MXPA04012882A - Acelerador electrostatico de fluidos para controlar el flujo de un fluido y metodo para el mismo. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para manipular un fluido incluye un dispositivo de descarga corona (602) y una fuente de abastecimiento de energia electrica (601) . El dispositivo de descarga corona (602) incluye al menos un electrodo de descarga corona (603) y al menos un electrodo colector (605) ubicado proximo a cada otro a fin de proporcionar una capacitancia total entre electrodos dentro de un intervalo conectada para suministrar una senal de energia electrica al electrodo de descarga corona y al electrodo colector (603, 605) a fin de causar que una corriente corona fluya entre los electrodos de descarga corona y colector (603, 605). Una amplitud de un componente alterno del voltaje de la senal de energia electrica generada no es mayor que una decima parte de una amplitud de un componente constante del voltaje de la senal de energia electrica. El componente alterno del voltaje es de una amplitud y frecuencia tales que una relacion de una amplitud del componente alterno de la armonica mas alta del voltaje, dividida entre una amplitud del componente constante del voltaje, es considerablemente menor que la relacion de una amplitud de la armonica mas alta del componente alterno de la corriente corona dividida entre una amplitud del componente constante de la corriente corona, es decir (Vca/Vcd) < (Ica/Icd).

Description

ACELERADOR' ELECTROSTÁTICO DE FLUIDOS PARA CONTROLAR EL FLUJO DE UN FLUIDO Y MÉTODO PARA EL MISMO CAMPO DE LA NVENCIÓN La invención se refiere a un método y dispositivo para la generación de descarga de corona y en particular a un método y dispositivos para la aceleración de un fluido a fin de proporcionar velocidad e impulso a fluidos, especialmente al aire, mediante el uso de iones y campos eléctricos para el movimiento y control de esos fluidos .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Cierto número de patentes (ver por ejemplo las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 4,210,847 de Shannon et al., y 4,231,766 de Spurgin) han reconocido el hecho de que la descarga de corona puede ser usada para generar iones y cargar partículas. Esos métodos son ampliamente usados en precipitadores electrostáticos y en generadores de electricidad eólicos como se describe en Applied Electrostatic Precipitation published by Chapman & Hall (1997) . El dispositivo de descarga de corona puede ser generado mediante la aplicación de un alto voltaje a pares de electrodos, por ejemplo un electrodo de descarga de corona y un electrodo atractor. En el mismo se genera una descarga de corona mediante la aplicación de una fuente de energía eléctrica de alto voltaje, a pares de electrodos. Los electrodos están configurados y dispuestos para generar un campo eléctrico no uniforme próximo a uno de los electrodos (llamado un electrodo de descarga de corona) a fin de generar una corona y una corriente de corona resultante, hacia un electrodo complementario cercano (llamado electrodo colector o atractor) . La geometría requerida para el electrodo de descarga de corona, requiere típicamente de una punta o borde agudo dirigido hacia la dirección del flujo de la corriente de corona, es decir orientada hacia el electrodo colector o atractor. De esta manera, al menos el electrodo de descarga de corona deberá ser pequeño o incluir puntas o bordes agudos para generar el gradiente de campo electrónico requerido, en la vecindad del electrodo. La descarga de corona toma lugar en un intervalo de voltaje comparativamente estrecho, entre un voltaje de inicio de descarga de corona, inferior, y un voltaje de disrupción (o chispa) mayor. Por debajo del voltaje de inicio de descarga de corona, no se emiten iones desde los electrodos de descarga de corona y por lo tanto no se genera aceleración del aire. Si por otra parte el voltaje aplicado se aproxima a un nivel de chispa o disrupción dieléctrica, pueden surgir chispas y arcos eléctricos que interrumpan el proceso de descarga de corona y creen sonidos desagradables de formación de arco eléctrico. De esta manera es generalmente ventajoso mantener un alto voltaje entre estos valores y, más especialmente, cerca pero ligeramente por debajo del nivel de chispa, en donde la aceleración del fluido alcanza el nivel más eficiente. Existe cierto número de patentes que abordan el problema de la generación de chispas en dispositivos electrostáticos. Por ejemplo, la patente, de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,061,961 de Baker describe un circuito para controlar el ciclo de trabajo de una fuente de alimentación de energía eléctrica de un precipitador electrostático de dos etapas. El circuito incluye un dispositivo interruptor conectado en serie con el devanado primario del transformador de alimentación de energía eléctrica y un circuito que funciona para controlar el dispositivo interruptor. Una red capacitiva, adaptada para monitorear la corriente en el devanado primario del transformador de alimentación de energía eléctrica, se proporciona para operar el circuito de control. Bajo condiciones de operación normales, es decir cuando la corriente en el devanado primario del transformador de alimentación de energía eléctrica se encuentra dentro de límites nominales, la red capacitiva opera el circuito de control para permitir que la corriente fluya a través del 4 devanado primario del transformador de alimentación de energía eléctrica. Sin embargo, al detectar un nivel de corriente primaria, incrementado, asociado con un transitorio de alto voltaje generado por la formación de arco eléctrico entre componentes del precipitador y reflejado desde el devanado secundario del transformador de alimentación de energía eléctrica, hacia el devanado primario del mismo, la red capacitiva opera el circuito de control. En respuesta, el circuito de control causa que el dispositivo interruptor inhiba el flujo de corriente a través del devanado primario del transformador, hasta que la condición de formación de arco eléctrico asociada con el transitorio de alto voltaje, sea extinguida o suprimida de alguna otra manera. Después de cierto intervalo de tiempo después de finalizar el transitorio de alto voltaje, el dispositivo interruptor restablece automáticamente la alimentación de energía eléctrica al devanado primario, reanudando con ello la operación normal de la fuente de alimentación de energía eléctrica del precipitador electrostático. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,156,885 de Baker et al., describe un circuito automático de protección contra sobrecargas de corriente, para fuentes de alimentación de energía eléctrica de precipitadores electrostáticos, que funciona después que se detecta una sobrecarga sostenida. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,335,414 de eber describe un corte automático de corriente con reajuste electrónico, para una fuente de alimentación de energía eléctrica de un depurador de aire de un precipitador electrostático. Un circuito de protección protege la fuente de alimentación de energía eléctrica utilizando un transformador ferrorresonante que tiene un devanado primario de energía eléctrica, un devanado secundario que proporciona un voltaje relativamente alto y un devanado terciario que proporciona un voltaje relativamente bajo. El circuito de protección opera para inhibir la operación de la fuente de alimentación de energía eléctrica en el caso de una sobrecarga en una celda ionizante o colectora, detectando un voltaje derivado del alto voltaje y comparando el voltaje detectado con una referencia fija. Cuando el voltaje detectado cae por debajo de un valor predeterminado, el flujo de corriente a través del devanado primario del transformador es inhibido por un período predeterminado. El flujo de corriente se restablece automáticamente y el circuito causará cíclicamente que la fuente de alimentación de energía eléctrica sea desconectada hasta que la falla haya sido eliminada. El voltaje de referencia es derivado a partir de un voltaje en el devanado terciario, que da por resultado una sensibilidad incrementada del circuito a las condiciones de sobrecarga de corta duración. Como es reconocido por la técnica anterior, cualquier aplicación de alto voltaje asume un riesgo de descarga eléctrica. Para algunas aplicaciones es deseable una descarga. Para muchas otras aplicaciones de alto voltaje una chispa es un evento no deseable el cual deberá ser evitado o prevenido . Esto es especialmente cierto para las aplicaciones en donde se mantiene alto voltaje cerca de un nivel de chispa, es decir un voltaje de disrupción dieléctrica. Los precipitadores electrostáticos, por ejemplo, funcionan con el nivel de voltaje más alto posible, de manera tal que se generan inevitablemente chispas. Los precipitadores electrostáticos mantienen típicamente una tasa de chispas de 50 a 100 chispas por minuto. Cuando ocurre una chispa, la salida de la fuente de alimentación de energía eléctrica cae usualmente hasta cero voltios y el funcionamiento se restablece únicamente después de transcurrir cierto período llamado el "tiempo de desionización" durante el cual el aire se descarga y se restablece una resistencia pre-chispa. Cada evento de chispa reduce la eficiencia total del dispositivo de alto voltaje y es una de las razones principales del deterioro y envejecimiento de los electrodos. La generación de chispa produce también un sonido desagradable que no es aceptable en muchos ambientes y aplicaciones asociadas, tales como en aceleradores electrostáticos de aire de uso casero, filtros y aparatos electrodomésticos . Además del ruido no deseado, creado por la generación de chispas, otras ineficiencias plagan la técnica anterior. Por ejemplo, pares de electrodos de descarga de corona y atractores, deberán ser configurados y dispuestos para producir una generación de campo eléctrico no uniforme, y al menos un electrodo, es decir el electrodo de descarga de corona, a menudo debe ser relativamente pequeño y/o incluir puntas o bordes agudos para proporcionar un gradiente de campo eléctrico apropiado en la vecindad del electrodo. Existen varias configuraciones conocidas, usadas para aplicar voltaje entre los electrodos, para generar eficientemente el campo eléctrico necesario para la producción de iones . La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,789,801 de Lee y las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 6,152,146 y 6,176,977 de Taylor, et al., describen la aplicación de una forma de onda de voltaje de impulsos a través de pares de electrodos, en donde la forma de onda tiene un ciclo de trabajo entre 10% y 100%. Estas patentes describen que esa generación de voltaje reduce la generación de ozono del dispositivo de descarga de corona resultante, en comparación con la aplicación de una energía eléctrica de corriente directa en estado estacionario. Sin importar el beneficio real de esa generación de voltaje para reducir la producción de ozono, la generación del flujo de aire es reducida substancialmente usando un ciclo de trabajo menor que 100%, mientras que el flujo de aire pulsátil, resultante, es considerado desagradable. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 6,200,539 de Sherman, et al., describe el uso de una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje y alta frecuencia, para generar un voltaje alterno con una frecuencia de aproximadamente 20 kHz . Esa generación de alto voltaje y alta frecuencia requiere de una fuente de alimentación de energía eléctrica voluminosa y relativamente cara, que incurre típicamente en grandes pérdidas de energía. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,814,135 de Weinberg describe una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que genera impulsos de voltaje muy angostos (es decir pronunciados y de corta duración) . Esa generación de voltaje puede generar únicamente un flujo de aire con un volumen y gasto relativamente bajos y no es apropiado para la aceleración o para producir movimiento en grandes flujos de aire . Las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 4,789,801 de Lee, 5,667,564 de einberg, 6,176,977 de Taylor, et al., y 4,643,745 de Sakakibara, et al., describen también dispositivos para el movimiento del aire que aceleran el aire usando un campo electrostático. La velocidad del aire conseguida en estos dispositivos es muy baja y no es práctica para aplicaciones comerciales o industriales. Las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Números 3,699,387 y 3,751,715 de Edwards describen el uso de múltiples etapas de Aceleradores Electrostáticos de Aire (EFA, por sus siglas en inglés) colocados en sucesión para incrementar el flujo de aire. Estos dispositivos usan una malla conductora como un electrodo atractor (colector) , y la malla separa electrodos de descarga de corona cercanos. La malla presenta una resistencia al aire significativa y menoscaba el flujo de aire previniendo con ello que el EFA logre flujos mayores deseados . Desafortunadamente, ninguno de estos dispositivos puede producir una cantidad de flujo de aire comercialmente viable. Proporcionar múltiples etapas de dispositivos convencionales para el movimiento del aire no puede proporcionar por sí solo una solución. Por ejemplo, cinco etapas en serie de aceleradores electrostáticos de fluidos, colocadas en sucesión, suministran un flujo de aire únicamente 17% mayor que una etapa individual. Ver, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,231,766 de Spurgin. De igual manera, la variación de la ubicación relativa de los electrodos unos con respecto a otros, proporciona únicamente una mejora limitada en el funcionamiento de los EFA y de la velocidad del fluido. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,812,711 reporta la generación de una velocidad de aire de únicamente de 0.5 m/s, muy por debajo de la esperada y disponible con los ventiladores y sopladores comerciales . Por consiguiente existe la necesidad de un acelerador electrostático de fluidos, práctico, que pueda producir flujos comercialmente útiles y que minimice los efectos no deseados y parásitos, tales como la generación de chispas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención incluye características enfocadas a un aparato para la generación de iones y a procesos para proporcionar una eficiencia mejorada, alto rendimiento, y efectos parásitos reducidos o nulos, tales como una generación de chispas y generación de ozono, reducidas . Se ha encontrado que los niveles de voltaje para el inicio de chispas no tienen un valor constante inclusive para el mismo juego de electrodos. Una chispa es un evento repentino que no puede ser predicho con gran certeza. La generación de chispas eléctricas es a menudo un evento no predecible que puede ser causado por múltiples razones, de las cuales muchas, si es que no la mayoría, son condiciones transitorias. El inicio de la generación de chispas tiende a variar con las condiciones del fluido (es decir el dieléctrico) , tales como humedad, temperatura, contaminación y otros. Para el mismo juego de electrodos, un voltaje de generación de chispas puede tener una variación en el margen de inicio, tan grande como de 10% o mayor. Los aparatos y aplicaciones de alto voltaje, conocidos en la técnica, típicamente se encargan de las chispas únicamente después de la creación de las chispas.

Si tienen que evitarse todas las chispas, un voltaje de operación debe mantenerse a un nivel comparativamente bajo.

