RU2514074C2 - Method of air bipolar ionisation and appropriate bipolar ionisation circuit to this end - Google Patents

Method of air bipolar ionisation and appropriate bipolar ionisation circuit to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2514074C2
RU2514074C2 RU2012126615/03A RU2012126615A RU2514074C2 RU 2514074 C2 RU2514074 C2 RU 2514074C2 RU 2012126615/03 A RU2012126615/03 A RU 2012126615/03A RU 2012126615 A RU2012126615 A RU 2012126615A RU 2514074 C2 RU2514074 C2 RU 2514074C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
positive
ionization
electrode
circuit
Prior art date
Application number
RU2012126615/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012126615A (en
Inventor
Доменико ТОНЕАТТО
Катальдо ВОЛО
Джанмарко МАЛКОТТИ
Original Assignee
Перисо Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Перисо Са filed Critical Перисо Са
Publication of RU2012126615A publication Critical patent/RU2012126615A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2514074C2 publication Critical patent/RU2514074C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/08—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary flat electrodes arranged with their flat surfaces parallel to the gas stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/38—Particle charging or ionising stations, e.g. using electric discharge, radioactive radiation or flames
    • B03C3/383—Particle charging or ionising stations, e.g. using electric discharge, radioactive radiation or flames using radiation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to bipolar ionisation of air. In compliance with this method, air ionisation is controlled to limit positive ion formation to get preset ratio between positive and negative ions. AC voltage feed is switched on from power supply to HV step-up control transformer. Said transformer is connected with varistor (6) connected, in its turn, in between first resistor (7) supplying the first electrode (3) and second varistor (8) supplying the second electrode (4). Said first and second electrodes are connected behind the stage composed by appropriate capacitors (3a, 3b) and diodes (4a, 4b) connected for further voltage increase and rectification to appropriate constant voltage. Preset relationship between positive and negative ions is ensured by emission at rectified and appropriate constant voltage and by adjustment of varistors (6, 8).
EFFECT: generation of positive and negative ions at preset harmless ratio.
18 cl, 10 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу биполярной ионизации и соответствующей схеме биполярной ионизации воздуха.The present invention relates to a bipolar ionization method and a corresponding bipolar air ionization scheme.

Уровень техникиState of the art

Известно, что качество воздуха, в частности, в замкнутых средах с малой циркуляцией воздуха имеет тенденцию к ухудшению, вследствие накапливания частиц, например дыма, бактерий, газа, пыльцы и других летучих органических соединений, выделяемых бытовыми электроприборами или офисным оборудованием, например принтерами, фотокопировальными устройствами, установками для хранения продуктов и т.д. Такие вещества делают окружающую среду менее приятной не только из-за сопутствующего запаха, но и вследствие доказанного вредного воздействия на человека.It is known that air quality, in particular in closed environments with low air circulation, tends to deteriorate due to the accumulation of particles, for example smoke, bacteria, gas, pollen and other volatile organic compounds emitted by household appliances or office equipment, such as printers, photocopiers devices, installations for storing products, etc. Such substances make the environment less pleasant, not only due to the associated smell, but also due to the proven harmful effects on humans.

Известны устройства и способы очищения воздуха, заключающиеся в улавливании вышеупомянутых веществ фильтром для улавливания частиц.Known devices and methods for air purification, which consists in trapping the aforementioned substances with a filter for trapping particles.

Однако такие устройства и способы обладают рядом существенных недостатков, вызванных прогрессирующим и быстрым ухудшением воздухоочистительной способности, снижающейся по мере накапливания примесей в фильтрах, а также по существу неспособностью задерживать частицы малого размера.However, such devices and methods have a number of significant drawbacks caused by the progressive and rapid deterioration of air cleaning ability, which decreases as impurities accumulate in the filters, as well as the inability to retain small particles.

Известны устройства и способы ионизации воздуха, согласно которым частицы не улавливают, а преобразуют в химические элементы, не оказывающие вредного воздействия на человека, в частности преобразуют частицы в молекулы, не загрязняющие окружающую среду. Такие устройства более предпочтительны, чем вышеуказанные фильтры, поскольку они воздействуют также на частицы малого размера и сохраняют работоспособность в течение по существу неограниченного времени, поскольку в них не использованы фильтры, подвергающиеся износу. Кроме того, они требуют только обычного обслуживания, предусмотренного через каждые 10000 часов непрерывной работы.Known devices and methods for ionizing air, according to which the particles are not trapped, but converted into chemical elements that do not have a harmful effect on humans, in particular, the particles are converted into molecules that do not pollute the environment. Such devices are more preferable than the above filters, since they also act on particles of small size and remain operational for essentially unlimited time, since they do not use filters that are subject to wear. In addition, they only require routine maintenance provided every 10,000 hours of continuous operation.

Способы ионизации заключаются в электрическом возбуждении находящихся в воздухе атомов или молекул до состояния, вызывающего удаление электронов из соответствующих атомных орбит; причем атомы с удаленным электроном, известные как катионы или положительные ионы, заряжены положительно. Кроме того, освобожденные электроны сталкиваются с другими атомами или молекулами, находящимися в воздухе, отрицательно заряжая их и образуя так называемые анионы или отрицательные ионы.Methods of ionization are the electrical excitation of atoms or molecules in the air to a state that causes the removal of electrons from the corresponding atomic orbits; moreover, atoms with a removed electron, known as cations or positive ions, are positively charged. In addition, the released electrons collide with other atoms or molecules in the air, negatively charging them and forming the so-called anions or negative ions.

