PL152378B1

PL152378B1 - An air flow arrangement with the aid of ion-wind

Info

Publication number: PL152378B1
Application number: PL25994586A
Authority: PL
Original assignee: Astravent Ab
Priority date: 1985-06-06
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1990-12-31
Also published as: CA1267677A; FI84676B; FI875364A0; HUT45340A; CN1005886B; DE3580921D1; IN164590B; DK62387D0; DK62387A; NO168977B; CN86103511A; ATE59118T1; FI84676C; NO870456L; NO168977C; FI875364A; MX168400B

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 152 378 POLSKATHE REPUBLIC PATENT DESCRIPTION 152 378 POLAND

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

RPRP

Patent dodatkowy do patentu nr Int. Cl.⁵H01T 19/00Additional Patent to Patent No. Int. Cl. ⁵ H01T 19/00

Zgłoszono: 86 06 06 (P. 259945)Reported: 86 06 06 (P. 259945)

Pierwszeństwo: 85 06 06 dla zastrz. 1-4,7-10Priority: 85 06 06 for claims 1-4, 7-10

Szwecja CZTEUlUSweden CZTEULE

12 20 dla zastrz. 5,6,11,18 * p A , ,12 20 for claim 5,6,11,18 * p A,,

Szwecja ⁵ Sweden ⁵

Zgłoszenie ogłoszono: 87 02 23Application announced: 87 02 23

Opis patentowy opublikowano: 1991 11 29Patent description published: 1991 11 29

Twórcy wynalazku: Vilmos Tórók, Andrzej LorethCreators of the invention: Vilmos Tórók, Andrzej Loreth

Uprawniony z patentu: ASTRA-VENT AB, Sztokholm (Szwecja)Patent holder: ASTRA-VENT AB, Stockholm (Sweden)

Urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowegoDevice for generating air flow using ion wind

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego stosowane w połączeniu z urządzeniami oczyszczającymi, takimi jak na przykład eletrofiltry, układy do obróbki powietrza na przykład układy wentylacyjne i układy do kondycjonowania powietrza. Wynalazek może być również zastosowany korzystnie w wielu innych połączeniach, gdzie jest wymagany transport powietrza; takich jak eletryczne urządzenia chłodnicze lub wyposażenie elektryczne, i w połączeniu z urządzeniami do ogrzewania takimi jak elektryczny termowentylator.The present invention relates to a device for generating an air flow by means of an ion wind used in conjunction with purification devices, such as, for example, electrofilters, systems for air treatment, for example, ventilation systems, and air conditioning systems. The invention can also be used advantageously in many other combinations where air transport is required; such as electric refrigeration appliances or electrical equipment, and in combination with heating appliances such as an electric fan heater.

Obecnie powietrze jest transportowane w wyżej wymienionych aparatach i układach prawie wyłącznie za pomocą mechanicznych wentylatorów o różnej konstrukcji. Takie mechaniczne wentylatory i połączone z nimi silniki napędowe są stosunkowo drogie, a w dodatku ciężkie i wymagają znacznej ilości miejsca. Wymagają one również stosunkowo dużo energii i dlatego są drogie w eksploatacji. W czasie pracy wentylatory wytwarzają również kłopotliwy hałas.Currently, the air is transported in the above-mentioned apparatuses and systems almost exclusively by means of mechanical fans of various designs. Such mechanical fans and associated drive motors are relatively expensive and, in addition, heavy and require a considerable amount of space. They also require a relatively large amount of energy and are therefore expensive to operate. The fans also generate troublesome noise during operation.

Przepływ powietrza może być osiągnięty za pomocą wiatru jonowego lub wiatru ulotowego. Wiatr ulotowy jest wytworzony wówczas, gdy elektroda ulotowa i elektroda bombardowana są umieszczone w pewnej odległości od siebie i są połączone z odpowiednią końcówką źródła prądu stałego, przy czym konstrukcja elektrody ulotowej i napięcie źródła prądu stałego są takie, że powodują ulot na elektrodzie ulotowej. Wytworzony ulot powoduje jonizację powietrza, przy czym jony mają tę samą 'biegunowość, co biegunowość elementu ulotowego, a elektrycznie ładowane aerozole, to jest cząsteczki stałe lub cząsteczki ciekłe obecne w powietrzu stają się elektrycznie naładowanymi po zderzeniu z jonami powietrza naładowanymi elektrycznie. Jony powietrza przemieszczają się szybko pod wpływem pola elektrycznego z elektrody ulotowej do elektrody bombardowanej, gdzie tracą swój ładunek elektryczny i wracają do postaci molekuł powietrza elektrycznie obojętnych. Podczas ich przejścia między elektrodami, jony powietrza stale zderzają się z obojętnymi elektrycznie molekułami powietrza, a przez to siły elektrostatyczne są również przenoszone na molekuły powietrza, które są przez to pociągane z jonami powietrza w kierunku odThe air flow can be achieved by ion wind or gutter wind. A discharge wind is created when the discharge electrode and the bombarded electrode are spaced apart and connected to the respective terminal of the DC source, the structure of the discharge electrode and the voltage of the DC source being such that they cause discharge on the discharge electrode. The generated fume ionizes the air, with the ions having the same polarity as that of the fume element, and electrically charged aerosols, i.e. solid or liquid particles present in the air become electrically charged upon collision with electrically charged air ions. The air ions move quickly under the influence of the electric field from the discharge electrode to the bombarded electrode, where they lose their electric charge and return to the form of electrically neutral air molecules. During their transition between the electrodes, air ions constantly collide with electrically neutral air molecules, and thus electrostatic forces are also transferred to the air molecules, which are thus drawn with the air ions away from

152 378 elektrody ulotowej do elektrody bombardowanej, powodując przepływ powietrza w postaci wiatru jonowego lub wiatru ulotowego.152 378 of the discharge electrode to the bombarded electrode, causing the air to flow in the form of the ion wind or the discharge wind.

Znane są z opisów patentowych RFN nr 2854716, 2538959, Wielkiej Brytanii nr 2212582, Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4380720 i europejskiego opisu nr 29241 urządzenia do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego. Jednakże te znane urządzenia wykorzystujące wiatr jonowy lub wiatr ulotowy okazały się nieskuteczne i nie osiągnęły' żadnego zastosowania.Devices for generating air flow by means of ion wind are known from German patents No. 2,854,716, 2,538,959, Great Britain No. 2,212,582, United States No. 4,380,720 and European specification No. 29,241. However, these known devices employing an ionic wind or a gutter wind have proved ineffective and failed to achieve any application.

W rezultacie, za pomocą znanych urzdzeń wykorzystujących wiatr jonowy, nie było możliwe transportowanie w praktyce znacznych ilości powietrza. Należało wówczas zwiększyć prąd ulotowy do wartości, która znajduje się znacznie powyżej wartości uważanej za akceptowalną, przy stosowaniu takiego urządzenia w środowiskach zaludnionych. Znane jest z elektrofiltrów, że ulot elektryczny wytwarza związki chemiczne, a przede wszystkim ozon i tlenki azotu, które wywierają drażniący wpływ na ludzi, i które mogą być szkodliwe dla zdrowia, gdy ich obecność w powietrzu osiągnie wysokie stężenie. W przypadku ulotu te związki chemiczne są wytarzane w stopniu, który nie zależy od wielkości i biegunowości prądu ulotowego. W rezultacie elektrofiltry powietrza stosowane obecnie w otoczeniu człowieka lub w środowiskach zaludnionych działają przy dodatnim prądzie ulotowym, a prąd ulotowy ma natężenie, które jest w zasadzie proporcjonalne do ilości powietrza przechodzącego przez filitr na jednostkę czasu w normalnych warunkach pracy. Z tego względu prąd ulotowy jest rzędu 40-60μΑ, przy wydatku powietrza 100 m3 na godzinę, przy czym natężenie prądu jest przystosowane do wytwarzania ozonu i tlenków azotu na akceptowalnym Prąd ulotowy stosowany w urządzeniach do transportu powietrza, które wykorzystują wiatr jonowy i są stosowane w obecności ludzi, musi być ograniczony do wyżej wymienionej wielkości. Nie można tego osiągnąć za pomocą znanych urządzeń wykorzystujących wiatr jonowy, gdyż urządzenia te posiadają niewielką wydajność, na przykład, za pomocą urządzeń ujawnionych w opisach patentowych europejskim nr 29421 i St. Zjedn. Ameryki nr 4380720 jest możliwe osiągnięcie wydatku powietrza 1 litra na sekundę, za pomocą wlotu o mocy 1 wata, przy korzystnym napięciu wlotowym 15 kilovolt. Zatem do osiągnięcia wydajności 100 m³ na godzinę powietrza, to urządzenie zużywa około 1900μΑ, które jest wartością trzydziestokrotnie wyższą niż akceptowalna w środowisku ludzkim wartość prądu ulotowego.As a result, it has not been possible in practice to transport significant amounts of air with the known ion wind devices. At that time, it was necessary to increase the discharge current to a value that is well above the value considered acceptable when using such a device in populated environments. It is known from electrostatic precipitators that electric fugitive produces chemical compounds, especially ozone and nitrogen oxides, which have an irritating effect on humans and which may be harmful to health when their presence in the air reaches high concentrations. In the event of discharge, these chemical compounds are produced to an extent that does not depend on the size and polarity of the discharge current. As a result, air electrostatic precipitators currently used in the human environment or in populated environments operate with a positive discharge current, and the discharge current has an intensity that is substantially proportional to the amount of air passing through the filter per unit time under normal operating conditions. For this reason, the discharge current is in the order of 40-60μ przy, with an air flow of 100 m3 per hour, and the current intensity is adapted to the production of ozone and nitrogen oxides at an acceptable level. The discharge current is used in air transport devices that use ion wind and are used in the presence of people must be limited to the above-mentioned amount. This cannot be achieved with the known ion wind devices as these devices have a low efficiency, for example with the devices disclosed in European Patent Nos. 29421 and US Pat. US No. 4,380,720, it is possible to achieve an air flow of 1 liter per second with a 1 watt inlet, with a preferred 15 kilovolt inlet voltage. Thus, to achieve a capacity of 100 m ³ per hour of air, the device consumes about 1900μΑ, which is the value of thirty times higher than acceptable in human environment corona current value.

Celem wynalazku jest opracownie konstrukcji bardziej wydajnego urządzenia do wytwarzania przepływu powietrza, nadającego się również do praktycznego wykorzystania w otoczeniu człowieka.The object of the invention is to provide a construction of a more efficient device for generating an air flow, also suitable for practical use in the human environment.

Urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza za pomocą wiatru jonowego zawierające co najmmniej jedną elektrodę ulotową i co najmniej jedną elektrodę bombardowaną, która jest przepuszczalna dla powietrza przepływającego przez urządzenie i która jest umieszczona w pewnej odległości za elektrodą ulotową w kierunku żądanego przepływu powietrza, zawiera ponadto źródło prądu stałego mające jedną końcówkę połączoną z elektrodą ulotową a drugą końcówkę połączoną z elektrodą bombardowaną, przy czym budowa elektrody ulotowej i napięcia na końcówkach źródła prądu są takie, że ulot wytarzający jony powietrza pojawi się na elektrodzie ulotowej, według wynalazku, charakteryzuje się 'tym, że przed elektrodą ulotową, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza umieszczony jest element ekranujący, a odległość elektrody ulotowej od części elektrody bombardowanej otrzymującej przeważającą część prądu jonowego, wynosi co najmniej 50 mm, a korzystnie co najmniej 80 mm.An air flow device for generating an ion wind air flow comprising at least one discharge electrode and at least one bombarded electrode which is permeable to the air flowing through the device and which is positioned at a distance downstream of the discharge electrode in the direction of the desired air flow, further comprising a current source. the discharge electrode having one end connected to the discharge electrode and the other end connected to the bombarded electrode, the structure of the discharge electrode and the voltages at the terminals of the current source such that an air ion producing discharge appears on the discharge electrode according to the invention, characterized in that A shielding element is positioned in front of the discharge electrode in the direction opposite to the air flow direction, and the distance of the discharge electrode from the part of the bombarded electrode receiving the major part of the ion current is at least 50 mm and preferably at least 80 mm.

Korzystnie element ekranujący stanowi elektroda ulotową połączona z końcówką źródła prądu stałego o potencjale zasadniczo równym potencjałowi bezpośredniego otoczenia urządzenia.Preferably, the shielding element is a discharge electrode connected to a terminal of a DC source with a potential substantially equal to that of the immediate vicinity of the device.

Korzystnie element ekranujący stanowi elektroda ekranująca przewodząca elektrycznie umieszczona przed elektrodą ulotową, przy czym elektroda ekranująca ma potencjał tak samo spolaryzowany względem elektrody bombardowanej jak potencjał elektrody ulotowej. Elektroda ekranująca jest połączona elektrycznie z elektrodą ulotową.Preferably, the shielding element is an electrically conductive shielding electrode placed in front of the discharge electrode, the shielding electrode having a potential that is as polarized with the bombarded electrode as that of the discharge electrode. The shielding electrode is electrically connected to the discharge electrode.

Korzystnie element ekranujący stanowi ścianka kanału przepływu powietrza zawierającego przynajmniej elektrodę ulotową, przy czym ścianki zawierają materiał dielektryczny i rozciągają się przed elektrodą ulotową, w kierunku przepływu powietrza, na odległości równej co najmniej odległości pomiędzy elektrodą ulotową i elektrodą bombardowaną, a zwłaszcza na odległości równej 1,5 raza krotnej odległości między tymi katodami.Preferably, the shielding element is a wall of an air flow channel containing at least the discharge electrode, the walls comprising a dielectric material and extending upstream of the discharge electrode in the direction of the air flow at a distance at least equal to the distance between the discharge electrode and the bombarded electrode, in particular 1 , 5 times the distance between these cathodes.

152 378152 378

Korzystnie w kanale przepływu powietrza, w części znajdującej się przed elektrodą ulotową umieszczone są podłużnie zasadniczo równoległe, ścianki rozdzielające z materiału dielektrycznego.Preferably, longitudinally substantially parallel partition walls made of dielectric material are provided in the air flow channel in the part upstream of the discharge electrode.

Korzystnie urządzenie zawiera elektrodę wzbudzającą umieszczoną w pobliżu elektrody ulotowej przy czym odległość osiowa między nimi jest mniejsza niż między elektrodą ulotową a elektrodą bombardowaną zaś elektroda wzbudzająca połączona jest z końcówką źródła prądu stałego, a jej potencjał jest tak samo spolaryzowany względem przyłącza łączącego ją z elektrodą ulotową jak i przyłącza . łączącego ją z elektrodą bombardowaną.Preferably, the device comprises an excitation electrode placed near the discharge electrode, the axial distance between them being smaller than between the discharge electrode and the bombarded electrode, and the excitation electrode is connected to the terminal of the DC source, and its potential is polarized in the same way with respect to the connection connecting it with the discharge electrode. and connections. connecting it to the bombarded electrode.

Korzystnie elektroda wzbudzająca jest połączona końcówką źródła prądu stałego połączoną z elektrodą bombardowaną, przez' rezystor o znacznej rezystancji.Preferably, the excitation electrode is connected to the tip of the DC source connected to the bombarded electrode through a resistor of considerable resistance.

Korzystnie elektroda bombardowana, ' której materiał przewodzący elektrycznie ma 'wysoką rezystancję, jest przedłużona w kierunku elektrody ulotowej w jej pobliże, przy czym najdalsza część elektrody bombardowanej umieszczona za elektrodą ulotową w kierunku przepływu powietrza, jest połączona z jedną końcówką źródła prądu, natomiast część elektrody bombardownej umieszczona w pobliżu elektrody ulotowej stanowi elektrodę wzbudzającą.Preferably, the bombarded electrode, the electrically conductive material of which has high resistance, is extended towards the discharge electrode in the vicinity thereof, the farthest part of the bombarded electrode located downstream of the discharge electrode in the direction of the air flow, connected to one end of the current source and part of the electrode the bombardment electrode placed near the discharge electrode constitutes the excitation electrode.

Korzystnie elektroda bombardowana posiada przewodzące elektrycznie części, które są przedłużone osiowo w kierunku elektrody ulotowej, aż w jej pobliże, mające zasadniczo mniejszą powierzchnię przewodzącą elektrycznie niż większa część elektrody bombardowanej usytuowna w znacznej odległości osiowej od elektrody ulotowej, przy czym ta większa część jest połączona z jedną końcówką źródła prądu, zaś części usytuowane w pobliżu elektrody ulotowej stanowią elektrodę wzbudzającą.Preferably, the bombarded electrode has electrically conductive portions which extend axially towards the discharge electrode as close to it, having a substantially smaller electrically conductive surface than a major portion of the bombarded electrode located at a considerable axial distance from the discharge electrode, the greater portion being connected to the discharge electrode. at one end of the current source, and the parts adjacent to the discharge electrode constitute the excitation electrode.

Korzystnie urządzenie oprócz elektrody ulotowej i bombardownaej zawiera dodatkowo elektrodę ekranującą przy czym elektrody umieszczone w kanale przepływu powietrza, a powierzchnie przewodzące elektrycznie elektrody bombardowanej są usytuowane wewnątrz kanału równolegle do jego ścianek, które od wewnątrz mają materiał izolujący elektrycznie, a na zewnątrz uziemioną powierzchnię przewodzącą elektrycznie.Preferably, the device, in addition to the discharge and bombardment electrodes, additionally comprises a shielding electrode, the electrodes placed in the air flow channel, and the electrically conductive surfaces of the bombarded electrode are located inside the channel parallel to its walls, which have an electrically insulating material on the inside and an electrically conductive surface on the outside. .