El nivel de voltaje necesariamente reducido disminuye el flujo de aire y el rendimiento del dispositivo en dispositivos asociados tales como precipitadores y aceleradores electrostáticos de fluidos . Como se mencionó, las técnicas y dispositivos anteriores únicamente tratan un evento de chispa después del inicio de la chispa; no ha habido solución técnica comercialmente práctica para prevenir que ocurran ¦ las chispas. Proporcionar un mecanismo dinámico para evitar la generación de chispas (en vez que únicamente extinguir un arco eléctrico existente) manteniendo a la vez los niveles de voltaje dentro de un intervalo, probablemente para producir chispas, daría por resultado una operación más eficiente del dispositivo, a la vez que evitarla el sonido de la formación del arco eléctrico, que acompaña a las chispas . Una característica de la presente invención proporciona la generación de alto voltaje para dispositivos tales como, aunque no limitado a, sistemas de descarga de corona. La invención proporciona la capacidad de detectar el inicio de una chispa cierto tiempo antes de completar la disrupción dieléctrica y la descarga de chispas. Empleando una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje "no inercial" , una característica de la invención hace posible manejar la descarga eléctrica asociada con las chispas. De esta manera, se vuelve práctico emplear un nivel de alto voltaje que se encuentre substancialmente más cerca al nivel del inicio de las chispas, a la vez que prevenga la creación de las chispas. Características y aspectos de la invención se enfocan también al manejo de chispas, tal como en donde se requiera una eliminación absoluta de las chispas o en donde inclusive pueda no ser deseable . De conformidad con un aspecto de la invención, un dispositivo para el manejo de chispas incluye una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje y un detector configurado para monitorear un parámetro de una corriente eléctrica proporcionada a un dispositivo de carga. En respuesta al parámetro, se identifica una condición de pre-chispa. Un circuito interruptor es sensible a la identificación de la condición de pre-chispa, para controlar la corriente eléctrica proporcionada al dispositivo de carga. De conformidad con una característica de la invención, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje puede incluir una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje configurada para transformar una fuente de alimentación de energía eléctrica primaria a una alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, para suministrar la corriente eléctrica. De conformidad con otra característica de la invención, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje puede incluir un transformador de energía eléctrica elevador y una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que incluye un generador de impulsos de corriente alterna (c. a.) que tiene una salida conectada a un devanado primario del transformador de energía eléctrica elevador. Un circuito rectificador es conectado a un devanado secundario del transformador de energía eléctrica elevador para proporcionar la corriente eléctrica con un nivel de alto voltaje. De conformidad con otra característica de la invención, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje puede incluir una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que tenga un circuito de salida de baja inercia. De conformidad con otra característica de la invención, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje puede incluir un circuito de control que funcione para monitorear una corriente de la corriente eléctrica. En respuesta a la detección de una condición de pre-chispa, se reduce un voltaje de la corriente eléctrica hasta un nivel que no conduzca a la generación de chispas (por ejemplo, por debajo de un nivel de generación de chispas) . De conformidad con otra característica de la invención, un circuito de carga puede ser conectado a la fuente de energía eléctrica de alto voltaje, para recibir selectivamente una porción substancial de la corriente eléctrica, en respuesta a la identificación de la condición de pre-chispa. El circuito de carga puede ser, por ejemplo, un dispositivo eléctrico para disipar energía eléctrica (por ejemplo, un resistor que convierta la energía eléctrica en energía calorífica) o un dispositivo eléctrico para almacenar energía eléctrica (por ejemplo, un capacitor o un inductor) . El dispositivo de carga puede incluir además algún dispositivo operativo, tal como una etapa diferente de un dispositivo de descarga de corona, que incluya una pluralidad de electrodos configurados para recibir la corriente eléctrica para crear una descarga de corona. El dispositivo de descarga de corona puede ser de la forma de un dispositivo electrostático para la aceleración de aire, un depurador electrostático de aire y/o un precipitador electrostático. De conformidad con otra característica de la invención, el circuito interruptor puede incluir circuitos para suministrar energía eléctrica selectivamente a un dispositivo auxiliar además del dispositivo de carga primario alimentado por la fuente de alimentación de energía eléctrica. De esta manera, en el caso de que se detecte una chispa incipiente, al menos una porción de la energía eléctrica suministrada regularmente al dispositivo primario, puede ser desviada entonces al dispositivo auxiliar en respuesta a la identificación de la condición de pre-chispa, reduciendo con ello el voltaje en el dispositivo primario y evitando la generación de chispas. Uno o ambos de la carga primaria y de los dispositivos pueden ser dispositivos electrostáticos para el manejo de aire, configurados para acelerar un fluido bajo la influencia de una fuerza electrostática creada por una estructura de descarga de corona. De conformidad con otra característica de la invención, el detector puede ser sensible a un fenómeno que incluya un cambio en el nivel de corriente o forma de onda de la corriente, a un cambio en el nivel o forma de onda del voltaje, o eventos magnéticos, eléctricos u ópticos, asociados con una condición de pre-c ispa. De conformidad con otro aspecto de la invención, un método para el manejo de chispas puede incluir suministrar una corriente de alto voltaje a un dispositivo y monitorear la corriente de alto voltaje para detectar una condición de pre-chispa del dispositivo. La corriente de alto voltaje es controlada en respuesta a la condición de pre-chispa para controlar la aparición de un evento de chispa asociado con la condición de pre-chispa. De conformidad con otra característica de la invención, el paso de monitoreo puede incluir la detección de un pico de corriente en la corriente de alto voltaje. De conformidad con una característica de la invención, el paso de suministro de una corriente de alto voltaje puede incluir transformar una fuente de energía eléctrica, desde un nivel de voltaje primario hasta un nivel de voltaje secundario mayor que el nivel de voltaje primario. La energía eléctrica en el nivel de voltaje secundario puede ser rectificada después para suministrar la corriente de alto voltaje al dispositivo. Esto puede incluir reducir el voltaje de salida o el voltaje en el dispositivo, por ejemplo, el nivel de voltaje en los electrodos de descarga de corona, de un acelerador de aire por descarga de corona. El voltaje puede ser reducido hasta un nivel que no conduzca a la generación de chispas . El control puede conseguirse también ruteando al menos una porción de la corriente de alto voltaje hacia un dispositivo de carga auxiliar. El ruteo puede llevarse a cabo conmutando un resistor en un circuito de salida de una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que suministre la corriente de alto voltaje. De conformidad con otra característica de la invención, pasos adicionales pueden incluir introducir un fluido en un electrodo de descarga de corona, electrificar el electrodo de descarga de corona con la corriente de alto voltaje, generar una descarga de corona en el fluido, y acelerar el fluido bajo la influencia de la descarga de corona . De conformidad con otro aspecto de la invención, un acelerador electrostático de fluidos puede incluir un arreglo de electrodos de descarga de corona y de electrodos colectores, y una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, conectada eléctricamente al arreglo para suministrar una corriente de alto voltaje a los electrodos de descarga de corona. Un detector puede ser configurado para monitorear un nivel de corriente de la corriente de alto voltaje y, en respuesta, identificar una condición de pre-chispa. Un circuito interruptor puede responder a la identificación de la condición de pre-chispa para controlar la corriente de alto voltaje. De conformidad con una característica de la invención, el circuito interruptor puede ser configurado para inhibir la alimentación de la corriente de alto voltaje, a los electrodos de descarga de corona, por la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, en respuesta a la condición de pre-chispa. De conformidad con otra característica de la invención, el circuito interruptor puede incluir un resistor de descarga configurado para recibir al menos una porción de la corriente de alto voltaje en respuesta a la identificación de la condición de pre-chispa. Se ha encontrado que una chispa de descarga de corona es precedida por ciertos eventos eléctricos observables que indican la inminente ocurrencia de un evento de chispa y puede ser monitoreado para predecir cuando una disrupcion dieléctrica esté cerca de ocurrir. El indicador de una chispa puede ser un incremento en la corriente eléctrica, o cambio o variación en un campo magnético en la vecindad de la descarga de corona (por ejemplo, un incremento) u otras condiciones que puedan ser monitoreadas, dentro del circuito o en el entorno de los electrodos. Se ha determinado experimentalmente, en particular, que un evento de chispa se encuentra precedido típicamente por un incremento en la corriente de corona. Este incremento en la corriente toma lugar poco tiempo antes (es decir de 0.1 a 1.0 milisegundos) del evento de chispa. El incremento en la corriente puede ser de la forma de un pico de corriente de corta duración que aparezca de 0.1 a 1.0 milisegundos (ms) antes de la descarga eléctrica asociada. Este incremento es substancialmente independiente del cambio de voltaje. Para prevenir el evento de chispa es necesario detectar el evento de pico de corriente incipiente y reducir abruptamente el nivel de voltaje aplicado al electrodo de descarga de corona, o en el mismo, por debajo del nivel de chispa. Deberán satisfacerse dos condiciones para permitir ese manejo de la chispa. Primero, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje deberá poder reducir rápidamente el voltaje de salida antes de que ocurra el evento de chispa, es decir, dentro del período desde la detección del evento hasta el inicio del evento de chispa. Segundo, el dispositivo de descarga de corona deberá poder descargar y almacenar energía eléctrica, es decir descargarse antes de una chispa. El tiempo entre el incremento de la corriente de corona y la chispa es del orden de 0.1 a 1.0 ms . Por lo tanto, la energía eléctrica que es almacenada en el dispositivo de descarga de corona (incluyendo la fuente de alimentación de energía eléctrica y el arreglo de electrodos de descarga de corona que son alimentados) deberá poder disipar la energía almacenada en un período más corto, por ejemplo en un intervalo de sub-milisegundos . Además, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje deberá tener una propiedad de "baja inercia" (es decir, deberá poder cambiar rápidamente un nivel de voltaje en su salida) y circuitos para interrumpir la generación de voltaje, preferentemente en el intervalo de sub-milisegundos o microsegundos . Esa rápida reducción del voltaje es práctica usando una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje con interrupción de alta frecuencia en el intervalo de 100 kHz a 1 MHz que tenga poca energía almacenada y circuitos para reducir o cortar el voltaje de salida rápidamente. A fin de proporcionar esa capacidad, la fuente de alimentación de energía eléctrica deberá funcionar con una alta frecuencia de interrupción con un período de "apagado" (es decir el tiempo requerido para descontinuar una salida de energía eléctrica elevada) menor que el tiempo entre la detección del pico de corriente de corona y cualquier evento de pico resultante. Dado que las fuentes de alimentación de energía eléctrica de la tecnología de punta pueden trabajar a frecuencias de interrupción de hasta 1 MHz, especialmente una fuente de alimentación de energía eléctrica diseñada apropiadamente (por ejemplo, no inercial) pueden interrumpir la generación de energía eléctrica con el intervalo de sub-milisegundos necesario. Es decir, es posible cortar la alimentación de energía eléctrica y reducir significativamente el voltaje de salida hasta un nivel seguro, es decir hasta un nivel muy por debajo del inicio de una descarga eléctrica en la forma de una chispa. Existen diferentes técnicas para detectar un evento eléctrico que preceda a una chispa eléctrica. Un sensor de corriente eléctrica puede ser usado para medir un pico, o promedio, o RMS o cualquier otra magnitud o valor de la corriente de salida, así como la tasa de cambio de la corriente, es decir dl/dt. Alternativamente, se puede usar un sensor de voltaje para detectar un nivel de voltaje de la fuente de alimentación de voltaje o un nivel de voltaje de un componente de corriente alterna. Otro parámetro que puede ser monitoreado para identificar un evento de chispa inminente es una caída del voltaje de salida o, una primera derivada con respecto al tiempo del voltaje (es decir, dV/dt) de un componente de corriente alterna del voltaje de salida. Además es posible detectar una intensidad de campo eléctrico o magnético u otros cambios en la descarga de corona que precedan a una descarga eléctrica en la forma de una chispa. Una característica común de estas técnicas es que el incremento de los picos de corriente de corona no está acompañado por un incremento en el voltaje de salida o por una alteración substancial en la energía eléctrica. Se pueden emplear diferentes técnicas para reducir rápidamente el voltaje de salida generado por la fuente de alimentación de energía eléctrica. Un método preferido es apagar los transistores de potencia eléctrica, o SCRs, o cualesquiera otros componentes de interrupción, de la fuente de alimentación de energía eléctrica, que creen la energía eléctrica de corriente alterna de alta frecuencia en impulsos, proporcionada al devanado primario de un transformador elevador para interrumpir el proceso de generación de energía eléctrica. En este caso los componentes de interrupción se vuelven no operativos y no se genera o suministra energía eléctrica a la carga. Una desventaja de este enfoque es que la energía residual acumulada en los componentes de la fuente de alimentación de energía eléctrica, particularmente en las etapas de filtración de salida, tales como capacitores e inductores (incluyendo capacitancias dispersas e inductancias de fuga) deben ser liberadas en algún sitio, es decir descargadas en un sumidero de energía apropiado, típicamente "tierra" . Si no se encuentra presente algún mecanismo de descarga rápido, es probable que la energía residual almacenada por la fuente de alimentación de energía eléctrica, sea liberada hacia la carga, disminuyendo entonces la tasa con la cual disminuya (es decir, "caiga") el voltaje de salida. Alternativamente, una configuración y método preferidos "acortan" eléctricamente el devanado primario (es decir, interconectan las terminales del devanado) del (de los) componente (s) magnético (s) (transformador y/o inductor de devanados múltiples) para disipar cualquier energía almacenada, colapsando el campo magnético y asegurando con ello que no se transmita energía alguna a la carga. Otro enfoque más radical, acorta la salida de la fuente de alimentación de energía eléctrica hasta una resistencia con un valor comparativamente bajo. Esta resistencia deberá ser, no obstante, mucho mayor que la resistencia de la chispa, al mismo tiempo deberá ser menor que una resistencia operativa del dispositivo de descarga de corona, a la que se alimente energía eléctrica, como si apareciese en el momento inmediato que preceda a un evento de chispa. Por ejemplo, si un dispositivo de corona de alto voltaje (por ejemplo, un acelerador electrostático de fluidos) consume 1 mA de corriente, inmediatamente antes de la detección de una chispa, y una corriente de salida de la fuente de alimentación de energía eléctrica se encuentra limitada a 1A por un dispositivo limitador de corriente (por ejemplo, un resistor limitador de corriente en serie) durante un evento de chispa (u otra condición de cortocircuito) , una resistencia de "descarga" aplicada a través de la carga (es decir, entre los electrodos de descarga de corona y atractores, de un dispositivo de descarga de corona) deberá desarrollar más de 1 mA (es decir, deberá proporcionar una resistencia menor y conducir entonces más corriente que una corriente de carga en operación normal) pero menor que 1A (es decir, menor que la corriente en cortocircuito máxima limitada por la corriente) . Este resistor de descarga adicional puede ser conectado a la salida de una fuente de alimentación de energía eléctrica, mediante un relevador de tipo lámina de alto voltaje u otro componente interruptor o relevador de alta velocidad y alto voltaje (por ejemplo, SCR, transistor, etc.). La característica común y principal de la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, no inercial, es que puede interrumpir la generación de energía eléctrica en menos tiempo que el tiempo que transcurre desde el evento eléctrico que precede y que indica un evento de chispa incipiente y el momento en el que hubiese ocurrido la chispa en ausencia de cierta intervención, es decir, típicamente en un intervalo de sub-milisegundos o microsegundos . Otra característica importante de esa fuente de alimentación de energía eléctrica no inercial, es que cualquier energía residual que sea acumulada y almacenada en los componentes de la fuente de alimentación de energía eléctrica, no deberán ser substancialmente más lentos, o impedir de alguna otra manera, los procesos de descarga en la carga, por ejemplo en el dispositivo de descarga de corona. Por ejemplo, si el dispositivo de descarga de corona descarga su propia energía eléctrica en 50 microsegundos y el tiempo mínimo esperado para un evento de chispa es de 100 microsegundos, entonces la fuente de alimentación de energía eléctrica no deberá adicionar más de 50 microsegundos al tiempo de descarga, de manera tal que el tiempo de descarga real no exceda los 100 microsegundos. Por lo tanto, la fuente de alimentación de energía eléctrica, de alto voltaje, no deberá usar componentes de almacenamiento de energía eléctrica tales como capacitores o inductores que puedan descargar su energía en el dispositivo de descarga de corona después de que los componentes activos, tales como los transistores de potencia eléctrica, sean apagados. Para proporcionar esta capacidad y funcionalidad, cualquier transformador de alto 26 voltaje deberá tener una inductancia de fuga relativamente pequeña y ningún filtro capacitivo de salida o uno pequeño. Se ha descubierto que las topologías de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, convencionales, incluyendo los multiplicadores de voltaje y los inductores de retorno, no son generalmente apropiados para ese manejo o prevención de chispas . La presente invención aborda además una falla de la técnica anterior en reconocer o apreciar el hecho de que el proceso de generación de iones es más complicado que aplicar únicamente un voltaje a dos electrodos. En lugar de ello, los sistemas y métodos de la técnica anterior son incapaces de producir un flujo de aire substancial y, a la vez, limitar la producción de ozono. Los procesos relacionados con las descargas de corona tienen tres aspectos comunes. Un primer aspecto es la generación de iones en un medio fluido. Un segundo aspecto es la carga de las moléculas del fluido y partículas extrañas por los iones emitidos. Un tercer aspecto es la aceleración de las partículas cargadas hacia un electrodo opuesto (colector) (es decir, a lo largo de las líneas del campo eléctrico) . La aceleración del aire o de otro fluido, que es causada por los iones, depende tanto de la cantidad (es decir el número) de iones y de su capacidad para inducir una carga en las partículas del fluido próximo e impulsar entonces las partículas del fluido hacia un electrodo opuesto. Al mismo tiempo la generación de ozono es substancialmente proporcional a la energía eléctrica aplicada a los electrodos. Cuando los iones son introducidos en el fluido, estos tienden a unirse a las partículas y a las moléculas del fluido de carga neutra. Cada partícula puede aceptar únicamente una cantidad limitada de carga dependiendo del tamaño de una partícula en particular. De conformidad con la fórmula siguiente, la cantidad máxima de carga (llamada carga de saturación) puede ser expresada como : Qp = { (l+2X/dp)2 +[?/(1+2?/??)]*[(eG-1)/(eG+2)]*pe0??2?, en donde dp = tamaño de la partícula, er es la constante dieléctrica del material dieléctrico entre los pares de electrodos y e0 es la constante dieléctrica en el vacío. A partir de esta ecuación se deduce que cierto número de iones introducidos al fluido cargarán las moléculas cercanas y las partículas ambientales hasta cierto nivel máximo. Este número de iones representa un número de cargas que fluyen desde un electrodo hasta otro, y determina la corriente de corona que fluye entre los dos 28 electrodos . Una vez cargadas, las moléculas del fluido son atraídas hacia el electrodo colector opuesto en la dirección del campo eléctrico. Este espacio dirigido sobre el cual es ejercida una fuerza F, mueve las moléculas que tienen una carga Q la cual depende de la intensidad de campo eléctrico E, que a su vez es proporcional al voltaje aplicado a los electrodos: F = -Q * E.

Si un número máximo de iones es introducido al fluido por la corriente de corona y las cargas resultantes son aceleradas únicamente por el voltaje aplicado, se genera un flujo de aire substancial a la vez que se reduce substancialmente el consumo promedio de energía. Esto puede implementarse controlando cómo cambia el valor de la corriente de corona, desde un valor mínimo hasta un valor máximo, mientras el voltaje entre los electrodos permanece substancialmente constante . En otras palabras se ha encontrado que es benéfico minimizar una fluctuación periódica (o componente alterno) de alto voltaje, del voltaje de energía eléctrica aplicado a los electrodos (como una proporción del alto voltaje promedio aplicado) y mantener a la vez las fluctuaciones periódicas de corriente substancialmente altas e idealmente comparables con el promedio total o amplitud MS de la corriente . (Al menos que se mencione lo contrario o que sea implicado por el uso, tal como se usa en la presente, el término "fluctuaciones periódicas" y la frase "componente alterno" se refieren a un componente que varia con el tiempo, de una señal que incluye todas las formas de onda de señales que varían con el tiempo, tales como sinusoidales, cuadradas, aserradas, y regulares, compuestas, etc., y que incluyen además ambas formas de onda bidireccionales conocidas de otra forma como "corriente alterna" o "c.a." y formas de onda unidireccionales tales como la corriente directa de impulsos o "c. d." de impulsos". Además, al menos que el contexto lo indique de otra manera, adjetivos tales como "pequeño (a)", "grande", etc., usados junto con términos que incluyen, aunque no están limitados a, "fluctuación periódica", "componente de c.a.", "componente alterno", etc., describen la amplitud relativa o absoluta de un parámetro particular tal como el potencial (o "voltaje") de la señal y la tasa de flujo (o "corriente") de la señal) . Esa distinción entre las formas de onda del voltaje y la corriente, es posible en las tecnologías y dispositivos relacionados con la descarga de corona, debido al componente reactivo (capacitivo) del arreglo de electrodos de descarga de corona y atractores, para la generación de descarga de corona. El componente capacitivo da por resultado un componente alterno con voltaje de amplitud relativamente baja, que produce un componente alterno con corriente relativamente grande, correspondiente. Por ejemplo, en los dispositivos de descarga de corona es posible usar una fuente de alimentación de energía eléctrica que genere alto voltaje con pequeñas fluctuaciones periódicas. Estas fluctuaciones periódicas deberán ser de una frecuencia comparativamente alta "f" (es decir, mayores que 1 kHz) . Los electrodos (es decir, el electrodo de descarga de corona y el electrodo colector) están diseñados de manera tal que su capacitancia mutua C sea lo suficientemente alta para presentar una impedancia comparativamente baja Xc cuando se aplique un voltaje de alta frecuencia, como sigue: Xc = 1 2it fC Los electrodos representan o pueden ser vistos como una conexión en paralelo de la resistencia de corriente directa no reactiva y de la impedancia capacitiva de corriente alterna reactiva. La resistencia óhmica causa que la corriente de corona fluya desde un electrodo al otro. Esta amplitud de corriente es aproximadamente proporcional a la amplitud del voltaje aplicado y es substancialmente constante (c.d.). La impedancia capacitiva es la responsable de la porción de corriente alterna de la corriente entre los electrodos. Esta porción es proporcional a la amplitud del componente de corriente alterna del voltaje aplicado (las "fluctuaciones periódicas") e inversamente proporcional a la frecuencia del componente alterno del voltaje. Dependiendo de la amplitud del voltaje de la fluctuación periódica y su frecuencia, la amplitud del componente de corriente alterna de la corriente entre los electrodos, puede ser menor o mayor que el componente de corriente directa de la corriente. Se ha encontrado que una fuente de alimentación de energía eléctrica que pueda generar alto voltaje con pequeñas fluctuaciones periódicas de amplitud (es decir, un voltaje de corriente directa filtrado) pero que proporcione una corriente con un componente de corriente alterna relativamente grande (es decir, fluctuaciones periódicas de corriente de gran amplitud) a través de los electrodos, proporciona una generación de iones y aceleración del fluido, mejoradas, mientras que en el caso del aire, minimiza o reduce substancialmente la producción de ozono. De esta manera, las fluctuaciones periódicas de corriente, expresadas como una relación o fracción definida como la amplitud de un componente de corriente alterna de la corriente de corona divida entre la amplitud de un componente de corriente directa de la corriente de corona (es decir, Ic.a/Ic.d.) deberá ser considerablemente mayor (es decir, al menos 2 veces) que, y preferentemente al menos 10, 100 e, inclusive más preferentemente, 1000 veces, más grande que las fluctuaciones periódicas de voltaje, en donde las últimas se definen similarmente como la amplitud de la variación en el tiempo o del componente de corriente alterna del voltaje aplicado al electrodo de descarga de corona, dividida entre la amplitud del componente de corriente directa (es decir, Se ha encontrado adicionalmente que el funcionamiento óptimo del dispositivo de descarga de corona, se consigue cuando el voltaje de salida tiene un componente alterno de voltaje de pequeña amplitud, con relación a la amplitud del voltaje promedio y a la corriente a través de los electrodos y dieléctrico que intervenga, (es decir, el fluido que va a ser acelerado) es al menos 2, y más preferentemente 10 veces mayor (con relación al componente de corriente directa) que el componente alterno del voltaje (con relación al voltaje de corriente directa) es decir, la relación c.a/c.d., de la corriente, es mucho mayor en un factor de 2 , 10 o inclusive mayor, que la relación c.a./c.d. del voltaje aplicado. Es decir, es preferible generar un voltaje a través de los electrodos de descarga de corona, de manera tal que una corriente resultante satisfaga las siguientes relaciones: Vc . a. < < Vc . d. Y lea ~ Ic. d . Ó Vc . a/Vc . d. « lea / Ic .d. Ó Ve a < Vc . e e e a > Ic . d. ó RMS = VMEDIO S IRMS > IMEDIA Si se satisface alguno de los requerimientos anteriores, entonces el dispositivo de descarga de corona, resultante, consume menos potencia por pie cúbico de fluido movido y produce menos ozono (en el caso del aire) en comparación con una fuente de alimentación de energía eléctrica en donde las relaciones c.a. /c.d. de corriente y voltaje, sean aproximadamente iguales . Para satisfacer estos requerimientos, la fuente de alimentación de energía eléctrica y el dispositivo generador de corona deberán ser diseñados y configurados apropiadamente. En particular, la fuente de alimentación de energía eléctrica deberá generar una salida de alto voltaje que tenga fluctuaciones periódicas de frecuencia, únicamente mínimas, y al mismo tiempo, relativamente altas. El dispositivo generador de corona mismo deberá tener un valor predeterminado de la capacitancia dispersa o parásita de diseño, que proporcione un flujo de corriente de alta frecuencia, substancial, a través de los electrodos, es decir desde un electrodo al otro. Si la fuente de alimentación de energía eléctrica genera fluctuaciones periódicas de baja frecuencia, entonces Xc será relativamente grande y la amplitud del componente de corriente alterna no será comparable con la amplitud del componente de corriente directa, de la corriente. Si la fuente de alimentación de energía eléctrica no genera fluctuaciones periódicas o genera fluctuaciones periódicas muy pequeñas, entonces la corriente alterna no será comparable con la corriente directa. Si el dispositivo generador de corona (es decir, el arreglo de electrodos) tiene una capacitancia baja) incluyendo capacitancia parásita y/o dispersa, entre los electrodos) , entonces la corriente alterna nuevamente no será de amplitud comparable con la corriente directa. Si se instala una gran resistencia entre la fuente de alimentación de energía eléctrica y el arreglo de electrodos (ver, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,789,801 de Lee, figuras 1 y 2) , entonces la amplitud de las fluctuaciones periódicas de corriente alterna, serán descargadas (es decir, reducidas) y no serán de amplitud comparable a la del componente de corriente directa (es decir, constante) de la corriente. De esta forma, únicamente si se satisfacen ciertas condiciones, de manera tal que existan relaciones de voltaje y corriente, predeterminadas, el dispositivo generador de corona funcionará óptimamente para proporcionar suficiente flujo de aire, una eficiencia de operación mejorada, y niveles de ozono deseables. La fuente de alimentación de energía eléctrica resultante es también menos costosa. En particular, una fuente de alimentación de energía eléctrica que genere fluctuaciones periódicas no requiere de una filtración substancial de la salida, proporcionada de otra manera por un capacitor de alto voltaje relativamente caro y físicamente grande, conectado a la salida de la fuente de alimentación de energía eléctrica. Esto hace únicamente que la fuente de alimentación de energía eléctrica sea menos cara. Además, esa fuente de alimentación de energía eléctrica tiene menos "inercia" es decir, menos energía almacenada que tienda a amortiguar las variaciones en la amplitud en la salida, y que por lo tanto pueda cambiar rápidamente el voltaje de salida que en una fuente de alimentación de energía eléctrica de alta inercia, sin fluctuaciones periódicas o con fluctuaciones periódicas despreciables . La invención aborda además varias deficiencias en las limitaciones de la técnica anterior con respecto al flujo de airea y a la incapacidad general de lograr un rendimiento teórico óptimo. Una de estas deficiencias incluye los requerimientos de tamaño excesivo para dispositivos EFA de múltiples etapas, dado que las muchas etapas de un dispositivo EFA, colocadas en sucesión, requieren de una longitud substancial a lo largo de un ducto de aire (es decir, a lo largo de la dirección del flujo de aire) . Este ducto largo presenta además mayor resistencia al flujo de aire. Todavía surgen otros problemas cuando las etapas son colocadas unas cerca de otras . La separación reducida entre etapas puede producir una "corona posterior" entre un electrodo atractor de una etapa y un electrodo de descarga de corona, de una etapa próxima adyacente, lo cual da por resultado un flujo de aire invertido. Además, debido a la capacitancia eléctrica entre las etapas próximas, existe un flujo de corriente parásita entre las etapas próximas . Esta corriente es causada por fluctuaciones periódicas de alto voltaje, no sincrónicas, o impulsos de alto voltaje entre etapas próximas. Todavía otro problema se desarrolla al usar etapas grandes o múltiples, de manera tal que cada etapa (s) separada (s) (o grupos de etapas) está (n) provista (s) de su(s) propia (s) fuente (s) de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje (HVPS) . En este caso, el alto voltaje requerido para generar la descarga de corona puede conducir a un nivel inaceptable de chispas generadas entre los electrodos. Cuando se genera una chispa, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje debe cortarse completamente por cierto periodo requerido para la desionización y enfriamiento súbito de la chispa antes de reanudar la operación. A medida que se incrementa el número de electrodos, las chispas se generan más frecuentemente que con un juego de electrodos. Si una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje alimenta varios juegos de electrodos (es decir, varias etapas) entonces será necesario realizar el corte más frecuentemente para extinguir el número incrementado de chispas generadas. Eso conduce a un incremento indeseable en la interrupción de la energía eléctrica para el sistema como un todo. Para abordar este problema puede ser benéfico alimentar cada etapa desde su propia fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, dedicada. Sin embargo, el uso de fuentes de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, separadas, requiere que etapas consecutivas se encuentren separadas más ampliamente para evitar interacciones eléctricas no deseables, causadas por la capacitancia dispersa entre los electrodos de etapas próximas y para evitar la producción de una corona posterior.