Таким образом, ионизация основана на преобразовании атомов или молекул частиц в соответствующие анионы или катионы, не являющиеся вредными для человека. На самом деле, атомы с удаленными электронами нестойки и стремятся достичь равновесного состояния, что вызывает новые столкновения и новые соединения.Thus, ionization is based on the conversion of atoms or molecules of particles into the corresponding anions or cations that are not harmful to humans. In fact, atoms with removed electrons are unstable and tend to reach an equilibrium state, which causes new collisions and new compounds.

Однако многие среды уже богаты положительными ионами, образованными, например, офисным оборудованием, таким как мониторы или принтеры, либо широко используемыми бытовыми приборами, и хотя, с одной стороны, дальнейшее внесение катионов и анионов посредством ионизации оказывает благоприятное воздействие за счет введения отрицательных ионов, с другой стороны, оно имеет недостаток, а именно дальнейшее увеличение количества положительных ионов, и оказывает нежелательный и вредный эффект на человека, проявляющийся, например, признаками депрессии, беспокойства или головной боли.However, many media are already rich in positive ions, formed, for example, by office equipment, such as monitors or printers, or widely used household appliances, and although, on the one hand, the further introduction of cations and anions through ionization has a beneficial effect due to the introduction of negative ions, on the other hand, it has a drawback, namely a further increase in the number of positive ions, and has an undesirable and harmful effect on a person, manifested, for example, by signs of depressive essions, anxiety, or headache.

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства и способа ионизации воздуха без чрезмерного увеличения концентрации положительных или отрицательных ионов и по существу преодоление ограничений и недостатков, имеющихся у существующих устройств и способов ионизации.An object of the present invention is to provide a device and method for ionizing air without unduly increasing the concentration of positive or negative ions, and essentially overcoming the limitations and disadvantages of existing ionization devices and methods.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Решение заключается в создании схемы биполярной ионизации и соответствующего способа, согласно которому производят положительные и отрицательные ионы в заданном соотношении, обеспечивая, во-первых, преобразование частиц, присутствующих в окружающей атмосфере, в безвредные для человека вещества в форме положительных и отрицательных ионов, и во-вторых, создавая более благоприятную для человека концентрацию положительных и отрицательных ионов.The solution is to create a bipolar ionization scheme and an appropriate method according to which positive and negative ions are produced in a predetermined ratio, ensuring, firstly, the conversion of particles present in the surrounding atmosphere into substances harmless to humans in the form of positive and negative ions, and -second, creating a more favorable concentration of positive and negative ions for a person.

В частности, заявителем было выявлено, что в известных процессах ионизации концентрация положительных ионов, присутствующих в ионизированной атмосфере, по существу значительно превышает концентрацию отрицательных ионов вследствие того, что среднее время жизни положительных ионов длиннее и может достигать нескольких минут, по сравнению со средним временем жизни отрицательных ионов, составляющим несколько секунд. Поэтому, согласно одному из аспектов изобретения, ионизацию воздуха регулируют для образования ограниченного количества положительных ионов по отношению к отрицательным ионам, заданное соотношение может позволить уравновесить концентрацию положительных и отрицательных ионов в атмосфере, обеспечивая компенсацию не только более длительного времени жизни отрицательных ионов, но также и их внесения в атмосферу офисным оборудованием, например, принтерами, факсимильными аппаратами и т.д.In particular, the applicant has found that in known ionization processes, the concentration of positive ions present in the ionized atmosphere is substantially higher than the concentration of negative ions due to the fact that the average lifetime of positive ions is longer and can reach several minutes compared to the average lifetime negative ions making up a few seconds. Therefore, according to one aspect of the invention, air ionization is regulated to form a limited number of positive ions with respect to negative ions, a given ratio can balance the concentration of positive and negative ions in the atmosphere, providing compensation not only for the longer lifetime of negative ions, but also introducing them into the atmosphere with office equipment, such as printers, fax machines, etc.

Ионизация получена посредством пропускания потока воздуха через электрическое поле соответствующей напряженности. Поток воздуха касается по меньшей мере одного ионизатора, создающего электрическое поле и обеспечивающего ионизацию воздуха. Электрически нейтральные молекулы воздуха могут быть поделены на две или более частей (ионов) с положительным или отрицательным электрическими зарядами. Добавление энергии вызывает диссоциацию. Согласно изобретению ионизация предпочтительно вызвана созданием соответствующего электрического поля.Ionization is obtained by passing a stream of air through an electric field of appropriate intensity. The air stream touches at least one ionizer that creates an electric field and provides ionization of the air. Electrically neutral air molecules can be divided into two or more parts (ions) with positive or negative electric charges. The addition of energy causes dissociation. According to the invention, the ionization is preferably caused by the creation of an appropriate electric field.

Для решения рассмотренной выше технической проблемы предложен способ, согласно которому управляют ионизацией воздуха для ограничения образования положительных ионов, обеспечивая заданное заранее соотношение между положительными и отрицательными ионами.To solve the technical problem discussed above, a method is proposed according to which air ionization is controlled to limit the formation of positive ions, providing a predetermined ratio between positive and negative ions.