Korzystnie urzdzenie zawiera dodatkowo elektrodę ekranującą umieszczoną w kanale przepływu powietrza, którego co najmniej jedna wewnętrzna powierzchnia przewodząca elektrycznie jest uziemiona, przy czym przewodzące elektrycznie powierzchnie elektrody bombardowanej są umieszczone wewnętrz kanału równolegle do jego ścianek w znacznej od nich odległości, natomiast elektroda bombardowana i elektroda ulotową są połączone z potencjałami o przeciwnej polaryzacji względem ziemi.Preferably, the device additionally comprises a shielding electrode placed in the air flow channel, the at least one internal electrically conductive surface of which is grounded, the electrically conductive surfaces of the bombarded electrode being placed inside the channel parallel to its walls at a considerable distance from them, and the bombarded electrode and the discharge electrode. they are connected to potentials of opposite polarity to earth.

Korzystnie ścianka kanału przepływu powietrza jest całkowicie przewodząca elektrycznie.Preferably, the wall of the air flow passage is completely electrically conductive.

Korzystnie kanał przepływu powietrza ma ściankę z materiału izolującego elektrycznie, na której wewnętrznej powierzchni znajduje się przewodząca elektrycznie, korzystnie uziemiona warstwa usytuowana osiowo od elektrody ulotowej do miejsca usytuowanego za elektrodą bombardowaną w kierunku przepływu powietrza.Preferably, the air flow channel has a wall of electrically insulating material, on the inner surface of which is an electrically conductive, preferably grounded layer axially extending from the discharge electrode to a position downstream of the bombarded electrode in the air flow direction.

Korzystnie powierzchnia elektrody bombardowanej najbliżej leżąca od ścianek kanału przepływu powietrza jest oddalona od ścianek kanału przepływu powietrza na odległość w przybliżeniu równą 50% wymiarów poprzecznych powierzchni otaczanej przez elektrodę bombardowaną.Preferably, the surface of the bombarded electrode closest to the walls of the air flow channel is spaced from the walls of the air flow channel by a distance approximately 50% of the transverse dimensions of the area surrounding the bombarded electrode.

Korzystnie elektroda ulotową i elektroda bombardowana są podłączone do biegunów źródła prądu stałego, które są przeciwnie spolaryzowane w stosunku do potencjału ziemi.Preferably, the discharge electrode and the bombarded electrode are connected to poles of a DC source which are opposite polarity to the ground potential.

Korzystnie elektroda ulotową jest usytuowana między krótszymi ściankami kanału przepływu powietrza o poprzecznym przekroju prostokątnym, a przewodząca elektrycznie elektroda bombardowana ma kształt obejmujący obszar przepywu powietrza, przy czym elektroda bombardowna w kierunku osiowym ma kształt taki, że leży ona bliżej części końcowej elektrody ulotowej niż jej części środkowej.Preferably, the discharge electrode is positioned between the shorter walls of the air flow channel with a rectangular cross-section, and the electrically conductive bombarded electrode has a shape including the air flow area, the axial bombardment electrode having a shape such that it lies closer to the end part of the discharge electrode than to its parts. middle.

Korzystnie elektroda ulotową jest usytuowana między krótszymi ściankami kanału przepływu powietrza o poprzecznym przekroju prostokątnym, a przewodząca elektrycznie elektroda wzbudzająca ma kształt obejmujący obszar przepływu powietrza, przy czym elektroda wzbudzająca w kierunku osiowym ma kształt taki, że jej powierzchnie leżą bliżej części końcowej elektrody ulotowej niż jej części środkowej.Preferably, the discharge electrode is positioned between the shorter walls of the air flow channel with a rectangular cross section, and the electrically conductive, excitation electrode has a shape including the air flow area, the axial excitation electrode having a shape such that its surfaces lie closer to the end portion of the discharge electrode than its surface. the middle part.

To rozwiązanie charakteryzuje bardzo wydajne urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza o stosunkowo prostej budowie. Ponadto urządzenie zużywa bardzo mało energii i jest bardzo ciche podczas pracy.This solution is characterized by a very efficient air flow device of relatively simple structure. In addition, the device consumes very little energy and is very quiet during operation.

152 378152 378

Przedmiot wynalazkujest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia migrację jonów między elektrodą ulotową i elektrodą bombardowaną, schematycznie; fig. 2 - pierwszy przykład urządzenia według wynalazku, schematycznie; fig. 3 - drugi przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 4 - trzeci przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 5 - czwarty przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 6 - piąty przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 7 - szósty przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 8 - wykres prądu ulotowego w funkcji napięcia; fig. 9 - siódmy przykład urządzenia, z fig. 2, schematycznie; fig. 10'- ósmy przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 11 - dziewiąty przykład' urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 12 - dziesiąty przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie; fig. 13 - jedenasty' przykład urządzenia z fig. 2, schematycznie.The subject matter of the invention is shown in the drawing in which Fig. 1 shows the migration of ions between the discharge electrode and the bombarded electrode schematically; Fig. 2 shows a schematic view of a first example of a device according to the invention; Fig. 3 is a schematic view of a second example of the device of Fig. 2; Fig. 4 is a schematic view of a third example of the device of Fig. 2; Fig. 5 is a schematic view of a fourth example of the device of Fig. 2; Fig. 6 shows a schematic view of a fifth example of the device of Fig. 2; Fig. 7 shows a schematic view of the sixth example of the device of Fig. 2; Fig. 8 is a graph of the discharge current as a function of voltage; Fig. 9 shows a schematic view of the seventh example device of Fig. 2; Fig. 10'- The eighth example of the device of Fig. 2, schematically; Fig. 11 shows a schematic view of the ninth example 'of the device of Fig. 2; Fig. 12 shows a schematic view of the tenth example of the device of Fig. 2; Fig. 13 is an eleventh example of the device of Fig. 2 schematically.

Na figurze 1 przedstawiono schematycznie dwie elektrody to znaczy elektrodę ulotową K, która ma kształt cienkiego drutu umieszczonego poprzecznie na drodze przepływu, to znaczy umieszczoną poprzecznie w kanale przepływu powietrza, oraz elektrodę bombardowaną M, która jest również umieszczona poprzecznie na drodze przepływu. Elektroda bombardowana M jest pokazana schematycznie, przykładowo w postaci siatki lub kraty, która umożliwia przepływ powietrza. Elektroda bombardowana M jest umieszczona za elektrodą ulotową K, patrząc w kierunku przepływu W w odległości osiowej H od elektrody ulotowej K. Ulot wytworzony na elektrodzie ulotowej K powoduje wzrost ilości jonów powietrza elektrycznie ładowanych, których migracja w kierunku elektrody bombardowanej M pod wpływem pola elektrycznego następuje między elektrodą ulotową K i elektrodą bombardowaną ' M.Figure 1 shows schematically two electrodes, i.e. a discharge electrode K, which has the shape of a thin wire placed transversely in the flow path, i.e. placed transversely in the air flow duct, and a bombarded electrode M, which is also placed transversely in the flow path. The bombarded electrode M is shown schematically, for example in the form of a mesh or a grid that allows air to flow through. The bombarded electrode M is placed behind the discharge electrode K, looking in the direction of flow W at the axial distance H from the discharge electrode K. The discharge generated on the discharge electrode K causes an increase in the amount of electrically charged air ions, which migrate towards the electrode bombarded M under the influence of the electric field between the K-discharge electrode and the bombarded electrode 'M.

Ruchliwość jonów zmienia się wraz z szerokością widma, chociaż w niniejszym wynalazku zapewmone jest ab^y przeważały jon^y kkHe mające rucMowość C = ^2,5 . x 10* m^Ws,ⁱ ab^yistniejące aerozole ładowane elektrycznie, które są znacznie mniej ruchliwe niż jony powietrza, tworzyły jedynie niewielką część całego ładunku w układzie. Można również zapewnić, tak stan aby jony powietrza stanowiły bardzo małą część całej masy powietrza z układu, i aby natężenie przepływu powietrza było co najmniej o jedną dziesiątą mniejsze niż prędkość ruchu jonów powietrza. W porównaniu z szybkością migracji jonów powietrza, otaczające powietrze można uznać za nieruchome.The mobility of ions varies with the width of the spectrum, although the present invention zapewmone is dominated by ion ab ^y ^y kkHe having rucMowość C = ^2.5. 10 x Ws * m ^, ^and ^y ab existing electrically charged aerosols, which are far less mobile than the air ions, formed only a small part of the total charge in the system. It can also be ensured that the air ions constitute a very small fraction of the total mass of air in the system, and that the air flow rate is at least a tenth less than the speed of the air ions. Compared to the migration rate of air ions, the surrounding air can be considered stationary.

Prędkość migracji V jonów powietrza ładowanych elektrycznie, w stosunku do powietrza otoczenia, jest proporcjonalna do iloczynu ruchliwości c i natężenia E pola elektrycznego i wynosi:The migration velocity V of electrically charged air ions in relation to the ambient air is proportional to the product of the mobility c and the electric field intensity E and is:

/1// 1 /

Przyjmuje się również, że przeważają ustalone warunki pracy, i że gęstość ładunku w danej części objętości układu jest stała, to znaczy, że ładunek elektryczny najednostkę czasu, dostarczony do układu jest równy ładunkowi usuniętemu z układu. W rezultacie, gęstość prądu w powietrzu jeśt wyrażona jako iloczyn prędkości V migracji ładunków i gęstości ładunku £.It is also assumed that the set operating conditions prevail and that the charge density in a given part of the system volume is constant, i.e. that the electric charge per unit time supplied to the system is equal to the charge removed from the system. As a result, the current density in air is expressed as the product of the charge migration velocity V and the charge density.

? = ^g · ^V /'2/ gdzie i jest gęstością prądu.? = ^g · ^V / '2 / where i is the current density.

Siła jednostkowa objętości w powietrzu, jest iloczynem gęstości ładunkuup i natężenia pola elektrycznego E i dlatego:The unit strength of the volume in air is the product of the charge density u and the electric field strength E and therefore:

f = ξ · E /3/ gdzie f jest siłą napędową na jednostkę objętości powietrza.f = ξ · E / 3 / where f is the driving force per unit volume of air.

Po podstawieniu równań (1) i (2) do równania (3) otrzymuje się:After substituting equations (1) and (2) to equation (3), we get:

f = i/c /4/ to jest siła jednostkowa objętości , może być wyrażona jako stosunek gęstości ładunku do ruchliwości jonów.f = i / c / 4 / this is the unit force of the volume, it can be expressed as the ratio of the charge density to the mobility of the ions.

Kanał prądowy (fig. 1) prowadzi nieskończenie małą część dl całości przepływu I jonów między dwiema elektrodami K i M.The current channel (Fig. 1) carries an infinitely small part for the total flow of I ions between the two electrodes K and M.

Linia osiowa tego kanału prądowego jest na ogół równoległa do wektoraTgęstość prądu, a jego powierzchnia ds przekroju poprzecznego ma powierzchnię normalną, która jest równoległa do wektora gęstości prądu.The axial line of this current channel is generally parallel to the current density vector T, and its cross-sectional area ds has a normal area that is parallel to the current density vector.

152 378152 378

Dla elementu objętości:For the volume element:

dV = ds -dl /5/ tego kanału prądowego, gdzie dV jest nieskończenie małą objętością, a dl jest nieskończenie małą długością w kierunku kanału prądowego. Siła działająca w kierunku powierzchni normalnej na każdy taki element objętości w kanale prądowym staje się równa:dV = ds -dl / 5 / of this current channel, where dV is an infinitely small volume and dl is an infinitely small length towards the current channel. The force acting in the direction of the surface normal on each such volume element in the current channel becomes:

dF = f · dV = f*· d^s · dL /6/dF = f dV = f * d ^s dL / 6 /

Siła objętości dF ma składową w kierunku W transportu powietrza i składową prostopadłą do tego kierunku. Przyjmuje się, że gdy scałkowana poprzecznie całość powierzchni przekroju poprzecznego drogi przepływu lub kanału w powiązaniu z siłami poprzecznymi będą się równoważyć jedna z drugą, to mogą być pominięte. W rezultacie całość sił przenoszenia w kanale prądowym wynosi:The volume force dF has a component in the W direction of air transport and a component perpendicular to this direction. It is assumed that when the transversely integrated whole of the cross-sectional area of the flow path or channel in conjunction with the transverse forces will balance one another, it may be neglected. As a result, the total transmission forces in the current channel are:

dF-r = k/W · dF = Kjw ·?· ds · dl=“/w -Ί/c · ds · dl=dl/c κ J*W · dl = H/c - di /7/ gdzie H jest odległością między elektrodą ulotową K i elektrodą bombardowaną M, mierzoną w kierunku przepływu powietrza.dF-r = k / W · dF = Kjw ·? · ds · dl = “/ w -Ί / c · ds · dl = dl / c κ J * W · dl = H / c - di / 7 / where H is the distance between the discharge electrode K and the bombarded electrode M, measured in the air flow direction.

Całkowita siła trasnportowania Ft w kanale przepływu powietrza może być wyrażona jako: Fr = sHdFj = H/c · I /8/ gdzie S jest całkowitym przekrojem czynnym kanału przepływu powietrza, a I jest całkowitym jonem lub prądem ulotowym.The total transport force Ft in the air flow channel can be expressed as: Fr = sHdFj = H / c I / 8 / where S is the total cross section of the air flow channel and I is the total ion or the discharge current.

W rezultacie średnia wielkość ciśnienia może być zapisna jako:As a result, the mean value of pressure can be written as:

Δρ = Fr/S = H/c · I/S /9/Δρ = Fr / S = H / cI / S / 9 /

Siła transportowania jest zatem proporcjonalna do iloczynu całkowitego j'onu lub prądu ulotowego I i jego drogi migracji H, to jest proporcjonalna do tak zwanej odległości prądowej H ·The transport force is therefore proportional to the product of the total ion or the discharge current I and its migration path H, i.e. proportional to the so-called current distance H

J.J.

Można wykazać, że całkowita wydajność powietrza jako wynik wielkości ciśnienia może być zaisana jako:It can be shown that the total air capacity as a result of the pressure quantity can be expressed as:

Q = W_ · y — H-S ' /10/ ” ^c*K-yA gdzie Q jest wydajnością powietrza, K - bezwymiarowym współczynnikiem oporu aerodynamicznego, a γ A - gęstością powietrza.Q = W_ · y - HS '/ 10 / ” ^c * K-yA where Q is air efficiency, K - dimensionless coefficient of aerodynamic drag, and γ A - air density.

Z równania (10) wynika, że ilość transportowanego powietrza jest wprost proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego iloczynu całkowitego jonu lub prądu ulotowego I i jego odległości migracji H. Dlatego, w celu osiągnięcia wysokiej wydajności powietrza w żądanym kierunku, to jest w kierunku od elektrody ulotowej K do elektrody bombardowanej M, należy dążyć do osiągnięcia wysokiego iloczynu prądu jonowego i jego odległości migracji w kierunku przepływu od elektrody ulotowej K do elektrody bombardowanej M. Zwiększenie siły transportowania, a przez to całkowitej wydajności powietrza, może być osiągnięte przez zwiększenie natężenia całkowitego prądu jonowego lub przez zwiększenie odległości między elektrodą ulotową K i elektrodą bombardowaną M. W środowisku człowieka nie jest jednakże dopuszczalne zwiąkszenie natężenia prądu jonowego lub prądu ulotowego powyżej poziomu, który jest wyższy od danego poziomu maksymalnego ze względu na poziom wynikający z wytwarzania szkodliwego ozonu i tlenków azotu, których wytwarzanie jest proporcjonalne do prądu ulotowego. W rezultacie, jedynie pozostały parametr może mieć na to wpływ, to znaczy osiowa odległość elektrody ulotowej K i elektrody bombardowanej M. W związku z tym, zgodnie z wynalazkiem, najkrótsza odległość elektrody ulotowej K od części elektrody bombardowanej M otrzymującej główną część prądu jonowego, jest równa 50 mm, a korzystnie wynosi co najmniej 80 mm.Equation (10) shows that the amount of air transported is directly proportional to the square root of the product of the total ion or the discharge current I and its migration distance H. Therefore, in order to achieve high air efficiency in the desired direction, i.e. away from the discharge electrode K to the bombarded electrode M, one should strive to achieve a high product of the ionic current and its migration distance in the direction of flow from the discharge electrode K to the bombarded electrode M. Increasing the transport force, and thus the total air efficiency, can be achieved by increasing the intensity of the total ion current or by increasing the distance between the K-discharge electrode and the M-bombarded electrode. In the human environment, however, it is not acceptable to increase the ionic current or the discharge current above the level that is higher than a given maximum level due to the level resulting from the production of harmful ozone and oxides nitrogen, the production of which is proportional to the discharge current. As a result, only the remaining parameter can have an influence, i.e. the axial distance of the corona electrode K and the bombarded electrode M. Therefore, according to the invention, the shortest distance of the corona electrode K from the part of the bombarded electrode M receiving the major part of the ion current is equal to 50 mm and preferably is at least 80 mm.