La presente invención representa una solución innovadora al incremento del flujo de aire al separar poco las etapas del EFA y a la vez minimizar o evitar la introducción de los efectos no deseados . La invención implementa una combinación de geometrías de electrodos, la ubicación mutua y el voltaje eléctrico aplicado a los electrodos, para proporcionar un funcionamiento mejorado. De conformidad con una característica de la invención, una pluralidad de electrodos de descarga de corona y electrodos colectores, se encuentran ubicados en paralelo unos con respecto a otros, o extendiéndose entre planos perpendiculares, respectivos, con respecto a una dirección del flujo de aire. Todos los electrodos de las etapas próximas son paralelos unos a otros, y los electrodos del mismo tipo (es decir, los electrodos de descarga de corona o los electrodos colectores) se encuentran colocados en los mismos planos paralelos que son ortogonales a los planos en donde se encuentran localizados los electrodos del mismo tipo o los bordes de los electrodos. De conformidad con otra característica las etapas se encuentran cercanamente separadas para evitar o minimizar cualquier descarga de corona entre los electrodos de etapas próximas. Si la separación más cercana entre electrodos adyacentes es "a", la relación de diferencias de potencial (VI - V2) entre un voltaje VI aplicado al primer electrodo y un voltaje V2 aplicado al segundo electrodo más cercano, y la distancia entre los electrodos es una distancia normalizada "aN" , entonces aN = (VI - V2)/a. La distancia normalizada entre el alambre de descarga de corona de una etapa hasta la parte más cercana de la etapa próxima, deberá exceder el voltaje de inicio de la descarga de corona, aplicado entre estos electrodos, que en la práctica significa que no deberá ser menor que de 1.2 a 2.0 veces la distancia normalizada desde la descarga de corona hasta el (los) electrodo (s) atractor(es) correspondiente (s) asociado (s) (es decir, el (los) más cercano (s) ) a fin de prevenir la creación de una corona posterior. Finalmente, los voltajes aplicados a las etapas próximas deberán estar sincronizadas y en fases sincronizadas. Es decir, los componentes de corriente alterna del voltaje aplicados a los electrodos de etapas próximas deberán elevarse y caer simult neamente y tener substancialmente la misma forma de onda y magnitud y/o amplitud. La presente invención incrementa la densidad del electrodo del EFA (típicamente medida en etapas por longitud unitaria) y elimina o reduce significativamente las corrientes dispersas entre los electrodos. Al mismo tiempo la invención elimina la descarga de corona entre los electrodos de etapas próximas (por ejemplo la corona posterior) . Esto se consigue en parte suministrando energía eléctrica a las etapas próximas del EFA, substancialmente con la misma forma de onda del voltaje, es decir los potenciales de los electrodos próximos tienen los mismos componentes alternos o componentes alternos muy similares, a fin de eliminar o reducir cualquier voltaje diferencial de corriente alterna entre etapas. Operando en esa manera sincronizada entre etapas, las diferencias del potencial eléctrico entre electrodos próximos, de componentes adyacentes del EFA, permanecen constantes y cualquier corriente dispersa resultante, de un electrodo a otro, es minimizada o evitada completamente. La sincronización puede ser implementada mediante diferentes medios, pero en la forma más fácil suministrando energía eléctrica a los componentes próximos del EPA, con voltajes sincrónicos y en fase sincronizada, de las fuentes de alimentación de energía eléctrica correspondientes, o con fuentes de alimentación de energía eléctrica sincronizadas, a fin de proporcionar componentes de corriente alterna de amplitudes similares, de los voltajes aplicados respectivos. Esto se puede conseguir con la misma fuente de alimentación de energía eléctrica conectada a los componentes próximos del EFA o con fuentes de alimentación de energía eléctrica diferentes, preferentemente igualadas, que produzcan un componente de corriente alterna sincrónico y en fase sincronizada, del voltaje aplicado. La invención aborda además otras deficiencias en las limitaciones de la técnica anterior con respecto al flujo de aire y en la incapacidad general para conseguir un rendimiento teórico óptimo. Otras de estas deficiencias incluyen la capacidad limitada de producir un flujo de fluido substancial apropiado, para el uso comercial. Todavía otra deficiencia es la necesidad de estructuras de electrodos grandes (diferentes a los electrodos de descarga de corona) para evitar generar un campo eléctrico de alta intensidad. El uso de electrodos físicamente grandes incrementa además la resistencia del flujo de fluido y limita la capacidad y eficiencia del EFA. Aún otro problema surge cuando un EFA opera cerca de la capacidad máxima o a la capacidad máxima, es decir cuando se aplica un voltaje máximo y se consume un máximo de energía eléctrica. En este caso el voltaje de operación aplicado se mantiene característicamente cerca de un voltaje de disrupción eléctrica, de manera tal que pueden resultar eventos eléctricos no deseables, tales como la generación de chispas y/o la formación de arco eléctrico. Aún una desventaja adicional puede resultar si se realiza un contacto no pretendido con uno de los electrodos, produciendo potencialmente un flujo de corriente substancial a través de una persona, lo cual es desagradable y a menudo peligroso. Aún ' surge otro problema con el uso de alambres delgados empleados típicamente como electrodos de corona. Esos alambres deben ser relativamente delgados (usualmente de aproximadamente 0.010 cm (0.004 plg) de diámetro) y son frágiles y por lo tanto difíciles de limpiar o manejar de alguna otra manera. Aún surge otro problema cuando es necesario o deseable un flujo de fluido más poderoso (por ejemplo, mayores tasas de flujo de fluido) . Los arreglos de múltiples etapas convencionales dan por resultado una densidad del electrodo relativamente baja (y por lo tanto una potencia máxima asequible insuficiente) dado que los electrodos de descarga de corona deben ser localizados a una distancia mínima uno del otro a fin de evitar la interferencia mutua con sus campos eléctricos respectivos. El requerimiento de la separación incrementa el volumen y limita la densidad en el electrodo. Una característica de la presente invención proporciona una solución innovadora para incrementar el flujo de fluido usando una geometría de electrodo innovadora y una localización mutua de los electrodos, optimizada (es decir la geometría entre electrodos) mediante el uso de un material de alta resistencia en la construcción y fabricación de los electrodos aceleradores.

De conformidad con una característica de la invención, una pluralidad de electrodos de descarga de corona y electrodos aceleradores se encuentran colocados unos paralelos a otros, y algunos de los electrodos se extienden entre planos respectivos perpendiculares a una dirección del flujo de aire. Los electrodos de descarga de corona están hechos de un material eléctricamente conductor, tal como metal o una cerámica conductora. Los electrodos de descarga de corona pueden ser de la forma de alambre delgados, cuchillas o tiras. Deberá observarse que una descarga de corona se presenta en un área estrecha del electrodo de descarga de corona, y estas áreas estrechas son denominadas en la presente como "bordes ionizantes" . Estos bordes se encuentran generalmente localizados en un lado ubicado corriente abajo del electrodo de descarga de corona, con respecto a una dirección del flujo del fluido, deseada. Los electrodos (por ejemplo electrodos aceleradores) son de la forma de barras o tiras delgadas que se extienden en una dirección primaria del flujo de fluido. Generalmente el número de electrodos de descarga de corona es igual al número de los electrodos aceleradores + 1. Es decir, cada electrodo de descarga de corona se encuentra localizado opuesto y paralelo a uno o dos electrodos aceleradores adyacentes. Los electrodos aceleradores están hechos de un material de alta resistencia que proporciona una ruta de alta resistencia, es decir están hechos de un material de alta resistividad que conduce fácilmente una corriente de corona sin incurrir en una caída de voltaje significativa a través del electrodo. Por ejemplo, los electrodos aceleradores están hechos de un material con una resistencia relativamente alta, tal como un plástico rellenado de carbono, silicio, arseniuro de galio, fosfuro de indio, nitruro de boro, carburo de silicio, seleniuro de cadmio, etc. Estos materiales tendrán típicamente una resistividad específica p en el intervalo de 103 a 109 ¾ O-cm y, preferentemente entre 105 y 108 ^O-at?, con un intervalo mas preferido entre 106 y 107 'O-?p?.) . Al mismo tiempo, se selecciona una geometría del electrodo de manera tal que un evento o perturbación local, tal como la generación de chispas o arco eléctrico, pueda ser terminada sin un incremento significativo en la corriente o sin que se genere un sonido. La presente invención incrementa la densidad del electrodo del EFA (típicamente medida en 'longitud del electrodo' por volumen) y reduce significativamente la resistencia aerodinámica del fluido causada por el electrodo, relacionada por el espesor físico del electrodo. Una ventaja adicional de la presente invención es que proporciona un funcionamiento virtualmente libre de chispas, sin importar qué tan cerca un voltaje de operación aplicado a los electrodos, se aproxime a un limite de disrupción dieléctrica, eléctrica. Aún una ventaja adicional de la presente invención es la provisión de una forma más robusta para el electrodo de descarga de corona, que hace que el electrodo sea más fuerte y confiable. El diseño del electrodo hace posible fabricar un EFA "libre de problemas", por ejemplo uno que no presente un peligro de seguridad si se toca por descuido. Todavía otra ventaja de la presente invención es el uso de electrodos que usan otros materiales en vez que materiales sólidos, para proporcionar una descarga de corona. Por ejemplo, un fluido conductor puede ser empleado eficientemente para la emisión de descarga de corona, soportando mayores capacidades para el manejo de la energía eléctrica, y por lo tanto una velocidad del fluido incrementada. Además, el fluido puede alterar los procesos electroquímicos en la vecindad de la hoja de descarga de corona y generar, por ejemplo, menos ozono (en el caso del aire) que el que podría ser generado mediante un material sólido para descarga de corona o causar la alteración química del fluido que pase (para la destrucción instantánea de gases peligrosos) .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama de circuito esquemático, de una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje (HVPS) con un circuito de salida de baja inercia, que puede ser controlado para reducir rápidamente un nivel de salida del voltaje hasta un nivel en cierto margen por abajo del nivel de inicio de una disrupción dieléctrica, que produzca también un voltaje de corriente directa de gran amplitud, que tenga fluctuaciones periódicas de voltaje con frecuencia y amplitud bajas; La figura 2 es un diagrama de circuito esquemático, de otra fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, configurada para prevenir un evento de chispa en un dispositivo de alto voltaje tal como un aparato de descarga de corona; La figura 3 es un diagrama de circuito esquemático, de otra fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, configurada para prevenir la ocurrencia de un evento de chispa en un dispositivo de alto voltaje; La figura 4 es un diagrama de circuito esquemático, de una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, configurada para prevenir una ocurrencia de un evento de chispa en un dispositivo de alto voltaje; La figura 5 es una exploración de osciloscopio, de una corriente de corona de salida y de un voltaje de salida de un electrodo de descarga de corona, de un acelerador electrostático de fluidos, que recibe energía eléctrica de una HVPS configurada para disipar y evitar eventos de chispa; La figura 6 es un diagrama de una HVPS conectada para suministrar energía eléctrica de alto voltaje a un dispositivo electrostático; La figura 7A es un diagrama esquemático de una fuente de alimentación de energía eléctrica que produce un voltaje de corriente directa y una corriente directa y alterna; La figura 7B es una forma de onda de una salida de una fuente de alimentación de energía eléctrica, que representa separadamente las amplitudes de voltaje y corriente con respecto al tiempo; La figura 8? es un diagrama esquemático de un dispositivo de descarga de corona que tiene una capacitancia insuficiente entre electrodos para (i) optimizar el flujo de aire, (ii) reducir el consumo de energía eléctrica y/o (iii) minimizar la producción de ozono; La figura 8B es un diagrama esquemático de un dispositivo de descarga de corona optimizado para beneficiarse de, y cooperar con, una fuente de alimentación de energía eléctrica, tal como la que se representa en la figura 1 ; La figura 9 es una exploración de osciloscopio, de un alto voltaje aplicado a un dispositivo de descarga de corona y la corriente de corona resultante; La figura 10A es un diagrama esquemático de un ensamble acelerador electrostático de fluidos (EFA) con una sola fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, que alimenta etapas de descarga de corona adyacentes ; La figura 10B es un diagrama esquemático de un ensamble de EFA con un par de fuentes de alimentación de energía eléctrica sincronizadas, que alimentan etapas de descarga de corona adyacentes, respectivas; La figura 11A es un diagrama de temporización de voltajes y corrientes entre electrodos de etapas EFA próximas, sin un componente de voltaje diferencial de corriente alterna entre las etapas ; La figura 11B es un diagrama de temporización y voltajes y corrientes entre electrodos de etapas próximas de un EFA, en donde existe una fluctuación periódica de voltaje pequeña, entre etapas ,- la figura 12 es un diagrama esquemático de una unidad de alimentación de energía eléctrica, que incluye un par de subensambles de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, que tienen voltajes de salida sincronizados ; La figura 13A es una vista superior en planta, esquemática, de un ensamble de EFA de dos etapas, que implementa una geometría de colocación del primer electrodo; La figura 13B es una vista superior en planta, esquemática, de un ensamble de EFA de dos etapas, que implementa una geometría de colocación de un segundo electrodo; La figura 14 es un diagrama esquemático de un ensamble de EFA con electrodos de descarga de corona formados como alambres delgados que se encuentran separados de electrodos aceleradores de alta resistencia, eléctricamente opuestos ,- La figura 15 es un diagrama esquemático de un ensamble de EFA con electrodos de descarga de corona formados como alambres y electrodos aceleradores formados como barras de alta resistencia, las últimas con porciones conductoras totalmente encapsuladas dentro de un revestimiento exterior; La figura 16 es un diagrama esquemático de un ensamble de EFA con electrodos de descarga de corona formados como alambres y electrodos aceleradores formados como barras de alta resistencia, con segmentos adyacentes de conductividad variable o escalonada, a lo largo de un ancho del electrodo acelerador; La figura 17 es un diagrama esquemático de un ensamble de EFA con electrodos de descarga de corona con la forma de delgadas tiras localizadas entre electrodos aceleradores de alta resistencia y eléctricamente opuestos ; La figura 18A es un diagrama que representa una distribución de la corriente de corona, en un fluido y dentro de un cuerpo de un electrodo acelerador correspondiente; La figura 18B es un diagrama que representa una ruta de una corriente eléctrica producida como el resultado de un evento de chispa o de arco eléctrico; La figura 19 es una vista esquemática de un electrodo acelerador en forma de peine; y La figura 20 es una vista esquemática de electrodos de descarga de corona de tipo gota, huecos, rellenos de un fluido conductor e insertados entre electrodos aceleradores de alta resistencia.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La figura 1 es un diagrama de circuito, esquemático, de una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje (HVPS) 100 configurado para prevenir la ocurrencia de un evento de chispa en un dispositivo de alto voltaje, tal como un acelerador electrostático de fluidos. La HVPS 100 incluye un transformador elevador de alto voltaje 106 con un devanado primario 107 y el devanado secundario 108. El devanado primario 107 está conectado a un voltaje de corriente alterna proporcionado por la fuente de voltaje de corriente directa 101 a través de un inversor de semipuente (transistores de potencia 104, 113 y capacitores 105, 114). El controlador de señal de compuerta 111 produce impulsos de control en las compuertas de los transistores 104, 113, la frecuencia del cual es determinada por los valores del resistor 110 y del capacitor 116 formando un circuito de temporización RC. El devanado secundario 108 está conectado al rectificador de voltaje 109 que incluye cuatro diodos de alto voltaje (HV) , y alta frecuencia, configurados como un circuito rectificador de puente de onda completa. La HVPS 100 genera un alto voltaje entre la terminal 120 y tierra que están conectadas a un dispositivo o electrodos de alto voltaje (por ejemplo un dispositivo de descarga de corona) . Un componente de corriente alterna del voltaje aplicado al dispositivo de alto voltaje, por ejemplo a través de un arreglo de electrodos de descarga de corona, es detectado por el capacitor de alto voltaje 119 y el voltaje detectado es limitado por el diodo zener 122.

Cuando el voltaje de salida exhibe una fluctuación de voltaje característica, que precede a una chispa, el componente de corriente alterna característico, de la fluctuación, conduce a un nivel de señal comparativamente grande, a través del resistor 121, encendiendo el transistor 115. El transistor 115 conecta a tierra el perno 3 del controlador de señales 111 e interrumpe un voltaje a través de las compuertas de los transistores de potencia 104 y 113. Haciendo los transistores 104 y 113 no conductores, una interrupción de voltaje casi instantánea es afectada a través del devanado primario 107 y por lo tanto es transmitida al devanado secundario 108 estrechamente acoplado. Dado que una rápida caída de voltaje similar resulta en el dispositivo de descarga de corona, por debajo de un nivel del inicio de chispa, se evita cualquier formación de arco eléctrico o disrupción dieléctrica, inminente. La técnica de prevención de chispas incluye dos pasos o etapas. Primero, la energía almacenada en la capacitancia dispersa del dispositivo de descarga de corona, es descargada a través de la corriente de corona, hasta el voltaje de inicio de descarga de corona. Este voltaje se encuentra siempre muy por debajo del voltaje del inicio de chispas. Si esta descarga sucede en un período que sea menor que aproximadamente que 0.1 ms (es decir, menor que 100 mks) , la caída de voltaje prevendrá eficientemente que ocurra un evento de chispa. Se ha determinado experimentalmente que las caídas de voltaje del nivel de voltaje de inicio de chispa, mayor, hasta el nivel de inicio de descarga de corona, pueden conseguirse preferentemente aproximadamente en 50 mks. Después de que el voltaje de alimentación de energía eléctrica alcanza el nivel de inicio de descarga de corona y el cese de la corriente de corona, el proceso de descarga es mucho más lento y el voltaje cae hasta cero en un periodo de varios milisegundos . La fuente de alimentación de energía eléctrica 100 reanuda la generación del voltaje después del mismo periodo predeterminado, definido por el resistor 121 y la autocapacitancia de la fuente de compuerta del transistor 115. Se ha encontrado que el tiempo predeterminado, usualmente del orden de varios milisegundos , es suficiente para el proceso de desionización y el restablecimiento del funcionamiento normal. En respuesta a la reaplicación de energía eléctrica primaria al transformador 106, el voltaje proporcionado al dispositivo de descarga de corona, se eleva desde aproximadamente el nivel de inicio de descarga de corona, hasta el nivel de operación normal, en cuestión de varios microsegundos . Con ese arreglo no ocurren eventos de chispa aún cuando el voltaje de salida exceda un valor que de otra manera cause la generación frecuente de chispas a través del mismo arreglo y configuración de descarga de corona. La fuente de alimentación de energía eléctrica 100 puede ser construida usando componentes electrónicos disponibles y no se requieren componentes especiales. La figura 2 es un diagrama de circuito esquemático, de una fuente de alimentación de energía eléctrica alternativa 200 con contacto de lámina 222 y una carga adicional 223. La fuente de alimentación de energía eléctrica 200 incluye un inductor de dos devanados de alto voltaje 209 con un devanado primario 210 y un devanado secundario 211. El devanado primario 210 está conectado a tierra a través del transistor de potencia 208 y a una fuente de alimentación de energía eléctrica de corriente directa proporcionada en la terminal 201. El controlador de Modulación de Anchura de Impulsos (PW , por sus siglas en inglés) 205 (por ejemplo un controlador PWM en el modo de corriente, UC3843) produce impulsos de control en la compuerta del transistor 208, una frecuencia de operación del cual es determinada por un circuito RC que incluye el resistor 202 y el capacitor 204. Las frecuencias típicas pueden ser de 100 kHz o mayores. El devanado secundario 211 es conectado a un circuito duplicador de voltaje que incluye los capacitores de alto voltaje 215 y 218, y los diodos de alto voltaje y alta frecuencia 216 y 217. La fuente de alimentación de energía eléctrica 200 genera una energía eléctrica de corriente directa de alto voltaje, de entre 10 y 25 kV y típicamente 18 kV entre terminales de salida 219 y 220 que están conectadas a dispositivos o electrodos de alto voltaje (es decir, una carga) . El transistor de control 203 se ENCIENDE cuando la corriente a través del resistor de derivación 212 excede un nivel prefijado y permite que una corriente fluya a través de la bobina de control 221 de un relevador de tipo lámina que incluya los contactos de lámina 222. Cuando la corriente fluye a través de la bobina 221, el contacto de láminas 222 se cierra, derivando la salida de alto voltaje hacia el resistor de descarga de alto voltaje 223, cargando la salida y reduciendo un nivel del voltaje de salida, por cierto periodo determinado por el resistor 207 y el capacitor 206. Usando estos circuitos para el manejo de las chispas, en combinación con varios componentes del EFA y/o dispositivo, se obtiene como resultado una eliminación virtual de todas las chispas durante el funcionamiento normal. El relevador de láminas 203/222 puede ser un ZP-3 de Ge-Ding Information Inc., de Taiwan. La figura 3 es un diagrama de circuito esquemático de otro arreglo de HVPS similar al mostrado en la figura 2. Sin embargo, en este caso la HVPS 300 incluye el contacto de láminas 322 y una carga adicional 323 conectada directamente a las terminales de salida de la HVPS. La HVPS 300 incluye el transformador de alto voltaje 309 con el devanado primario 310 y el devanado secundario 311. El devanado primario 310 se encuentra conectado a tierra a través del transistor de potencia 308 y a una fuente de corriente directa conectada a la terminal de entrada de energía eléctrica 301. El controlador PWM 305 (por ejemplo un UC3843) produce impulsos de control en la compuerta del transistor 308. Una frecuencia de operación de estos impulsos de control es determinada por el resistor 302 y el capacitor 304. El devanado secundario 311 está conectado a un circuito duplicador de voltaje que incluye capacitores de alto voltaje 315 y 318 y diodos de alto voltaje y alta frecuencia 316 y 317. La HPVS 300 genera una salida de alto voltaje de aproximadamente 18 kV en las terminales de salida 319 y 320 que están conectadas al dispositivo o electrodos de alto voltaje (la carga) . El transistor para el control de chispas 303 se ENCIENDE cuando la corriente que pasa a través del resistor de derivación 312 excede algún nivel prefi ado, predeterminado, y permite que la corriente fluya a través de la bobina de control 321. Cuando la corriente fluye a través de la bobina 321, el contacto de láminas 322 se cierra para derivar la salida de alto voltaje de la HVPS al resistor de descarga de ato voltaje 323, reduciendo con ello un nivel de voltaje de salida por cierto periodo determinado por el resistor 307 y el capacitor 306. El uso de este arreglo para la detección y mitigación de chispas incipientes da por resultado virtualmente ninguna producción de chispas por periodos de operación prolongados . La figura 4 muestra una configuración de una fuente de alimentación de energía eléctrica, similar a la representada en la figura 2, en donde la HVPS 400 incluye además el relevador que incluye los contactos normalmente abiertos 422 y la bobina 421, y una carga de descarga de energía eléctrica 423. La HVPS 400 incluye el transformador de energía eléctrica 409 con el devanado primario 410 y el devanado secundario 411. El devanado primario 410 está conectado a tierra a través del transistor de potencia 408 y a una fuente de alimentación de energía eléctrica de corriente directa en la terminal 401. El controlador PWM 405 (por ejemplo un UC3843) produce un tren de impulsos de control de la compuerta del transistor 408. Una frecuencia de operación de estos impulsos es fijada por el resistor 402 y el capacitor 404. El devanado secundario 411 está conectado a una fuente de alimentación de alto voltaje (por ejemplo de 9 kV) a un circuito duplicador de voltaje que incluye capacitores de alto voltaje 415 y 418, y diodos de alto voltaje y alta frecuencia 416 y 417. La fuente de alimentación de energía eléctrica 400 genera una salida de alto voltaje en las terminales 419 y 420 que están conectadas al dispositivo de alto voltaje o a los electrodos de descarga de corona (carga) . El transistor de control 403 se ENCIENDE cuando la corriente a través del resistor de derivación 412 excede algún nivel prefijado, predeterminado como característico de un evento de chispa incipiente, permitiendo que la corriente fluya a través de la bobina 421. Cuando la corriente fluye a través de la bobina 421, el contacto relevador 422 se cierra, acortando el devanado 410 a través del resistor de descarga 423. La carga adicional proporcionada por el resistor de descarga 423 reduce rápidamente el nivel de voltaje de salida por cierto periodo determinado por el resistor 407 y el capacitor 406. La figura 5 es una pantalla de osciloscopio que incluye dos exploraciones de una salida de una fuente de alimentación de energía eléctrica, en términos de una corriente de corona 501 y un voltaje de salida 502. Como puede verse, la corriente de corona tiene un pico angosto característico 503 que indica un evento de chispa incipiente en un período de aproximadamente 0.1 a 1.0 ms, mostrado en la presente a aproximadamente 2.2 ms después del pico de corriente. La detección del pico de corriente 503 en la descarga de corona o aparato de alto voltaje similar, dispara un circuito de control, APAGA la HVPS y preferentemente descarga cualquier energía almacenada para reducir un potencial de los electrodos hasta un nivel de seguridad de disrupcion dieléctrica o por debajo del mismo. De esta manera, además de interrumpir la energía eléctrica primaria a la HVPS, inhibiendo por ejemplo una operación de un generador de impulsos de alta frecuencia (por ejemplo, el controlador PW 205) , se pueden tomar otros pasos para reducir rápidamente el voltaje aplicado al aparato de alto voltaje hasta un nivel por debajo de un inicio de chispa o potencial de disrupcion dieléctrica. Estos pasos y circuitos de soporte pueden incluir la "descarga" de cualquier carga almacenada, hacia un "sumidero" apropiado, tal como un resistor, capacitor, inductor, o alguna combinación de los mismos . El sumidero puede estar localizado dentro de los confines físicos de la HVPS y/o en el dispositivo al que se le suministra energía eléctrica, es decir el aparato o carga de alto voltaje. Si se encuentra localizado en la carga, el sumidero puede recibir más rápidamente una carga almacenada dentro de la carga, a la vez que un sumidero localizado en la HVPS puede ser dirigido para reducir un nivel de voltaje de la salida de la HVPS . Obsérvese que el sumidero puede disipar energía eléctrica para reducir el nivel de voltaje suministrado a la carga, usando, por ejemplo, un resistor de alto voltaje.