Согласно первому аспекту способа по настоящему изобретению, способ содержит ослабление или уменьшение положительной составляющей напряжения ионизации для получения указанного ограничения образования положительных ионов.According to a first aspect of the method of the present invention, the method comprises attenuating or decreasing the positive component of the ionization voltage to obtain said limitation of the formation of positive ions.

В частности, предложенный способ может содержать подачу на схему ионизации напряжения, повышение этого напряжения и уменьшение заданных положительных значений напряжения для обеспечения меньшего образования положительных ионов.In particular, the proposed method may comprise supplying a voltage to the ionization circuit, increasing this voltage and decreasing predetermined positive voltage values to provide less formation of positive ions.

В одном из вариантов реализации предложенного способа напряжение соотнесено со значениями положительной полуволны переменного напряжения относительно времени и понижается таким образом, что соотнесенное с ним эффективное значение проявляет меньшую мощность по сравнению с эффективным значением, соотнесенным с отрицательной полуволной величины напряжения. В частности, положительная полуволна имеет такую же амплитуду, что и отрицательная полуволна, но меньшую высоту.In one embodiment of the proposed method, the voltage is correlated with the values of the positive half-wave of the alternating voltage with respect to time and decreases so that the corresponding effective value exhibits less power compared to the effective value correlated with the negative half-wave of the voltage. In particular, the positive half-wave has the same amplitude as the negative half-wave, but has a lower height.

В другом варианте реализации способа согласно настоящему изобретению напряжение соотнесено со значениями положительной полуволны переменного напряжения, имеющими меньшую амплитуду и высоту, чем значения отрицательной полуволны напряжения; в этом случае эффективное значение, соотнесенное с положительной полуволной напряжения, проявляет меньшую мощность, чем эффективное значение, соотнесенное с отрицательной полуволной указанного значения напряжения. Следовательно, энергия, передаваемая положительной составляющей напряжения, меньше энергии, передаваемой отрицательной составляющей напряжения. В частности, напряжение может быть симметричным или несимметричным относительно нуля и иметь различные формы сигнала; предпочтительно, напряжение имеет по существу синусоидальную форму.In another embodiment of the method according to the present invention, the voltage is correlated with the values of the positive half-wave of the alternating voltage having a lower amplitude and height than the values of the negative half-wave of the voltage; in this case, the effective value correlated with the positive half-wave voltage exhibits less power than the effective value correlated with the negative half-wave of the indicated voltage value. Therefore, the energy transmitted by the positive component of the voltage is less than the energy transmitted by the negative component of the voltage. In particular, the voltage may be symmetrical or asymmetrical with respect to zero and have various waveforms; preferably, the voltage has a substantially sinusoidal shape.

В частности, в одном из вышеупомянутых вариантов реализации изобретения положительное значение напряжения выпрямлено первым блоком управления схемой в первом значении постоянного напряжения, меньшем, чем модуль значения постоянного напряжения, при котором выпрямляется отрицательное значение напряжения вторым блоком управления схемой. Указанные первый и второй блоки управления схемой содержат пассивные элементы, расположенные впереди по меньшей мере одного положительного и отрицательного электродов, испускающих, соответственно, положительные и отрицательные ионы.In particular, in one of the aforementioned embodiments of the invention, a positive voltage value is rectified by the first circuit control unit in a first constant voltage value less than a constant voltage value unit at which a negative voltage value is rectified by the second circuit control unit. These first and second circuit control units contain passive elements located in front of at least one positive and negative electrodes emitting, respectively, positive and negative ions.

Согласно вышеупомянутому аспекту настоящего изобретения ослабление эффективного значения положительных полуволн может быть получено, например, одним из следующих способов. Согласно первому способу функция V(t) напряжения от времени несимметрична относительно нуля, т.е. максимальные значения положительных полуволн меньше (по абсолютному значению) максимальных значений отрицательных полуволн. Например, функция V(t) имеет по существу синусоидальную форму и смещена относительно линии нуля к отрицательным значениям. Согласно второму способу напряжение V(t), симметричное относительно нуля, испытывает ослабление в положительных полуволнах с выравниванием положительных максимальных значений. Эффективные значения положительных напряжений могут быть уменьшены посредством ослабления положительных полуволн сигнала напряжения. Ослабление может быть получено, например, посредством указанных пассивных элементов, например по меньшей мере одного сопротивления и по меньшей мере одного диода.According to the aforementioned aspect of the present invention, attenuation of the effective value of the positive half-waves can be obtained, for example, by one of the following methods. According to the first method, the voltage function V (t) versus time is asymmetric with respect to zero, i.e. the maximum values of positive half-waves are less (in absolute value) of the maximum values of negative half-waves. For example, the function V (t) has a substantially sinusoidal shape and is offset from the zero line to negative values. According to the second method, the voltage V (t), symmetrical with respect to zero, experiences attenuation in positive half-waves with equalization of positive maximum values. The effective values of positive voltages can be reduced by attenuating the positive half-waves of the voltage signal. Attenuation can be obtained, for example, by means of these passive elements, for example at least one resistance and at least one diode.