Gdy stosuje się urządzenie do transportu powietrza tego rodzaju, strumień jonów powietrza jest również zdolny do migracji z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunkuWhen an air transport device of this kind is used, the air ion stream is also able to migrate from the K discharge electrode in the opposite direction to the

152 378 przepływu powietrza, to znaczy w kierunku przeciwnym do żądanego kierunku transportu powietrza. Zachodzi to wówczas, jeśli przed elektrodą ulotową K w kierunku przepływu powietrza jest umieszczony przedmiot przewodzący prąd elektryczny lub mający potencjał elektryczny względem elektrody ulotowej K, który wywołuje taką możliwą migrację jonów powietrza. Zmniejsza 'to znacznie ilość przesyłanego powietrza przez urządzenia. Do tego stopnia, że możliwość przechodzenia strumienia jonów z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza była wzięta pod uwagę, gdyż skonstruowane w tym celu, znane urządzenia do transportu powietrza omawianego rodzaju, okazały się wystarczające w wyniku umieszczenia przed elektodą ulotową K przedmiotów przewodzących prąd elektryczny, w znacznej od niej odległości zapewniając to, że przepływ prądujonowego skierownego przeciwnie do kierunku przepływu powietrza,jest mały. Jednakże, ponieważ siła transportowania wytworzona przez przepływ jonówjest proporcjonalna do iloczynu natężenia tego przepływu i odległości przebywanej, co wynika z równania (9), nawet -bardzo mały strumień jonów z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, może powodować znaczny wzrost siły transportowania w kierunku przeciwnym do żądanego kierunku przepływu powietrza, gdy ten skierowany przeciwnie do kierunku przepływu powietrza, strumieńjonów ma długą drogę do przebycia. Termin „przewodzący elektrycznie musi być interpretowany w stosunku do skrajnie małego natężenia prądu przeważającego w urządzeniu niniejszego rodzaju, przy czym te natężenia prądu są rzędu 1 n^Amf. W rezultacie, w przypadku urządzenia do transportu powietrza, według wynalazku, w którym przedmioty - mogą być uważane za przewodzące elektrycznie, lub które mają powierzchnię, która może być uważana za przewodzącą elektrycznie, w praktyce będą się one zwykle znajdować przed elektrodą ulotową K. Przedmioty te mogą, na przykład mieć postać rusztu lub -siatki, albo też inne części tego urządzenia są umieszczone przy wlocie do kanału powietrznego. Nawet przy- braku takich elementów urządzenia, takie przedmioty jak powierzchnie ścianek, elementy wyposażenia, meble lub nawet ludzie, którzy są obecni w przestrzeni, w której urządzenie jest umieszczone będąc usytuowane w pobliżu wlotu kanału powietrznego mogą służyć jako powierzchnie przewodzące elektrycznie, do których strumień jonów może migrować z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza.152 378 of the air flow, that is, in a direction opposite to the desired air transport direction. This is the case if an object that is electrically conductive or has an electric potential with respect to the discharge electrode K is positioned in front of the discharge electrode K in the direction of the air flow and causes such a possible migration of air ions. This significantly reduces the amount of air sent by the devices. To the extent that the possibility of the passage of the ion stream from the discharge electrode K in the opposite direction of the air flow was taken into account, since the known devices for transporting air of the type in question designed for this purpose proved to be sufficient by placing objects in front of the discharge electrode K a considerable distance therefrom, ensuring that the flow of the current directed against the direction of the air flow is small. However, since the transport force generated by the flow of ions is proportional to the product of the flow rate and the distance traveled, which results from equation (9), even a very small flux of ions from the K discharge electrode in the opposite direction to the air flow can cause a significant increase in force being transported in the opposite direction of the desired air flow when that of the air flow streams has a long path to travel. The term "electrically conductive" must be interpreted in relation to the extremely low current prevailing in a device of this type, these currents being on the order of 1 n → Amf. As a result, in the case of an air transport device according to the invention, in which objects - can be considered electrically conductive, or which have a surface that can be considered electrically conductive, in practice they will usually be located in front of the discharge electrode K. these may, for example, be in the form of a grate or mesh, or other parts of the device are placed at the inlet to the air duct. Even in the absence of such device elements, such objects as wall surfaces, pieces of equipment, furniture or even people present in the space in which the device is placed being located near the air duct inlet, can serve as electrically conductive surfaces to which the jet The ion can migrate from the K discharge electrode in the opposite direction to the air flow.

To poszukiwanie ulepszenia sprawności, to jest wysokiej wydajności powietrza za pomocą prądu ulotowego ograniczonego do wartości akceptowalnej, jest osiągnięte w urządzeniu do transportu powietrza, według wynalazku, częściowo przez umieszczenie elektrody bombardowanej M w takiej odległości od elektrody ulotowej K, żeby odległość od elektrody ulotowej K do tej części elektrody bombardowanej M otrzymującej główną część prądu jonowego, to jest najkrótsza odległość migracji . prądujonowego w kierunku przepływu strumienia, była nie krótsza niż 50 mm, a korzystnie nie krótsza niż 80 mm, i przez zapewnienie wartości iloczynu natężenia prądujonowego i odległości migracji prądu w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza z elektrody ulotowej K równej zero, lub aby iloczyn ten był dużo mniejszy niż odpowiadający iloczyn natężenia prądu jonowego i odległości .migracji prądu w kierunku przepływu powietrza, od elektrody ulotowej K. Zachodzi to zgodnie z wynalazkiem przez ekranowanie elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, tak, że żaden prąd jonowy nie jest zdolny przepłynąć z elektrody ulotowej K w tym kierunku, lub co najmniej tak, że prąd jonowy przepływający w tym kierunku jest bardzo mały i przebywa tylko małą odległość.This search for an efficiency improvement, i.e. high air efficiency with the help of the corona current limited to an acceptable value, is achieved in the air transport device according to the invention, in part by placing the bombarded electrode M at such a distance from the corona electrode K such that the distance from the corona electrode K to that part of the bombarded electrode M receiving the main part of the ion current, i.e. the shortest migration distance. current current in the direction of the flow of the stream, be not shorter than 50 mm, and preferably not shorter than 80 mm, and by ensuring the value of the product of the current current and the distance of current migration in the direction opposite to the direction of air flow from the discharge electrode K equal to zero, or that the product was much smaller than the corresponding product of the ionic current and the current migration distance in the direction of the air flow from the discharge electrode K. This is done according to the invention by shielding the discharge electrode K in the direction opposite to the air flow, so that no ion current is present. able to flow from the discharge electrode K in that direction, or at least so that the ionic current flowing in this direction is very small and only travels a short distance.

Zgodnie z przykładem wykonania wynalazku, konieczne, wymienione ekranowanie elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza może być osiągnięte przez połączenie końcówki źródła prądu stałego połączonego z elektrodą ulotową K, z potencjałem, który pokrywa się z potencjałem bezpośredniego otoczenia urządzenia, to jest w praktyce jest uziemniony w ten sam sposób co obudowa, która mieści urządzenie, i co pozostałe nieczynne elementy elektryczne. W połączeniu z urządzeniami do transportu powietrza tego rodzaju, umieszczono elektrodę ulotową K na potencjale .uziomu zamiast na wysokim potencjale, te dwie alternatywy były rozważane jako równoważne - względem siebie w związku z mechanizmem przesyłania powietrza, a połączenie elektrody ulotowej K z potencjałem uziomu nie dawało . skutecznego ekranowania elektrody - ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza.According to an embodiment of the invention, the necessary shielding of the discharge electrode K in the direction opposite to the air flow direction can be achieved by connecting the terminal of the DC source connected to the discharge electrode K with a potential which coincides with the potential of the immediate vicinity of the device, i.e. in practice, it is grounded in the same way as the enclosure that houses the device and other non-functioning electrical components. In conjunction with this type of air transport device, the K discharge electrode was placed at the ground potential instead of at the high potential, these two alternatives were considered equivalent to each other due to the air transport mechanism, and the connection of the K discharge electrode to the ground potential did not provide . effective shielding of the K discharge electrode in the direction opposite to the air flow direction.

W wielu przypadkach nie jest pożądane połączenie elektrody ulotowej K z potencjałem uziomu ponieważ z wielu powodów może być pożądane połączenie elektrody bombardowanej M zIn many cases it is not desirable to connect the discharge electrode K to the ground potential as it may be desirable for many reasons to connect the bombarded electrode M with

152 378 potencjałem uziomu lub połączenie elektrody ulotowej K i elektrody bombardowanej M z przeciwnymi biegunami względem ziemi, a przez to nie ma konieczności stosowania izolacji wysokiego napięcia. W takich przypadkach, pożądane ekranowanie elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza- może być osiągnięte zgodnie z innym przykładem wykonania -wynalazku, przez umieszczenie elementu ekranującego przewodzącego elektrycznie, przed elektrodą - ulotową K i dając temu elementowi potencjał, który pokrywa się z potencjałem tej elektrody ulotowej K tak, że tworzą - one przed elektrodą ulotową K - zaporę o jednakowym potencjale, która jest w zasadzie nieprzepuszczalna dla jonów przepływających w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza. W -tym samym zakresie umieszczenie elektrody ekranowej przed elektrodą ulotową K i połączenie z tym samym potencjałem co ta elektroda, było poprzednio stosowane w połączeniu z urządzeniem do transportu powietrza omawianego rodzaju, przy czym takie proporcje były przedstawione w połączeniu z urządzeniem do transportu powietrza o budowie kaskadowej, zawierającym wiele zespołów elektrod ulotowych i zespołów elektrod bombardujących umieszczonych kolejno w osi kanału przepływu powietrza.152 378 grounding potential or connection of the discharge electrode K and the bombarded electrode M with the poles opposite to the ground, and therefore no need for high voltage insulation. In such cases, the desired shielding of the discharge electrode K in the direction opposite to the air flow direction can be achieved according to another embodiment of the invention by placing the electrically conductive shielding element in front of the discharge electrode K and giving this element a potential that coincides with the invention. in front of the discharge electrode K, they form a barrier of equal potential which is essentially impermeable to ions flowing in the opposite direction to the air flow. To the same extent, positioning a shield electrode in front of the discharge electrode K and connecting to the same potential as this electrode has previously been used in connection with an air transport device of the type in question, such proportions being shown in connection with an air transport device of construction cascade, comprising a plurality of discharge electrode assemblies and bombardment electrode assemblies sequentially disposed in the axis of the air flow channel.

Nie było wcześniej znane, że skuteczne ekranowanie elektrody ulotowej przed prądem jonowym - w kierunku przeciwnym do - kierunku przepływu powietrza jest we wszystkich okolicznościach decydujące dla wydajności urządzenia do wytwarzania przepływu powietrza.It was not previously known that effective shielding of the discharge electrode against the ion current - in the opposite direction - of the air flow is decisive in all circumstances for the performance of the air flow device.

Trzecia możliwość wykonania koniecznego ekranowania elektrody ulotowej K przed niepożądanym przepływem jonów w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, polega na wydłużeniu kanału przepływu powietrza otaczającego elektrody urządzenia na znaczną odległość przed elektrodą ulotową K, to jest przy końcu wlotowym kanału przepływu powietrza. Ścianki kanału są korzystnie utworzone z materiału dielektrycznego na przykład z odpowiedniego tworzywa sztucznego, w znany sposób. Próby wykazały, że podczas pracy urządzenia do transportu powietrza -omawianego rodzaju, ujawnia się na dielektrycznych - ściankach kanału przepływu powietrza, nadmiar elektrycznych ładunków powierzchniowych, który pozostaje cały czas materiałem poddanym przeważającemu polu elektrycznemu. Przez „nadmiar ładunków rozumie się tu ładunki elektryczne na powierzchni materiału dielektrycznego, dodatkowe do ładunków powierzchniowych istniejących normalnie na materiale dielektrycznym o słabej przewodności elektrycznej. Nie zostało dokładnie ustalone dlaczego te nadmierne ładunki trafiają na. ścianki dielektryczne kanału powietrznego, chociaż to zjawisko stwierdzono doświadczalnie.A third possibility to make the necessary shielding of the discharge electrode K against undesirable ion flow in the opposite direction of the air flow is to extend the air flow channel surrounding the electrodes of the device a considerable distance in front of the discharge electrode K, i.e. at the inlet end of the air flow channel. The channel walls are preferably formed of a dielectric material, for example a suitable plastic, in a known manner. Tests have shown that during the operation of the air transport device of the said type, an excess of electric surface charges on the dielectric walls of the air flow channel is revealed, which remains the material subject to the predominant electric field all the time. By "excess charge" is meant here the electrical charges on the surface of the dielectric material in addition to the surface charges normally found on the dielectric material with poor electrical conductivity. It has not been established exactly why these overloads end up on. the dielectric walls of the air channel, although this phenomenon has been found experimentally.

Nadmierne ładunki elektryczne na ściankach dielektrycznych kanału przepływu powietrza są ograniczone przez strukturę materiału dielektrycznego, ale wówczas gdy materiał jest wystawiony na wpływ pola elektrycznego. To zjawisko może być zastosowane korzystnie do osiągnięcia koniecznego ekranowania elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku - przepływu powietrza, przez wydłużenie kanału przepływu powietrza i jego dielektrycznych ścianek w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza od elektrody ulotowej, to jest na wlotowym końcu kanału, na odległość taką, że nadmierne ładunki zbierające się na ściankach kanału, pod wpływem prądu jonowego z elektrody ulotowej bezpośrednio po uruchomieniu urządzenia, skutecznie ekranują chmurę jonową, istniejącą wokół elektrody ulotowej przed możliwym pojawieniem się pola elektrycznego przed elektrodą tak, żeby otrzymać w wyniku skuteczną osłonę przed prądem jonowym skierowanym przeciwnie do kierunku przepływu powietrza z elektrody ulotowej. Kanał przepływu powietrza wystaje przed elektrodą ulotową powiększając skuteczność ekranowania. Próby wykazały, że zadowalający efekt ekranowania może być otrzymany gdy odległość, na którą wystaje kanał przepływu powietrza przed elektrodą ulotową równa jest co najmniej półtorakrotnej odległości elektrody ulotowej od elektrody bombardowanej.Excessive electric charges on the dielectric walls of the air flow channel are limited by the structure of the dielectric material, but only when the material is exposed to an electric field. This phenomenon can advantageously be used to achieve the necessary shielding of the discharge electrode K in the air flow direction by extending the air flow channel and its dielectric walls away from the air flow direction from the discharge electrode, i.e. at the inlet end of the channel on a distance such that excessive charges accumulating on the walls of the channel, under the influence of the ion current from the discharge electrode immediately after actuation of the device, effectively shield the ion cloud existing around the discharge electrode against the possible appearance of an electric field in front of the electrode, so as to obtain an effective shield against with the ionic current against the direction of the air flow from the discharge electrode. The air flow channel protrudes in front of the discharge electrode increasing the shielding effectiveness. Tests have shown that a satisfactory shielding effect can be obtained when the distance that the air flow channel protrudes in front of the discharge electrode is at least 1.5 times the distance from the discharge electrode from the discharge electrode.

Efekt ekranowania staje się bardziej skuteczny ze zmniejszeniem szerokości kanału przepływu powietrza, to jest ze zmniejszeniem odległości między usytuowanymi z przeciwnych stron, ściankami dielektrycznymi dając lepszą skuteczność efektu ekranowania. W przypadku kanału przepływu powietrza, o stosunkowo znacznym przekroju poprzecznym, efekt ekranowania może być związkszony zasadniczo przez podzielenie kanału przed elektrodą ulotową, na wiele wzajemnie równoległych kanałów częściowych za pomocą podłużnych ścianek działowych usytuowanych równolegle do ścianek kanału, na przykład ścianek działowych w postaci pasków z materiału dielektrycznego. Takie rozwiązanie jest zdolne do skutecznego ekranowania elektrody ulotowej przed prądem jonowym przed elektrodą ulotową nawet gdyby odległość, na którą wystaje kanałThe shielding effect becomes more effective as the width of the air flow passage is reduced, that is, the distance between the opposing dielectric walls is reduced, resulting in a better effectiveness of the shielding effect. In the case of an air flow channel with a relatively large cross-section, the screening effect can be increased substantially by dividing the channel in front of the discharge electrode into a plurality of mutually parallel partial channels by longitudinal partition walls arranged parallel to the channel walls, e.g. dielectric material. Such a solution is able to effectively shield the discharge electrode against the ionic current in front of the discharge electrode even if the distance the channel protrudes

152 378 przepływu powietrza przed elektrodą ulotową, była jedynie w przybliżeniu równa odległości elektrody ulotowej od elektrody bombardowanej.152 378 of the air flow upstream of the discharge electrode was only approximately equal to the distance between the discharge electrode and the bombarded electrode.

Innym problemem wynikającym w urządzeniach do wytwarzania przepływu powietrza, stosowanych w otoczeniu człowieka, jest bezpieczeństwo przy dotknięciu mimo stosowania wysokiego napięcia. Ochrona przed dotknięciem może być wykonana za pomocą środków mechanicznych przez zaopatrzenie kanału przepływu powietrza otaczającego' elektrody urządzenia w całkowicie nieprzewodzące ścianki i zmontowanie na kanale siatki ochronnej na końcu wlotowym i wylotowym tak, aby było niemożliwe dotknięcie elektrod urządzenia -będących pod napięciem, ani w sposób zamierzony ani w sposób niezamierzony. Takie osłonyjednakże mają znaczną oporność i przez to przeważnie szkodzą przepływowi ' powietrza przez urządzenie i zmniejszają jego wydajność. Stwierdzono, żejest możliwe, zgodnie z wynalazkiem, -wykonanie urządzenia dobrze spełniającego warunki zabezpieczania przed dotknięciem urządzenia.Another problem that arises in air-flow devices used in the human environment is safety when touched despite the use of high voltage. The protection against contact can be provided by mechanical means by providing the electrode of the device electrode with completely non-conductive walls and installing a protective mesh on the channel at the inlet and outlet ends so that the electrodes of the device - which are energized - cannot be touched, neither in the way. intentional or unintentional. Such shields, however, have considerable resistance and therefore generally hamper the flow of air through the device and reduce its efficiency. It has been found possible, according to the invention, to make a device that satisfies well the conditions for protecting against contact with the device.