Alternativamente la energía puede ser almacenada y reaplicada después que el evento de chispa haya sido abordado para llevar rápidamente al aparato nuevamente a una operación óptima. Además, no es necesario reducir el voltaje hasta un nivel de potencial cero en todos los casos, pero puede ser satisfactorio reducir el nivel de voltaje hasta cierto valor conocido o predicho para evitar un evento de chispa. De conformidad con una modalidad, la HVPS incluye elementos de procesamiento y memoria para asociar características de indicadores de pre-chispa particulares (por ejemplo, intensidad de los picos de corriente, forma de onda, duración, etc.) con respuestas apropiadas para evitar o minimizar, hasta cierto nivel prefijado, la oportunidad de un evento de chispa. Por ejemplo, la HVPS puede ser sensible a una amplitud absoluta o a un área debajo de un pico de corriente (es decir, para insertar selectivamente número de cargas previamente determinadas para proporcionar una cantidad deseada de control de un evento de chispa, por ejemplo, para evitar un evento de chispa, retardar o reducir una intensidad de un evento de chispa, proporcionar un número deseado o proporción de eventos de chispas, etc. Haciendo referencia nuevamente a la figura 5 , si una salida de la HVPS es interrumpida totalmente, sin corriente que fluya hacia el aparato de descarga de corona, el voltaje a través del dispositivo de descarga de corona cae rápidamente como se muestra en la figura 5 y como se describió anteriormente. Después de cierto período corto, se puede observar un pico de corriente 504 que indica el momento cuando tendría que haber ocurrido el evento real de chispa si no se hubiese tomado acción alguna para reducir el nivel de voltaje aplicado al dispositivo de alto voltaje. Afortunadamente, dado que el voltaje de salida se encuentra muy por debajo del nivel de chispas, no se produce chispa o arco eléctrico. En lugar de ello se observa únicamente un pico de corriente moderado que es lo suficientemente pequeño para no causar perturbaciones algunas o un sonido indeseable de formación de arco eléctrico. Después de cierto período del orden de 2 a 10 ms después de la detección del pico de corriente 504 o de 1 a 9 ms después del pico de corriente 503, la HVPS se ENCIENDE y reanuda su operación normal . La figura 6 es un diagrama de la HVPS 601 de conformidad con la invención, que conecta la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje a un dispositivo electrostático 602, por ejemplo un acelerador de fluidos por descarga de corona. El dispositivo electrostático 602 puede incluir una pluralidad de electrodos de descarga de corona 603 conectados a la HVPS 601 mediante una conexión común 604. Los electrodos atractores o colectores 605 están conectados a la salida de alto voltaje complementaria de la HVPS 601 mediante la conexión 606. Con la aplicación de un potencial de alto voltaje a los electrodos de descarga de corona 603, se forman nubes de electrones de descarga de corona, respectivas, en la vecindad de los electrodos, cargando las moléculas del fluido que intervenga (por ejemplo el aire) actuando como un dieléctrico entre los electrodos de descarga de corona 603 y los electrodos atractores o colectores cargados opuestamente 605. Las moléculas del fluido ionizado son aceleradas hacia la carga opuesta de los electrodos colectores/atractrores 605, dando por resultado un movimiento del fluido deseado. Sin embargo, debido a varias perturbaciones ambientales y a otro tipo de perturbaciones, las propiedades dieléctricas del fluido pueden variar. Esta variación puede ser suficiente tal que el voltaje disruptivo del dieléctrico pueda reducirse hasta un punto en donde pueda ocurrir la formación de arco eléctrico entre juegos de electrodos de descarga de corona y atractores 603, 605. Por ejemplo, el polvo, la humedad, y/o los cambios de densidad en el fluido pueden reducir el nivel disruptivo del dieléctrico hasta un punto por debajo del voltaje de operación que se aplique al dispositivo. Monitoreando las características eléctricas de la señal de energía eléctrica para un evento de rúbrica de pre-chispa (por ejemplo, un pico o impulso de corriente, etc.), se incrementan pasos apropiados para manejar el evento, tal como el de reducir el voltaje de operación en situaciones en donde se desee evitar una chispa. Aunque la invención descrita anteriormente se enfoca a eliminar o reducir cierto número y/o intensidad de eventos de chispa, otras modalidades pueden proporcionar otras capacidades y funcionalidades en instalaciones para el manejo de chispas. Por ejemplo, un método de conformidad con una modalidad de la invención puede manejar eventos de chispas cambiando rápidamente los niveles de voltaje (por ejemplo, cambiando el ciclo de trabajo de un controlador PWM) para hacer la descarga de la chispa más uniforme, proporcionar una intensidad y/o tasa de chispa deseada, o para cualquier otro propósito. De esta manera, aplicaciones e implementaciones adicionales de modalidades de la presente invención incluyen la detección de la pre-chispa y el rápido cambio de voltaje hasta un nivel particular a fin de lograr un resultado deseado. De conformidad con esta y otras características de la invención, tres características se proporcionan para el manejo eficiente de eventos de chispas. Primero, la fuente de alimentación de energía eléctrica deberá ser no inercial . Esto significa que la fuente de alimentación de energía eléctrica deberá poder variar rápidamente un voltaje de salida en menos tiempo que un periodo que se encuentre entre un indicador de pre-chispa y la ocurrencia de un evento de chispa. Ese tiempo es usualmente de un milisegundo o menor. En segundo lugar, deberá incorporarse un método rápido y eficiente de detección de pre-chispa, en los circuitos de corte de la alimentación de energía eléctrica. En tercer lugar, el dispositivo de carga, por ejemplo el dispositivo de descarga de corona, deberá tener una autocapacitancia baja que pueda ser descargada en un período menor que el período que se encuentre entre una rúbrica de pre-chispa y eventos de chispa actuales. La figura 7A es un diagrama de bloques de una fuente de alimentación de energía eléctrica apropiada para alimentar energía eléctrica a un dispositivo de descarga de corona consistente con una modalidad de la invención. La fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje (HVPS) 705 genera un voltaje de alimentación de energía eléctrica 701 (figura 7B) de amplitud variable Vea + cd. El voltaje 701 tiene sobrepuesto, sobre un voltaje de corriente directa promedio de Ved, un componente de c.a. o alterno, de amplitud Vea, que tiene un valor instantáneo representado por la distancia 703 (es decir, un componente alterno del voltaje). Un componente de c.d. promedio, típico, del voltaje 701 (Ved) se encuentra en el intervalo de 10 kV a 25 kV y más preferentemente igual a 18 kV. La frecuencia de fluctuación periódica "f" es típicamente de aproximadamente 100 kHz . Deberá notarse que las armónicas de baja frecuencia, tales como múltiplos de la frecuencia de la línea de alimentación de energía eléctrica comercial de 60 Hz, incluyendo 120 Hz, pueden estar presentes en la forma de onda de voltaje. El siguiente cálculo considera únicamente la armónica más significativa, la cual es la armónica más alta, en este caso 100 kHz. La amplitud de pico a pico de las fluctuaciones periódicas 703 (en donde Vea es el componente de corriente alterna del voltaje 701) puede encontrarse en el intervalo de 0 a 2000 voltios de pico a pico y, más preferentemente, menor o igual que 900 V, con un valor MS de aproximadamente 640 V. El voltaje 701 es aplicado al par de electrodos (es decir, el electrodo de descarga de corona y el electrodo atractor) . El resistor 706 representa la resistencia interna de la HVPS 705 y la resistencia de los cables que conectan la HVPS 705 con los electrodos, en donde esta resistencia tiene típicamente un valor relativamente pequeño. El capacitor 707 representa la capacitancia parásita entre los dos electrodos. Obsérvese que el valor del capacitor 707 no es constante, pero puede ser estimado aproximadamente en el nivel de aproximadamente 10 pF .

El resistor 708 representa la resistencia de la carga óhmica de corriente directa no reactiva, R, característica del espacio de aire que se encuentra entre los electrodos de descarga de corona y atractor. La resistencia R depende del voltaje aplicado, que tiene típicamente un valor común de 10 megaohmios . El componente de corriente directa de la HVPS 705 fluye a través del resistor 708 mientras que el componente de corriente alterna fluye principalmente a través de la capacitancia 707 que representa una impedancia substancialmente menor en el intervalo de operación de 100 kHz, en comparación con el resistor 708. En particular, la impedancia Xc del capacitor 707 es una función de la frecuencia de fluctuación periódica. En este caso es aproximadamente igual a: Xc = 1/ (2%fC) = 1/(2 * 3.14 * 100,000 * 10 *10"12) = 160 kü El componente de corriente alterna Ic.a. de la corriente que fluye a través de la capacitancia 707 es igual a: lea. = Vc.a./Xc = 640/160,000 = 0.004 A = mA.

El componente de corriente directa Ic¿ de la corriente que fluye a través del resistor 708 es igual a Vcd/R = 18kV/lOMÜ Por lo tanto, el componente de corriente alterna Ica de la corriente resultante entre los electrodos es de aproximadamente 2.2 veces mayor que el componente de corriente directa Ica de la corriente resultante. La operación del dispositivo 700 se puede describir con referencia al diagrama de temporizacion de la figura 7B. Cuando la corriente de ionización alcanza alguna altitud máxima (Imáx) , los iones son emitidos desde el electrodo de descarga de corona a fin de cargar las moléculas del ambiente y las partículas del fluido (es decir, las moléculas de aire) . En este momento se genera la energía eléctrica máxima y ocurre la producción máxima de ozono (en aire u oxígeno) . Cuando la corriente disminuye hasta Imín, se genera menos energía eléctrica y virtualmente no se produce ozono. Al mismo tiempo, las moléculas y partículas cargadas son aceleradas hacía el electrodo opuesto (el electrodo atractor) con la misma fuerza (dado que el voltaje permanece esencialmente constante) como en la condición de corriente máxima. De esta manera, la tasa de aceleración del fluido no es afectada substancialmente y no lo es en el mismo grado en que se reduce la producción de ozono.

La aceleración del fluido ambiental se efectúa en el momento de la formación de iones en los electrodos de descarga de corona hacia el electrodo atractor. Esto se debe a que bajo la influencia del voltaje 701, se emiten iones desde el electrodo de descarga de corona y crean una "nube de iones" que rodea el electrodo de descarga de corona. Esta nube de iones se mueve hacia el electrodo atractor opuesto en respuesta a la intensidad del campo eléctrico, en donde la intensidad del mismo es proporcional al valor del voltaje aplicado 701. La energía eléctrica suministrada por la fuente de alimentación de energía eléctrica 705 es aproximadamente proporcional a la corriente de salida 702 (suponiendo que el voltaje 701 se mantiene substancialmente constante) . De esta manera, la naturaleza pulsátil de la corriente 702 da por resultado un menor consumo de energía que una corriente directa pura de la misma amplitud. Esa forma de onda de la corriente y la relación entre los componentes de corriente alterna y corriente directa, de la corriente, es asegurada al tener una resistencia interna baja 706 y un componente alterno de amplitud pequeña 703 del voltaje de salida. Se ha determinado experimentalmente que la aceleración electrostática de fluidos, más eficiente, se consigue cuando la amplitud relativa del componente alterno de la corriente 702 (es decir, Ica/Icd) es mayor que la amplitud relativa del componente alterno del voltaje 701 (es decir, Vca/Vcd) . Además, como estas relaciones divergen, se realiza una mejora adicional. De esta manera, si Vca/Vcd es considerablemente menor que (es decir, no mayor que la mitad) y, preferentemente no mayor que 1/10, 1/100, ó inclusive más preferentemente 1/1000 de Ica/Icd (en donde Vea e lea se miden en forma similar, por ejemplo ambos son RMS, de pico a pico, o valores similares (se consigue una eficiencia adicional de la aceleración del fluido) . Expresado matemáticamente en una forma diferente, el producto del componente constante de la corriente de corona y el componente variable en el tiempo, del voltaje aplicado, divido entre el producto del componente variable en el tiempo, de la corriente de corona, y el componente constante del voltaje aplicado, deberán minimizarse, cada paso discreto con respecto a su magnitud, por algunos pasos iniciales, proporcionando mejoras significativas. La figura 8A muestra el dispositivo de descarga de corona que no satisface las ecuaciones anteriores. Incluye el electrodo de descarga de corona 800 con la forma de una aguja, la geometría aguda del cual proporciona el campo eléctrico necesario para producir una descarga de corona en la vecindad del extremo agudo de la aguja. El electrodo colector opuesto 801 es mucho más grande, con la forma de una barra lisa. Una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje 802 se conecta a ambos electrodos a través de cables para alto voltaje 803 y 804. Sin embargo, debido a la orientación relativa del electrodo de descarga 800 perpendicular con respecto a un eje central del electrodo colector 801, este arreglo no crea una capacitancia significativa entre los electrodos 800 y 801. Generalmente, cualquier capacitancia es directamente proporcional al área efectiva situada entre los electrodos. Esta área es muy pequeña en el dispositivo mostrado en la figura 8A dado que uno de los electrodos tiene la forma de una punta de aguja que tiene un área de sección transversal mínima. Por lo tanto, la corriente que fluye desde el electrodo 800 hacia el electrodo 801 no tendrá un componente de corriente alterna significativo. Arreglos de dispositivos de descarga de corona, similares a los representados en la figura 8A, demuestran una capacidad de aceleración del aire muy baja y una cantidad de producción de ozono comparativamente substancial. La figura 8B muestra un dispositivo de descarga de corona, alternativo. Una pluralidad de electrodos de descarga de corona se encuentran en la forma de largos alambres delgados de descarga de corona 805 con electrodos colectores opuestos 806 con la forma de muchas barras más gruesas que son paralelas a los alambres de descarga de corona 805. Una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje 807 se encuentra conectada a los alambres de descarga de corona 805 y al electrodo colector 806 mediante alambres de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, respectivos, 809 y 810. Este arreglo proporciona mucha más área entre los electrodos y por lo tanto crea una capacitancia mucho mayor entre los mismos. Por lo tanto, la corriente que fluye desde los alambres de descarga de corona 805 hacia los electrodos colectores 806 tendrán un componente de corriente alterna significativo, permitiendo que la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje 807 tenga suficiente capacidad de suministro de corriente. Los arreglos de dispositivos de descarga de corona como se muestran en la figura 8B proporcionan mayor capacidad de aceleración del aire y una producción de ozono comparativamente pequeña cuando son alimentados por una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, con fluctuaciones periódicas de corriente de alta frecuencia, substanciales, pero fluctuaciones periódicas de voltaje pequeñas (es decir, componentes alternos) . Haciendo referencia nuevamente a la figura 1, el circuito de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje 100 puede estar configurado para poder generar un alto voltaje que tenga pequeñas fluctuaciones periódicas de alta frecuencia. Como se describió previamente, la fuente de alimentación de energía eléctrica 100 incluye una transformación con devanado doble de alto voltaje 106 con un devanado primario 107 y un devanado secundario 108. El devanado primario 107 está conectado a una fuente de voltaje de corriente directa 101 a través de un inversor de semipuente (transistores de potencia 104, 113 y capacitores 105, 114) . El controlador de la señal de compuerta 111 produce impulsos de control en las compuertas de los transistores 104, 113 a través de los resistores 103 y 117. Una frecuencia de operación de estos impulsos es determinada por valores seleccionados para el resistor 110 y el capacitor 116. El devanado secundario 108 del transformador 106 está conectado a un rectificador de voltaje 109 de puente, que incluye cuatro diodos de potencia de alta frecuencia y alto voltaje. La fuente de alimentación de energía eléctrica 100 genera una salida de alto voltaje entre la terminal 120 y tierra, que está conectada a los electrodos del dispositivo de descarga de corona . La figura 9 representa exploraciones de osciloscopio, de la forma de onda de la corriente y voltaje de salida, el alto voltaje 901 en el dispositivo de descarga de corona, y junto con la corriente resultante 902 producida y que fluye a través del arreglo de electrodos. Puede verse que el voltaje 901 tiene una amplitud relativamente constante de aproximadamente 15,300 V con un componente alterno pequeño o con ningún componente alterno. La corriente 902, por otra parte, tiene un componente de corriente alterno relativamente grande (fluctuaciones periódicas) mayor que 2 mA, que excede por mucho el valor promedio de la corriente (1.189 mA) . De esta manera, además de las características previamente descritas, la presente invención incluye además modalidades en las que una fuente de alimentación de energía eléctrica de baja inercia, se combina con un arreglo de elementos de descarga de corona que presentan una carga altamente reactiva a la fuente de alimentación de energía eléctrica. Es decir, la carga capacitiva del arreglo excede en gran medida cualquier componente reactivo que se encuentre en la salida de la fuente de alimentación de energía eléctrica. Esta relación proporciona un voltaje de fluctuación periódica, bajo, constante, y una corriente de fluctuación periódica alta. El resultado es un acelerador electrostático de fluidos, altamente eficiente, con una producción reducida de ozono . La figura 10A es un diagrama esquemático de un dispositivo Acelerador Electrostático de Fluidos (EFA) 1000 de conformidad con otra modalidad de la invención, que comprende dos etapas del EFA, 1014 y 1015. La primera etapa 1014 del EFA incluye el electrodo de descarga de corona 1006 y un electrodo acelerador asociado 1012; la segunda etapa 1015 del EFA incluye el electrodo de descarga de corona 1013 y el electrodo acelerador asociado 1011. Ambas etapas del EFA y todos los electrodos, son mostrados esquemáticamente. Únicamente un juego de electrodos de descarga de corona y colectores, se muestra por etapa, por facilidad de ilustración, aunque se espera que cada etapa pueda incluir un gran número de electrodos de descarga de corona y aceleradores, arreglados en pares. Una característica importante del EFA 1000 es que la distancia di entre el electrodo de descarga de corona 1006 y el electrodo colector 1012 es comparable a la distancia d2 entre el electrodo colector 1012 y el electrodo de descarga de corona 1013 de la etapa subsecuente 1015, es decir, la distancia más cercana entre elementos de etapas adyacentes no es mucho mayor que la distancia entre electrodos que se encuentren dentro de la misma etapa. Típicamente, la distancia entre etapas d2, entre el electrodo colector 1012 y el electrodo de descarga de corona 1013, de la etapa adyacente, deberá ser entre 1.2 y 2.0 veces la distancia de separación intra-etapas di, entre el electrodo de descarga de corona 1006 y el electrodo colector 1012 (o la separación entre el electrodo de descarga de corona 1013 y el electrodo colector 1011) dentro de la misma etapa. Debido a esta separación consistente, la capacitancia entre los electrodos 1006 y 1012 y entre el 1006 y 1013, son del mismo orden. Obsérvese que en este arreglo el acoplamiento de capacitancias entre los electrodos de descarga de corona 1006 y 1013 puede permitir que cierta corriente parásita fluya entre los electrodos . Esta corriente parásita es del mismo orden de amplitud que la corriente capacitiva entre el par de electrodos 1006 y 1012. Para reducir la corriente innecesaria entre los electrodos 1013 y 1006, a cada uno deberán suministrarse formas de onda de alto voltaje sincronizadas. En la modalidad representada en la figura 10A ambas etapas del EFA son alimentadas por una fuente de alimentación de energía eléctrica común 1005, es decir una fuente de alimentación de energía eléctrica que tenga un solo circuito de conversión de voltaje (por ejemplo, un transformador de energía eléctrica, rectificador, y circuitos de filtración etc.) que alimenten a ambas etapas en paralelo. Esto asegura que la diferencia de voltajes entre los electrodos 1006 y 1013 se mantenga constante con relación a los electrodos 1006 y 1011 de manera tal que no fluya corriente, o que únicamente fluya una corriente pequeña, entre los electrodos 1006 y 1013. La figura 10B muestra una configuración alternativa de un EFA 1001 que incluye un par de etapas 1016 y 1017 del EFA, alimentadas por fuentes de alimentación de energía eléctrica separadas 1002 y 1003, respectivamente. La primera etapa 1016 del EFA incluye el electrodo de descarga de corona 1007 y el electrodo colector 1008 que forman un par de electrodos complementarios dentro de la etapa 1016. La segunda etapa 1017 del EFA incluye el electrodo de descarga de corona 1009 y el electrodo colector 1010 que forman un segundo par de electrodos complementarios. Ambas etapas 1016, 1017 del EFA y todos los electrodos 1007-1010 se muestran esquemáticamente . La primera etapa 1016 del EFA es alimentada por la fuente de alimentación de energía eléctrica 1002 y la segunda etapa 1017 del EFA es alimentada por la fuente de alimentación de energía eléctrica 1003. Ambas etapas del EFA, así como ambas fuentes de alimentación de energía eléctrica 1002 y 1003, pueden ser del mismo diseño para simplificar la sincronización, aunque se pueden usar diferentes diseños, según sea apropiado, para acomodar arreglos alternativos . La fuente de alimentación de energía eléctrica 1002 y 1003 son sincronizadas por el circuito de control 1004 para proporcionar salidas de energía eléctrica sincronizadas. Los circuitos de control aseguran que ambas fuentes de alimentación de energía eléctrica 1002 y 1003 generen voltajes de salida sincronizados y de fases sincronizadas, que sean substancialmente iguales, de manera tal que la diferencia de potencial entre los electrodos 1007 y 1009 se mantenga substancialmente constante (por ejemplo que no tenga un componente de voltaje de corriente alterna o que tenga un componente muy pequeño) . (Nota: aunque el término "sincronizado" incluye generalmente la coincidencia tanto de frecuencia como de fase, entre señales, el requerimiento de alineación de las fases es enfatizado adicionalmente mediante el uso del término "en fases sincronizadas" que requiere que las señales se encuentren en fase entre sí en las ubicaciones relevantes, por ejemplo según se aplique y se encuentre presente en cada etapa) . Mantener esta diferencia de potencial constante (es decir, minimizando o eliminando cualquier componente de voltaje de corriente alterna) limita o elimina cualquier flujo de corriente capacitiva entre los electrodos 1007 y 1009 hasta un valor aceptable, típicamente menor que 1 mA y preferentemente menor que 100 µ?. La reducción de la corriente capacitiva parásita entre electrodos de etapas adyacentes de un EFA, puede ser vista con referencia a las formas de onda representadas en las figuras 11A y 11B. Como se observa en la figura 11A, el voltaje VI presente en el electrodo 1007 (figura 10B) y el voltaje V2 presente en el electrodo 1009 están sincronizados y en fases sincronizadas, pero no en una amplitud de corriente directa necesariamente igual.