Как было указано, ионизация воздуха вызвана посредством образования электрического поля. В частности, также согласно этому аспекту изобретения, электрическое поле по существу меняется во времени, при этом эффективное значение напряжения положительной полуволны меньше эффективного значения напряжения отрицательной полуволны. Таким образом, образование положительных ионов ограничено, получая указанный компенсирующий эффект между положительными и отрицательными ионами. На самом деле, заявителем была определена зависимость между образованием положительных ионов и значениями положительного напряжения, а также что посредством уменьшения значений положительного напряжения возможно уменьшить образование положительных ионов.As indicated, air ionization is caused by the formation of an electric field. In particular, also according to this aspect of the invention, the electric field essentially changes in time, while the effective voltage value of the positive half-wave is less than the effective voltage value of the negative half-wave. Thus, the formation of positive ions is limited, obtaining the specified compensating effect between positive and negative ions. In fact, the applicant has determined the relationship between the formation of positive ions and the values of positive voltage, and also that by reducing the values of positive voltage it is possible to reduce the formation of positive ions.

Согласно другому аспекту способа согласно настоящему изобретению ограничение образования положительных ионов получено посредством подачи питания на блок ионизации от высоковольтного управляющего трансформатора, первичная обмотка которого соединена со схемой питания импульсного типа, а вторичная обмотка соединена по меньшей мере с одним электродом блока ионизации. В этом случае, для подачи питания на трансформатор использован переключатель, размыкание которого соответствует образованию фронта кривой напряжения, определяющего прохождение энергии от вторичной обмотки трансформатора на блок 24 ионизации, а следовательно, и фактический процесс ионизации с ограниченным образованием положительных ионов.According to another aspect of the method according to the present invention, the limitation of the formation of positive ions is obtained by supplying power to the ionization unit from a high voltage control transformer, the primary winding of which is connected to a pulse-type power supply circuit, and the secondary winding is connected to at least one electrode of the ionization unit. In this case, a switch was used to supply power to the transformer, the opening of which corresponds to the formation of a voltage curve front, which determines the passage of energy from the secondary winding of the transformer to the ionization unit 24, and, consequently, the actual ionization process with limited formation of positive ions.

Эта техническая проблема также решена с помощью схемы ионизации, ионизацию воздуха в которой регулируют для ограничения образования положительных ионов, обеспечивая заданное соотношение между положительными и отрицательными ионами.This technical problem has also been solved by an ionization scheme in which air ionization is controlled to limit the formation of positive ions, providing a predetermined ratio between positive and negative ions.

Согласно аспекту изобретения, схема содержит источник питания и фильтр для уменьшения заданных значений напряжения, соответствующих образованию положительных ионов.According to an aspect of the invention, the circuit includes a power source and a filter to reduce the target voltage values corresponding to the formation of positive ions.

Схема ионизации может быть встроена в устройство, содержащее блок ионизации с иглами или трубкой.The ionization circuit may be integrated into a device comprising an ionization unit with needles or a tube.

В частности, фильтр для уменьшения положительных значений напряжения может быть выполнен с помощью известных схемных элементов, например, понижателей напряжения и пассивных элементов, например резисторов. Дополнительные характеристики схемы и фильтра будут в приведенном ниже описании со ссылкой на блок ионизации с иглами и на блок ионизации с трубкой.In particular, a filter for reducing positive voltage values can be performed using known circuit elements, for example, voltage step-downs and passive elements, for example resistors. Additional characteristics of the circuit and filter will be in the description below with reference to the ionization unit with needles and to the ionization unit with the tube.

Согласно этому аспекту изобретения фильтр предпочтительно должен быть выполнен регулируемым с возможностью постепенного уменьшения положительного значения напряжения и пропорционального уменьшения образования положительных ионов. Преимущественно, регулируемый фильтр обеспечивает изменение соотношения от предпочтительного значения 1:4, например, до значения 1:3, т.е. примерно 3/9 положительных ионов и 6/9 отрицательных ионов, что благоприятно в средах, где концентрация отрицательных ионов низка уже сама по себе.According to this aspect of the invention, the filter should preferably be adjustable to gradually decrease the positive voltage value and proportionally reduce the formation of positive ions. Advantageously, the adjustable filter provides a change in the ratio from a preferred value of 1: 4, for example, to a value of 1: 3, i.e. approximately 3/9 positive ions and 6/9 negative ions, which is favorable in environments where the concentration of negative ions is already low.

Согласно другому аспекту изобретения схема ионизации выполнена с возможностью ограничения образования ионов посредством специального соединения источника питания блока ионизации, выполняемого между высоковольтным управляющим трансформатором, первичная обмотка которого соединена со схемой питания импульсного типа, а вторичная обмотка соединена по меньшей мере с одним электродом блока ионизации. Первичная обмотка трансформатора предпочтительно соединена с землей посредством по меньшей мере одного электронного переключателя, например МОП-транзистора (MOS-FET). Таким образом, замыкание указанного переключателя приводит к возникновению тока в первичной обмотке трансформатора, а размыкание переключателя вызывает импульс тока во вторичной обмотке и передачу энергии блоку ионизации. Управление переключателем может быть осуществлено посредством прямоугольного сигнала, создаваемого генератором.According to another aspect of the invention, the ionization circuit is configured to limit the formation of ions by means of a special connection to the power supply of the ionization unit, made between a high voltage control transformer, the primary winding of which is connected to a pulse-type power supply circuit, and the secondary winding is connected to at least one electrode of the ionization unit. The primary winding of the transformer is preferably connected to ground via at least one electronic switch, such as a MOS transistor (MOS-FET). Thus, the closure of the specified switch leads to the appearance of current in the primary winding of the transformer, and the opening of the switch causes a current pulse in the secondary winding and the transfer of energy to the ionization unit. The switch can be controlled by a square wave generated by a generator.