Jak opisano powyżej, urządzenie według wynalazku działa przy skrajnie niskim prądzie ulotowym rzędu 20-50μΑ na 100m³/h transportowanego powietrza. Ta skrajnie niska wartość prądu ulotowego jest możliwa dzięki znacznej ' odległości osiowej elektrody ulotowej od elektrody bombardowanej, i skutecznemu ekranowaniu elektrody ulotowej w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza. W wyniku niskiego zużycia prądu, elektrody urządzenia bez względu na to czy to jest elektroda ulotowa czy elektroda bombardowana, mogą być połączone z końcówką źródła prądu przez bardzo duży rezystor bez konieczności zwiększania, .napięcia źródła prądu' - do nieakceptowalnej granicy. Stwierdono, że szereg rezystorów może być łatwo - zastosowany bez żadnych trudności, przy czym rezystancja ma tak wysoką wartość, że w przypadku gdyby elektrody ~ zostały zwarte, prąd - zwarcia jest tak maay, -że jest -całkowicie nieszkodliwy. Wartością graniczną są zwykle 2μΑ ze względu na nieszkodliwość prądu zwarcia ' w przypadku dotknięcia takich . elektrycznych przyrządów. Jeżeli prąd zwarcia jest niższy od 1ΟΟ-3Ο0Α, nie ma żadnych nieprzyjemnych odczuć przy dotknięciu elektrody. Może to być łatwo osiągnięte za pomocą urządzenia według wynalazku. Jeśli przyjmiemy na przykład, że elektrody urządzenia powinny pracować pod napięciem 20 kV a prąd ulotowy jest 50μΑ elektroda może być połączona z odpowiednią końcówką źródła napięcia przez rezystor na przykład o rezystancji 150 ΜΩ, który musi mieć napięcie 27,5 kV. Gdy elektroda jest zwarta z masą, prąd zwarcia będzie wynosił około 185μΑ, która to wartośćjest tak niska, że nie powoduje żadnej niewygody, która powinna wystąpić przy zwarciu spowodowanym przez dotknięcie elektrody. To ograniczenie prądu zwarcia do wartości, która nie powoduje żadnych niedogodności - przy bezpośrednim, osobistym dotknięciu elektrody, jest w praktyce nieosiągalne zwłaszcza przy znacznych prądach ulotowych rzędu 2000μΑ, które musiało być z koniczności użyte w znanych ze stanu techniki urządzeniach do transportu powietrza działających przy elektrycznym wietrze jonowym.As described above, the device of the invention operates at an extremely low corona current 20-50μΑ order of 100m ³ / h of air transported. This extremely low value of the discharge current is possible due to the considerable axial distance of the discharge electrode from the bombarded electrode and the effective shielding of the discharge electrode in the opposite direction to the air flow. As a result of the low power consumption, the electrodes of the device, regardless of whether it is a discharge electrode or a bombarded electrode, can be connected to the terminal of the current source through a very large resistor without having to increase the voltage of the current source to an unacceptable limit. It has been found that a series of resistors can be easily applied without any difficulties, the resistance being so high that should the electrodes be shorted the short circuit current is so low that it is completely harmless. The limiting value is usually 2μΑ due to the harmlessness of the short-circuit current in case of touching them. electrical instruments. If the short circuit current is lower than 1ΟΟ-3Ο0Α, there is no unpleasant feeling when touching the electrode. This can easily be achieved with the device according to the invention. If we assume, for example, that the electrodes of the device should be operated at 20 kV and the discharge current is 50 μΑ, the electrode can be connected to the appropriate terminal of the voltage source through a resistor, for example with a resistance of 150 Μ, which must have a voltage of 27.5 kV. When the electrode is shorted to ground, the short circuit current will be about 185 µΑ, a value so low that it does not cause any of the inconvenience that should occur with a short circuit caused by touching the electrode. This limitation of the short-circuit current to a value that does not cause any inconvenience - with a direct, personal touch of the electrode, it is in practice unattainable, especially with significant discharge currents of 2000μΑ, which had to be used in the state of the art air transport devices operating with electric ion wind.

Innym ważnym czynnikiem zabezpieczenia przy dotknięciu, jest pojemnościowy prąd wyładowania, który może wystąpić gdy elektroda o danej pojemności zostanie dotknięta. Jednakże, w przypadku elektrod o tak znacznej pojemności, prąd wyładowania pojemnościowego może być całkowicie zmniejszony do akceptowalnej wartości, przez wykonanie tych elektrod z materiału o wysokiej rezystywności, zgodnie z wynalazkiem. Nie stwarza to żadnych niedogodności ponieważ elektrody nie muszą mieć dużej przewodności ze względu na niewielkie natężenia prądu, które mogą być szastosowane zgodnie z wynalazkiem zapewniając skuteczność urządzenia do wytwarzania przepływu powietrza.Another important safety factor when touched is the capacitive discharge current that can occur when an electrode of a given capacity is touched. However, for electrodes with such a large capacity, the capacitive discharge current can be completely reduced to an acceptable value by making these electrodes of a high resistivity material according to the invention. This does not present any disadvantages as the electrodes do not need to be highly conductive due to the low currents that can be used in the invention ensuring the efficiency of the air flow device.

Na figurze 2 przedstawiono urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza według wynalazku w pierwszym przykładzie wykonania. Urządzenie zawiera kanał 1 wykonany z materiału izolującego elektrycznie, przez który przepływa powietrze w kierunku -przeciwnym wskazanym strzałką -2. W kanale powietrznym 1 jest umieszcżona elektroda ulotowa K przepuszczająca powietrze, za którą patrząc w kierunku przepływu powietrza, jest umieszczona osiowo elektroda bombardowana M, która również - przepuszcza- - przepływające powietrze. Elektroda ulotowa K zawiera materiał przewodzący elektrycznie, który korzystniejest odporny na ozon ' i promieniowanie nadfioletowe. Wykonana jest w dowolny znany sposób, i wytwarza elektryczne wyładowanie ulotowe pod wpływem pola elektrycznego.. Elektroda ulotowa K pokazana -przykładowo na fig. 2 zawiera cienki drut lub włókno usytuowane w poprzek kanału powietrznego 1. Elektroda ulotowa K może mieć również każdy inny kształt. Na przykład, może ona zawierać wiele cienkich drutówFigure 2 shows an air flow generating device according to the invention in a first embodiment. The device comprises a conduit 1 made of electrically insulating material through which air flows in the opposite direction indicated by the arrow -2. In the air channel 1, an air permeable discharge electrode K is placed, behind which, looking in the direction of the air flow, an axially bombarded electrode M is arranged, which also passes air. The K-discharge electrode comprises an electrically conductive material which is preferably resistant to ozone and ultraviolet radiation. It is made in any known manner, and produces an electrical corona discharge under the influence of an electric field. The corona electrode K shown, for example in Fig. 2, comprises a thin wire or fiber extending across the air duct 1. The corona electrode K may also have any other shape. For example, it may contain many thin wires

152 378 lub włókien umieszczonych równolegle względem siebie lub mieć postać siatki lub kraty o otwartych oczkach. Zamiast stosowania prostych, cienkich drutów lub włókien, druty mogą być zwinięte spiralnie lub mogą wystawać cienkie paski, których proste, rowkowane lub pofałdowane powierzchnie boczne są usytuowane w podobny sposób. Eletkroda ulotowa K może również zawierać jeden lub więcej elektrodowych elementów igłowych usytuowanych osiowo w kanale 1.152 378 or fibers arranged parallel to each other or in the form of a mesh or an open-meshed grating. Instead of using straight, thin wires or fibers, the wires may be coiled in a spiral or thin strips may protrude, the straight, grooved or wavy side surfaces of which are similarly arranged. The discharge electrode K may also include one or more needle electrodes positioned axially in channel 1.

Elektroda bombardowana M zawiera elektrycznie przewodzący lub półprzewodzący materiał, lub materiał warstwowy z przewodzącą elektrycznie . lub półprzewodzącą powierzchnią, i jest zaopatrzona w powierzchnie, które nie -powodują zwiększania koncentracji sił pól elektrycznych. Elektroda bombardowana M może również być zbudowna różnymi znanymi sposobami, częściowo zależnie od konstrukcji elektrody ulotowej K. Elektroda bombardowana M (fig. 2) zawiera dwie, równoległe względem siebie płyty usytuowane wzdłuż kanału powietrznego 1. W przypdku igłowej elektrody ulotowej K, elektroda bombardowana M korzystnie ma kształt cylindra umieszczonego współosiowo z kanałem powietrznym 1. Powierzchniowa, elketrycznie przewodząca powłoka wnętrza kanału 1 może służyć jako elektroda bombardowana M. Elektroda bombardowana M może również zawierać wiele płaskich lub walcowych elementów elektrodowych umieszczonych obok siebie, mających boczne powierzchnie równoległe do osi kanału 1. Elektroda bombardowana M może również zawierać proste lub zwinięte śrubowo druty, lub proste pręty, które mogą być usytuowane równolegle względem siebie lub mogą się krzyżować tworząc siatkę lub mogą mieć kształt perforowanej tarczy. Korzystne jest, aby elektroda bombardowana M miała kszstałt przewodzącej lub półprzewodzącej powierzchni, która obejmuje kanał w postaci ramy, i która jest przedłużona równolegle do kierunku przepływu powietrza odpowiednio o co najmniej jedną piątą odległości elektrody ulotowej K od elektrody bombardowanej M.The bombarded electrode M comprises an electrically conductive or semi-conductive material, or an electrically conductive layer material. or a semiconductive surface, and is provided with surfaces which do not increase the concentration of electric field strengths. The bombarded electrode M can also be constructed in various known ways, partly depending on the design of the discharge electrode K. The bombarded electrode M (Fig. 2) comprises two plates parallel to one another along the air channel 1. In the case of the needle discharge electrode K, the bombarded electrode M preferably it has the shape of a cylinder coaxial with the air channel 1. A superficial, electrically conductive coating of the interior of the channel 1 may serve as a bombarded electrode M. The bombarded electrode M may also include a plurality of flat or cylindrical electrode elements arranged next to each other having side surfaces parallel to the axis of the channel 1 The bombarded electrode M may also comprise straight or helically coiled wires or straight rods which may be located parallel to each other or may cross to form a grid or may have the shape of a perforated disk. It is preferable that the bombarded electrode M has the shape of a conductive or semiconductive surface which includes a channel in the form of a frame and which extends parallel to the air flow direction by at least one fifth of the distance of the discharge electrode K from the bombarded electrode M, respectively.

Wyżej opisane, przykładowe elektrody ulotowa -K - i bombardowana M mogą być użyte we wszystkich przykładach wykonania urządzeń według wynalazku.The above-described exemplary -K- and M-bombarded electrodes can be used in all embodiments of the devices according to the invention.

W rozwiązaniu z .fig. 2 elektroda ulotowa K i elektroda bombardowana M są połączone w konwencjonalny sposób z odpowiednim polem lub końcówką źródła 3 prądu stałego. W przedstawionym przykłdzie elektroda ulotowa K jest połączona z końcówką dodatnią źródła 3 tak, aby otrzymać dodatni ulot. W zasadzie polaryzacja źródła 3 może .być także przeciwna tak, aby otrzymać ulot ujemny. Jednakże ulot dodatni jest na ogół pożądany, ponieważ ozon, który jest gazem trojącym, jest wytwarzany przy ulocie ujemnym.In a solution with .fig. The 2 discharge electrode K and the bombarded electrode M are connected in a conventional manner to the corresponding field or terminal of the DC source 3. In the example shown, the discharge electrode K is connected to the positive terminal of the source 3 so as to obtain a positive discharge. In principle, the polarity of the source 3 may also be opposite, so as to obtain a negative volatilization. However, positive exhaust is generally desirable because ozone, which is a trapping gas, is produced in negative exhaust.

W rozwiązaniu z fig. 2 końcówka źródła 3 prądu, połączona z elektrodą ulotową K jest, zgodnie z wynalazkiem, uziemiona tak, że potencjał elektrody ulotowej K jest zgodny z potencjałem wszystkich innych, obojętnych elektrycznie części urządzenia podobnie uziemionych, a również z potencjałem bezpośredniego otoczenia urządzenia. Potencjał elektrody ulotowej K będzie przez to taki sam jak potencjał środowiska usytuowanego przed elektrodą ulotową K, z wszystkimi przedmiotami przewodzącymi elektrycznie lub powierzchniami usytuowanymi w tym środowisku, a przez to nie będzie niepożądanego przepływu jonów z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza.In the embodiment of Fig. 2, the end of the current source 3 connected to the discharge electrode K is, according to the invention, grounded such that the potential of the discharge electrode K is compatible with the potential of all other electrically neutral parts of the device similarly grounded and also with the potential of the immediate surroundings. devices. The potential of the discharge electrode K will therefore be the same as the potential of the environment upstream of the discharge electrode K with all electrically conductive objects or surfaces located in this environment, and thus there will be no undesirable ion flow from the discharge electrode K in the opposite direction of the air flow.

Ponieważ osiowa odległość elektrody ulotowej K od tej części elektrody bombardowanej M, przez którą przepływa większa część prądu jonowego, wynosi co najmniej 50 mm a korzystnie co najmniej 80 mm, dzięki temu powietrze może przepływać przez kanał na przykład z wydajnością 100 m³/h przy małym prądzie ulotowym rzędu 20-50μΑ, którego wartość jest akceptowalna ze względu na ilość wytwarzanych tlenków azotu i ozonu. Następnie zaletą jest to, że gdy elektroda bombardowana M jest połączona ze źródłem 3 prądu stałego przez rezystor 8 o dużej rezystancji, to rezystor 8 w przypadku zwarcia spowodowanego przez dotknięcie elektrody bombardowanej M, ogranicza prąd zwarcia do wartości najwyżej około 300μΑ. Ponieważ, ze względu na swoją budowę, elektroda bombardowana M ma znaczną pojemność, i może być wykonana z materiału, o wysokiej rezystywności, z tego względu odpowiednim materiałem mającym wysoką rezystywność a jednocześnie przewodzącym prąd elektryczny, jest tworzywo sztuczne, w którym jest umieszczony rozdrobniony materiał przewodzący elektrycznie taki, jak na przykład sadza. Znane materiały tego rodzaju, z których są wykonane elektrody bombardowane mają rezystywność powierzchniową rzędu 100 kQ i więcej.Since the axial distance of the discharge electrode K of this part of the target electrode M, through which flows the greater part of the ion current, is at least 50 mm and preferably at least 80 mm, so that air can flow through the channel, for example at 100 m ³ / h low discharge current of 20-50μΑ, the value of which is acceptable due to the amount of nitrogen oxides and ozone produced. A further advantage is that when the bombarded electrode M is connected to a DC source 3 through a high resistance resistor 8, the resistor 8, in the event of a short circuit caused by touching the bombarded electrode M, limits the short circuit current to a value of at most about 300P. Since, due to its structure, the bombarded electrode M has a considerable capacity, and can be made of a material with high resistivity, therefore a suitable material having a high resistivity and at the same time electrically conductive is a plastic in which the particulate material is placed. electrically conductive such as, for example, soot. Known materials of this type, from which the bombarded electrodes are made, have a surface resistivity of 100 kΩ and more.

Urządzenie według wynalazku, przedstawione na fig. 2, jest całkowicie bezpieczne przy dotknięciu, a przez to nie ma konieczności stosowania innych środków ostrożności lub urządzeńThe device according to the invention, shown in Fig. 2, is completely safe to touch, and thus no other precautionary measures or devices are required.

152 378 zabezpieczających w celu ochrony przed zamierzonym lub niezamierzonym dotknięciem elektrody ulotowej K lub elektrody bombardowanej M. Ponadto, ponieważ elektroda ulotowa K jest uziemiona, nie ma ryzyka, żeby prąd jonowy przepływał inną drogą, niż przez elektrodę bombardowaną.152 378 to protect against deliberate or unintentional contact with the K-discharge electrode or the M-bombarded electrode. Moreover, since the K-discharge electrode is grounded, there is no risk that the ion current will flow through a path other than the bombarded electrode.

Na figurze 3 pokazano inny przykład wykonania, w którym elektroda ulotowa Kjest w postaci drutu napiętego między dwoma uchwytami przedstawionymi schematycznie, osadzonymi w ramie niepokazanej szczegółowo, a elektroda bombardowana M, oddalona od elektrody ulotowej K, jest również osadzona w tej ramie. Elektroda ' bombardowana M może zawierać dwie wzajemnie równoległe, przewodzące elektrycznie powierzchnie, które również są umieszczone równolegle do elektrody ulotowej K. Alternatywnie, elektroda bombardowana M może zawierać powierzchnię elektrodową prostokątną lub kołową, której przedłużenie osiowe pokrywa się z żądanym kierunkiem 2 przepływu (fig. 3). Ten przykład elektrody bombardowanej jest najkorzystniejszy. W tym przykładzie nie zastosowano żadnego kanału powietrznego, który otaczałby obydwie elektrody K i M. Podobnie jak na fig. 2, elektroda ulotowa Kjest uziemiona i połączona z jedną końcówką źródła 3 prądu stałego. Elektroda bombardowana M jest połączona z drugą końcówką źródła 3 przez rezystor o wysokiej rezystancji skutecznie ograniczający prąd zwarcia do wartości akceptowalnej w przypdku zwarcia utworzonego przez dotknięcie elektrody bombardowanej M. Elektroda bom. bardowana M jest również wykonana ' z materiału o wysokiej rezystywności tak, aby ograniczyć ulot pojemnościowy przy dotknięciu elektrody bombardowanej M.Figure 3 shows another embodiment in which the discharge electrode K is in the form of a wire taut between two schematically illustrated grips embedded in a frame not shown in detail, and a bombarded electrode M, remote from the discharge electrode K, is also mounted in this frame. The bombarded electrode M may comprise two mutually parallel electrically conductive surfaces which are also arranged parallel to the discharge electrode K. Alternatively, the bombarded electrode M may comprise a rectangular or circular electrode surface whose axial extension coincides with the desired flow direction (Fig. 3). This example of a bombarded electrode is the most preferred. In this example, no air passage is provided that surrounds both electrodes K and M. As in Fig. 2, the discharge electrode K is grounded and connected to one end of the DC source 3. The bombarded electrode M is connected to the second end of the source 3 through a high resistance resistor effectively limiting the short-circuit current to an acceptable value in the event of a short-circuit created by touching the bombarded electrode M. boom electrode. The barded M is also made of a material with high resistivity so as to limit the capacitance loss when touching the electrode of the bombarded M.