Debido a la sincronización completa, la diferencia VI - V2 entre los voltajes presentes en los electrodos 1007 y 1009 es casi constante, representa únicamente un valor desplazado de corriente directa entre las señales (es decir, no hay componente de corriente alterna) . Una corriente Ic que fluya a través del acoplamiento capacitivo entre el electrodo 1007 y el electrodo 1009 es proporcionada a la tasa de cambio del voltaje con respecto al tiempo (dV/dt) a través de esta capacitancia: Ic = C * [d(Vl - V2)/dt] .

Se deduce directamente a partir de esta relación que, si el voltaje a través de cualquier capacitancia se mantiene constante (es decir, no tiene componente de corriente alterna) , no fluye corriente a través de la trayectoria. Por otra parte, inclusive pequeños cambios en el voltaje pueden crear grandes flujos de corriente capacitiva si el voltaje cambia rápidamente (es decir, un valor grande de d (VI - V2) /dt) . A fin de evitar que fluya excesiva corriente desde los diferentes electrodos de las etapas próximas del EFA, los voltajes aplicados a los electrodos de estas etapas próximas deberán ser sincronizados y puestos en fases sincrónicas. Por ejemplo, con referencia a la figura 11B, el voltaje de corona VI y V2 se encuentra ligeramente fuera de sincronización, dando por resultado un pequeño componente de voltaje de corriente alterna en la diferencia d(Vl -V2)/dt. Este pequeño componente de voltaje de corriente alterna da por resultado una corriente parásita significativa Ic que fluye entre etapas adyacentes del EFA. Una modalidad de la presente invención incluye sincronización de la energía eléctrica aplicada a todas las etapas para evitar un flujo de corriente entre etapas. La separación más cercana de los electrodos de etapas adyacentes del EFA, puede ser aproximada como sigue. Obsérvese que un EFA típico opera eficientemente a través de un intervalo de voltajes bastante estrecho. El voltaje Vc aplicado entre los electrodos de descarga de corona y colector, de la misma etapa, deberá exceder el llamado voltaje de inicio de descarga de corona Vinici0 para lograr un funcionamiento apropiado. Es decir, cuando el voltaje Vc es menor que Vj.nicí0i no ocurre descarga de corona y no se genera movimiento del aire. Al mismo tiempo Vc no deberá exceder el voltaje disruptivo del dieléctrico Vb a fin de evitar la formación de arco eléctrico. Dependiendo de la geometría de los electrodos y de otras condiciones, Vt, puede ser más del doble que VÍHÍCÍ0. Para configuraciones típicas de los electrodos, la relación de Vb/ inici0 es de aproximadamente 1.4 - 1.8 de manera tal que cualquier electrodo de descarga de corona, particular, no deberá estar situado a una distancia de un electrodo colector cercano, en donde pueda generar una "corona posterior" . Por lo tanto, la distancia normalizada aNn entre los electrodos más cercanos de las etapas próximas, deberá ser de al menos 1.2 veces mayor que la distancia normalizada "aNc" entre la descarga de corona y los electrodos colectores de la misma etapa, y preferentemente no mayor que dos veces más grande que la distancia "aNc" . Es decir, los electrodos de etapas próximas deberán ser colocados a fin de asegurar que una diferencia de voltaje entre los electrodos sea menor que el voltaje de inicio de descarga de corona, entre cualesquiera de los electrodos de las etapas próximas. Si no se satisfacen las condiciones mencionadas anteriormente, una consecuencia necesaria es que las etapas próximas deben de estar más lejos y más ampliamente separadas unas de otras que en otras circunstancias. Esa separación incrementada entre etapas da por resultado varias condiciones que afectan adversamente el movimiento del aire. Por ejemplo, la separación incrementada entre etapas próximas conduce a un ducto más largo y consecuentemente a mayor resistencia al flujo de aire . El tamaño y peso totales del EFA también se incrementa. Con las HVPS sincronizadas y con fases en sincronía, estos aspectos negativos son evitados al permitir una separación reducida entre las etapas del EFA sin reducir la eficiencia o incrementar la generación de chispas . Haciendo referencia a la figura 12, un EFA 1200 de dos etapas, incluye un par de HVPS 1201 y 1202 asociadas con una primera y segunda etapas respectivas 1212 y 1213. Ambas etapas son substancialmente idénticas y son alimentadas con energía eléctrica por HVPS idénticos 1201 y 1202. Las HVPS 1201 y 1202 incluyen controladores de modulación de anchura de impulsos (PWM) respectivos, 1204 y 1205, transistores de potencia 1206 y 1207, inductores de alto voltaje 1208 y 1209 (es decir, inductores de filtración) y duplicadores de voltaje 1201 y 1202. Las HVPS 1220 y 1221 proporcionan energía eléctrica a electrodos de descarga de corona del EFA, respectivos, de las etapas 1212 y 1213. Como antes, aunque los electrodos del EFA de las etapas 1212 y 1213 se representan esquemáticamente como pares individuales de un electrodo de descarga de corona y un electrodo acelerador (o atractor) , en donde cada etapa incluiría típicamente múltiples pares de electrodos configurados en un arreglo bidimensional . Los controladores PWM 1204, 1205 generan (y proporcionan en el perno 7) impulsos de alta frecuencia a las compuertas de transistores de .potencia respectivos 1206 y 1207. La frecuencia de los impulsos es determinada por los circuitos de temporización RC respectivos, que incluyen el resistor 1216 y el capacitor 1217, y el resistor 1218 y el capacitor 1219. Comúnmente, ligeras diferencias entre valores de estos componentes entre etapas da por resultado frecuencias de operación ligeramente diferentes de las dos etapas de la HVPS . Sin embargo, inclusive una ligera variación en la frecuencia conduce a un funcionamiento no sincrónico de las etapas 1212 y 1213 del EFA 1200. De esta manera, para asegurar la operación sincrónica y en fase sincronizada (es decir, una diferencia o desplazamiento de fase de cero) de las fuentes de alimentación de energía eléctrica 1201 y 1202, el controlador 1205 es conectado para recibir un impulso de señal de sincronización proveniente del perno 1 del controlador PWM 1204 a través del circuito de entrada de sincronización que incluye el resistor 1215 y el capacitor 1214. Este arreglo sincroniza el controlador PWM 1205 con el controlador PWM 1204, de manera tal que ambos impulsos de voltaje de salida de los controladores PWM sean ambos sincrónicos (la misma frecuencia) y que tengan fases sincronizadas (la misma fase) . Las figuras 13? y 13B son vistas de sección transversal de dos diferentes arreglos de dispositivos EFA de dos etapas. Aunque únicamente se ilustran dos etapas, los principios y estructura detallada son iguales . Con referencia a la figura 13A, el primer dispositivo EFA 1311 consiste de dos etapas en serie o sucesivas 1314 y 1315. La primera etapa 1314 contiene una pluralidad de electrodos de descarga de corona, paralelos, 1301, alineados en una primera columna vertical y electrodos colectores 1302 alineados en una segunda columna paralela a la columna de los electrodos de descarga de corona 1301. Todos los electrodos se presentan en sección transversal que se extiende longitudinalmente hacia dentro y desde afuera de la página. Los electrodos de descarga de corona 1301 pueden encontrarse en la forma de alambres conductores tal como se ilustra, aunque se pueden usar otras configuraciones. Los electrodos colectores 1302 se presentan horizontalmente alargados como barras conductoras. Nuevamente, esto es para propósitos de ilustración; se pueden implementar otras geometrías y configuraciones consistentes con varias modalidades de la invención. La segunda etapa 1315 contiene similarmente una columna de electrodos de descarga de corona, alineados, 1303 (también mostrados como alambres conductores delgados que se extienden perpendiculares a la página) y electrodos colectores 1304 (nuevamente como barras) . Todos los electrodos se encuentran montados dentro de un ducto de aire 1305. La primera y segunda etapas 1314 y 1315 del EFA 1311 son alimentadas por HVPS separadas, respectivas (no mostradas) . Las HVPS se encuentran sincronizadas y con fases sincronizadas, de manera tal que los electrodos de descarga de corona 1303 de la segunda etapa 1315 pueden ser colocados a la distancia normalizada posible más cercana a los electrodos colectores 1302 de la primera etapa 1314, sin interactuar adversamente y degradar el funcionamiento del EFA. Para propósitos de ilustración, se asume que todos los voltajes y componentes del mismo (por ejemplo c.a. y c.d.) aplicados a los electrodos de etapas próximas 1314 y 1315, son iguales. Se supone además que se aplican altos voltajes a los electrodos de descarga de corona 1301 y 1303 y que los electrodos colectores 1302 y 1304 se encuentran conectados a tierra, es decir se encuentran mantenidos en un potencial de tierra común, con relación a los altos voltajes aplicados a los electrodos de descarga de corona 1301 y 1303. Todos los electrodos se encuentran dispuestos en columnas verticales paralelas, en donde los electrodos correspondientes de diferentes etapas se encuentran alineados horizontalmente y desplazados verticalmente del electrodo complementario de su propia etapa en columnas escalonadas. Una distancia normalizada 1310 entre los electrodos de descarga de corona 1301 y los bordes anteriores de los electrodos colectores verticalmente adyacentes, más cercanos, 1302, es igual aNl . La distancia normalizada aN2 (1313) entre los electrodos de descarga de corona 1303 de la segunda etapa y los bordes posteriores de los electrodos colectores 1302 de la primera etapa, deberá estar a cierta distancia aN2 mayor que aNl, en donde la distancia real depende del voltaje específico aplicado a los electrodos de descarga de corona. En todo caso aN2 deberá ser apenas mayor que aNl, es decir deberá encontrarse dentro de un intervalo de 1 a 2 veces la distancia aNl y, más preferentemente, de 1.1 a 1.65 veces aNl y en forma inclusive más preferente aproximadamente 1.4 veces aNl. En particular, tal como se representa en la figura 13A, la distancia aN2 deberá ser apenas más grande que lo necesario, para evitar un voltaje entre el voltaje de inicio de descarga de corona que cree un flujo de corriente entre los mismos. Supóngase que esta distancia "estand" normalizada aN2 es igual a 1.4 x aNl. Entonces la distancia horizontal 1312 entre etapas próximas es menor que la distancia aN2 (1313) . Como se muestra, la separación intra-etapas es minimizada cuando el mismo tipo de electrodos de etapas próximas se encuentran localizados en un plano 1320 (como se muestra en la figura 13A) . El plano 1314 puede ser definido como un plano ortogonal al plano que contiene los bordes de los electrodos de descarga de corona (plano 1317 en la figura 13A) . Si el mismo tipo de electrodos de etapas próximas se encuentran localizados en planos diferentes pero paralelos, como los planos 1321 y 1322 (como se muestra en la figura 13B) , la distancia de separación mínima resultante entre electrodos de etapas adyacentes del EFA es igual a aN2 como se muestra mediante la linea 1319. Obsérvese que la longitud de la línea 1319 es la misma que la distancia 1313 (aN2) y es mayor que la distancia 1312 de manera tal que se incrementa la separación inter-etapas . De esta manera, estas características de la invención incorporan arquitecturas que satisfacen una o más de tres condiciones en varias combinaciones: 1. Los electrodos de las etapas próximas del EFA son alimentados substancialmente con la misma forma de onda de voltaje, es decir, los potenciales de los electrodos próximos deberán tener componentes alternos substancialmente iguales . Esos componentes alternos deberán ser cercanos o idénticos tanto en magnitud como en fase. 2. Las etapas próximas del EFA deberán estar separadas estrechamente, y la separación entre las etapas próximas deberá estar limitada y determinada por aquella distancia que sea apenas suficiente para evitar o minimizar cualquier descarga de corona entre los electrodos de las etapas próximas . 3. Los electrodos del mismo tipo de etapas próximas deberán estar localizados en el mismo plano que sea ortogonal al plano en el cual se encuentren localizados los electrodos (o bordes anteriores de los electrodos) .

La figura 14 es un diagrama esquemático del dispositivo EFA 1400 que incluye electrodos de descarga de corona de tipo alambre 1402 (se muestran tres para propósitos del presente ejemplo, aunque se pueden incluir otros números, y un dispositivo típico tiene decenas o centenares de electrodos en arreglos apropiados para proporcionar un funcionamiento deseado) y electrodos aceleradores 1409 (dos en el ejemplo simplificado de la presente) . Cada uno de los electrodos aceleradores 1409 incluye una porción con resistencia relativamente alta 1403 y una porción de resistencia baja 1408. Las porciones de alta resistencia 1403 tienen una resistividad específica p dentro de un intervalo de 101 a 109 ?-cm y, más preferentemente, entre 105 y 108 ¾Q-cm, con un intervalo más preferido entre 106 y 107 *Q-cm. Todos los electrodos se presentan en sección transversal . De esta manera los electrodos de descarga de corona 1402 se encuentran en la forma o configuración de alambres delgados, mientras que los electrodos aceleradores 1409 se encuentran en la forma de barras o placas. Las porciones de "corriente abajo" de los electrodos de descarga de corona 1402, más cercanas a los electrodos aceleradores 1409, forman bordes ionizantes 1410. Los electrodos de descarga de corona 1402 así como la porción de baja resistencia 1408 de los electrodos aceleradores 1409 están conectados a terminales de polaridad opuesta, de la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje (HVPS) 1401, a través de conductores de cable 1404 y 1405. La porción de baja resistencia 1408 tiene una resistividad específica p < 104 ?-cm y preferentemente no mayor que 1 lü-cm y, en forma inclusive más preferente, no mayor que 0.1 O-cm. El EFA 1400 produce un flujo de fluido en una dirección del flujo de fluido deseado, mostrada por la flecha 1407. La HVPS 1401 está configurada para generar un voltaje predeterminado entre los electrodos 1402 y electrodos colectores 1409, de manera tal que se forma un campo eléctrico entre los electrodos. Este campo eléctrico es representado por las líneas de flujo punteadas, mostradas esquemáticamente como 1406. Cuando el voltaje excede un voltaje conocido como "voltaje de inicio de descarga de corona" , se inicia una actividad de descarga de corona en la vecindad de los electrodos de descarga de corona 1402, dando por resultado un proceso de emisión de iones, correspondiente, de los electrodos de descarga de corona 1402. El proceso de descarga de corona causa que iones del fluido sean emitidos desde los electrodos de descarga de corona 1402 y que sean acelerados hacia los electrodos aceleradores 1409, a lo largo de las líneas de campo eléctrico 1406 y siguiendo las mismas. La corriente de corona, en la forma de iones libres y otras partículas cargadas, se aproxima a los extremos más cercanos de los electrodos aceleradores 1409. La corriente de corona fluye después a lo largo de la trayectoria de la resistencia eléctrica más baja, a través de los electrodos, en vez que hacia cierta trayectoria de alta resistencia del fluido circundante. Dado que la porción de alta resistencia 1403 de los electrodos aceleradores 1409 'tiene menor resistencia que el fluido ionizado circundante, una porción significativa de la corriente de corona fluye a través del cuerpo de los electrodos aceleradores 1409, es decir a través de la porción de alta resistencia 1403 hacia la porción de baja resistencia 1408, y la trayectoria de regreso a la HVPS 1401 es completada a través del cable de conexión 1405. Como la corriente eléctrica fluye a lo largo del ancho (ver la figura 14) de la porción de alta resistencia 1403 (paralela a la dirección principal del flujo de aire 1407, se produce una caída de voltaje Vd a lo largo de la trayectoria de la corriente) . Esta caída de voltaje es proporcional a la corriente de corona Ic multiplicada por una resistencia R de la porción de alta resistencia 1403 (ignorando, por el momento, la resistencia de la porción de baja resistencia 1408 y de los cables de conexión) . Entonces el voltaje real aplicado Va entre los cables de corona 1402 y los extremos más cercanos, respectivos, de los electrodos aceleradores 1409, es menor que el voltaje de salida Vsalida de la HVPS 1401 debido a la caída de voltaje inducida por la resistencia, es decir, Va = Valida - Vd = Vsalida - Ie * R (1) Obsérvese que la corriente de corona no es linealmente proporcional al voltaje Va entre los electrodos de descarga de corona 1402 y los extremos de los electrodos aceleradores 1409, es decir la corriente se incrementa más rápidamente que el voltaje. La relación entre voltaje y la corriente puede ser aproximada a través de la siguiente expresión empírica: Ic = kx * (Va - Vo)1"5 , (2) en donde V0 = voltaje de inicio de descarga de corona y ki = es un coeficiente determinado empíricamente. Esta relación no lineal proporciona una realimentación deseable que en efecto controla automáticamente el valor del voltaje resultante que aparece a través de los electrodos, Va/ y previene, minimiza, mitiga o alivia las perturbaciones e irregularidades de la descarga de corona. Obsérvese que el proceso de descarga de corona es considerado "irregular" por naturaleza (es decir, "no predecible" ) , y el valor de la corriente de corona depende de múltiples factores ambientales sujetos a cambios, tales como la temperatura, contaminación, humedad, objetos extraños, etc. Si por alguna razón la corriente de corona se hace mayor en una ubicación de un espacio inter-electrodos , que en alguna otra ubicación, una caída de voltaje Vd a lo largo de la porción de alta resistencia correspondiente 1403, será mayor y por lo tanto el voltaje real Va en este sitio, será menor. Esto a su vez limita la corriente de corona en esta ubicación y previene o minimiza el inicio de la generación de chispas o de arco eléctrico. El siguiente ejemplo se presenta para propósitos ilustrativos, usando valores de componentes típicos, como podría usarse en una modalidad de la invención. En una de las modalidades de EFA 1400, como se muestra esquemáticamente en la figura 14, se asume un voltaje de inicio de descarga de corona, igual a 8.6 kV, para conseguir una intensidad de campo eléctrico mínima de 30 kV/cm en la vecindad de los electrodos de descarga de corona 1402. Este valor puede ser determinado mediante el cálculo, medición, o de otra manera, y es típico de un valor de inicio de descarga de corona, para una separación de electrodos de descarga de corona/acelerador, de 10 mm y un diámetro del electrodo de descarga de corona, de 0.1 mm.

La resistencia total Rtotai de la porción de alta resistencia 103 para los electrodos aceleradores 1409 es igual a 0.5 ?O mientras que el ancho de la porción de alta resistencia 1403 a lo largo de la dirección del flujo de aire 1407 (ver la figura 14) es igual a 2.54 cm (1 pulgada) . La longitud de los electrodos aceleradores 1409 transversal a la dirección del flujo de aire (es decir, hacia el plano del dibujo) es igual a 60.96 cm (24 pulgadas) . Por lo tanto, para cada pulgada de electrodos aceleradores 1409 existe una resistividad Rpuigada Rpulgada = Rtotai * 24 = 12 M?O El coeficiente empírico ki para este diseño particular es igual a 22 * 10"s. Con un voltaje aplicado Va igual a 12.5 kV la corriente de descarga de corona Ic es igual a I0 = 4.6 x 10"9 * (12, 500 V - 8,600 V)1,5 = 1.12 mA.

La corriente de descarga de corona Ic/puigada que fluye a través de cada pulgada de la porción del semiconductor 103 es igual, no obstante, a 1.12 mA/24 pulgadas = 47 uA/pulgada.

De esta manera, la caída de voltaje Vd a través de esta longitud 2.54 cm (una pulgada) de la porción semiconductora 103 es igual a Vd = 47 * 10'6 A * 12 * 10s O = 564 V.

Valida de HVPS 1401 es igual a la suma del voltaje Va aplicado a los electrodos y a la caída de voltaje Vd a través de la porción semiconductora 1403 del electrodo acelerador 1409 como sigue: alida = 12,500 + 564 = 13,064 V.