Размыкание переключателя эквивалентно передаче одного импульса тока, а следовательно энергии, вторичной обмотке трансформатора и таким образом блоку ионизации. Процесс ионизации имеет место по существу в течение фронта указанного импульса. Согласно одному из аспектов изобретения частота размыкания и замыкания переключателя такова, что период времени между двумя импульсами по существу эквивалентен периоду времени, необходимому для передачи вторичной обмотке энергии, полученной в результате протекания тока в первичной обмотке во время замыкания переключателя. Заявителем выявлено, что, таким образом, в основном могут быть образованы отрицательные ионы, и получен требуемый эффект управляемой биполярной ионизации,Opening the switch is equivalent to transferring one current pulse, and therefore energy, to the secondary winding of the transformer and thus to the ionization unit. The ionization process takes place essentially during the front of the specified pulse. According to one aspect of the invention, the opening and closing frequency of the switch is such that the period of time between two pulses is essentially equivalent to the period of time necessary for the secondary winding to transmit energy resulting from the flow of current in the primary winding during the closure of the switch. The applicant has revealed that, in this way, mainly negative ions can be formed, and the desired effect of controlled bipolar ionization is obtained,

Не в качестве ограничения объема охраны изобретения, установленное соотношение между положительными и отрицательными ионами, достигнутое посредством способа и схемы, рассмотренных выше, составляет примерно 1:4, т.е. 2/10 положительных ионов и 8/10 отрицательных ионов. Такое соотношение может быть изменено, например оно может составлять 1/10 положительных ионов и 9/10 отрицательных ионов, что предпочтительно в некоторых лечебно-оздоровительных средах.Not to limit the scope of protection of the invention, the established ratio between positive and negative ions achieved by the method and scheme discussed above is approximately 1: 4, i.e. 2/10 positive ions and 8/10 negative ions. This ratio can be changed, for example, it can be 1/10 of positive ions and 9/10 of negative ions, which is preferable in some health-improving environments.

Дополнительные технические характеристики и преимущества схемы ионизации и способа относительной ионизации согласно настоящему изобретению могут быть ясны из варианта реализации настоящего изобретения, приведенного не в ограничительных целях со ссылкой на приложенные чертежи.Additional technical characteristics and advantages of the ionization scheme and the relative ionization method according to the present invention can be understood from an embodiment of the present invention, which is given for non-restrictive purposes with reference to the attached drawings.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1а показана схема ионизации согласно настоящему изобретению;1 a shows an ionization circuit according to the present invention;

на фиг.1b показан график зависимости напряжения от времени на входе схемы, изображенной на фиг 1а;on fig.1b shows a graph of voltage versus time at the input of the circuit depicted in figa;

на фиг.1с показан график зависимости напряжения от времени на входе ионизирующего элемента с иглами, изображенного на фиг.1а;on figs shows a graph of voltage versus time at the input of the ionizing element with needles, shown in figa;

на фиг.2а показана схема ионизации согласно варианту реализации настоящего изобретения;2 a shows an ionization circuit according to an embodiment of the present invention;

на фиг.2b показан график зависимости напряжения от времени на входе схемы, изображенной на фиг.2а;on fig.2b shows a graph of voltage versus time at the input of the circuit depicted in figa;

на фиг.2с показан график зависимости напряжения от времени на входе ионизирующего элемента с трубкой, изображенного на фиг.2а;on figs shows a graph of voltage versus time at the input of the ionizing element with the tube shown in figa;

на фиг.2d показан другой график напряжения в отношении схемы, изображенной на фиг.2а;on fig.2d shows another graph of the voltage in relation to the circuit depicted in figa;

на фиг.3а показана схема ионизации согласно другому варианту реализации настоящего изобретения;Fig. 3a shows an ionization circuit according to another embodiment of the present invention;

на фиг.3b показан график зависимости напряжения от времени на входе схемы, изображенной на фиг.3a;on fig.3b shows a graph of voltage versus time at the input of the circuit depicted in figa;

на фиг.3c показан график зависимости напряжения от времени на входе ионизирующего элемента с трубкой, изображенного на фиг.3a.on figs shows a graph of voltage versus time at the input of the ionizing element with the tube shown in figa.

Подробное описаниеDetailed description

На фиг.1а показана схема 1 ионизации согласно настоящему изобретению, содержащая первый электрод 3c, предназначенный для эмиссии положительных ионов, и второй электрод 4с, предназначенный для эмиссии отрицательных ионов. Первый и второй электроды предпочтительно встроены в блок 5 ионизации с иглами, выполненный с возможностью подачи на него напряжения.FIG. 1 a shows an ionization circuit 1 according to the present invention, comprising a first electrode 3 c for emitting positive ions and a second electrode 4 c for emitting negative ions. The first and second electrodes are preferably integrated in a needle ionization unit 5 configured to supply voltage to it.