Próby urządzenia z fig. 3 wykazały, że to urządzenie może powodować przepływ powietrza bardzo skutecznie w kierunku wskazanym strzałką' 2 w przestrzeni objętej elektrodą bombardowaną M. Badane urządzenie zawiera prostokątną elektrodę bombardowaną M mającą przekrój poprzeczny o wymiarach 600 x 60 mm i długości osiowej 25 mm. Odległość elektrody bombardowanej M od elektrody ulotowej K wynosiła 100 mm. Napięcie 25 kV było przyłożone do elektrody bombardowanej M, a prąd ulotowy wynosił 30 μ A. Źródło 3 prądu stałego miało napięcie na końcówkach 29 kV a rezystor 8 umieszczony szeregowo miał rezystancję 132 ΜΩ. To najprostsze urządzenie zapewnia przepływ 60 m³/h przez powierzchnię ograniczoną przez elektrodę ulotowąTests of the device of Fig. 3 have shown that this device can cause air flow very effectively in the direction indicated by the arrow 2 in the space covered by the bombarded electrode M. The test device comprises a rectangular bombarded electrode M having a cross-section of 600 x 60 mm and an axial length of 25. mm. The distance of the bombarded M electrode from the K discharge electrode was 100 mm. A voltage of 25 kV was applied to the bombarded electrode M and the discharge current was 30 μA. The DC source 3 had a terminal voltage of 29 kV and the resistor 8 placed in series had a resistance of 132 ΜΩ. It is the simplest device provides a flow rate of 60 m ³ / h by a surface limited by the discharge electrode

K. Gdy elektroda bombardowana M tego urządzenia zostaje zwarta, prąd zwarcia wynosi jedynie około 220μ A, to jest natężenie prądu, które może być ledwie odczuwalne przez osobę dotykającą elektrodę bombardowaną M. Urządzenie to jest całkowicie bezpieczne przy dotknięciu zakładając, że źródło 3 jest samo bezpieczne przy dotknięciu.K. When the bombarded electrode M of this device becomes short-circuited, the short-circuit current is only about 220μA, which is a current that can hardly be felt by a person touching the bombarded electrode M. This device is perfectly safe to touch, assuming that source 3 is alone. safe when touched.

W wielu przypadkach jest niepożądane łączenie elektrody ulotowej K z potencjałem uziomu. W takich przypadkach, wymagane ekranowanie elektrody ulotowej K, może być wykonane zgodnie z wynalazkiem za pomocą urządzenia z fig. 4. W tym urządzeniu, ujemna końcówka źródła 3 prądu stałego, a więc i elektroda bombardowana M jest uziemiona, podczas gdy elektroda ulotowa K jest połączona z końcówką dodatnią przez rezystor o znacznej rezystancji, aby skutecznie ograniczyć prąd zwarcia do wartości akceptowalnej w przypadku zwarcia przez dotknięcie elektrody ulotowej K. W celu zabezpieczenia, aby jony nie migrowały z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, przed elektrodą ulotową K, jest umieszczona elektroda ekranująca S połączona z elektrodą ulotową K tak, że obydwie mają ten sam potencjał. Elektroda ekranująca S może mieć jedną z wielu możliwych postaci, zależnie od budowy lub kształtu zastosowanej elektrody ulotowej. Gdy elektroda ulotowa K zawiera cienki, prosty drut, elektroda ekranująca może na przykład mieć kształt pręta lub drutu ukształtowanego śrubowo. Elektroda ulotowa może również zawierać wiele prętów lub drutów wzajemnie równoległych.In many cases it is undesirable to connect the discharge electrode K to the earth potential. In such cases, the required shielding of the discharge electrode K, according to the invention, can be made with the device of FIG. 4. In this device, the negative end of the DC source 3, and therefore the bombarded electrode M, is grounded, while the discharge electrode K is grounded. connected to the positive terminal by a high resistance resistor to effectively limit the short circuit current to an acceptable value in the event of a short circuit by touching the discharge electrode K. To prevent the ions from migrating from the discharge electrode K in the direction opposite to the air flow, in front of the discharge electrode K, a shielding electrode S is placed connected to the discharge electrode K such that they both have the same potential. The shielding electrode S can take one of many possible forms, depending on the structure or shape of the discharge electrode used. When the discharge electrode K comprises a thin, straight wire, the shielding electrode may, for example, be in the shape of a rod or a helical shaped wire. The corona electrode may also include a plurality of bars or wires mutually parallel.

Elektroda ekranująca S może mieć również postać siatki lub kraty. Alternatywnie, elektroda ekranująca może mieć powierzchnie przewodzące elektrycznie, umieszczone bezpośrednio w pobliżu ścianki kanału 1 przepływu powietrza lub na wewnętrznych powierzchniach tej ścianki. W zasadzie, elektroda ekranująca S ma kształt geometryczny i położenie względem elektrody ulotowej K takie, że elektroda ekranująca S tworzy zaporę o tym samym potencjale lub powierzchnię, która nie przepuszcza jonów migrujących z elektrody ulotowej K.The shielding electrode S can also be in the form of a mesh or a grid. Alternatively, the shielding electrode may have electrically conductive surfaces located immediately near the wall of the air flow channel 1 or on the inner surfaces of the wall. In principle, the shielding electrode S has a geometric shape and position with respect to the discharge electrode K such that the shielding electrode S forms a barrier with the same potential or a surface that does not allow ions migrating from the discharge electrode K to pass through.

Elektroda ekranująca S nie musi być połączona bezpośrednio z elektrodą ulotową K, ale może być również połączona z końcówką następnego źródła 4 prądu stałego (fig. 5) w taki sposób, że elektroda ' ekranująca S ma tę samą polaryzację, co elektroda ulotowa K względem elektrodyThe shielding electrode S does not have to be connected directly to the discharge electrode K, but it can also be connected to the tip of the next DC source 4 (Fig. 5) such that the shielding electrode S has the same polarity as the discharge electrode K with respect to the electrode.

152 378 bombardowanej M, a korzystnie ma potencjał, który jest . taki sam jak potencjał elektrody ulotowej152 378 bombarded with M, and preferably has a potential that is. same as the potential of the discharge electrode

K. Elektroda ekranująca S jest połączona ze źródłem 4 przez rezystor 9 o znacznej rezystancji skutecznie ograniczający prąd zwarcia w przypadku dotknięcia elektrody ekranującej S.K. The shielding electrode S is connected to the source 4 through a resistor 9 of considerable resistance that effectively limits the short-circuit current in the event of touching the shielding electrode S.

W przypadku urządzenia z Eg. 5, gdy elektroda ekranująca S ma wyższy, dodatni potencjał względem elektrody bombardowanej M niż elektroda ulotowa K, przepływ jonów z elektrody ulotowej K w kierunku . przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, jest również skutecznie uniemożliwiony. Nawet, gdy elektroda ekranująca S ma nieco większy potencjał dodatni niż elektroda ulotowa K to niewielki prąd jonowy może przepłynąć z elektrody ulotowej K do elektrody ekranującej S w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, który to przepływ może być akceptowalny pod warunkiem, że odległość elektrody ulotowej K od elektrody ekranującej S jest niewielka tak, że droga migracji prądu jonowego w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza jest bardzo krótka, a przez to jest krótka tak zwana odległość prądowa.In the case of a device with Eg. 5, when the shielding electrode S has a higher, positive potential with respect to the bombarded electrode M than the discharge electrode K, the ion flow from the discharge electrode K towards. opposite to the air flow is also effectively prevented. Even though the shielding electrode S has a slightly greater positive potential than the discharge electrode K, a small ionic current may flow from the discharge electrode K to the shielding electrode S in the opposite direction of the air flow, which flow may be acceptable as long as the distance to the discharge electrode K from the shielding electrode S is small, so that the migration path of the ion current in the opposite direction to the air flow is very short, and thus the so-called current distance is short.

Gdy elektroda ekranująca S z fig. 4 i z fig. 5 ma postać lub budowę o znacznej pojemności elektrycznej, korzystnie elektroda jest wykonana z materiału o wysokiej rezystywności tak, aby ograniczyć ulot pojemnościowy do poziomu akceptowalnego w przypadku dotknięcia elektrody. Stosuje się to na ogół do wszystkich elektrod umieszczonych w urządzeniu zbudowanym zgodnie z wynalazkiem, gdy te elektrody mają znaczną oporność pojemnościową. Elektroda ulotowa K ma zwykle bardzo małą oporność pojemnościową tak, że nie jest zdolna znacznie zwiększyć uloty pojemnościowe. Inną cechą wszystkich elektrod urządzenia według wynalazku jest to, że są połączone z nieuziemioną końcówką źródła prądu stałego przez rezystor o tak wysokiej rezystancji, że w przypadku zwarcia przez dotknięcie elektrody, prąd zwarcia jest ograniczony najwyżej do 300//A.When the shielding electrode S of Fig. 4 and Fig. 5 is of a form or structure with high electrical capacitance, preferably the electrode is made of a material with high resistivity so as to limit the capacitive discharge to an acceptable level when the electrode is touched. This generally applies to all electrodes placed in a device constructed in accordance with the invention, when these electrodes have a significant capacitive resistance. The K discharge electrode usually has a very low capacitive resistance, so that it is not able to significantly increase the capacitance. Another feature of all electrodes of the device according to the invention is that they are connected to the unearthed terminal of the DC source through a resistor of such high resistance that in the event of a short circuit by touching the electrode, the short circuit current is limited to at most 300 µA.

Wymagane ekranowanie elektrody ulotowej K przed niepożądanym przepływem jonów w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, może być również osiągnięte elektrostatycznie na przykład w sposób przedstawiony na fig. 6. W tym przykładzie wykonania kanał powietrzny 1, którego ścianki są utworzone z materiału dielektrycznego takiego jak odpowiednie tworzywo sztuczne, jest przedłużony na znaczną odległość od elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza. Podczas działania urządzenia, na ściankach kanału powietrznego 1 powstaje nadmiar ładunków powierzchniowych, który tworzy skuteczną osłonę przed chmurą jonową w pobliżu elektrody ulotowej K, pod warunkiem, że kanał 1 wystaje na odpowiednią odległość od elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza. Chroni to skutecznie przed migracją prądu jonowego z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza.The required shielding of the discharge electrode K against undesirable ion flow in the opposite direction of the air flow can also be achieved electrostatically, for example as shown in Fig. 6. In this embodiment, the air channel 1, the walls of which are formed of a dielectric material such as plastic, is extended a considerable distance from the discharge electrode K in the opposite direction to the air flow. During operation of the device, an excess of surface charges is formed on the walls of the air channel 1, which forms an effective shield against the ion cloud in the vicinity of the K discharge electrode, provided that the channel 1 projects a suitable distance from the K discharge electrode in the direction opposite to the air flow direction. This effectively prevents migration of the ionic current from the K discharge electrode in the opposite direction to the air flow.

Skuteczność ekranowania może być poza tym ulepszona przez podzielenie kanału powietrznego 1 przed elektrodą ulotową K na wiele kanałów za pomocą podłużnych ścianek rozdzielających, płyt lub pasm 7 wykonanych z materiału dielektrycznego jak to pozakazano na fig. 6. Celem wykonania skutecznego ekranowania, długość kanału 1 usytuowanego przed elektrodą ulotową K powinna być co najmniej równa odległości elektrody ulotowej K od elektrody bombardownej M, a korzystnie co najmniej 1,5 tej odległości. Długość kanału 1 wymagana do skutecznego i wydajnego ekranowania zależy od kształtu geometryczngo kanału 1, a zwłaszcza od kształtu jego przekroju poprzecznego i od tego, czy stosuje się czy też nie w kanale 1 przed elektrodą ulotową K ścianki działowe 7. Ilość miejsca potrzebna do ekranowania elektrody ulotowej K będzie zależała od różnicy potencjałów elektrody ulotowej K i uziemionego otoczenia, przy czym mniejsza różnica tych potencjałów będzie zmniejszać ilość miejsca potrzebnego do ekranowania.The screening efficiency can further be improved by dividing the air channel 1 in front of the discharge electrode K into a plurality of channels by means of longitudinal partition walls, plates or strips 7 made of dielectric material as shown in Fig. 6. In order to achieve effective screening, the length of the channel 1 situated in front of the discharge electrode K should be at least equal to the distance of the discharge electrode K from the bombardment electrode M, and preferably at least 1.5 of this distance. The length of channel 1 required for effective and efficient shielding depends on the geometry of the channel 1, in particular the shape of its cross-section and whether or not partition walls are provided in channel 1 in front of the discharge electrode K 7. Space required for shielding the electrode the loss K will depend on the potential difference of the K discharge electrode and the grounded environment, a smaller difference between these potentials will reduce the amount of space needed for shielding.

Gdy elektroda ulotowa K urządzenia do transportu powietrza, według wynalazku, jest skutecznie ekranowana tak, że w zasadzie nie będzie zachodzić przepływ jonów z elektrody ulotowej K w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza to wydajność przepływu powietrza przez urządzenie jest ograniczona przez siłę przenoszenia wytworzoną przez prąd jonowy przepływający z elektrody ulotowej K do eketrody bombardowanej M, i jest proporcjonalna do iloczynu prądu jonowego i odległości elektrody ulotowej K od elektrody bombardowanej M.When the discharge electrode K of the air transport device according to the invention is effectively shielded so that there will be substantially no flow of ions from the discharge electrode K in the direction opposite to the air flow, the efficiency of the air flow through the device is limited by the conveying force generated by the current. ion flowing from the discharge electrode K to the bombarded electrode M, i is proportional to the product of the ionic current and the distance of the discharge electrode K from the bombarded electrode M.

Zwiększenie odległości między elektrodą ulotową K i elektrodą bombardowaną M przy jednoczesnym utrzymaniu niezmienionego prądu jonowego między tymi elektrodami, może być osiągnięte przez zwiększenie napięcia między dwiema elektrodami za pomocą źródła 3. W rezultacie, zgodnie z wynalazkiem, korzy stnejest przyłożenie do elektrody ulotowej K i elektrody bom12Increasing the distance between the discharge electrode K and the bombarded electrode M, while keeping the ionic current between these electrodes unchanged, can be achieved by increasing the voltage between the two electrodes by means of the source 3. Consequently, according to the invention, it is advantageous to apply to the discharge electrode K and the electrode boom12

152 378 bardowanej M potencjałów o wyższej różnicy niż to jest stosowane zazwyczaj, na przykład w filtrach elektrostatycznych lub wychwytywaczach stosowanych w pomieszczeniach mieszkalnych. Gdy potencjał elektrody ulotowej K zwiększa się względem potencjału otoczenia, należy wówczas ekranować elektrodę ulotową K. Jednakże zwiększenie napięcia jest również ograniczone wzrostem kosztów powstałych w wyniku . stosowania izolacji wysokonapięciowej zarówno źródła prądu jak i urządzenia z wiatrem jonowym, stanowi więc naturalną górną granicę, do której może być praktycznie zwiększone napięcie. Korzystnym sposobem zmniejszenia- tych trudności jest połączenie elektrod ulotowej K i bombardownej M z potencjałami przeciwnie spolaryzowanymi względem ziemi.152 378 M potentials with a higher difference than that normally used, for example in electrostatic precipitators or in residential quarters. When the potential of the discharge electrode K increases relative to the surrounding potential, then the discharge electrode K must be shielded. However, the increase in voltage is also limited by the resulting cost increase. the use of high voltage insulation for both the power source and the ion wind device, therefore it is a natural upper limit to which the voltage can practically be increased. A preferred way to reduce these difficulties is to connect the discharge K and M bombarded electrodes to potentials opposite to earth.

