (1 ', 3', 3 '', 6) are aligned radially. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektroden (3, 3', 3'') zumindest an der der bzw. den Entladungselektroden (1, 1') zugekehrten Seite eine Nickelbeschichtung oder eine Chrombeschichtung, oder eine Chrom-Nickelbeschichtung, oder eine Gold- oder Platinbeschichtung oder eine Kombination dieser Beschichtungen aufweisen.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the counter electrodes (3, 3 ', 3'') at least on the side facing the discharge electrode (s) (1, 1') have a nickel coating or a chrome coating, or a chrome -Nickel coating, or have a gold or platinum coating or a combination of these coatings. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die der bzw. den Entladungselektroden (1, 1') zugekehrten Bereiche der Gegenelektroden (3, 3', 3'') aus einer korrosionsfesten Legierung mit mindestens einem Hauptbestandteil aus den Elementen Ni, Cr, Co, Ta, W oder Zr hergestellt ist.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least the areas of the counterelectrodes (3, 3 ', 3'') facing the discharge electrode (s) (1, 1') are made of a corrosion-resistant alloy with at least one main component from the Elements Ni, Cr, Co, Ta, W or Zr is made. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektroden (3, 3', 3'') aus Zircaloy hergestellt sind.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the counter electrodes (3, 3 ', 3'') are made of Zircaloy. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der eine über eine Niederspannung versorgbare Hochspannungsquelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederspannungsseite der Hochspannungsquelle (110a, 110b) über eine Brückenschaltung (R1, R2, R3, R4) mit den Entladungselektroden (1, 1') verbunden ist und die Hochspannungsseite mit den Gegenelektroden (3, 3', 3''), wobei die beiden Mittenanschlüsse (M1, M2) der beiden Brückenzweige (R1, R2; R3, R4) mit einer Vergleichsschaltung, vorzugsweise einem Differenzverstärker (V) , verbunden sind, die, bzw. der einen Schalter (S) der Hochspannungsquelle (110a, 110b) steuert, und einer der beiden Mittenanschlüsse (M1) mit Erdpotential verbunden ist.Device according to one of Claims 1 to 14, in which a high-voltage source which can be supplied via a low voltage is provided, characterized in that the low-voltage side of the high-voltage source (110a, 110b) via a bridge circuit (R1, R2, R3, R4) with the discharge electrodes (1 , 1 ') and the high voltage side with the counter electrodes (3, 3', 3 ''), the two center connections (M1, M2) of the two bridge branches (R1, R2; R3, R4) with a comparison circuit, preferably one Differential amplifier (V) connected which controls a switch (S) of the high-voltage source (110a, 110b) and one of the two center connections (M1) is connected to ground potential.
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