RU2155080C1

RU2155080C1 - Air ionizer

Info

Publication number: RU2155080C1
Application number: RU99106022A
Authority: RU
Inventors: В.С. Кальва; Е.Л. Белоусов; А.В. Тюрин
Original assignee: Государственное унитарное предприятие Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority date: 1999-03-22
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2000-08-27

Abstract

FIELD: medicine; veterinary science; plant growing and cattle breeding. SUBSTANCE: air ionizer is designed to introduce ions into open air space by means of ion emission due to electric field. Air ionizer has needle-shaped emitter of electric charged and accelerating electrodes with sources of direct-current and pulse voltages, respectively, similar in sign and amplitude connected to them. Use of current-carrying net coated with dielectric layer as accelerating electrode enhanced ionization capacities of air ionizer. EFFECT: increased ionizing capacities of air ionizer. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для введения ионов в незамкнутое воздушное пространство с помощью эмиссии ионов за счет электрического поля. Может быть использовано в медицине, ветеринарии, а также растениеводстве, животноводстве и других биотехнологиях. The invention relates to devices for introducing ions into open airspace by ion emission due to an electric field. It can be used in medicine, veterinary medicine, as well as crop production, animal husbandry and other biotechnologies.

Известны ионизаторы, принцип действия которых основан на стекании электрических зарядов с эмиттера, выполненного в виде одного или более остриев, к которому приложен достаточно большой потенциал (20-50 кВ) относительно окружающего пространства (земли) [1]. Known ionizers, the principle of which is based on the draining of electric charges from the emitter, made in the form of one or more points, to which a sufficiently large potential (20-50 kV) is applied relative to the surrounding space (earth) [1].

Применение таких устройств в лечебно-оздоровительных целях признано недопустимым в связи с вредным воздействием на человека сильного электрического поля [2]. The use of such devices for therapeutic purposes is recognized as unacceptable in connection with the harmful effects on a person of a strong electric field [2].

Указанный недостаток отсутствует у ионизаторов с локальным электрическим полем [3], [4]. The indicated drawback is absent in ionizers with a local electric field [3], [4].

Ионизатор воздуха [4], выбранный в качестве прототипа, содержит источники постоянного и импульсного напряжения, а также игольчатый или проволочный эмиттер и ускоряющий электрод, на которые поданы постоянное и импульсное напряжения одинаковой полярности соответственно. При этом амплитуда импульсов равна величине постоянного напряжения. The air ionizer [4], selected as a prototype, contains sources of constant and pulse voltage, as well as a needle or wire emitter and an accelerating electrode, which are supplied with constant and pulse voltage of the same polarity, respectively. In this case, the amplitude of the pulses is equal to the constant voltage.

Недостатком прототипа является сравнительно низкая ионизационная способность. Это объясняется потерями части ионов за счет их касания ускоряющего электрода во время паузы между импульсами напряжения. The disadvantage of the prototype is the relatively low ionization ability. This is explained by the loss of part of the ions due to their contact with the accelerating electrode during a pause between voltage pulses.

Целью данного изобретения является повышение ионизационной способности устройства. The aim of this invention is to increase the ionization ability of the device.

Указанная цель достигается за счет того, что в ионизаторе воздуха, содержащем игольчатый эмиттер электрических зарядов и ускоряющий электрод с подключенными к ним источниками соответственно постоянного и импульсного напряжений равного значения и одинаковой полярности, в качестве ускоряющего электрода использована токопроводящая сетка, покрытая слоем диэлектрика. This goal is achieved due to the fact that in an air ionizer containing a needle emitter of electric charges and an accelerating electrode with sources of constant and pulse voltages of equal value and equal polarity connected to them, a conductive grid coated with a dielectric layer is used as an accelerating electrode.

На чертеже представлена схема устройства, где 1 - игольчатый эмиттер, 2 - ускоряющий электрод, 3 - источник постоянного напряжения, 4 - источник импульсного напряжения. The drawing shows a diagram of the device, where 1 is a needle emitter, 2 is an accelerating electrode, 3 is a constant voltage source, 4 is a pulse voltage source.