Na figurze 7 pokazano inny przykład wykonania, w którym stwierdzono, że możliwe jest zwiększenie odległości elektrody ulotowej K od elektrody bombardowanej M. Przez to zachodzi możliwość zwiększenia drogi migracji prądu jonowego, bez znacznego zmniejszenia natężenia prądu jonowego między tymi dwiema elektrodami i bez konieczności zwiększenia napięcia przez umieszczenie tak zwanej elektrody wzbudzającej E w polbiżu elektrody ulotowej K. W tym przykładzie elektroda wzbudzająca E ma kształt obrotowego, symetrycznego pierścienia zawierającego materiał przewodzący elektrycznie lub posiadającego co najmniej częściowo przewodzącą elektrycznie powierzchnię wewnętrzną. Pierścień jest umieszczony współosiowo wokół elektrody ulotowej K, która w tym przykładzie ma kształt elektrody igłowej. Ze względu na szczególne ukształtowanie elektrody ulotowej K, elektroda bombardowana M ma kształt cylindra umieszczonego współosiowo w kanale powietrznym 1. Natomiast elektroda' ekranująca S ma kształt pierścienia umieszczonego współosiowo względem elektrody ulotowej K i umieszczonego przed tą elektrodą. Elektroda wzbudzająca E jest umieszczona w mniejszej odległości osiowej od elektrody ulotowej K niż elektroda bombardowana M. Elektroda wzbudzająca E jest połączona za pośrednictwem rezystora 6 o wysokiej rezystancji z tą samą końcówką źródła 3 prądu stałego. Elektroda wzbudzająca E ma potencjał tak samo spolaryzowany jak potencjał elektrody bombardowanej M względem elektrody ulotowej K. Różnica potencjałów elektrody wzbudzającej E i elektrody ulotowej K staje się mniejsza niż różnica potencjałów elektrody bombardowanej M i elektrody ulotowej K. Elektroda wzbudzająca E przyczynia się do wytworzenia ulotu i utrzymania go na elektrodzie ulotowej K nawet wówczas, gdy odległość elektrodyulotowej K i elektrody bombardowanej M zwiększa się bez jednoczesnego zwiększenia napięcia źródła 3. Jedynie mała część jonów migrujących z elektrody ulotowej K przechodzi do elektrody wzbudzającej E. Natomiast większa część tego strumienia jonów stale - przepływa w stronę elektrody bombardowanej M i ' przyczynia się do wytwarzania przepływu powietrza przez kanał 1.Figure 7 shows another embodiment in which it has been found that it is possible to increase the distance of the discharge electrode K from the bombarded electrode M. This allows the migration path of the ion current to be increased without significantly reducing the ionic current between the two electrodes and without the need to increase the voltage. by arranging a so-called excitation electrode E in the vicinity of the discharge electrode K. In this example, the excitation electrode E has the shape of a rotating symmetrical ring containing an electrically conductive material or having an at least partially electrically conductive inner surface. The ring is positioned coaxially around the K discharge electrode, which in this example is shaped like a needle electrode. Due to the special shape of the discharge electrode K, the bombarded electrode M has the shape of a cylinder placed coaxially in the air channel 1. While the shielding electrode S has the shape of a ring coaxial to the discharge electrode K and placed in front of this electrode. The excitation electrode E is placed at a smaller axial distance from the discharge electrode K than the bombarded electrode M. The excitation electrode E is connected via a high resistance resistor 6 to the same terminal of the DC source 3. The excitation electrode E has the same potential polarized as the potential of the bombarded electrode M with respect to the discharge electrode K. The difference in the potentials of the exciting electrode E and the corona electrode K becomes smaller than the potential difference of the bombarded electrode M and the corona electrode K. The excitation electrode E contributes to the generation of the discharge and keeping it on the discharge electrode K, even when the distance between the target electrode K and the bombarded electrode M increases without increasing the source voltage 3. Only a small part of the ions migrating from the discharge electrode K goes to the excitation electrode E. However, the greater part of this ion flux constantly flows towards the bombarded electrode M i 'contributes to the generation of air flow through channel 1.

Na figurze 8 pokazano w postaci wykresu efekt wytworzony przez elektrodę wzbudzającą E, na którym krzywa A przedstawia prąd ulotowy J w funkcji różnicy napięcia U między elektrodą ulotową K i elektrodę bombardowaną M w obecności elektrody wzbudzającej E. Ulotowy prąd jonowy nie płynie do czasu, aż nie zostanie przekroczone napięcie progowe Ut. Z drugiej strony, gdy elektroda wzbudzająca E jest umieszczona przy elektrodzie ulotowej K, przeważają warunki przedstawione przez krzywą B. Zapoczątkowany jest przepływ ulotowego prądu jonowego przy dużo niższym napięciu i przy niezmienionej odległości elektrody ulotowej K od elektrody bombardowanej M. Jedynie część ulotowego prądu jonowego przepływa do elektrody wzbudzającej E, podczas, gdy pozostała część przepływa do elektrody bombardowanej M.Figure 8 shows as a graph the effect produced by the excitation electrode E, in which the curve A shows the discharge current J as a function of the voltage difference U between the discharge electrode K and the bombarded electrode M in the presence of the excitation electrode E. The ion leakage current does not flow until threshold voltage Ut is not exceeded. On the other hand, when the excitation electrode E is placed at the discharge electrode K, the conditions of curve B prevail. The discharge ion current is initiated at a much lower voltage and with an unchanged distance between the discharge electrode K and the bombarded electrode M. Only part of the discharge ion current flows to the electrode E, while the remainder flows to the electrode bombarded M.

Elektrodę wzbudzającą E razem z elektrodą bombardowaną M można uważać za dwuczęściową elektrodę bombardowaną M, której jedna część jest umieszczona w pobliżu elektrody ulotowej K patrząc w kierunku osiowym, i służy jako elektroda wzbudzająca E podczas, gdy druga część jest umieszczona w odległości osiowej od elektrody ulotowej K i służy jako elektroda bombardowana M dla części ulotowego prądu jonowego dostarczając siły napędowej dla przepływu powietrza.The excitation electrode E together with the bombarded electrode M can be considered as a two-piece bombarded electrode M, one part of which is placed near the discharge electrode K as viewed in the axial direction and serves as the excitation electrode E while the other part is positioned at an axial distance from the discharge electrode K i serves as the M bomb electrode for a portion of the discharge ion current providing the driving force for the air flow.

Na figurze 9 pokazano inny przykład wykonania, w którym elektroda wzbudzająca E stanowi przedłużenie części elektrody bombardowanej M osiowo w kierunku elektrody ulotowej K a nawet poza nią, przy czym elektroda bombardowana M zawiera wiele wzajemnie równoległych płyt usytuowanych osiowo w kanale powietrznym 1. W tym przypadku części elektrody bombardowanej M, które są umieszczone osiowo w pobliżu elektrody ulotowej K, spełniają funkcję elektrody wzbudzającej E, chociaż większa część ulotowego prądu jonowego przepływa do tej części elekfunkcję trody bombardowanej M, która jest umieszczona dalej od elektrody ulotowej K w kierunku osiowym wytwarzając żądany wiatr jnowy. Gdy elektroda wzbudzająca E jest połączona z elektrodą bombardowaną M w ten sposób, że stanowi osiowe przedłużenie elektrody bombardowanej M w pobliżu elektrody ulotowej K, to elektroda bombardowana M zawiera materiał o wysokiej rezystywności lub powierzchnię o wysokiej rezystywności, przykrywającą wewnętrzną powierzchnię rury z materiału izolacyjnego. Koniec elektrody bombardowanej M odległy od elektrody ulotowej K jest połączony z jedną końcówką źródła 3 prądu stałego. Ta część elektrody bombardowanej M, która jest umieszczona najbliżej elektrody ulotowej K w kierunku osiowym, służy jako elektroda wzbudzająca E przejmująca jedynie małą część ulotowego przepływu jonowego.Figure 9 shows another embodiment in which the excitation electrode E extends a portion of the bombarded electrode M axially towards the discharge electrode K and even beyond it, the bombarded electrode M comprising a plurality of mutually parallel plates arranged axially in the air duct 1. In this case, parts of the bombarded electrode M that are axially adjacent to the discharge electrode K function as excitation electrode E, although the greater part of the discharge ion current flows into that part electro-function of the bombarded M which is located further from the discharge electrode K in the axial direction producing the desired wind j new. When the excitation electrode E is connected to the bombarded electrode M in such a way that it is an axial extension of the bombarded electrode M in the vicinity of the discharge electrode K, the bombarded electrode M comprises a high resistivity material or a high resistivity surface covering the inner surface of the insulating material tube. The end of the bombarded electrode M remote from the discharge electrode K is connected to one end of the DC source 3. That part of the bombarded electrode M which is positioned closest to the discharge electrode K in the axial direction serves as the excitation electrode E taking up only a small part of the discharge ion flow.

Alternatywnie, można połączyć elektrodę bombardowaną M i wzbudzającą E wyposażając elektrodę bombardowaną M w części, które wystają osiowo w kierunku elektrody ulotowej K aż w jej pobliże. Części te mają dużo mniejszą powierzchnię przewodzącą elektrycznie niż większa część elektrody bombardowanej M umieszczonej dalej od elektrody ulotowej K i połączonej z jedną końcówką źródła prądu stałego. Części elektrody bombardowanej M o małej powierzchni przewodzącej umieszczone osiowo w pobliżu elektrody ulotowej K służą jako elektroda wzudzająca E, do której przepływa jedynie mniejsza część całkowitego strumienia jonowego wychodzącego z elektrody ulotowej K.Alternatively, it is possible to connect the bombarded electrode M and the excitation electrode E by equipping the bombarded electrode M with portions which project axially towards the discharge electrode K as close to it. These parts have a much smaller electrically conductive surface than the greater part of the bombarded electrode M located further from the discharge electrode K and connected to one end of the DC source. The parts of the bombarded electrode M with a small conducting surface located axially near the discharge electrode K serve as the excitation electrode E, to which only a smaller part of the total ion flux from the discharge electrode K flows.

Elektroda wzbudzająca E jest utworzona i ukształtowana różnymi sposobami. Elektroda, która jest umieszczona osiowo w pobliżu elektrody ulotowej K, nie wytwarza ulotu i jest połączona z jedną końcówką źródła prądu stałego, którego druga końcówka jest połączona z elektrodą ulotową K, i może służyć jako elektroda wzbudzająca E, wówczas jeżeli jedynie mała część całego ulotowego prądu jonowego przepływa do tej elektrody wzbudzającej E podczas, gdy większa część ulotowego prądu jonowego przepływa do elektrody bombardowanej M. Elektroda ekranująca S umieszczona przed elektrodą ulotową K i przystosowana do przyjmowania danego, małego prądu jonowego, na przykład wykonana zgodnie z przykładem z fig. 5, może speniać funkcję elektrody wzbudzającej E.The excitation electrode E is formed and shaped in various ways. The electrode, which is positioned axially close to the discharge electrode K, does not produce any discharge and is connected to one end of the DC source, the other terminal of which is connected to the discharge electrode K, and can serve as the excitation electrode E if only a small part of the total discharge ion current flows to this excitation electrode E while most of the escapement ion current flows to the bombarded electrode M. A shielding electrode S placed in front of the discharge electrode K and adapted to receive a given low ion current, for example made according to the example of Fig. 5 , can fulfill the function of the excitation electrode E.

Kształt geometryczny elektrody wzbudzającej E może się również zmieniać zależnie od postaci elektrody ulotowej K. Na przykład, gdy elektroda ulotowa K zawiera wiele oddzielonych od siebie geometrycznie, ale połączonych elektrycznie, elementów elektrycznych, na przykład prostych, cienkich drutów umieszczonych obok siebie, to elektroda wzbudzająca E może korzystnie również zawierać wiele oddzielonych od siebie geometrycznie, ale połączonych elektrycznie, elementów elektrodowych. Następnie te elementy elektrodowe są umieszczone między elementami elektrody ulotowej K tak, aby zachodziło ekranowanie, które elektroda ulotową K wykorzystuje do wytworzenia ulotowego prądu jonowego.The geometric shape of the excitation electrode E may also vary depending on the form of the discharge electrode K. For example, when the discharge electrode K comprises a plurality of geometrically separated but electrically connected electrical elements, e.g. simple thin wires placed next to each other, the excitation electrode is E may advantageously also comprise a plurality of geometrically spaced but electrically connected electrode elements. Thereafter, these electrode elements are positioned between the elements of the discharge electrode K such that the shielding occurs which the discharge electrode K uses to generate the discharge ion current.

W przykładzie przedstawionym na fig. 10 urządzenie, według wynalazku, zawiera elektrodą ulotową K, elektrodę bombardowaną M, elektrodę ekranującą S i elektrodę wzbudzającą E. W tym przykładzie każda elektroda zawiera wiele oddzielonych od siebie geometrycznie, ale połączonych elektrycznie, elementów, które w przypadku elektrody ulotowej K zawierają proste, cienkie druty, na przykład z wolframu podczas, gdy inne elektrody zawierają druty zwinięte śrubowo, na przykład ze stali nierdzewnej.In the example shown in Fig. 10, the device according to the invention comprises a corona electrode K, a bombarded electrode M, a shielding electrode S and an excitation electrode E. In this example, each electrode comprises a plurality of geometrically separated but electrically connected elements which in the case of the K-discharge electrode comprises straight, thin wires, e.g. tungsten, while other electrodes comprise helical coiled wires, e.g. stainless steel.

Urządzenie, według wynalazku, może być łatwo skonstruowane tak, żeby wszystkie elektrody były bezpieczne przy dotknięciu, jak to zostało przedstawione w przykładach wykonania na fig. 4, 5,7,9 i 10. W tych przykładach elektroda bombardowana M jest uziemiona, a elektroda ulotową K i elektroda ekranująca S, a także elektroda wzbudzająca E są połączone z wyższym potencjałem. Z urządzenia tego można usunąć kanał powietrzny 1, który otacza elektrody pod warunkiem, że elektroda ekranująca S jest zbudowana tak, że skutecznie zapewnia przepływ prądu jonowego emitownego z elektrody ulotowej K tylko w kierunku elektrody bombardownej M.The device according to the invention can easily be constructed so that all electrodes are safe to touch as shown in the embodiments in Figs. 4, 5, 7, 9 and 10. In these examples, the bombarded electrode M is grounded and the electrode is grounded. the discharge K and the shielding electrode S as well as the exciting electrode E are connected to a higher potential. The air passage 1 that surrounds the electrodes can be removed from this device, provided that the shielding electrode S is constructed so as to effectively ensure that the ion current emitted from the discharge electrode K flows only towards the bombardment electrode M.

Chociaż urządzenie, według wynalazku, jest zdolne działać całkowicie zadowalająco bez żadnego kanału powietrznego, otaczającego elektrody urządzenia, jednakże zastosowanie takiego kanału może być pożądane w niektórych okolicznościach, na przykład, ze względów psychologicznych lub, zastosowanie takiego kanału również może być nieuniknione w pewnych okolicznościach, na przykład, gdy urządzenie ma być umieszczone w kanale wentylacyjnym z układemAlthough the device according to the invention is capable of operating completely satisfactorily without any air channel surrounding the electrodes of the device, however, the use of such a channel may be desirable in some circumstances, e.g. for psychological reasons or, the use of such a channel may also be unavoidable in some circumstances. for example, when the device is to be placed in a ventilation duct with a layout

152 378 wentylacyjnym lub w innych okolicznościach, w których strumień powietrza wytworzony przez urządzenie ma być prowdzony do i ze specjalnych pomieszczeń.152 378 ventilation or in other circumstances where the air stream generated by the device is to be led to and from special rooms.

Kanał powietrzny, który obejmuje elektrody urządzenia, a którego ścianki są utworzone z materiału izolującego elektrycznie sprawia jednakże kłopot. Jak wspomniano, w nawiązaniu do fig. 6, na powierzchniach ścianki takiego kanału powietrznego powstaje nadmiar ładunków elektrycznych. Podobny nadmiar ładunków powstaje również na tej części ścianki kanału 1, która znajduje się między - elektrodą ulotową K i elektrodą bombardowaną M. Część- ta wpływa na pożądany strumień prądu jonowego płynącego z elektrody ulotowej K - w kierunku elektrody bombardowanej 'M. Powoduje ograniczenie prądu jonowego w kierunku obszaru środkowego powierzchni przekroju kanału powietrznego, a przez to powoduje nierówne rozdzielenie strumienia powietrza, w przekroju poprzecznym kanału zmniejszając przepływ powietrza. Ten problem jest znacznie zwiększony przez zmiany napięcia przyłożonego do elektrody ulotowej K i elketrody bombardowanej M.An air channel, which encloses the electrodes of the device, the walls of which are formed of an electrically insulating material, however, is problematic. As mentioned with reference to Fig. 6, an excess of electric charges is generated on the wall surfaces of such an air channel. A similar excess of charges is also created on the part of the channel wall 1, which is located between - the K discharge electrode and the M bombarded electrode. This part influences the desired ionic current flux from the K corona electrode towards the 'M' bombarded electrode. It causes the restriction of the ionic current towards the mid-area of the air channel cross-sectional area, thus causing uneven distribution of the air flow, reducing the air flow in the channel cross-section. This problem is greatly exacerbated by the variation in the voltage applied to the K discharge electrode and the M bombarded electrode.

Czasowe zwiększenie napięcia powoduje zwiększenie ładunku na powierzchni, przy czym ten ładunek istnieje nawet wówczas, gdy napięcie jest znacznie zmniejszone, powodując przez to znaczne zmniejszenie prądu ulotowego a przez to również 'i ilości przesyłanego powietrza przez urządzenie. Niedogodności wytworzone przez to zjawisko mogą być pokonane - lub co najmniej znacznie zmniejszone przez stabilizację napięcia, co nie jest korzystne z innych względów, lub przez krótkie odłączanie elektrod od źródła prądu w jednakowych odstępach czasu. Ten nadmierny ładunek znajdujący się na wewnętrznej powierzchni ścianki kanału znika stosunkowo szybko, gdy napięcie zasilające jest odłączone, a dzięki temu zostaje usunięte pole elektryczne. Stwierdzono, że gdy dotyka się wewnętrznej powierzchni ścianki izolacyjnej kanału nawet przez krótki okres czasu, to przepływ prądu ulotowego zostaje całkowicie przerwany i nie zostaje samoczynnie przywrócony nawet po upływie bardzo długiego okresu czasu od chwili dotknięcia powierzchni.Temporarily increasing the voltage increases the charge at the surface, this charge existing even when the voltage is significantly reduced, thereby significantly reducing the corona current and hence the amount of air transported through the device. The disadvantages created by this phenomenon can be overcome - or at least considerably reduced, by voltage stabilization, which is otherwise disadvantageous, or by briefly disconnecting the electrodes from the power source at regular intervals. This overcharge on the inner surface of the channel wall disappears relatively quickly when the supply voltage is disconnected, thereby removing the electric field. It has been found that when the inner surface of the insulating wall of the conduit is touched even for a short period of time, the flow of the discharge current is completely interrupted and is not automatically restored even after a very long period of time after touching the surface.