Si por alguna razón la corriente de descarga de corona en algún área, se incrementa, por ejemplo hasta dos veces el valor totalmente distribuido de 18.5 µ?/cm (47 uA/pulgada) , de manera tal que sea igual a 94 µ? en cierto punto, la caída de voltaje resultante Vd reflejará este cambio y será igual a 1,128 V (es decir, Vd = 94 x 10"s µ? * 12 x 106 O) . Entonces Va = Vsaiida - Vd = 13,064 - 1,128 = 11,936 V. De esta manera la caída de voltaje incrementada Vd amortigua el nivel de voltaje real en el área local y limita la corriente de descarga de corona en esta área. De conformidad con la fórmula (2) la corriente de descarga de corona Ic a través de esta longitud de 2.54 cm (una pulgada) puede ser expresada como 4.S * 10~9 (11,936 - 8,600 V)1-5/24 pulgadas = 0.886 p?? en vez que 1.12 mA. Este efecto de "realimentación negativa" opera entonces para restablecer la operación normal del EFA, aún en el caso de ciertas irregularidades locales. En una situación extrema de un cortocircuito causado, por ejemplo, por un objeto extraño que entre dentro del espacio entre los electrodos (por ejemplo, polvo, etc.), la corriente máxima a través del circuito es limitada efectivamente por la resistencia del área local en la cual el objeto extraño hace contacto con los electrodos . Permítase considerar un objeto extraño tal como un dedo o desarmador que haga un cortocircuito entre dos electrodos, es decir, que proporcione una trayectoria eléctrica de una resistencia relativamente baja (en comparación con la resistencia eléctrica del fluido que interviene) , entre el electrodo de descarga de corona 1402 y del electrodo acelerador 1409. Se puede asumir razonablemente que la corriente fluirá a través de un área que tenga un ancho que sea aproximadamente igual al ancho de la porción de alta resistividad 1403, es decir 2.54 era (1 pulgada) . Por lo tanto, el objeto extraño puede causar un flujo de corriente máximo ImáX igual a Imáx = Vsalida/Rtotal = 13,064 V/12 * 10s O = 1.2 mA es decir ligeramente mayor que la corriente de operación nominal 1.12 mA. Ese pequeño incremento en la corriente no causará ningún peligro de choque eléctrico ni generará sonidos desagradables (por ejemplo, ruidos secos y de formación de arco eléctrico) . Al mismo tiempo la corriente de operación máxima de todo el EFA está limitada a: Imáx = 13,064 V/0.5 O = 26 mA un valor suficiente para producir un flujo de fluido poderoso, por ejemplo de al menos 3,529 m3/minuto (100 pie3/minuto) . Si los electrodos aceleradores estuviesen hechos de metal u otro material con una resistividad relativamente baja (por ejemplo, p = 104 ^Q-cm, preferentemente p < 1 ?O-at? y más preferentemente p < 10"1 'O-cm) , la corriente en cortocircuito estarla limitada únicamente por la potencia máxima (es decir, la capacidad de corriente máxima) de la HVPS 1401 y/o por cualquier energía almacenada en su filtro de salida (por ejemplo el capacitor filtrante) y por lo tanto presentarla un peligro de choque significativo para un usuario, produciría un sonido desagradable de "chasquido" o "golpe seco" causado por la generación de chispas y/o generaría perturbaciones electromagnéticas (por ejemplo, interferencia de radiofrecuencia o rfi) . En general, las características de resistencia específicas y la geometría (la relación de longitud versus anchura) de la porción de alta resistividad 103 selecciona para proporcionar un f ncionamiento sin problema, sin imponer a la vez límites de corriente en la operación del EFA. Esto se consigue proporcionando una relación comparativamente grande de (preferentemente si es al menos de diez) entre (i) la longitud total del electrodo acelerador (el tamaño transversal a la dirección principal del flujo de fluidos) y (ii) el electrodo acelerador con respecto a su ancho (el tamaño junto con la dirección del flujo de fluido) . Generalmente la longitud de un electrodo deberá ser mayor que un ancho de ese electrodo . Se pueden conseguir resultados óptimos proporcionando múltiples electrodos aceleradores y preferentemente un número de electrodos aceleradores igual, dentro de un intervalo de más o menos, a un número de los electrodos de descarga de corona, dependiendo de la ubicación y configuración de los electrodos . Obsérvese que aunque la figura 14 muestra dos electrodos aceleradores y tres electrodos de descarga de corona, por propósitos de ilustración, otras configuraciones de electrodos podrían incluir bien tres o cuatro electrodos aceleradores orientados hacia los mismos tres electrodos de descarga de corona, o comprender otros números y configuraciones de configuraciones alternativas de electrodos .

También deberá considerarse que una corriente excesiva, localizada, puede conducir al deterioro del material de alta resistividad. Esto es particularmente cierto si un cuerpo extraño queda atrapado entre los electrodos por cierto periodo prolongado (por e emplo, más de unos cuantos milisegundos , antes de ser desalojado) . Para prevenir el daño a los electrodos y fallas relacionadas debido a una condición de sobrecorriente, la HVPS puede estar equipada con un sensor de corriente u otro dispositivo capaz de detectar ese evento de sobrecorriente e interrumpir prontamente la generación de energía eléctrica o de inhibir de alguna otra manera el flujo de corriente. Después de un periodo de reajuste o de reposo, predeterminado, Tapagado f la generación de energía eléctrica puede ser restablecida por cierto período predeterminado mínimo encendido suficiente para la detección de cualquier condición de cortocircuito remanente o residual. Si persiste la condición de cortocircuito, la HVPS puede ser apagada o inhabilitada de alguna otra manera, nuevamente por al menos el período Tapagado - De esta manera, si persiste el problema de sobrecorriente, a fin de asegurar una operación segura del EFA y longevidad de los electrodos, la HVPS 1401 puede continuar esta operación en ciclos de encendido y apagado, por algún número de ciclos, con Tapagado substancialmente mayor (por ejemplo diez veces o más) que Tencendido- Obsérvese que en ciertos casos el funcionamiento cíclico tendrá el efecto de eliminar ciertas condiciones de cortocircuito sin requerir de la intervención manual . La figura 15 representa otra modalidad de un EFA con electrodos aceleradores que tienen porciones de alta resistividad. La distinción primaria entre el EFA 1400 mostrado en la figura 14 y el EFA 1500 es que, en el último, las porciones de baja resistividad 1508 se encuentran completamente contenidas dentro de las porciones de alta resistividad 1503 de los electrodos aceleradores 1509 (es decir, se encuentran totalmente encapsuladas por el material de alta resistividad circundante) . Esta modificación proporciona al menos dos ventajas a esta modalidad de la invención. Primero, el encapsulamiento total de las porciones de baja resistividad 1508 dentro de la porción de alta resistividad 1503 aumenta la seguridad del EFA al prevenir el contacto directo no intencionado o accidental, con las terminales "vivas" de alto voltaje de la HVPS 1501. En segundo lugar, la configuración fuerza a la corriente de corona a que fluya a través de una mayor porción o volumen de la porción de alta resistividad 1503 en lugar que únicamente por una región superficial . Aunque la conductividad superficial para la mayoría de los materiales de alta resistividad (por ejemplo el plástico o el hule) es del mismo orden que la conductividad volumétrica (es decir, interna) , puede diferir dramáticamente (por ejemplo, el cambio con respecto al tiempo se incrementa posiblemente en varios órdenes de magnitud) debido a la contaminación y degradación superficial progresivas. El EFA tiene la capacidad inherente de recolectar partículas presentes en un fluido en la superficie de los electrodos aceleradores . Cuando cierta porción o cantidad de partículas se reúne o acumula de alguna manera sobre los electrodos aceleradores, las partículas pueden cubrir la superficie del electrodo con una capa sólida contigua de contaminantes, por ejemplo una película continua. La conductividad eléctrica de esta capa de contaminantes puede ser mayor que la conductividad del material de alta resistividad tal cual . En ese caso la corriente de corona puede fluir a través de esta capa contaminante y comprometer las ventajas proporcionadas por el material de alta resistividad. El EFA 1500 de la figura 15 evita este problema encapsulando totalmente la porción de baja resistividad 1508 dentro de la porción de alta resistividad 1503. Obsérvese que la porción de baja resistividad 1508 no necesita ser continua o tener algún punto en contacto directo con las terminales de alimentación de la HVPS 1501 o cable conductor 1505 que proporcione energía eléctrica desde la HVPS 1501. Deberá apreciarse que una función primaria de estas partes conductoras es la de equilibrar el potencial eléctrico a lo largo de la longitud de los electrodos aceleradores 1509, es decir, distribuir la corriente de manera tal que la porción de alta resistividad 1503 en contacto con la porción de baja resistividad 1508 se mantenga en cierto potencial equilibrado. Si además los electrodos de descarga de corona 1502 (incluyendo los bordes ionizantes 1510) son conectados a tierra, existe una oportunidad substancialmente reducida o no existente, para que ocurra una exposición inadvertida o accidental a niveles de corriente peligrosos que puedan dar por resultado el daño y/o la electrocución debida a altos voltajes de operación, y esto porque no habría potencial "vivo" que tocar a través de la estructura. La figura 16 es un diagrama esquemático de un ensamble de EFA 1600 con electrodos de descarga de corona 1602 (formados preferentemente como alambres orientados longitudinalmente, que tienen bordes ionizantes 1610) y electrodos aceleradores 1603 que consisten de una pluralidad de barras de alta resistividad, apiladas horizontalmente, cada una con un valor de resistividad diferente que se reduce a lo largo del ancho del electrodo acelerador. Los electrodos aceleradores 1603 están hechos de varios segmentos 1608 al 1612, cada uno en íntimo contacto con su(s) vecino (s) inmediatamente adyacentes. Cada uno de estos segmentos están hechos de un material determinado o son manipulados por ingeniería para que tengan un valor de resistividad especifica diferente pn. Se ha determinado que cuando la resistividad específica disminuye gradualmente en una dirección hacia la conexión de la terminal de la HVPS 1601 (es decir, gradualmente desde el segmento 1608 al 1609, 1611 y 1612) el campo eléctrico resultante es más uniforme en términos de linealidad con respecto a la dirección principal del flujo de fluido. Obsérvese que en las figuras 14 y 16 las líneas del campo eléctrico representadas entre los electrodos de descarga de corona 1402/1502 y los electrodos aceleradores 1403/1503 no son perfectamente paralelas a la dirección principal del flujo de fluido, sino que son curvas. Esta curvatura causa que los iones y otras partículas cargadas sean aceleradas en un intervalo de direcciones, reduciendo con ello la eficiencia del EFA. Al existir una progresión de los valores de resistividad del electrodo acelerador, se ha descubierto que la trayectoria de los iones es alineada con la dirección principal del flujo de fluido, particularmente cuando la corriente de corona alcanza cierto valor máximo. También obsérvese que aunque los electrodos aceleradores 1603 son representados, por propósitos de ilustración, comprendiendo cierto número de segmentos discretos de valores de resistividad respectivos £>n, los valores de resistividad pueden hacerse variar en forma continua en todo el ancho del electrodo . La variación de la resistividad gradual a través del ancho puede conseguirse a través de cierto número de procesos que incluyen, por ejemplo, el implante de iones de materiales con impurezas apropiadas, a niveles de concentración que varíen apropiadamente, para lograr un incremento o decremento gradual en la resistividad. Las figuras 17A y 17B son diagramas esquemáticos de aún otra modalidad de un EPA 1700 en el que los electrodos aceleradores 1703 están hechos de un material de alta resistividad. Aunque para propósitos ilustrativos las figuras 17A y 17B representan un número particular de electrodos de descarga de corona 1702 y electrodos aceleradores 1703, respectivamente, se pueden emplear otros números y configuraciones consistentes con varias modalidades de la invención. Los electrodos aceleradores 1703 están hechos de delgadas tiras o capas de uno o más materiales de alta resistividad. Los electrodos de descarga de corona 1702 están hechos de un material de baja resistividad, tal como metal o una cerámica conductora. La HVPS 1701 está conectada a los electrodos de descarga de corona 1702 y a los electrodos aceleradores 1703 mediante cables conductores 1704 y 1705. La geometría de los electrodos de descarga de corona 1702 se encuentra en contraste con geometrías en donde los electrodos están formados como agujas o alambres delgados que inherentemente su instalación y mantenimiento son más difíciles y están sujetos al daño durante el transcurso de la operación normal del EFA. Un borde ubicado corriente abajo, de cada electrodo de descarga de corona 1702, incluye un borde ionizante 1710. Al igual que con otros objetos pequeños, el alambre delgado usado típicamente para los electrodos de descarga de corona, es frágil y por lo tanto no es confiable. En su lugar, la presente modalidad representada en las figuras 17A y 17B proporcionan electrodos de descarga de corona en la forma de tiras metálicas relativamente anchas. Aunque estas tiras metálicas son necesariamente delgadas en el extremo de descarga de corona, a fin de generar fácilmente una descarga de corona a lo largo de un borde "a favor del viento" del mismo, las tiras son relativamente anchas (en una dirección a lo largo de la dirección del flujo de aire) y por lo tanto son menos frágiles que un alambre correspondientemente delgado. Otra ventaja del EFA 1700 representado en la figura 17A incluye electrodos aceleradores 1703 que son substancialmente más delgados que aquellos usados en los sistemas previos. Es decir, los electrodos aceleradores previos son típicamente mucho más gruesos que los electrodos de descarga de corona asociados, para evitar la generación de un campo eléctrico alrededor y cerca de los bordes de los electrodos aceleradores. La configuración mostrada en la figura 11 minimiza o elimina cualquier generación de campo eléctrico por los electrodos aceleradores 1703 mediante la colocación de los bordes de los electrodos de descarga de corona 1702 (en la presente ilustración, los bordes "a favor del viento" derechos de los electrodos de descarga de corona) en contra u opuestos a las superficies planas de los electrodos aceleradores 1703. Es decir, al menos una porción del cuerpo principal de los electrodos de descarga de corona 1702 se extiende a favor del viento en una dirección del flujo de fluido, deseada, pasando por un borde anterior de los electrodos aceleradores 1703 por lo cual una porción operativa de los electrodos de descarga de corona 1702 a lo largo del borde posterior de los mismos, genera una descarga de corona entre y próximo a las superficies planas extendidas de los electrodos aceleradores 1703. Esta orientación y configuración proporciona una intensidad de campo eléctrico en la vecindad de esas superficies planas, que es substancialmente menor que la intensidad de campo eléctrico correspondiente formada cerca del borde posterior de los electrodos de descarga de corona 1702. De esta manera, se produce una descarga de corona en la vecindad del borde posterior de los electrodos de descarga de corona 1702 y no en la superficie de los electrodos aceleradores 1703. Inmediatamente después del inicio de una descarga de corona, una corriente de corona fluye a través del fluido a ser acelerado (por ejemplo, aire, líquido aislante, etc.) localizado entre los electrodos de descarga de corona 1702 y los electrodos aceleradores 1703, mediante la generación de iones y partículas cargadas dentro del fluido y transfiere estas cargas a lo largo del cuerpo de los electrodos aceleradores 1703 a la HVPS 1701 a través de un cable conductor 1705. Dado que no fluye corriente en la dirección opuesta (es decir, desde los electrodos aceleradores 1703 a través del fluido y hacia los electrodos de descarga de corona 1702) , no se produce una corona posterior. Se ha encontrado además que esta configuración da por resultado un campo eléctrico (representado por las líneas 1706) que es substancialmente más lineal con respecto a una dirección del flujo de fluido deseada (mostrada por la flecha 1707) que el que podría proporcionarse de alguna otra manera. La linealidad incrementada del campo eléctrico es causada por la caída de voltaje a través de los electrodos aceleradores 1703 generando líneas equipotenciales de campo eléctrico, que son transversales con respecto a la dirección principal del flujo de fluido. Dado que las líneas de campo eléctrico son ortogonales con respecto a esas lineas equipotenciales, las lineas de campo eléctrico son más paralelas a la dirección del flujo de fluido primario. Otra ventaja del EFA 1700 mostrado en la figura 17A se proporciona mediante el aislamiento de las porciones activas (es decir, los bordes derechos representados en la figura) de los electrodos de descarga de corona 1702 desde cada otro, por la estructura interventora de los electrodos aceleradores 1703. De esta manera, los electrodos de descarga de corona "no quedan confrontados" unos con otros y por lo tanto, en contraste con los sistemas previos, los electrodos de descarga de corona 1702 pueden quedar colocados, en estrecha proximidad unos con respecto a otros (es decir, en la dirección vertical representada en la figura 17A) . Mediante el empleo de las características de diseño descritas con relación a la figura 17A, se evitan dos principales obstáculos para conseguir flujos de fluido substanciales y mayores. El primero de estos obstáculos es la alta resistencia del aire causada por las porciones frontales relativamente gruesas, de los electrodos aceleradores típicos. La presente configuración proporciona tanto electrodos de descarga de corona como electrodos aceleradores, que tienen geometrías de poco arrastre, es decir, tienen formas aerodinámicamente "amigables". Por ejemplo, estas geometrías proporcionan un coeficiente de arrastre Cd para el aire, que no es mayor que 1, preferentemente menor que 0.1 y más preferentemente menor que 0.01. La geometría o forma real es necesariamente dependiente del flujo de fluido deseado y de la viscosidad del fluido que vaya a ser acelerado, y estos factores varían dependiendo del tipo de diseño. Un segundo obstáculo superado por la presente modalidad de la invención es la densidad baja resultante de los electrodos, posible debido a los requerimientos convencionales de separación entre electrodos, necesarios de acuerdo con las configuraciones previas y observadas por las mismas. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,812,711 incorporada en la presente como referencia en su totalidad, representa cuatro electrodos de descarga de corona separados unos de otros por una distancia de 50 mm. No es sorprendente el hecho de que esta densidad relativamente baja y pequeño número de electrodos puede acomodar únicamente niveles de energía eléctrica muy bajos, con un nivel del flujo de fluido resultante, bajo. En contraste, las presentes modalidades alojan una separación entre electrodos de descarga de corona y atractores, menor que 10 mm y preferentemente menor que 1 mm. Todavía otra configuración de electrodos se presenta con relación al EFA 1700 de la figura 17B. En este caso los electrodos de descarga de corona 1702 se encuentran colocados a una distancia predeterminada de los electrodos aceleradores 1703 en una dirección del flujo de fluido deseada, tal como se muestra en la flecha 1707. Nuevamente, el campo eléctrico resultante es substancialmente lineal como se representa mediante las líneas punteadas que surgen de los electrodos de descarga de corona 1702 y dirigidas hacia los electrodos aceleradores 1703. Obsérvese no obstante que con respecto a la dirección del flujo de fluido deseada, el electrodo de descarga de corona 1702 no se encuentra colocado "entre" los electrodos aceleradores 1703. Un objeto de varias modalidades de la presente invención, representadas en la figura 17A, se enfoca a conseguir una separación más estrecha de los electrodos de descarga de corona (es decir, una mayor densidad de los electrodos) lo cual es consistente con la tecnología de manufactura actual que como sería posible o implementado, de lo contrario, por otros dispositivos EFA. Es decir, electrodos extremadamente delgados y cortos pueden ser fabricados fácilmente mediante un solo proceso o paso de manufactura consistente, por ejemplo, con los modernos sistemas microelectromecánicos ( EMS) y capacidades y tecnologías de semiconductores relacionadas .