В схеме 1 источник 2 переменного напряжения, например, с напряжением переменного тока 220 В и частотой 50 Гц, соединен с высоковольтным управляющим трансформатором (HVG), выполненным с возможностью повышения напряжения. Предпочтительно, высоковольтный управляющий трансформатор выполнен из феррита с возможностью повышения переменного напряжения на входе, например, от 220 В при 50 Гц до напряжения примерно 800 В. В частности, выход высоковольтного управляющего трансформатора соединен с переменным резистором 6, включенным, в свою очередь, между первым резистором 7, через которое подается питание на первый электрод 3, и вторым переменным резистором 8, через которое подается питание на второй электрод 4. Посредством регулирования переменных резисторов 6 и 8 получено положительное значение напряжения, а следовательно, получена возможность регулирования соотношения положительных и отрицательных ионов с ограничением образования положительных ионов.In circuit 1, an alternating voltage source 2, for example, with an alternating current voltage of 220 V and a frequency of 50 Hz, is connected to a high voltage control transformer (HVG) configured to increase the voltage. Preferably, the high-voltage control transformer is made of ferrite with the possibility of increasing the alternating voltage at the input, for example, from 220 V at 50 Hz to a voltage of about 800 V. In particular, the output of the high-voltage control transformer is connected to a variable resistor 6, connected, in turn, between the first resistor 7, through which power is supplied to the first electrode 3, and the second variable resistor 8, through which power is supplied to the second electrode 4. By adjusting the variable resistors 6 and 8, o the positive value of the voltage, and therefore, it was possible to control the ratio of positive and negative ions with a limitation of the formation of positive ions.

Первый и второй электроды 3c и 4c соединены после пассивных элементов, представляющих собой соответствующее количество конденсаторов 3a, 3b и диодов 4а, 4b, соединенных в каскаде с возможностью дальнейшего повышения напряжения и выпрямления его в соответствующее постоянное напряжение, обеспечивающее возможность испускания положительных и отрицательных ионов. Например, конденсаторы 3a и диоды 3b первого электрода 3c выполнены с возможностью подачи на выход напряжения постоянного тока 4500 В, а конденсаторы 4а и диоды 4b второго электрода выполнены с возможностью приложения напряжения постоянного тока 5000 В, соответствующего большему образованию отрицательных ионов. Блок ионизации предпочтительно содержит вольфрамовые иглы.The first and second electrodes 3c and 4c are connected after the passive elements, which are the corresponding number of capacitors 3a, 3b and diodes 4a, 4b connected in a cascade with the possibility of further increasing the voltage and rectifying it to the corresponding constant voltage, making it possible to emit positive and negative ions. For example, capacitors 3a and diodes 3b of the first electrode 3c are configured to supply 4500V DC voltage to the output, and capacitors 4a and diodes 4b of the second electrode are configured to apply a 5000V DC voltage corresponding to a greater formation of negative ions. The ionization unit preferably contains tungsten needles.

На фиг.1b схематично показано изменение переменного напряжения на выходе высоковольтного управляющего трансформатора, а на фиг.1c показано изменение положительного постоянного напряжения 9а и отрицательного постоянного напряжения 9b на выходе, соответственно, конденсаторов и диодов 3a, 3b и конденсаторов и диодов 4а, 4b, где модуль напряжения отрицательного напряжения больше модуля напряжения положительного напряжения.Fig.1b schematically shows the change in the alternating voltage at the output of the high-voltage control transformer, and Fig.1c shows the change in the positive direct voltage 9a and the negative direct voltage 9b at the output, respectively, of capacitors and diodes 3a, 3b and capacitors and diodes 4a, 4b, where the negative voltage module is greater than the positive voltage module.

Далее приведено более подробное описание схемы, изображенной на фиг.1а. Ионизатор с иглами 5 содержит электрод или иглу, или соответствующее количество игл, соединенных с положительным полюсом 3c, и соответственно одну или более игл, соединенных с отрицательным полюсом 4c. Напряжение источника питания переменного тока 220 В, или же напрямую 12 В постоянного тока повышено в первом высоковольтном управляющем трансформаторе, а затем повышено и выпрямлено рядом конденсаторов и диодов 3a, 3b, 4а, 4b, с возможностью получения прямого выходного сигнала (постоянного тока (DC)). Соответствующие подстроечные резисторы 6-8 выполнены с возможностью регулирования сигнала на выходе полюсов 3c и 4c, уменьшая при этом уровень положительного напряжения на полюсе 3c. Например, при подаче на вход сигнала, аналогичного сигналу, показанному на фиг.1b, на выходе получен сигнал положительного напряжения 9а 4,5 кВ постоянного тока и сигнал отрицательного напряжения 9b 5 кВ постоянного тока.The following is a more detailed description of the circuit depicted in figa. The ionizer with needles 5 comprises an electrode or a needle, or a corresponding number of needles connected to the positive pole 3c, and accordingly one or more needles connected to the negative pole 4c. The voltage of the AC power source is 220 V, or directly 12 V DC is increased in the first high-voltage control transformer, and then increased and rectified by a series of capacitors and diodes 3a, 3b, 4a, 4b, with the possibility of obtaining a direct output signal (direct current (DC) )). The corresponding tuning resistors 6-8 are configured to control the signal at the output of the poles 3c and 4c, while reducing the level of positive voltage at the pole 3c. For example, when applying a signal similar to the signal shown in Fig. 1b to the input, the output receives a positive voltage signal 9a 4.5 kV DC and a negative voltage signal 9b 5 kV DC.