N figurze 11 pokazano przykład wykonania, w którym rozwiązano powyższy problem przerwania strumienia prądu ulotowego w chwili dotknięcia powierzchni wewnętrznej kanału, w ten sposób, że nałożono elektrycznie przewodzącą warstwę 10 do wewnętrznej powierzchni ścianki izolacyjnej kanału 1 i uziemiono tę warstwę. Wówczas elektroda bombardowana M umieszczona bezpośrednio w pobliżu ścianki kanału 1 lub umieszczona bezpośrednio' na wewnętrznej powierzchni tej ścianki, uzyskuje wysoką oporność pojemnościową co, jest niepożądane ze względu na bezpieczeństwo przy dotknięciu elektrody bombardowanej M. Stwierdzono, że jest możliwe uniknięcie tego przez zwiększenie przekroju poprzecznego kanału powietrznego 1 tak, że elektroda bombardowana M jest umieszczona w znacznej odległości od wewnętrznej powierzchni kanału powietrznego 1.Figure 11 shows an embodiment in which the above problem of interrupting the flux of the flux current when touching the inner surface of the conduit is solved by applying an electrically conductive layer 10 to the inner surface of the insulating wall of conduit 1 and grounding this layer. Then the bombarded electrode M placed directly near the wall of the channel 1 or placed directly on the inner surface of this wall obtains a high capacitive resistance which is undesirable from the point of view of the safety when touching the bombarded electrode M. It has been found that it is possible to avoid this by increasing the cross section. air duct 1 so that the bombarded electrode M is placed at a considerable distance from the inner surface of the air duct 1.

W przykładzie wykonania na fig. 11 zewnętrzna powierzchnia izolacyjnej ścianki kanału 1 jest zaopatrzona w warstwę 10 przewodzącą elektrycznie, która jest uziemiona. Kanał 1 jest znacznie szerszy niż elektroda bombardowana M i ścianki kanału 1 są oddalone od elektrody bombardowanej M, która dzięki temu znacznie niższą oporność pojemnościową. Ścianki kanału 1 zostały umieszczone dalej od elektrody ulotowej K, a przez to nadmierne ładunki, które powstają na wewnętrznej powierzchni ścianki izolacyjnej kanału 1 powodują znacznie mniejszy efekt zakłócający przepływ prądu ulotowego z elektrody ulotowej K do elektrody bombardowanej M. To zwiększenie wymiarów przekroju poprzecznego kanału powietrznego 1 w stosunku do wymiarów przekroju poprzecznego elektrody bombardowanej M, nie powoduje pogorszenia przepływu powietrza przez urządzenie, lecz zwiększa ilość przepływającego powietrza przy niezmienionym prądzie ulotowym.In the embodiment in Fig. 11, the outer surface of the insulating wall of the duct 1 is provided with an electrically conductive layer 10 which is grounded. Channel 1 is much wider than the bombarded electrode M and the walls of the channel 1 are spaced from the bombarded electrode M, which therefore has a much lower capacitive resistance. The walls of channel 1 have been placed further from the discharge electrode K, and thus the excessive charges that arise on the inner surface of the insulating wall of channel 1 have a much smaller effect disturbing the flow of the discharge current from the discharge electrode K to the bombarded electrode M. This increases the dimensions of the air channel cross-section. 1 in relation to the dimensions of the cross-section of the bombarded electrode M, it does not cause a deterioration of the air flow through the device, but increases the amount of air flowing at the same vent current.

W przykładzie przedstawionym na fig. 11 punkt środkowy źródeł 3 prądu stałego jest uziemiony tak, że elektroda bombardowana M i elektroda ulotowa K mają przeciwną polaryzację względem ziemi, która ogranicza całkowitą, żądaną wielkość napięcia, a przez to konieczność izolowania urządzenia przed wysokim napięciem. Zmniejsza również zapotrzebowanie na ekranowanie elektrody ulotowej K. Jednakże w tym 'przypadku jest przyłożone wysokie napięcie do elektrody ekranującej S, elektrody ulotowej K i elektrody bombardowanej M, które to elektrody są połączone ze źródłem prądu stałego poprzez rezystor 8 o - znacznej rezystancji, skutecznie ograniczając prąd zwarcia w przypadku dotknięcia elektrod. Zarówno elektroda bombardowana M i elektroda ekranująca S są wykonane z materiału o wysokiej rezystywności w celu ograniczenia ulotu pojemnościowego przy ewentualnym dotknięciu.In the example shown in Fig. 11, the midpoint of the DC sources 3 is grounded such that the bombarded electrode M and the discharge electrode K have the opposite polarity to earth, which limits the overall voltage desired and hence the need to isolate the device from high voltage. It also reduces the need for shielding of the corona electrode K. However, in this case a high voltage is applied to the shielding electrode S, the corona electrode K and the bombarded electrode M, which electrodes are connected to a DC source via a high resistance resistor 8, effectively limiting short-circuit current in case of touching the electrodes. Both the bombarded M electrode and the shielding electrode S are made of a high resistivity material in order to limit the capacitive leakage upon possible contact.

152 378152 378

W przykładzie wykonania z fig. 11 korzystnie wymiary przekroju poprzecznego kanału powietrznego 1 są dobrane tak, że odległość ścianki kanału 1 od elektrody ulotowej Kjest równa w przybliżeniu połowie odległości elektrody ulotowej K od elektrody bombardownej M i tak, że odległość ścianki kanału 1 - od powierzchni elektrody bombardowanej Mjest w przybliżeniu równa 50% wymiaru przekroju . poprzecznego otworu elektrody bombardowanej M.In the embodiment of Fig. 11, preferably the dimensions of the cross-section of the air channel 1 are selected such that the distance of the channel wall 1 from the discharge electrode K is approximately half the distance of the discharge electrode K from the bombardment electrode M and such that the distance of the channel wall 1 from the surface M is approximately equal to 50% of the cross-sectional dimension. transverse hole of the bombarded electrode M.

Na figurze 12 przedstawiono inny - przykład wykonania zmniejszający niekorzystne zjawisko spowodowane istnieniem - nadmiaru ładunków ' na wewnętrznej powierzchni Ścianki kanału '1 za pomocą elektrody wzbudzającej E spełniającej funkcję opisaną powyżej. Elektroda wzbudzająca E zawiera warstwę przewodzącą elektrycznie nałożoną na wewnętrzną powierzchnię ścianki kanałuFigure 12 shows another - an exemplary embodiment that reduces the disadvantageous effect of excess charges 'on the inner surface of the channel wall' 1 by means of an excitation electrode E having the function described above. The excitation electrode E comprises an electrically conductive layer applied to the inner surface of the channel wall

1. Nadmierna ilość ładunków nie może powstać na wewnętrznej powierzchni ścianki kanału w obecności takiej elektrody wzbudzającej E. Jeżeli w związku z tym wymiary przekroju poprzecznego kanału powietrznego 1 są. zwiększone na jego przedłużenie tak, że elektroda bombardowana M' jest umieszczona w- znacznej odległości od ścianki - kanału 1, to elektroda w^udzająca E zamontowana na wewnętrznej powierzchni ścianki kanału 1 jest wydłużona w kierunku przepływu strumienia powietrza aż do miejsca poza elektrodę bombardowaną M. W tym szczegółowym przypadku warstwa przewodząca elektrycznie może być umieszczona na wewnętrznej powierzchni ścianki kanału 1 na całej jego długości, to - znaczy. nawet w kierunku przeciwnym 'do kierunku przepływu powietrza, aż do miejsca poza elektrodę ulotową K. Taki przykład jest przedstawiony na fig.- 12.1. Excessive charges cannot arise on the inner surface of the channel wall in the presence of such an excitation electrode E. If, therefore, the dimensions of the cross-section of the air channel 1 are. increased on its extension, so that the bombarded electrode M 'is placed at a considerable distance from the wall - channel 1, then the electrode electrode E mounted on the inner wall of channel 1 is extended in the direction of air flow up to the place beyond the bombarded electrode M In this particular case, the electrically conductive layer may be provided on the inner wall surface of the channel 1 along its entire length, i.e. even in the opposite direction to the air flow as far as beyond the discharge electrode K. Such an example is shown in Figs. 12.

Przykład wykonania pokazany na fig. 12 zawiera kanał powietrzny 1, którego ścianka . jest utworzona z materiału izolującego elektrycznie, a powierzchnia wewnętrzna jest zaopatrzona w powłokę E przewodzącą elektrycznie, która jest uziemiona i w pobliżu elektrody ulotowej K działa jako elektroda wzbudzająca E. Wymiary przekroju poprzecznego kanału 1 są takie, że elektroda bombardowana M w kształcie ramy usytuowana równolegle do ścianek kanału 1 jest umieszczona w znacznej odległości od wewnętrznej powierzchni ścianki kanału 1, i przez to jest dobrze izolowana od powłoki E przewodzącej elektrycznie umieszczonej na wewnętrznej powierzchni ścianki kanału 1. Przed elektrodą ulotową K jest umieszczona pewna ilość elektrod ekranujących S mających kształt na przykład grubych prętów. Źródła prądu stałego są uziemione w ich punkcie środkowym tak, że elektroda ulotową K i elektroda bombardowana M mają przeciwne polaryzacje względem ziemi, które dają wyżej opisane korzyści. Elektrody są również połączone ze źródłem prądu stałego przez rezystor 8 o znacznej rezystancji ograniczający prąd zwarcia. W tym przykładzie na powierzchni wewnętrznej ścianki kanału 1 nie powstaje nadmiar ładunków powierzchniowych, a przez to nie ma problemu z takimi nadmiernymi ładunkami powierzchniowymi. Kanał powietrzny 1 jest tak samo zwymiarowany jak kanał powietrzny 1 z fig. 11. Ponieważ w urządzeniu z fig. 12 jest możliwe umieszczenie na wewnętrznej powierzchni ścianki kanału 1 wzdłuż całej długości kanału, uziemionej powłoki E przewodzącej elektrycznie, nie ma potrzeby chronić ścianki . kanału 1 składającej się całkowicie z materiału przewodzącego elektrycznie, który znacznie ułatwia wytwarzanie jonów, a również posiada inne pożądane korzyści. Przez to jest możliwe, żeby wewnętrzna powierzchnia kanału 1 była pokryta co najmniej wzdłuż danej części jej długości materiałem chemicznie adsorbującym lub absorbującym na przykład filtrem węglowym skutecznie usuwającym z powietrza zanieczyszczenia gazowe, takie jak tlenki azotu wytworzone przez ulot, przez absorbcję lub adsorbcję. Jest również możliwe w tym samym celu nałożenie cienkiej warstwy płynu na przykład wody lub płynu chemicznie czynnego wzdłuż wewnętrznej powierzchni kanału powietrznego. Ścianka kanału może być również chłodzona lub ogrzewana za pomocą odpowiednich środków na przykład poprzez krążenie wody w celu chłodzenia lub ogrzewania transportowanego powietrza. Wszytko to jest możliwe dzięki temu, że ścianka kanału jest elektrycznie przewodząca -i uziemiona.The embodiment shown in Fig. 12 comprises an air duct 1, the wall of which. it is formed of an electrically insulating material, and the inner surface is provided with an electrically conductive coating E which is grounded and in the vicinity of the discharge electrode K acts as an excitation electrode E. The dimensions of the cross-section of the channel 1 are such that the bombarded electrode M in the shape of a frame is arranged parallel to of the walls of channel 1 is placed at a considerable distance from the inner surface of the wall of channel 1, and thus it is well insulated from the electrically conductive coating E provided on the inner surface of the wall of channel 1. A number of shielding electrodes S are placed in front of the discharge electrode K, having a shape, for example, thick rods. The DC sources are grounded at their midpoint so that the discharge electrode K and the bombarded electrode M have opposite ground polarities which provide the above-described advantages. The electrodes are also connected to the DC source through a resistor 8 of considerable resistance limiting the short-circuit current. In this example, no excess surface charges arise on the inner wall of channel 1, and thus there is no problem with such excessive surface charges. The air duct 1 is dimensioned in the same way as the air duct 1 of Fig. 11. Since in the device of Fig. 12 it is possible to provide an electrically conductive earthed coating E along the entire length of the duct, there is no need to protect the wall. channel 1 consisting entirely of electrically conductive material which greatly facilitates the generation of ions and also has other desirable advantages. Thereby it is possible for the inner surface of the channel 1 to be covered at least along a given part of its length with a chemically adsorbing or absorbing material, e.g. a carbon filter effectively removing gaseous pollutants from the air, such as nitrogen oxides produced by the fume, by absorption or adsorption. It is also possible for the same purpose to apply a thin layer of fluid, for example water or a reactive fluid along the inner surface of the air channel. The channel wall can also be cooled or heated by suitable means, for example by circulating water to cool or heat the transported air. All this is possible due to the fact that the channel wall is electrically conductive and grounded.

W przykładach urządzenia, według wynalazku, w których elektrody są umieszczone w kanale powietrznym stwierdzono, że jest korzystne stosowanie jednej, pojedynczej elektrody ulotowej K umieszczonej osiowo, ponieważ dzięki temu uzyskuje się możliwie największą odległość między ścianką kanału 1 a elektrodą ulotową K. Dzięki temu możliwe jest najmniejsze zakłócenie działania elektrody ulotowej K wynikające z sąsiedztwa ścianki kanału. Jednakże alternatywnie mogą być zastosowane dwie elektrody ulotowe K umieszczone symetrycznie w kanale. W tym rozwiązaniu na każdą elektrodę będzie oddziaływała jedynie jedna ścianka lub strona kanału, a obydwie elektrodyIn the examples of the device according to the invention, in which the electrodes are arranged in an air channel, it has been found advantageous to use one single axially arranged corona electrode K, since this allows the greatest possible distance between the channel wall 1 and the corona electrode K. there is the smallest disturbance in the operation of the discharge electrode K resulting from the vicinity of the channel wall. However, alternatively two K discharge electrodes can be used symmetrically in the channel. In this solution, each electrode will be affected by only one wall or side of the channel and both electrodes

152 378 będą działały w podobnych warunkach. Nie stosuje się tego wówczas, gdy więcej niż dwie elektrody są umieszczone w kanale. W tych przykładach, gdy dwie elektrody ulotowe K są umieszczone symetrycznie w kanale powietrznym można również korzystnie zainstalować dwie elektrody bombardowane M obok siebie, podobnie rozmieszczone symetrycznie, mające z tego względu wspólną ściankę przewodzącą elektrycznie.152 378 will operate under similar conditions. This does not apply when more than two electrodes are placed in the channel. In these examples, when the two K-discharge electrodes are symmetrically disposed in the air duct, it is also possible to advantageously install two M-bombarded electrodes side by side, similarly symmetrically arranged, therefore having a common electrically conductive wall.

W przykładzie z fig. 12 powłoka . E przewodząca elektrycznie i uziemiona lub pokrycia E wnętrza kanału powietrznego 1 nie musi być już umieszczone przed elektrodą 'ulotową K, wówczas nadmierne ładunki powstające na wewnętrznej powierzchni ' ścianki E przewodzącej elektrycznie przed elektrodą ulotową K, tworzą konieczne ekranowanie elektrody ulotowej K.In the example of Fig. 12, the coating. E electrically conductive and grounded or the covering E of the interior of the air duct 1 no longer has to be placed in front of the discharge electrode K, then the excessive charges formed on the inner surface of the electrically conductive wall E in front of the discharge electrode K create the necessary shielding of the discharge electrode K.

Gdy elektroda ulotowa K ma kształt drutu umieszczonego w poprzek drogi przepływu powietrza i przymocowanego obydwoma końcami do środków mocowania izolowanych elektrycznie, lub w innych typach elektrod, które są umieszczone w poprzek drogi przepływu powietrza stwierdzono, że elektroda ulotową K wytwarza znacznie więcej .prądu ulotowego na jednostkę długości w środkowej strefie drogi przepływu powietrza niż w częścich końcowych elektrody. Może to nastąpić w wyniku efektu ekranowania wytworzonego przez środki mocowania elektrody i przez ściankę kanału na obu końcach elektrody, gdy urządzenie zawiera kanał przepływu powietrza.When the discharge electrode K has the shape of a wire placed across the air flow path and attached at both ends to an electrically insulated attachment means, or in other types of electrodes that are positioned across the air flow path, it has been found that the discharge current K produces much more of the discharge current on the air flow path. unit length in the middle of the airflow path than in the tip parts of the electrode. This may occur due to the screening effect produced by the electrode attachment means and by the channel wall at both ends of the electrode when the device comprises an air flow channel.