Haciendo referencia nuevamente a la figura 17A, puede verse que los electrodos de descarga de corona, adyacentes, 1702, pueden estar verticalmente separados por una distancia menor que 1 mm o inclusive únicamente por unos cuantos µt?, unos de otros . El incremento resultante en la densidad del electrodo proporciona una aceleración y flujo de fluido, incrementadas. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,812,711 describe un dispositivo capaz de producir una velocidad de aire de únicamente 0.5 metros por segundo (m/s). Si por el contrario los electrodos son separados 1 mm, se pueden conseguir incrementos de 50 veces en la densidad del electrodo y capacidades de energía eléctrica mejoradas, para proporcionar un incremento correspondiente en la velocidad del aire, es decir de aproximadamente 25 m/s o 5,000 pies/minuto. Además, se pueden colocar varias etapas del EFA en sucesión o en serie, en una dirección horizontal del flujo de fluido deseado, en donde cada etapa acelere adicionalmente el fluido a medida que pase a través de las etapas sucesivas . Cada una de las etapas se encuentra localizada a una distancia predeterminada de las etapas inmediatamente adyacentes, y esta distancia está determinada por el máximo voltaje aplicado a los electrodos opuestos de cada etapa. En particular, cuando los electrodos de descarga de corona y aceleradores, de una etapa, son colocados más cerca unos de otros, se requiere de menos voltaje para iniciar y mantener una descarga de corona. Por lo tanto, etapas completas de un EFA pueden ser colocadas similarmente más cerca, unas con respecto a otras, en vista al menor voltaje de operación usado dentro de cada etapa. Esta relación da por resultado una densidad de etapa, en una dirección horizontal, que es aproximadamente proporcional a la densidad del electrodo, (por ejemplo, en una dirección vertical) dentro de una etapa. De esta manera puede esperarse que un incremento de densidad "vertical" en el electrodo, proporcionará una densidad "horizontal" similar, de manera tal que la aceleración del flujo de fluido sea inversamente proporcional al cuadrado de las distancias entre electrodos . Las ventajas conseguidas por las varias modalidades de la invención pueden ser atribuidas, al menos en parte, al uso de un material de alta resistividad, como parte de electrodos aceleradores. El material de alta resistividad puede comprender un material con una resistencia relativamente alta, tal como plástico o hule rellenado de carbono, silicio, germanio, estaño, arseniuro de galio, fosfuro de indio, nitruro de boro, carburo de silicio, seleniuro de cadmio, etc. Estos materiales deberán tener una resistividad específica p en el intervalo de 101 a 1010 ?-cm y, más preferentemente entre 104 y 109 'Q-cm, en donde un intervalo más preferido se encuentra entre 106 y 107 'Q-cm. El uso del material de alta resistividad soporta las densidades aumentadas en los electrodos. Por ejemplo, electrodos aceleradores metálicos, cercanamente separados, exhiben características de operación inestables, produciendo eventos de alta frecuencia de generación de chispas. En contraste, los electrodos de alta resistividad de conformidad con modalidades de la presente invención, producen un campo eléctrico más lineal, para minimizar con ello la ocurrencia de generación de chispas y la generación de una corona posterior que emane de los bordes agudos de los electrodos aceleradores. La eliminación de la corona posterior puede ser comprendida con referencia a la figura 17A. Haciendo referencia nuevamente a la figura 17A, puede mostrarse que los eventos de descarga de corona se presentan en, o a lo largo de, los bordes posteriores o derechos de los electrodos de descarga de corona 1702 pero no a lo largo de los bordes anteriores o izquierdos de los electrodos aceleradores 1703. Esto se debe al voltaje y distribución del campo eléctrico producidos por el proceso de descarga de corona. Por ejemplo, los bordes izquierdos de los electrodos aceleradores 1703 son al menos algo más gruesos que los bordes derechos de los electrodos de descarga de corona 1702, los cuales son o delgados o agudos. Debido a que el campo eléctrico cercano a un electrodo es aproximadamente proporcional a un espesor del electrodo, la descarga de corona inicia en el borde posterior de los electrodos de descarga de corona 1702. La corriente de corona resultante fluye entonces desde los bordes traseros de los electrodos de descarga de corona 1702 hacia la terminal de alto voltaje de la HVPS 1701 a través de dos trayectorias . Una primera trayectoria es a través de las porciones ionizadas del fluido, a lo largo del campo eléctrico representado por las lineas 1706. Una segunda trayectoria es a través del cuerpo de los electrodos aceleradores 1703. La corriente de corona, que fluye a través del cuerpo de los electrodos aceleradores 1703, da por resultado una calda de voltaje a lo largo de este cuerpo. Esta caída de voltaje progresa desde la terminal de alto voltaje, aplicada al borde derecho de los electrodos aceleradores 1703, hacia el borde izquierdo del electrodo . A medida que se incrementa la corriente de corona, un incremento correspondiente es exhibido en esta caída de voltaje. Cuando el voltaje de salida de la HVPS 1706 alcanza un nivel suficiente para iniciar una descarga de corona a lo largo del borde izquierdo de los electrodos aceleradores 1703, la caída de voltaje en estos bordes es suficientemente alta para amortiguar cualquier incremento de voltaje y prevenir una descarga de corona a lo largo del borde de los electrodos aceleradores . Otras modalidades de la invención pueden reducir la separación entre electrodos, hasta por ejemplo un orden de varios micrones. Con esa separación, una condición de descarga de corona puede ser iniciada por voltajes relativamente bajos, en donde la descarga de corona sea causada no por el voltaje mismo sino por el campo eléctrico de alta intensidad generado por el voltaje. Esta intensidad de campo eléctrico es aproximadamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la distancia entre los electrodos opuestos . Por ejemplo, un voltaje de aproximadamente 8 kV es suficiente para iniciar una descarga de corona con una separación entre electrodos de aproximadamente 1 cm. Al reducir la separación entre electrodos, en un factor de diez a 1 mm, se reduce el voltaje requerido para el inicio de la descarga de corona, hasta aproximadamente 800 V. La reducción adicional de la separación entre electrodos, hasta 0.1 mm, reduce el voltaje de inicio de descarga de corona, requerido, hasta 80 V, mientras que una separación de 10 micrones requiere únicamente de 8 V para iniciar una descarga de corona. Estos voltajes menores permiten una menor separación entre electrodos y una menor separación entre cada etapa, incrementando con ello la aceleración total del fluido varias veces. Como se describió previamente, el incremento es, en forma aproximada, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los electrodos, dando por resultado incrementos globales de 100, 10, 000 y 1, 000, 000 de veces, en el flujo de aire, comparados respectivamente con una separación de 1 cm. Una explicación adicional de los beneficios del uso de una estructura de electrodo de alta resistividad se explica con referencia a las figuras 18A y 18B. Haciendo referencia a la figura 18A, el EFA 1800 incluye el electrodo de descarga de corona 1802 y el electrodo acelerador 1803. El electrodo acelerador 1803 a su vez incluye una porción de baja resistividad 1804 y una porción de alta resistividad 1806. Una corriente de corona fluye a través de un fluido ionizado presente entre el electrodo de descarga de corona 1802 y el electrodo acelerador 503 (es decir, a través del espacio entre electrodos) por una trayectoria de corriente indicada por las flechas 1805, en donde la trayectoria continúa a través de la porción de alta resistividad 1806 del electrodo acelerador 1803 como se indica mediante las flechas. Al ocurrir una perturbación local, por ejemplo un evento de chispa, una corriente de descarga resultante es dirigida a través de una trayectoria estrecha representada por la flecha 1807 de la figura 18B. La corriente prosigue después a lo largo de una trayectoria más ancha 1808 a través de la porción de alta resistividad 1806. Debido al incremento el flujo de corriente emana desde una región pequeña del electrodo acelerador 1803, expandiéndose únicamente en forma gradual hacia afuera, a través de la trayectoria 1808, en donde la resistencia resultante a través de la trayectoria 1808 es substancialmente mayor que cuando esa corriente es distribuida a través de la totalidad de la porción de alta resistividad 1806. De esta manera, el evento de chispa o de pre-chispa, señalado por un flujo de corriente incrementado, es limitado por la resistencia a lo largo de la trayectoria 1808, limitando por ello la corriente. Si la porción de alta resistividad 1806 es seleccionada para que tenga una resistencia y una relación de ancho a longitud, específicas, se puede evitar o mitigar cualquier incremento de corriente significativo. Esos incrementos de corriente pueden ser causados por cierto número de eventos, incluyendo la descarga o chispa eléctrica mencionada anteriormente, la presencia de un objeto extraño (por ejemplo, polvo, insectos, etc.) sobre o entre los electrodos, un desarmador, o inclusive un dedo colocado entre los electrodos y que entre en contacto con los mismos . Otra modalidad de la invención se muestra en la figura 19. Como se muestra, el EFA 1900 incluye una porción de alta resistividad de tipo peine 1906, del electrodo acelerador 1903. Cualquier evento localizado, tal como una chispa, es restringido claramente a fluir por una porción pequeña del electrodo atractor 1903 tal como un solo diente, o un pequeño número de dientes, cerca del evento. Una corriente de corona asociada con una condición de operación normal se presenta mediante las flechas 1905. Por ejemplo, un evento tal como una chispa, mostrada en las flechas 1907 y 1908, es limitado a fluir a lo largo del dedo o diente 1906. La resistencia a través de esta trayectoria es lo suficientemente alta para moderar cualquier incremento en la corriente causada por el evento. Obsérvese que el funcionamiento es mejorado al incrementar el número de dientes en vez que por la selección de una relación de anchura con respecto a longitud. Una relación típica de anchura con respecto a longitud, de 1 a 0.1, puede ser apropiada, y una relación más preferida es de 0.05 a 1 o menor. Como se describió, varias características de la presente invención hacen posible usar materiales diferentes a sólidos, para producir una descarga de corona o emisión de iones. En general, los materiales sólidos únicamente "con dificultad" ceden y producen iones, limitando por ello la aceleración de un fluido por parte del EFA. Al mismo tiempo muchos fluidos, tales como el agua, pueden liberar más iones si son colocados y configurados para producir una descarga de corona. Por ejemplo, el uso de un fluido conductor como un material emisor de descarga de corona, se describe en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 3,751,715. En la misma, se describe un recipiente en forma de gotero, como un medio para contener un fluido conductor. El fluido conductor puede ser, por ejemplo, agua de la llave o más preferentemente una solución acuosa que incluye un electrolito fuerte tal como NaCl, HN03, NaOH, etc. La figura 20 muestra el funcionamiento de un EFA de conformidad con una modalidad de la presente invención, en la que el EFA 2000 incluye cinco electrodos aceleradores 2003 y cuatro electrodos de descarga de corona 2002. Todos estos electrodos se presentan en sección transversal . Los electrodos de descarga de corona consisten, cada uno, de envolturas no conductoras, alargadas, estrechas, 2009, hechas de un material aislante tal como plástico o silicio, con ranuras 2011 formadas en el borde ionizante 2010 en el borde posterior o en los lados derechos de las envolturas. Las envolturas 2009 de los electrodos de descarga de corona 2002 están conectadas a un depósito a abastecimiento de fluido conductor, no mostrado, a través de un tubo de alimentación apropiado. Las ranuras 2011 formadas en el borde posterior de los electrodos de descarga de corona 2002 son lo suficientemente estrechas, de manera tal que el fluido sea contenido dentro de las envolturas 2009 por tensión molecular del fluido. Las ranuras 2011 pueden estar equipadas con "retenes" tipo esponja o porciones de boquilla, para proporcionar una liberación lenta y constante del fluido conductor a través de la ranura. La HVPS 2001 genera un voltaje suficiente para producir una descarga de corona tal que el fluido conductor 2008 actúe como un conductor de borde agudo y emita iones desde el borde posterior del electrodo de descarga de corona 2002 y las ranuras 2011. Los iones resultantes del fluido conductor 2008 migran desde la ranura 2011 hacia los electrodos aceleradores de alta resistividad 2003 a lo largo de un campo eléctrico representado por las líneas 2006. A medida que el fluido es consumido en la producción de descarga de corona, el fluido es repuesto a través de las envolturas 2009, desde un depósito o abastecimiento de fluido apropiado (no mostrado) . Deberá observarse y comprenderse que todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente, mencionadas en esta especificación, son indicativas del nivel de experiencia en la técnica a la cual pertenece la invención. Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente se incorporan en la presente como referencia, en el mismo grado como si se indicara que cada publicación, patente o solicitud de patente, individual, fuese específica e individualmente incorporada como referencia en su totalidad.

Claims (1)