Принцип действия ионизатора состоит в следующем. В течение паузы периода импульсного напряжения на ускоряющем электроде между последним и эмиттером действует электрическое поле, обусловленное значением напряжения на эмиттере. Под действием этого поля молекулы воздуха вблизи острия электризуются и двигаются в направлении ускоряющего электрода. Часть ионов пролетает через сетку, не касаясь ее поверхности, во внешнее пространство. Ионы, пролетающие в непосредственной близости от сетки, "прилипают" к покрывающему сетку слою диэлектрика, где удерживаются за счет электростатического притяжения. С приходом импульса напряжения "прилипшие" во время паузы ионы отталкиваются от поверхности сетки и уходят за ее пределы. Таким образом, потери ионов за счет их "гашения" на поверхности ускоряющего электрода в предлагаемом ионизаторе отсутствуют. The principle of operation of the ionizer is as follows. During a pause of the period of the pulse voltage on the accelerating electrode between the last and the emitter, an electric field acts due to the voltage value on the emitter. Under the influence of this field, air molecules near the tip are electrified and move in the direction of the accelerating electrode. Part of the ions flies through the grid, without touching its surface, into the outer space. Ions flying in the immediate vicinity of the grid “stick” to the dielectric layer covering the grid, where they are held due to electrostatic attraction. With the arrival of a voltage pulse, the ions “sticking” during a pause are repelled from the surface of the grid and go beyond its limits. Thus, the loss of ions due to their "quenching" on the surface of the accelerating electrode in the proposed ionizer is absent.

Толщина диэлектрического слоя на поверхности сетки не должна быть большой, чтобы не ослаблять электростатического притяжения, обусловленного потенциалом ускоряющего электрода. С другой стороны, она должна быть достаточной для предотвращения утечки заряда ионов, находящихся на поверхности электрода. Этим условиям отвечает изоляция эмалированного провода, например, типа ПЭВ-2. The thickness of the dielectric layer on the surface of the grid should not be large so as not to weaken the electrostatic attraction due to the potential of the accelerating electrode. On the other hand, it should be sufficient to prevent leakage of the charge of ions located on the surface of the electrode. The insulation of an enameled wire, for example, type PEV-2, meets these conditions.

Устройство проверено экспериментально в составе опытной конструкции ионизатора воздуха, имеющего следующие параметры:
Амплитуда напряжения - 7 кВ
Частота импульсов - 7,5 кГц
Поверхность излучающего окна - 0,27х0,1 м²
При использовании ускоряющих электродов, соответствующих прототипу и предложенному устройству, получены максимальные значения ионного тока 45 мкА и 68 мкА соответственно.The device was tested experimentally as part of the experimental design of an air ionizer having the following parameters:
Amplitude of voltage - 7 kV
Pulse Frequency - 7.5 kHz
The surface of the radiating window is 0.27x0.1 m ²
When using accelerating electrodes corresponding to the prototype and the proposed device, the maximum ion currents of 45 μA and 68 μA, respectively, were obtained.

Литература
1. Павлов С. П. Высоковольтные аэроионизаторы и аэрозолеуловители. М. МГОУ. 1993 г.Literature
1. Pavlov S. P. High-voltage aeroionizers and aerosol collectors. M. MGOU. 1993 year

2. Аэроионизаторы и методы компенсации аэроионной недостаточности. Отраслевой стандарт ОСТ 11 296. 019-78. Всесоюзный научно-исследовательский институт Электростандарт, 1979 г. 2. Aeroionizers and methods for compensating for aeroionic deficiency. The industry standard OST 11 296. 019-78. All-Union Research Institute Electrostandard, 1979

3. А.с. СССР N 122642 RU H 01 T 19/00 1959 г. 3. A.S. USSR N 122642 RU H 01 T 19/00 1959

4. Патент N 2079199, приоритет 5.12.1994 г. (прототип). 4. Patent N 2079199, priority December 5, 1994 (prototype).

Claims

An air ionizer containing a needle emitter of electric charges and an accelerating electrode with sources of constant and pulse voltage of the same polarity and amplitude connected to them, characterized in that a conductive grid coated with a dielectric layer is used as an accelerating electrode.