W przypadku występienia niewielkiego prądu ulotowego, znaczna część obu końców elektrody ' ulotowej może nawet być usunięta lub obcięta. Powoduje to niejednakowy rozdział prądu jonowego a przez to jednakowy rozdział przepływu powietrza przez przekrój poprzeczny drogi zajętej przez przepływ powietrza. Gdy urządzenie zawiera kanał przepływu powietrza, który otacza elektrody stwierdzono, że patrząc w kierunku poprzecznym, przez te części kanału umieszczone na przeciwnych. końcach elektrody ulotowej K 'przepływa ' powietrze w .kierunku przeciwnym do zamierzonego. To zjawisko może znacznie zmniejszać lub nawet całkowicie eliminować skuteczny przepływ powietrza przez to urządzenie. Ten problem może być rozwiązany przez nadanie elektrodzie bombardowanej M i/lub elektrodzie wzbudzającej E odpowiedniego kształtu.When a small amount of discharge current is present, a significant portion of both ends of the discharge electrode may even be removed or cut. This results in an unequal distribution of the ionic current and thus an equal distribution of the air flow across the cross section of the path occupied by the air flow. When the device comprises an air flow channel that surrounds the electrodes, it was found that when viewed in the transverse direction through those channel portions placed on opposite sides. at the ends of the discharge electrode K 'flows' in the opposite direction to that intended. This phenomenon can significantly reduce or even completely eliminate the effective air flow through the device. This problem can be solved by shaping the bombarded electrode M and / or the excitation electrode E appropriately.

Przykład elektrody bombardowanej M odpowiednio ukształtowanej pod tym względem jest przedstawiony na fig. 13, która pokazuje rozwiązanie, według wynalazku, zawierające kanał powietrzny 1 oznaczony liniami przerywanymi o wąskim, podłużnym przekroju prostokątnym. W poprzek kanału 1 między dwiema jego krótszymi ściankami jest umieszczona elektroda ulotową K w postaci drutu. Elektroda bombardowana M ma kształt warstwy przewodzącej lub powłoki, na wewnętrznych powierzchniach ścianki kanału i jest tak ukształtowana, że patrząc w kierunku osiowym kanału leży ona bliżej części końcowych elektrody ulotowej K niż strefy środkowej tej elektrody ulotowej K w kierunku poprzecznym kanału. Na przykład odległość osiowa elektrody bombardowanej M i elektrody ulotowej K w strefie środkowej może wynosić 60 mm podczas, gdy odpowiadająca odległość osiowa elektrody bombardowanej M od przeciwnie umieszczonych części końcowych elektrody ulotowej K wynosi tylko 40 mm. Elektroda bombardowana M tak ukształtowana będzie eliminowała problem omówiony powyżej tak, aby otrzymać jednakowy rozdział prądu ulotowego wzdłuż całej długości elektrody ulotowej K.An example of a bombarded electrode M suitably shaped in this respect is shown in Fig. 13, which shows an embodiment according to the invention comprising an air channel 1 marked with a narrow, longitudinal rectangular section. A discharge electrode K in the form of a wire is placed across the channel 1 between its two shorter walls. The bombarded electrode M has the shape of a conductive layer or coating on the inner surfaces of the channel wall and is shaped such that, when viewed in the axial direction of the channel, it lies closer to the end portions of the discharge electrode K than to the central zone of the discharge electrode K in the transverse direction of the channel. For example, the axial distance of the bombarded electrode M and the corona electrode K in the central zone may be 60 mm, while the corresponding axial distance of the bombarded electrode M from the opposite end portions of the corona electrode K is only 40 mm. A bombarded electrode M shaped in this way will eliminate the problem discussed above so as to obtain a uniform distribution of the discharge current along the entire length of the discharge electrode K.

Ten sam wynik może być osiągnięty, gdy elektroda wzbudzająca E umieszczona między elektrodą ulotową K i elektrodą bombardowaną M jest utworzona w nawiązaniu do fig. 13. W tym przypdku elektroda bombardowana M może być utworzona w sposób przedstawiony na fig. 3 lub tak, że jej osiowa . odległość od elektrody ulotowej K jest taka sama we wszystkich jej punktach. Odpowiedni wynik może być również otrzymany za pomocą elektrod wzbudzających E, które są umieszczone jedynie w pobliżu obydwu części końcowych elektrody ulotowej K. Jednakże najważniejszą cechą elektrody bombardowanej M i/lub elektrody wzbudzającej E jest to, że są tak ukształtowane, że elektroda ulotową K usytuowana poprzecznie na drodze przepływu powietrza wytwarza w zasadzie tę samą ilość prądu ulotowego na jednostkę na całej jej długości nawet na końcowych częściach elektrody ulotowej K.The same result can be achieved if the excitation electrode E placed between the discharge electrode K and the bombarded electrode M is formed with reference to Fig. 13. In this case, the bombarded electrode M may be formed as shown in Fig. 3 or such that its axial. the distance from the discharge electrode K is the same at all points. A suitable result can also be obtained with excitation electrodes E, which are placed only near both end portions of the discharge electrode K. However, the most important feature of the bombarded electrode M and / or the excitation electrode E is that they are shaped such that the discharge electrode K is located transversely in the path of the air flow generates essentially the same amount of discharge current per unit over its entire length even at the end parts of the discharge electrode K.

Elektroda bombardowana M i elektroda wzbudzająca E mające kształt opisany w nawiązaniu do fig. 13 mogą być również zastosowane w urządzeniu, w którym elektrody nie są otoczone kanałem powietrznym 1, ponieważ elektroda bombardowana M i elektroda wzbudzająca E tak ukształtowana będzie umożliwiała bardziej jednolite rozdzielenie prądu ulotowego na całej długości elektrody.The bombarded electrode M and the excitation electrode E having the shape described with reference to Fig. 13 can also be used in a device in which the electrodes are not surrounded by an air channel 1, since the bombarded electrode M and the excitation electrode E so shaped will allow a more uniform separation of the discharge current. along the entire length of the electrode.

152 378152 378

Urządzenie, według wynalazku, wykonane zgodnie z przykładem z fig. 10 zostało praktycznie zastosowane do celów doświadczalnych. W tym doświadczalnym urządzeniu odległość między płaszczyzną elektrody ekranującej S i płaszczyzną elektrody ulotowej K wynosiła 12 mm, podczas, gdy odległość między płaszczyzną elektrody ulotowej K i elektrodą bombardowaną M wynosiła 85 mm. Wzajemna odległość elementów elektrodowych w postaci drutu w elektrodzie ulotowej K, wynosiła 50 mm, a element elektrodowy elektrody wzbudzającej E był umieszczony w tej samej płaszczyźnie, co elementy elektrodowe elektrody ulotowej . K, osiowo między tymi elementami. Te elektrody były połączone ze źródłami prądu pokazanymi na rysunkach. Kanał powietrzny 1 miał przekrój poprzeczny o wymiarach 35 x 22cm a uziemiona siatka ochronna G była umieszczona we ' wlocie kanału. Gdy aparat został umieszczony swobodnie na stole, prędkość przepływu powietrza przekroczyła 0,5 m/s. Całkowity prąd ulotowy z elektrody ulotowej K wynosił około 50//A, z których około 40 pA przeszło do elektrody bombardowanej M. Prędkość przepływu około 0,5 m/s została otrzymana przy poborze mocy 5-6 W/m² powierzchni kanału przepływowego.An apparatus according to the invention made according to the example of Fig. 10 has been practically used for experimental purposes. In this experimental device, the distance between the plane of the shielding electrode S and the plane of the discharge electrode K was 12 mm, while the distance between the plane of the discharge electrode K and the plane of the bombarded M was 85 mm. The mutual distance of the wire-shaped electrode elements in the discharge electrode K was 50 mm, and the electrode element of the exciter electrode E was placed in the same plane as the electrode elements of the discharge electrode. K, axially between these elements. These electrodes were connected to the power sources shown in the figures. Air duct 1 had a cross-section of 35 x 22 cm and a grounded protective mesh G was placed in the duct inlet. When the apparatus was placed loosely on the table, the air velocity exceeded 0.5 m / s. The total discharge current from the K discharge electrode was about 50 µA, of which about 40 pA went to the M bombarded electrode. A flow velocity of about 0.5 m / s was obtained with a power consumption of 5-6 W / m ² of flow channel area.

Wymagana moc do otrzymania odpowiedniej prędkości przepływu powietrza w podobnym aparacie bez elektrody ekranującej S i bez elektrody wzbudzającej E, ale przy tym samym napięciu na elektrodzie ulotowej wynosiła · 100 W/m2. W tym przypadku odległość między elektrodą ulotową K i elektrodą bombardowaną M wynosiła około 50 mm, a odległość między elektrodą ulotową K i siatką ochronną G na wlocie kanału wynosiła 100 mm, odległość siatki ochronnej G od elektrody ulotowej K nie miała żadnego wpływu na wydajność urządzenia.The required power to obtain the appropriate air flow velocity in a similar apparatus without the shielding electrode S and without the exciting electrode E, but with the same voltage on the discharge electrode, was · 100 W / m2. In this case, the distance between the discharge electrode K and the bombarded electrode M was about 50 mm, and the distance between the discharge electrode K and the protective mesh G at the channel inlet was 100 mm, the distance between the protective mesh G and the discharge electrode K had no effect on the performance of the device.

Przepływ powietrza przez urządzenie zbudowne, zgodnie z wynalazkiem, może być ulepszony przez umieszczenie wielu układów elektrod, przy czym każdy układ zawiera elektrodę ulotową K, elektrodę bombardowaną M, elektrodę ekranującą S i korzystnie elektrodę wzbudzającą E, umieszczone kolejno w tym samym kanale powietrznym. Umieszczenie elektrody ekranującej S przed każdą elektrodą ulotową K w sposób wyżej opisany będzie skutecznie zabezpieczało przed niepożądanym i szkodliwym przepływem jonów w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu powietrza, przy czym taki przepływ jest nieunikniony w rozwiązaniu kaskadowym przy braku elektrody ekranującej S.The air flow through the device according to the invention can be improved by arranging a plurality of electrode arrays, each arrangement including a discharge electrode K, a bombarded electrode M, a shielding electrode S, and preferably an excitation electrode E successively disposed in the same air passage. Placing a shielding electrode S in front of each discharge electrode K in the manner described above will effectively prevent the undesirable and harmful flow of ions in the opposite direction of the air flow, such flow is unavoidable in a cascade solution in the absence of a shielding electrode S.

Gdy urządzenie do wytwarzania przepływu powietrza wdług wynalazku jest stosowane w połączeniu z filtrem elektrostatycznym, elektroda bombardowana M w urządzeniu może być umieszczona tak, aby stanowić jednocześnie część powierzchni przechwytujących filtra elektrostatycznego, w celu zbierania zanieczyszczeń wypadających po zderzeniu z jonami powietrza, na przykład w separatorze kondensatorowym znanego typu. Gdy elektroda bombardowana M działa jako powierzchnia przechwytująca zanieczyszczenia niesione przez przepływające powietrze przez urządzenie, elektroda bombardowana M jest odpowiednio zmontowana w sposób, który umożliwia łatwy demontaż w celu wymiany lub oczyszczenia, gdy elektrody stają się nadmiernie pokryte szkodliwymi wytrąceniami. Może to być łatwo osiągnięte, gdy urządzenie nie zawiera kanału do przepływu powietrza otaczającego elektrody. W takich przypadkach elektroda bombardowana M może mieć kształt taśmy dostarczanej z bębna lub dostarczanej przez urządzenie oczyszczające, gdy część taśmy stosowana jako elketroda bombardowana M może być zanieczyszczona przez szkodliwe wytrącenia.When the air flow generating device of the invention is used in conjunction with an electrostatic precipitator, a bombarded electrode M in the device may be placed so as to be part of the electrostatic filter intercepting surfaces at the same time to collect contaminants upon collision with air ions, for example in a separator. known type of capacitor. When the bombarded electrode M acts as a surface to capture contaminants carried by the flowing air through the device, the bombarded electrode M is suitably assembled in a way that allows easy disassembly for replacement or cleaning when the electrodes become excessively covered with harmful precipitates. This can easily be achieved when the device does not include a channel for the flow of air surrounding the electrodes. In such cases, the bombarded electrode M may have the shape of the belt supplied from the drum or supplied by the cleaning device, while the part of the belt used as the bombarded electrode M may be contaminated by harmful precipitation.

Claims

Patent Claims

A device for generating an air flow by means of an ion wind comprising at least one discharge electrode and at least one bombarded electrode which is permeable to the air flowing through the device and which is positioned at a distance downstream of the discharge electrode in the direction of the desired air flow, and comprises a DC source having one end connected to the discharge electrode and the other end connected to the bombarded electrode, the structure of the discharge electrode and the voltage at the terminals of the current source such that an air ion producing discharge appears on the discharge electrode, characterized in that in front of the electrode a shielding element is placed in the opposite direction to the air flow direction (K), the distance between the discharge electrode (K) and the

The 152,378 parts of the bombarded electrode (M) receiving the major part of the ion current is at least 50 mm and preferably at least 80 mm.

2. The device according to claim A device according to claim 1, characterized in that the shielding element is a discharge electrode (K) connected to a terminal of the DC source 3 with a potential substantially equal to the potential of the immediate vicinity of the device.

3. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the shielding element is an electrically conductive shielding electrode (S) placed in front of the discharge electrode (K), the shielding electrode (S) having the same polarization potential. relative to the bombarded electrode (M) as the potential of the corona electrode (K).

4. The device according to claim The method of claim 3, characterized in that the shielding electrode (S) is electrically connected to the discharge electrode (K).

5. The device according to claim 1 The shielding element according to claim 1, characterized in that the shielding element is a wall of an air flow channel (1) containing at least the discharge electrode (K), the walls comprising a dielectric material and extending in front of the discharge electrode (K) in the air flow direction by a distance of at least the distance between the discharge electrode (K) and the bombarded electrode (M), especially 1.5 times the distance between these cathodes.

6. The device according to claim 1 The method of claim 5, characterized in that longitudinally parallel separating walls made of dielectric material are arranged in the air flow channel (1) in the part upstream of the discharge electrode (K).

The device according to claim 1 A method according to claim 1, characterized in that it comprises an excitation electrode (E) placed near the discharge electrode (K), the axial distance between them being smaller than between the discharge electrode (K) and the bombarded electrode (M), and the excitation electrode (E) connected it is with the terminal (3) of the DC source and its potential is polarized in the same way in relation to the terminal connecting it to the discharge electrode (K) and the terminal connecting it to the bombarded electrode (M).

8. The device according to claim 1 7. The method of claim 7, characterized in that the excitation electrode (E) is connected to a terminal of the DC source (3) connected to the bombarded electrode (M) through a resistor (6) of considerable resistance.

9. The device according to claim 1 A method according to claim 1, characterized in that the bombarded electrode (M), the electrically conductive material of which has a high resistance, is extended towards the discharge electrode (K) in the vicinity thereof, the farthest part of the bombarded electrode (M) located downstream of the discharge electrode (K) in direction of the air flow, it is connected to one end (3) of the current source, while the part of the bombarded electrode (M) placed near the discharge electrode (K) is the excitation electrode (E).

10. The device according to claim 1 A method according to claim 1, characterized in that the bombarded electrode (M) has electrically conductive parts which are extended axially towards the discharge electrode (K) as close to it, having a smaller electrically conductive surface than the larger part of the bombarded electrode (M) located at a considerable axial distance from the discharge electrode (K), the major part connected to one end (3) of the current source, and the parts adjacent to the discharge electrode (K) constitute the excitation electrode (E).

11. The device according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that, in addition to the electrodes (K), (M), it additionally comprises a shielding electrode (S), which are placed in the air flow channel (1), the electrically conductive surfaces of the bombarded electrode (M) being located inside the channel ( 1) parallel to its walls, which have an electrically insulating material on the inside and an electrically conductive grounded surface (10) on the outside.

12. The device according to claim 1 A device according to claim 1, characterized in that, in addition to the electrodes (K), (M), it additionally comprises a shielding electrode (S), they are arranged in an air flow duct (1), at least one internal electrically conductive surface of which is grounded, and electrically conductive the surfaces of the bombarded electrode (M) are placed inside the channel (1) parallel to its walls at a considerable distance from them, while the bombarded electrode (M) and the inlet electrode (K) are connected with potentials of opposite polarity to the ground.

152 378 19

13. The device according to claim 1, 12. The air flow conduit (1) as claimed in claim 12, characterized in that the wall of the air flow channel (1) is completely electrically conductive.

14. The device according to claim 1 12, characterized in that the air flow channel (1) has a wall of electrically insulating material, on the inner surface of which is an electrically conductive, preferably grounded layer located axially to the discharge electrode (K) to a place located behind the bombarded electrode (M) in the direction of air flow.

15. The device of claim 1, 13. The method of claim 13, characterized in that the surface of the bombarded electrode (M) closest to the walls of the air flow channel (1) is spaced from the walls of the air flow channel (1) by a distance of approximately 50% of the transverse dimensions of the area surrounding the bombarded electrode (M).

16. The device according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the discharge electrode (K) and the bombardment electrode (M) are connected to the poles of the DC source (3) which are opposite polarity to the ground potential.

17. The device according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the discharge electrode (K) is situated between the shorter walls of the air flow channel (1) with a rectangular cross-section, and the electrically conductive bombarded electrode (M) has a shape covering the air flow area, the bombarded electrode (M) in in the axial direction, it is shaped such that it lies closer to the end part of the discharge electrode (K) than to its center part.

18. The device of claim 1 7. The discharge electrode according to claim 7, characterized in that the discharge electrode (K) is arranged between the shorter walls of the air flow channel (1) with a rectangular cross-section, and the electrically conductive excitation electrode (E) has a shape including the air flow area, the excitation electrode (E) in in the axial direction, it is shaped such that its surfaces lie closer to the end part of the discharge electrode (K) than to its center part.

^ 7 ⁷

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies

Price: PLN 3,000