119 REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo para el manejo de chispas, caracterizado porgue comprende: una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que puede funcionar para proporcionar una energía eléctrica al dispositivo de carga; un sensor que puede funcionar para monxtorear uno o más parámetros electromagnéticos en ese dispositivo de carga; un primer detector sensible a uno o más parámetros electromagnéticos, para identificar una condición de pre-chispa en esa carga; y, un segundo detector conectado al primer detector, para permitir que la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje cambie rápidamente una magnitud de la energía eléctrica, hasta un nivel deseable, en respuesta a esa condición de pre-chispa. 2. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje comprende una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje configurada para transformar una fuente de alimentación de energía eléctrica primaria en una energía eléctrica de alto voltaje alimentada para suministrar esa corriente eléctrica. 3. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de alimentación de energía eléctrica de 120 alto voltaje comprende un dispositivo de energía eléctrica, magnético, de múltiples devanados, elevador, una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que incluye un generador de voltaje alterno que tiene una salida conectada a un devanado primario del dispositivo de energía eléctrica, magnético, de múltiples devanados, elevador, y un circuito rectificador conectado a un devanado secundario del dispositivo de energía eléctrica, magnético, de múltiples devanados, elevador, para proporcionar la corriente eléctrica con un nivel de alto voltaj e . 4. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje comprende una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que tiene un circuito de salida con un nivel bajo de energía electromagnética almacenada . 5. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje incluye un circuito de control que puede funcionar para monitorear una corriente de al menos uno de los parámetros electromagnéticos y, en respuesta a la detección de una condición de pre-chispa, reducir un voltaje de esta corriente eléctrica hasta un nivel que inhiba la generación de chispas. 6. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje incluye un circuito de control que puede funcionar para monitorear el parámetro electromagnético y, en respuesta a la detección de una condición de pre-chispa, reducir un voltaje de energía eléctrica hasta un nivel que no conduzca a la generación de chispas . 7. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye un circuito de carga conectado a esa fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, para recibir selectivamente una porción substancial de la energía eléctrica en respuesta a la identificación de esta condición de pre-chispa. 8. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el circuito de carga comprende un dispositivo eléctrico para disipar energía eléctrica. 9. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el circuito de carga comprende un dispositivo eléctrico para almacenar energía eléctrica-. 122 10. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de carga comprende un dispositivo de descarga de corona que incluye una pluralidad de electrodos configurados para recibir la energía eléctrica para crear una descarga de corona. 11. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el dispositivo de descarga de corona comprende un aparato electrostático para el manejo de aire. 12. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el aparato electrostático para el manejo de aire comprende un dispositivo seleccionado del grupo que consiste de dispositivos electrostáticos para la aceleración de aire, depuradores electrostáticos de aire y precipitadores electrostáticos. 13. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer detector incluye circuitos para suministrar energía eléctrica selectivamente a un dispositivo auxiliar además de al dispositivo de carga, por lo cual al menos una porción de esa energía eléctrica es derivada del dispositivo de carga, hacia el dispositivo auxiliar, en respuesta a la identificación de una condición 123 de pre-chispa. 14. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque los dispositivos tanto de carga como auxiliar comprenden dispositivos electrostáticos para el manejo de aire, respectivos, configurados para acelerar un fluido bajo la influencia de una fuerza electrostática creada por una estructura de descarga de corona. 15. El dispositivo para el manejo de chispas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor es sensible a un fenómeno seleccionado del conjunto que consiste de cambios en la corriente, cambios en el voltaje, cambios en el campo magnético, la ocurrencia de un evento eléctrico y la ocurrencia de un evento óptico para identificar la condición de pre-chispa. 16. Un método para el manejo de chispas caracterizado porque comprende los pasos de: suministrar una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje a un dispositivo; monitorear los parámetros electromagnéticos de la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje para detectar una condición de pre-chispa del dispositivo; y, controlar la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje en respuesta a la condición de pre-chispa para controlar una ocurrencia de un evento de chispa asociado con la condición 124 de pre-chispa. 17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de suministrar una energía eléctrica de alto voltaje incluye los pasos de : transformar una fuente de energía eléctrica desde un nivel de voltaje primario hasta un nivel de voltaje secundario, mayor que el nivel de voltaje primario; y, rectificar la energía eléctrica en el nivel de voltaje secundario, para suministrar esa energía eléctrica de alto voltaje al dispositivo. 18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de monitoreo incluye un paso de detectar un pico de corriente en la corriente de alto voltaje. 19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de monitoreo incluye un paso de detección de los- parámetros del voltaje de salida de la energía eléctrica de alto voltaj e . 20. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el paso de control comprende además un paso para reducir un nivel de voltaje de la energía eléctrica de alto voltaje, hasta un nivel que inhiba la generación de chispas. 21. El método de conformidad con la 125 reivindicación 16, caracterizado porque el paso de control incluye un paso para rutear al menos una porción de la energía eléctrica de alto voltaje, hacia un dispositivo de carga auxiliar. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porgue el paso de ruteo de al menos una porción de la energía eléctrica de alto voltaje, hacia el dispositivo de carga auxiliar, incluye conectar una carga adicional a un circuito de salida de una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que suministre esa energía eléctrica de alto voltaje. 23. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende además los pasos de : introducir un fluido a un electrodo de descarga de corona; electrificar el electrodo de descarga de corona con la energía eléctrica de alto voltaje; generar una descarga de corona en el fluido; y, acelerar el fluido bajo la influencia de la descarga de corona. 24. Un acelerador electrostático de fluidos, caracterizado porque comprende: un arreglo de electrodos de descarga de corona y colectores; una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje conectado eléctricamente al arreglo para suministrar energía eléctrica de alto voltaje a los electrodos de descarga de corona; un sensor configurado para monitorear parámetros 126 electromagnéticos de la energía eléctrica de alto voltaje; un primer detector sensible a la identificación de la condición de pre-chispa para controlar la energía eléctrica proporcionada al dispositivo de carga; y, un segundo detector conectado al primer detector, el segundo detector puede funcionar para controlar la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, para cambiar rápidamente una magnitud de energía eléctrica de la energía eléctrica de alto voltaje, hasta un nivel deseable, en respuesta a la condición de pre-chispa. 25. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el primer detector está configurado para inhibir la alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, a los electrodos de descarga de corona, por la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, en respuesta a la condición de pre-chispa. 26. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el primer detector incluye un resistor de descarga configurado para recibir al menos una porción de la energía eléctrica de alto voltaje, en respuesta a la identificación de la condición de pre-chispa. 27. Un dispositivo para manejar un fluido, caracterizado porque comprende: un dispositivo de descarga 127 de corona que incluye al menos un electrodo de descarga de corona, y al menos un electrodo colector colocado próximo al electrodo de descarga de corona, a fin de proporcionar una capacitancia total entre electrodos, dentro de un intervalo predeterminado; y, una fuente de alimentación de energía eléctrica conectada a los electrodos de descarga de corona y colectores, para suministrar una señal de energía eléctrica mediante la aplicación de un voltaje entre los electrodos, a fin de causar que una corriente de corona fluya entre los electrodos de descarga de corona y colectores, tanto el voltaje como la corriente de corona son una suma de componentes constantes y alternos, respectivos, sobrepuestos unos en otros; un valor de una relación de voltaje de una amplitud de ese componente alterno del voltaje, dividida entre una amplitud de ese componente constante del voltaje, es considerablemente menor que un valor de una relación de la corriente de corona, de una amplitud del componente alterno de la corriente de corona, dividida entre una amplitud del componente constante de la corriente de corona. 28. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el valor de la relación de voltajes no es mayor que un décimo del valor de la relación de la corriente de corona. 29. El dispositivo de conformidad con la 128 reivindicación 27, caracterizado porque el valor de la relación de voltaje no es mayor que una centésima parte del valor de la relación de corriente de corona. 30. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el valor de la relación de voltaje no es mayor que una milésima parte del valor de la relación de corriente de corona. 31. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque una frecuencia del componente alterno de la corriente de corona se encuentra en el intervalo de 50 a 150 kHz. 32. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque una frecuencia del componente alterno de la corriente de corona se encuentra en un intervalo de 15 kHz a 1 MHz . 33. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque una frecuencia del componente alterno de la corriente de corona es de aproximadamente 100 kHz. 34. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la amplitud del componente constante del voltaje de la señal de energía eléctrica se encuentra dentro de un intervalo de 10 kV a 25 kV. 35. El dispositivo de conformidad con la 129 reivindicación 27, caracterizado porque la amplitud del componente constante del voltaje es mayor que 1 kv. 36. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la amplitud del componente constante del voltaje de la señal de energía eléctrica es aproximadamente de 18 kV. 37. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque: la amplitud del componente alterno de la corriente de corona de la señal de energía eléctrica no es mayor de 10 veces que la amplitud del componente de corriente constante de la señal de energía eléctrica; y, la amplitud del componente de corriente constante de la señal de energía eléctrica no es mayor que 10 veces la amplitud del componente alterno de la corriente de corona de la señal de energía eléctrica. 38. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la amplitud de un componente alterno del voltaje de esa señal de energía eléctrica no es mayor que una décima parte de la amplitud del componente constante del voltaje. 39. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la amplitud del componente alterno del voltaje de la señal de energía eléctrica no es mayor que 1 Kv. 40. El dispositivo de conformidad con la 130 reivindicación 27, caracterizado porgue el componente constante de la corriente de corona es de al menos 100 µ?. 41. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el componente constante de la corriente de corona es de al menos 1 mA. 42. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque una capacitancia reactiva entre los electrodos de descarga de corona, tiene una impedancia capacitiva que corresponde a la armónica más alta de una frecuencia del componente alterno del voltaje, que no es mayor que 10 ?O. 43. Un método para manejar un fluido, caracterizado porque comprende: introducir el fluido a un dispositivo de descarga de corona, que incluya al menos un electrodo de descarga de corona y al menos un electrodo colector colocado próximo al electrodo de descarga de corona, a fin de proporcionar una capacitancia total entre electrodos que se encuentre dentro de un intervalo predeterminado; y, suministrar una señal de energía eléctrica al dispositivo de descarga de corona, aplicando un voltaje entre los electrodos de descarga de corona y colectores, a fin de inducir una corriente de corona que fluya entre esos electrodos, tanto el voltaje como la corriente de corona incluyen, cada uno, y son una suma de, los componentes constante y alterno, respectivos, 131 sobrepuestos unos sobre otros; un valor de una relación de voltaje de una amplitud del componente alterno del voltaje, dividida entre la amplitud del componente constante del volta e, es considerablemente menor que un valor de una relación de corriente de corona de una amplitud del componente alterno de la corriente de corona, dividida entre una amplitud del componente constante de la corriente de corona . 44. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el valor de la relación de voltaje no es mayor que una décima parte del valor de la relación de corriente de corona. 45. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el valor de la relación de voltaje no es mayor que una centésima parte del valor de la relación de corriente de corona. 46. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el valor de la relación de voltaje no es mayor que una milésima parte del valor de la relación de corriente de corona. 47. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque además comprende un paso de suministrar la señal de energía eléctrica de manera tal que tenga una frecuencia del componente alterno de la corriente de corona que se encuentre en el intervalo de 50 132 a 150 kHz. 48. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque una frecuencia del componente alterno de la corriente de corona se encuentra en un intervalo de 15 kHz a 1 MHz . 49. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque una frecuencia del componente alterno de la corriente de corona es aproximadamente de 100 kHz. 50. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la amplitud del componente constante del voltaje se encuentra dentro de un intervalo de 10 kV a 25 kV. 51. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la amplitud del componente constante del voltaje es mayor que lkV. 52. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la amplitud del componente constante del voltaje es aproximadamente de 18 kV. 53. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque: la amplitud del componente alterno de la corriente de corona no es mayor que 10 veces la amplitud del componente constante de la corriente de corona; y, la amplitud del componente 133 constante de la corriente de corona no es mayor que 10 veces la amplitud del componente alterno de la corriente de corona . 54. El método de conformidad con la reivindicación 43 , caracterizado porque la amplitud del componente alterno del voltaje no es mayor que una décima parte de la amplitud del componente constante del voltaje. 55. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la amplitud del componente alterno del voltaje de la señal de energía eléctrica no es mayor que 1 kV. 56. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el componente constante de la corriente de corona es al menos de 100 uA. 57. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque el componente constante de la corriente de corona es al menos de 1 mA.. 58. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque una capacitancia reactiva entre los electrodos de descarga de corona y los electrodos colectores tiene una impedancia capacitiva que corresponde a la armónica más alta de una frecuencia del componente alterno del voltaje y no es mayor que 10 ?O. 59. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: una fuente de alimentación 134 de energía eléctrica de alto voltaje que suministra una energía eléctrica de alto voltaje con un voltaje y corriente de salida particulares, las formas de onda del voltaje y la corriente incluyen, cada una, componentes constante y alterno; y, una unidad de acelerador electrostático de fluidos que comprende una pluralidad de etapas de electrodos, cada una de las etapas de electrodos incluye al menos un electrodo de descarga de corona y al menos un electrodo complementario, las etapas de los electrodos se encuentran arregladas en serie para acelerar secuencialmente un fluido que pase a través de las mismas, los electrodos están conectados a la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, para recibir la energía eléctrica de alto voltaje con formas de onda substancialmente idénticas del componente alterno del voltaje de salida. 60. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque la energía eléctrica de alto voltaje es suministrada a cada una de la pluralidad de etapas de elementos de descarga electrostáticos, substancialmente en fase y con niveles substancialmente iguales del componente alterno del voltaje de salida. 61. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado 135 porque la energía eléctrica de alto voltaje es suministrada a cada una de la pluralidad de etapas de electrodos, substancialmente en fase, y con niveles substancialmente iguales de los componentes de las corrientes de salida. 62. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje comprende una pluralidad de convertidores para transformar una energía eléctrica primaria en una energía eléctrica de alto voltaje, cada uno de los convertidores está conectado a una de las etapas respectivas para proporcionar una energía eléctrica de alto voltaje a la misma, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje comprende además un controlador conectado a los convertidores para sincronizar los componentes alternos de la energía eléctrica de alto voltaje proporcionada por los convertidores. 63. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado porque los convertidores comprenden cada uno un transformador y un circuito rectificador. 6 . El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque el componente alterno del voltaje de salida tiene un intervalo de frecuencias que se encuentra entre 50 Hz y 136 1000 kHz, cada una de las etapas de los elementos de descarga electrostática reciben el componente de voltaje alterno en fase y con amplitud substancialmente igual . 65. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque el componente alterno de la corriente tiene un intervalo de frecuencias que se encuentra dentro de 50 Hz y 1000 kHz, cada una de las etapas de los electrodos recibe el componente de corriente alterna en fase con cada otro y con amplitudes substancialmente iguales. 66. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque cada una de las etapas del electrodo comprende un primer arreglo regular de electrodos de descarga de corona y un segundo arreglo regular de electrodos aceleradores, los electrodos de descarga de corona y los electrodos aceleradores están orientados en paralelo unos con respecto a otros y cada uno de los arreglos de electrodos de descarga de corona están separados de cada uno de los arreglos de electrodos aceleradores de la misma etapa, y los electrodos correspondientes de diferentes etapas se encuentran en paralelo entre sí y con respecto a los electrodos de una etapa más cercana. 67. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado 137 porque los electrodos de descarga de corona y los electrodos aceleradores de las etapas inmediatamente adyacentes, respectivas, están separadas por una distancia d que es de 1 a 2 veces mayor que una distancia más cercana entre los electrodos de descarga de corona y los electrodos inmediatamente adyacentes de cada una de las etapas. S8. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque cada una de las etapas incluye una pluralidad de electrodos de descarga de corona localizados en un plano transversal común, cada uno de los planos transversales se encuentra substancialmente ortogonal con respecto a una dirección del flujo de aire y unos de los electrodos de descarga de corona de las etapas próximas se encuentran localizados en planos comunes respectivos, ortogonales con respecto a los planos transversales. 69. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 59, caracterizado porque cada una de las etapas incluye una pluralidad de alambres de descarga de corona, paralelos, colocados en un primer plano y una pluralidad de electrodos aceleradores paralelos que tienen bordes más cercanos a los electrodos de descarga de corona, alineados en un segundo plano respectivo, el primer y segundo planos son paralelos entre sí y perpendiculares con respecto a una dirección del flujo 138 de aire, promedio, común, a través de las etapas. 70. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que suministra una energía eléctrica de alto voltaje que incluye una pluralidad de circuitos de salida, en donde cada uno suministra independientemente una señal eléctrica de energía de salida, respectiva, substancialmente en fase con las otras; y, una unidad de acelerador electrostático de aire, que comprende una pluralidad de etapas, en donde cada una de las etapas incluye un primer arreglo de electrodos de descarga de corona y un segundo arreglo de electrodos atractores, separados del primer arreglo a lo largo de una dirección del flujo de aire, cada una de las etapas está conectada a uno de los circuitos de salida respectivos, para suministrar una de las señales eléctricas de energía de salida, correspondientes, a los electrodos de descarga de corona y atractores, de los primeros y segundos arreglos, correspondientes. 71. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 70, caracterizado porque la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje y la energía eléctrica de alto voltaje comprenden además una pluralidad de transformadores, circuitos rectificadores y controladores conectados a 139 circuitos de salida respectivos, cada uno de los controladores está conectado al menos a otro de los controladores para sincronizar una de las señales eléctricas de energía de salida. 72. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 70, caracterizado porque cada una de las señales eléctricas de energía de salida tiene un componente de corriente alterna que tiene una frecuencia de operación fundamental que se encuentra dentro de un intervalo de 50 Hz a 1000 kHz . 73. Un método para acelerar un fluido, caracterizado porque incluye los pasos de: transformar una señal de energía eléctrica primaria en una pluralidad de voltajes independientes, en donde cada uno de los voltajes incluye señales de energía eléctrica de alta frecuencia, independientes; sincronizar la pluralidad de señales de energía eléctrica de alta frecuencia, independientes, con una frecuencia y fases comunes; suministrar energía a arreglos de electrodos de descarga de corona y aceleradores, con altos voltajes respectivos; y, acelerar el fluido a través de cada uno de los arreglos, en secuencia . 74. El método de conformidad con la reivindicación 73, caracterizado porque el paso de transformación incluye pasos de incrementar un voltaje de 140 la señal de energía eléctrica primaria, para proporcionar una pluralidad de señales de energía eléctrica secundaria, alterna, de alto voltaje, y rectificar independientemente la pluralidad de señales de energía eléctrica secundaria, alterna, de alto voltaje, para proporcionar una pluralidad de señales de energía eléctrica de salida de alto voltaje. 75. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: un primer número de electrodos de descarga de corona que tiene bordes ionizantes respectivos; un segundo número de electrodos aceleradores separados de y que tienen bordes respectivos que son substancialmente paralelos a los bordes ionizantes adyacentes de los electrodos de descarga de corona; y, una fuente de alimentación de energía eléctrica conectada para suministrar a los electrodos de descarga de corona y aceleradores, un voltaje de operación para producir un campo eléctrico de alta intensidad en un espacio entre electrodos, entre los electrodos de descarga de corona y los electrodos aceleradores, los electrodos aceleradores están hechos de un material con resistividad eléctrica alta y cada uno de los electrodos tiene dimensiones de longitud y altura mutuamente perpendiculares, orientadas transversalmente con respecto a una dirección del flujo de fluido deseado y con una dimensión de anchura orientada paralela a la dirección del flujo de fluido deseado, una 141 longitud de los electrodos en una dirección transversal a una dirección del flujo de fluidos deseada es mayor que una anchura de los electrodos paralela a la dirección del flujo de fluido y el ancho de los electrodos es al menos 10 veces una altura de los electrodos en una dirección transversal tanto a la dirección del flujo de fluido deseado como a la altura . 76. Un acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el primer y segundo números son cada uno mayores que uno y se encuentran unos dentro de otros . 77. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque una calda de voltaje Vd a través de los electrodos aceleradores no es mayor que el 50% del voltaje de operación suministrado por la fuente de alimentación de energía eléctrica. 78. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque una caída de Voltaje Vd a través de los electrodos aceleradores no es mayor que el 10% del voltaje de operación suministrado por la fuente de alimentación de energía eléctrica. 79. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado 142 porque cada uno de los electrodos aceleradores comprende una pluralidad de segmentos, cada uno de los segmentos de uno de los electrodos aceleradores tiene una resistividad eléctrica diferente de la de los otros segmentos de ese electrodo acelerador, y cada uno de los segmentos se encuentra orientado en forma substancialmente paralela con respecto a los bordes ionizantes de los electrodos de descarga de corona. 80. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque una resistividad de los segmentos respectivos de los electrodos aceleradores, se incrementa con la distancia, desde uno de los electrodos de descarga de corona más cercano . 81. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 79,· caracterizado porque una resistividad de los segmentos respectivos de los electrodos aceleradores se reduce con la distancia, desde uno de los electrodos de descarga de corona más cercanos . 82. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque uno de los segmentos más lejanos de los electrodos de descarga de corona más cercanos, que tiene la resistividad más baja, tiene un contacto eléctrico conectado a una terminal de salida de la fuente de 143 alimentación de energía eléctrica. 83. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque uno de los segmentos más lejanos de los electrodos de descarga de corona más cercanos, que tiene la resistividad más baja, no se encuentra conectado directamente a una terminal de salida de la fuente de alimentación de energía eléctrica. 84. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque las porciones de los segmentos adyacentes de los electrodos aceleradores se encuentran separadas y no están en contacto íntimo unas con otras . 85. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque al menos una porción de los electrodos aceleradores se encuentra encapsulada dentro de una porción de cuerpo de los electrodos aceleradores. 86. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque los electrodos aceleradores comprenden delgadas aletas que tienen un coeficiente de arrastre Cd menor que 0.10. 87. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 86, caracterizado 144 porque el coeficiente de arrastre Cd es menor que 0.01. 88. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque los electrodos aceleradores tienen una estructura de tipo peine con dientes dirigidos hacia los electrodos de descarga de corona y con una porción de base ubicada lejos del electrodo de descarga de corona . 89. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque los electrodos de descarga de corona pueden funcionar en un potencial de tierra. 90. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: un número de electrodos de descarga de corona, cada uno de los cuales comprende una forma delgada de tipo placa, alargada en una dirección del flujo de fluido deseado; un número de electrodos aceleradores separados de los electrodos de descarga de corona, cada uno de los electrodos aceleradores comprende una forma delgada de tipo placa, alargada en la dirección del flujo de fluido deseado, cada uno de los electrodos aceleradores es substancialmente paralelo a uno de los electrodos de descarga de corona más cercano en una vista en perspectiva, los electrodos de descarga de corona están ubicados entre electrodos aceleradores adyacentes; una fuente de alimentación de energía eléctrica conectada a los 145 electrodos de descarga de corona y aceleradores, para producir un campo eléctrico en un espacio entre electrodos, a fin de acelerar un fluido que se encuentre en el espacio entre los electrodos, en la dirección del flujo de fluido deseado. 91. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porgue los electrodos de descarga de corona comprenden, cada uno, un recipiente para un medio que contiene un fluido eléctricamente conductor; y, una fuente de abastecimiento de fluido conectada a cada uno de los recipientes, para reabastecer el fluido eléctricamente conductor . 92. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque los electrodos aceleradores comprenden un material de alta resistividad que tiene una resistividad específica p de al menos 10~3 ohmios-cm. 93. El acelerador electrostático de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque los electrodos aceleradores comprenden un material de alta resistividad que tiene una resistividad específica p de al menos 103 ohmios-cm. 94. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado 146 porque el número de electrodos aceleradores es al menos uno mayor que el número de electrodos de descarga de corona. 95. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque una caída de voltaje Vd a través de los electrodos aceleradores no es mayor que el 50% de un voltaje de salida generado por la fuente de alimentación de energía eléctrica . 96. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque la caída de voltaje Vd a través de los electrodos aceleradores no es mayor que el 10% de un voltaje de salida generado por la fuente de alimentación de energía eléctrica. 97. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque los electrodos aceleradores consisten de una pluralidad de segmentos, cada uno de los cuales tiene una resistividad diferente, cada segmento es substancialmente paralelo a los electrodos de descarga de corona. 98. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 97, caracterizado porque una resistividad de uno de los segmentos más cercano a los electrodos de descarga de corona, que tiene una resistividad con el valor más bajo, de cada uno de los 147 segmentos, se incrementa en una dirección que progresa al alejarse de los electrodos de descarga de corona. 99. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 97, caracterizado porque una resistividad de uno de los segmentos más cercanos a los electrodos de descarga de corona, tiene el valor más alto, y una resistividad de cada uno de los segmentos disminuye en una dirección que progresa al alejarse de los electrodos de descarga de corona. 100. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 99, caracterizado porque el segmento con la resistividad más baja tiene un contacto eléctrico conectado a una terminal de salida a la fuente de alimentación de energía eléctrica. 101. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 99, caracterizado porque el segmento con la resistividad más baja no se encuentra en contacto eléctrico directo con una terminal de salida de la fuente de alimentación de energía eléctrica. 102. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 97, caracterizado porque las porciones de los segmentos adyacentes de los electrodos aceleradores, están separadas y no se encuentran en contacto íntimo unas con otras . 103. El acelerador electrostático de fluidos 148 de conformidad con la reivindicación 97, caracterizado porque al menos cierta porción de los electrodos aceleradores se encuentra encapsulada dentro de una porción de cuerpo de los electrodos aceleradores . 104. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque los electrodos aceleradores comprenden delgadas aletas que tienen un coeficiente de arrastre Cd menor que 0.10. 105. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque los electrodos aceleradores tienen una estructura de tipo peine, con dientes dirigidos hacia los electrodos de descarga de corona y con una porción de base ubicada lejos del electrodo de descarga de corona. 106. El acelerador electrostático de fluidos de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque los electrodos de descarga de corona pueden funcionar en un potencial de tierra. 107. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que suministra una energía eléctrica de alto voltaje, con un voltaje y corriente de salida particulares, las formas de onda del voltaje y la corriente incluyen, cada una, componentes 149 constantes y alternos; y una unidad de acelerador electrostático de fluidos que comprende una pluralidad de etapas de electrodos, cada una de las etapas de electrodos incluyen al menos un electrodo de descarga de corona y al menos un electrodo complementario, las etapas de electrodos están dispuestas en serie para acelerar secuencialmente un fluido que pase a través de las mismas, los electrodos de las diferentes etapas están conectados a una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje para recibir esa energía eléctrica de alto voltaje con formas de onda substancialmente idénticas, del componente alterno del voltaje de salida, al menos una de las etapas de los electrodos incluye: (i) un primer número de electrodos de descarga de corona que tienen bordes ionizantes respectivos; (ii) un segundo número de electrodos aceleradores separados de y que tienen bordes respectivos que son substancialmente paralelos a bordes ionizantes adyacentes de los electrodos de descarga de corona, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje está conectada para suministrar al primer número de electrodos de descarga de corona y al segundo número de electrodos aceleradores, un voltaje de salida, para producir un campo eléctrico de alta intensidad en un espacio ínter-electrodo, entre los mismos, el segundo número de electrodos aceleradores están hechos de un 150 material de alta resistividad eléctrica, cada uno del segundo número de electrodos aceleradores tiene una dimensión de longitud y altura, mutuamente perpendiculares, orientadas transversalmente con respecto a una dirección del flujo de fluido deseado y una dimensión de anchura orientada en paralelo con la dirección del flujo de fluido deseado, una longitud de cada segundo número de electrodos aceleradores, en una dirección transversal a una dirección del flujo de fluido deseado, es mayor que un ancho del segundo número correspondiente de electrodos aceleradores paralelos a la dirección del flujo de fluido y el ancho del segundo número de electrodos aceleradores es al menos diez veces una altura del segundo número de electrodos aceleradores que se encuentran en una dirección transversal tanto a la dirección del flujo de fluido deseado como a la longitud. 108. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que suministra una energía eléctrica de alto voltaje, con un voltaje y corriente de salida particulares, las formas de onda del voltaje y la corriente incluyen, cada una, componentes constantes y alternos; una unidad de acelerador electrostático de fluidos que comprende una pluralidad de etapas de electrodos, cada una de las etapas de electrodos 151 incluye al menos un electrodo de descarga de corona y al menos un electrodo complementario, las etapas de electrodos están dispuestas en serie para acelerar secuencialmente un fluido que pase a través de las mismas, los electrodos de las diferentes etapas están conectados a una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, para recibir la energía eléctrica de alto voltaje con formas de onda substancialmente idénticas, del componente alterno del voltaje de salida; un sensor que funciona para monitorear uno o más parámetros electromagnéticos en la unidad de acelerador electrostático de fluidos; un primer detector sensible a uno o más parámetros electromagnéticos, para identificar una condición de pre-chispa en la unidad de acelerador electrostático de fluidos; y, un segundo detector conectado al primer detector para permitir que la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje cambie rápidamente una magnitud de la energía eléctrica, hasta un nivel deseable, en respuesta a la condición de pre-chisp . 109. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: una unidad de acelerador electrostático de fluidos que incluye: (i) un primer número de electrodos de descarga de corona que tienen bordes ionizantes respectivos, y, (ii) un segundo número de electrodos aceleradores separados de y que tienen bordes " 152 respectivos que son substancialmente paralelos a bordes ionizantes adyacentes de los electrodos de descarga de corona; una fuente de alimentación de energía eléctrica conectada a la unidad de acelerador electrostático de fluidos, para suministrar a los electrodos de descarga de corona y aceleradores, un voltaje de operación a fin de producir un campo eléctrico de alta intensidad en un espacio inter-electrodos , entre los electrodos de descarga de corona y los electrodos aceleradores, un sensor que funciona para monitorear uno o más parámetros electromagnéticos en la unidad de acelerador electrostático de fluidos; un primer detector sensible a uno o más parámetros electromagnéticos para identificar una condición de pre-chispa en la unidad de acelerador electrostático de fluidos; y, un segundo detector conectado al primer detector a fin de permitir que la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje cambie rápidamente una magnitud de la energía eléctrica, hasta un nivel deseable, en respuesta a la condición de pre-chispa, los electrodos aceleradores están hechos de un material de alta resistividad eléctrica, cada uno de los electrodos tiene una dimensión de longitud y altura, mutuamente perpendiculares, orientadas transversalmente a una dirección del flujo de fluido deseado y una dimensión de anchura orientada paralela a la dirección del flujo de 153 fluido deseado, una longitud de los electrodos en una dirección transversal a una dirección del flujo de fluido deseado, es mayor que un ancho de los electrodos paralela a la dirección del flujo de fluido, y el ancho de los electrodos es al menos diez veces una altura de los electrodos en una dirección transversal tanto a la dirección del flujo de fluido deseado como a la longitud. 110. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: una unidad de acelerador electrostático de fluidos que comprende una pluralidad de etapas de electrodos, cada una de las etapas de electrodos incluye al menos un electrodo de descarga de corona y al menos un electrodo complementario, a fin de proporcionar una capacitancia total entre electrodos, dentro de un intervalo predeterminado, las etapas de electrodos se encuentran dispuestas en serie para acelerar secuencialmente un fluido que pase entre las mismas, los electrodos están conectados para recibir una señal de energía eléctrica con formas de onda substancialmente idénticas, de un componente alterno de un voltaje de salida; y, una fuente de alimentación de energía eléctrica conectada a la unidad de acelerador electrostático de fluidos, para suministrar la señal de energía eléctrica mediante la aplicación de un voltaje entre los electrodos, a fin de causar que una corriente de corona fluya entre los 154 electrodos de descarga de corona y electrodos complementarios, tanto el voltaje como la corriente de corona son, cada uno, una suma de los componentes constantes y alternos, respectivos, sobrepuestos unos con otros; un valor de una relación de voltaje de una amplitud del componente alterno del voltaje, dividida entre una amplitud del componente constante del voltaje, es considerablemente menor que un valor de una relación de la corriente de corona de una amplitud del componente alterno de la corriente de corona, dividida entre una amplitud del componente constante de la corriente de corona. 111. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porgue comprende : un dispositivo de descarga de corona que incluye: (i) un primer número de electrodos de descarga de corona que tienen bordes ionizantes respectivos, y (ii) un segundo número de electrodos aceleradores separados y que tienen bordes respectivos que son substancialmente paralelos a bordes ionizantes adyacentes de los electrodos de descarga de corona, los electrodos aceleradores están hechos de un material de alta resistividad eléctrica, cada uno de los electrodos aceleradores tiene una dimensión de longitud y altura mutuamente perpendiculares, orientadas transversalmente con respecto a una dirección del flujo de fluidos deseado y una dimensión de anchura orientada en paralelo con respecto a 155 la dirección del flujo de fluido deseado, una longitud de los electrodos aceleradores en una dirección transversal a una dirección del flujo de fluido deseado, es mayor que un ancho de los electrodos aceleradores paralela a la dirección del flujo de fluido y el ancho de los electrodos aceleradores es al menos diez veces una altura de los electrodos aceleradores, en una dirección transversal tanto a la dirección del flujo de fluido deseado, como a la longitud; y, una fuente de alimentación de energía eléctrica conectada a los electrodos de descarga de corona y aceleradores, para suministrar una señal de energía eléctrica mediante la aplicación de un voltaje entre los electrodos, a fin de causar que una corriente de descarga de corona fluya entre los electrodos de descarga de corona y aceleradores, tanto el voltaje como la corriente de corona son, cada uno, una suma de los componentes constantes y alterno, respectivos, sobrepuestos unos con otros; un valor de una relación de voltajes de una amplitud del componente alterno del voltaje, dividida entre una amplitud del componente constante del voltaje, es considerablemente menor que un valor de una relación de la corriente de corona de una amplitud del componente alterno de la corriente de corona, dividida entre una amplitud del componente constante de la corriente de corona. 112. Un acelerador electrostático de fluidos 156 caracterizado porque comprende: una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que suministra una energía eléctrica de alto voltaje con un voltaje y corriente de salida, particulares, las formas de onda del voltaje y de la corriente incluyen, cada una, componentes constante y alterno; y, una unidad de acelerador electrostático de fluidos que comprende una pluralidad de etapas de electrodos, cada una de las etapas de electrodos incluye al menos un electrodo de descarga de corona y al menos un electrodo complementario, las etapas de electrodos están dispuestas en serie para acelerar secuencialmente un fluido que pase a través de las mismas, los electrodos están conectados a la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, para recibir la energía eléctrica de alto voltaje con formas de onda substancialmente idénticas del componente alterno del voltaje de salida, al menos una de las etapas incluye: (i) un primer número de electrodos de descarga de corona que tienen bordes ionizantes respectivos, (ii) un segundo número de electrodos aceleradores separados y que tienen bordes respectivos que son substancialmente paralelos a bordes ionizantes adyacentes, del primer número de electrodos de descarga de corona, los electrodos aceleradores están hechos de un material de alta resistividad, cada uno de los electrodos aceleradores tiene 157 , una dimensión de longitud y altura mutuamente perpendiculares, orientadas transversalmente con respecto a una dirección del flujo de fluido deseado y una dimensión de anchura orientada en paralelo a la dirección del flujo de fluido deseado, una longitud de los electrodos aceleradores en una dirección transversal a una dirección del flujo de fluido deseado, es mayor que un ancho de los electrodos aceleradores paralela a la dirección del flujo de fluido y el ancho de los electrodos aceleradores es al menos diez veces una altura de los electrodos aceleradores en una dirección transversal tanto a la dirección del flujo de fluido deseado como a la longitud. 113. Un acelerador electrostático de fluidos caracterizado porque comprende: una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje que suministra una energía eléctrica de alto voltaje con un voltaje y corriente de salida particulares, las formas de onda de voltaje y corriente incluyen, cada una, componentes constante y alterno; y, una unidad de acelerador electrostático de fluidos que comprende una pluralidad de etapas de electrodos, cada una de las etapas de electrodos incluye al menos un electrodo de descarga de corona y al menos un electrodo complementario, las etapas de electrodos están dispuestas en serie para acelerar secuencialmente un fluido que pase a través de las mismas, los electrodos están 158 conectados a una fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje, para recibir la energía eléctrica de alto voltaje con formas de onda substancialmente idénticas, del componente alterno del voltaje de salida, al menos una de las etapas incluye: (i) un primer número de electrodos de descarga de corona que tienen bordes ionizantes respectivos, y, (ii) un segundo número de electrodos aceleradores separados y que tienen bordes respectivos que son substancialmente paralelos a bordes ionizantes adyacentes del primer número de electrodos de descarga de corona, los electrodos aceleradores están hechos de un material de alta resistividad eléctrica, cada uno de los electrodos aceleradores tiene una dimensión de longitud y altura mutuamente perpendiculares, orientada transversalmente con respecto a una dirección del flujo de fluido deseado y una dimensión de anchura orientada paralela con respecto a la dirección del flujo de fluido deseado, una longitud de los electrodos aceleradores en una dirección transversal a una dirección del flujo de fluido deseado es mayor que un ancho de los electrodos aceleradores paralela a la dirección del flujo de fluido y el ancho de los electrodos aceleradores es al menos diez veces una altura de los electrodos aceleradores en una dirección transversal tanto a la dirección del flujo de fluido deseado como a la longitud; un sensor que funciona para monitorear uno o más parámetros electromagnéticos en la 159 unidad de acelerador electrostático de fluidos un primer detector sensible a uno o más parámetros electromagnéticos para identificar una condición de pre-chispa en la carga; y, un segundo detector conectado al primer detector para permitir que la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje cambie rápidamente una magnitud de la energía eléctrica hasta un nivel deseable, en respuesta a la condición de pre-chispa, la fuente de alimentación de energía eléctrica de alto voltaje está conectada a los electrodos de descarga de corona y a los electrodos complementarios para suministrar una señal de energía eléctrica mediante la aplicación de un voltaje entre los electrodos, a fin de causar que una corriente de descarga de corona fluya entre los electrodos de descarga de corona y los electrodos colectores, tanto el voltaje como la corriente de corona son, cada uno, una suma de componentes constante y alterno, respectivos, sobrepuestos unos con otros; un valor de la relación de voltaje de una amplitud del componente alterno del voltaje, dividida entre una amplitud del componente constante del voltaje, es considerablemente menor que un valor de una relación de la corriente de corona de una amplitud del componente alterno de la corriente de corona, dividida entre una amplitud del componente constante de la corriente de corona.