Со ссылкой на вышеуказанный вариант реализации изобретения, между иглами, соединенными с полюсами 3c и 3d, образуется электрическое поле, ионизирующее поток воздуха с возможностью высвобождения значительного количества ионов.With reference to the above embodiment, an electric field is formed between the needles connected to the poles 3c and 3d, which ionizes the air flow with the possibility of releasing a significant amount of ions.

Настоящее изобретение также относится к способу биполярной ионизации воздуха, который может быть применен в вышеуказанной схеме или различных ее вариантах, например, на основе блоков ионизации с трубкой, некоторые из которых рассмотрены в приведенном далее описании.The present invention also relates to a method for bipolar ionization of air, which can be applied in the above scheme or its various variants, for example, based on ionization blocks with a tube, some of which are discussed in the following description.

Согласно предложенному способу управление ионизацией воздуха осуществлено для ограничения образования положительных ионов и получения установленного соотношения между положительными и отрицательными ионами. В частности, реализация способа способствует ослаблению и уменьшению положительной составляющей напряжения ионизации с возможностью ограничения образования положительных ионов. Ионизация воздуха осуществлена по меньшей мере одним блоком ионизации, содержащим два электрода, разделенных корпусом из диэлектрического материала, один из которых соединен с землей, а к другому приложено напряжение V(t), изменяющееся во времени относительно нулевого напряжения. Эффективное значение Veff,-, связанное с отрицательными полуволнами напряжения V(t), превышает эффективное значение, Veff,+, связанное с положительными полуволнами.According to the proposed method, the control of air ionization is carried out to limit the formation of positive ions and obtain the established ratio between positive and negative ions. In particular, the implementation of the method helps to weaken and reduce the positive component of the ionization voltage with the possibility of limiting the formation of positive ions. Air ionization is carried out by at least one ionization unit containing two electrodes separated by a body of dielectric material, one of which is connected to the ground, and the voltage V (t) applied to the other, which varies in time with respect to the zero voltage. The effective value of Veff, -, associated with negative half-waves of voltage V (t), exceeds the effective value, Veff, +, associated with positive half-waves.

На фиг.2а схематично показана схема 10 ионизации согласно варианту реализации настоящего изобретения, содержащая внутренний электрод 11 и внешний электрод 12, предпочтительно, встроенные в блок 14 ионизации и разделенные корпусом 13 указанного блока 14, выполненного из диэлектрического материала; один из электродов 11 соединен с землей, а к другому электроду 12 приложено напряжение, изменяющееся во времени по существу по синусоидальному закону. Блок 14 ионизации предпочтительно представляет собой блок трубчатого типа, содержащий трубку из диэлектрического материала, внутри и снаружи которой расположены соответственно два электрода; причем, например, внешний электрод 12 заземлен, а внутренний электрод 11 соединен со вторичной обмоткой высоковольтного управляющего трансформатора. Напряжение на первичной обмотке трансформатора предпочтительно составляет 230 В переменного тока при 50 Гц, а напряжение на вторичной обмотке составляет 2,7 кВ. Заявителем отмечено, что соотношение положительных и отрицательных ионов с высокой точностью может быть создано трансформатором с ферритовым сердечником и блоком ионизации с кварцевой трубкой.FIG. 2 a schematically shows an ionization circuit 10 according to an embodiment of the present invention, comprising an internal electrode 11 and an external electrode 12, preferably integrated in the ionization unit 14 and separated by a housing 13 of said unit 14 made of dielectric material; one of the electrodes 11 is connected to the ground, and a voltage is applied to the other electrode 12, which varies in time essentially according to a sinusoidal law. The ionization unit 14 is preferably a tubular type unit containing a tube of dielectric material, inside and outside of which are two electrodes, respectively; moreover, for example, the external electrode 12 is grounded, and the internal electrode 11 is connected to the secondary winding of the high-voltage control transformer. The voltage on the primary side of the transformer is preferably 230 VAC at 50 Hz, and the voltage on the secondary side is 2.7 kV. The applicant noted that the ratio of positive and negative ions with high accuracy can be created by a transformer with a ferrite core and an ionization unit with a quartz tube.

Схема 10 по существу содержит высоковольтный управляющий трансформатор, к первичной обмотке, которого приложено переменное напряжение, а вторичная обмотка соединена с одним из электродов, например, внутренним электродом ионизатора с трубкой. Электроды 11 и 12 выполнены с возможностью принятия первой составляющей тока, значения напряжения которой имеют положительную полярность, и второй составляющей, значения напряжения которой имеют отрицательную полярность. Резисторы 15, 16, 17 выполнены с возможностью уменьшения заданных значений первой составляющей относительно значений второй составляющей и получения заданного соотношения между положительными и отрицательными ионами, испускаемыми соответствующими электродами.Circuit 10 essentially comprises a high-voltage control transformer, to the primary winding, which is supplied with alternating voltage, and the secondary winding is connected to one of the electrodes, for example, an internal electrode of the ionizer with a tube. The electrodes 11 and 12 are configured to receive a first current component whose voltage values have a positive polarity, and a second component whose voltage values have a negative polarity. Resistors 15, 16, 17 are configured to reduce the predetermined values of the first component relative to the values of the second component and obtain a predetermined ratio between positive and negative ions emitted by the respective electrodes.

Управление схемой 10 осуществлено способом биполярной ионизации по настоящему изобретению и, в частности, напряжение V, прикладываемое к внутреннему электроду 11 блока ионизации, получают от высоковольтного управляющего трансформатора и уменьшают посредством фильтра напряжения, содержащего резисторы 15-17, до заданных значений, соответствующих образованию положительных ионов в различных соотношениях с отрицательными ионами. Резисторы 15, 16 соединены последовательно для уменьшения тока до менее 20 мА. Такие резисторы предпочтительно имеют очень высокий номинал, например свыше 10 МОм. Такое условие обеспечивает возможность регулирования уровня положительной полуволны, относящейся к значениям напряжения положительной полярности, оставляя без изменения отрицательную полуволну, относящуюся к значениям напряжения отрицательной полярности. По мере изменения сопротивления резистора 17 можно изменять пороговую величину положительной полуволны.The circuit 10 is controlled by the bipolar ionization method of the present invention and, in particular, the voltage V applied to the internal electrode 11 of the ionization unit is obtained from a high-voltage control transformer and reduced by a voltage filter containing resistors 15-17 to set values corresponding to the formation of positive ions in various ratios with negative ions. Resistors 15, 16 are connected in series to reduce current to less than 20 mA. Such resistors preferably have a very high rating, for example over 10 MΩ. This condition makes it possible to control the level of the positive half-wave related to the voltage values of positive polarity, leaving the negative half-wave related to the voltage values of negative polarity unchanged. As the resistance of the resistor 17 changes, the threshold value of the positive half-wave can be changed.

Фильтр, состоящий из резисторов и диодов 15-19, предпочтительно выполнен регулируемым с возможностью постепенного уменьшения положительного значения напряжения и пропорционального уменьшения образования положительных ионов. Регулируемый фильтр обеспечивает возможность изменения соотношения, например, от предпочтительного значения 1:4 до значения 1:3, т.е. примерно 3/9 положительных ионов и 6/9 отрицательных ионов, что является благоприятным для сред, где концентрация отрицательных ионов низкая уже сама по себе.The filter, consisting of resistors and diodes 15-19, is preferably adjustable to gradually decrease the positive voltage value and proportionally reduce the formation of positive ions. An adjustable filter allows the ratio to be changed, for example, from a preferred value of 1: 4 to a value of 1: 3, i.e. approximately 3/9 positive ions and 6/9 negative ions, which is favorable for environments where the concentration of negative ions is low by itself.

На фиг.2b схематично показано изменение во времени t напряжения V на выходе высоковольтного управляющего трансформатора. Такое напряжение предпочтительно должно составлять порядка 2,7 кВ. На фиг.2с, с другой стороны, схематично показано напряжение на входе блока 14 ионизации после повышения напряжения, приложенного высоковольтным управляющим трансформатором, и уменьшения положительных значений, выполненного посредством элементов 15-17 и 19. В частности, образование положительных ионов ограничено заданными сниженными значениями напряжения с возможностью получения большего количества отрицательных ионов относительно положительных.Fig.2b schematically shows the change in time t of the voltage V at the output of the high-voltage control transformer. Such a voltage should preferably be of the order of 2.7 kV. Fig. 2c, on the other hand, schematically shows the voltage at the input of the ionization unit 14 after increasing the voltage applied by the high-voltage control transformer and decreasing the positive values by means of the elements 15-17 and 19. In particular, the formation of positive ions is limited to the predetermined reduced values voltage with the possibility of obtaining more negative ions relatively positive.

На фиг.2d схематично показаны заданные значения напряжения V(t), t1<t<t2, в заданном верхнем участке S1' положительной полуволны S1 напряжения V относительно времени t, соответствующие образованию положительных ионов.FIG. 2d schematically shows the target voltage values V (t), t1 <t <t2, in the predetermined upper portion S1 ′ of the positive half-wave S1 of voltage V with respect to time t, corresponding to the formation of positive ions.

На этапе уменьшения заданных значений напряжения положительная полуволна S1 изменяется таким образом, что эффективное значение Veff+, соотнесенное с положительной полуволной, развивает более низкую мощность по сравнению с эффективным значением Veff-, соотнесенным с отрицательной полуволной S2 значений указанного напряжения V(t). Такое различие вызвано тем фактом, что отрицательные значения напряжения переменного тока не снижаются.At the step of reducing the set voltage values, the positive half-wave S1 is changed so that the effective value Veff + correlated with the positive half-wave develops a lower power compared to the effective value Veff- correlated with the negative half-wave S2 of the values of the specified voltage V (t). This difference is due to the fact that negative AC voltages do not decrease.

Другими словами, со ссылкой на фиг.2d, согласно способу по настоящему изобретению значения напряжения никогда не присутствуют в верхнем участке S1', представленном в виде полуволны S, принимающей по существу полуквадратную форму.In other words, with reference to FIG. 2d, according to the method of the present invention, voltage values are never present in the upper portion S1 ′, represented as a half-wave S, assuming a substantially semi-square shape.

Следует отметить структурный состав схемы, показанной на фиг.2а. Блок 14 ионизации содержит трубку из изоляционного материала, внутреннюю пластину 11 и внешнюю сетку 12. Напряжение подается от высоковольтного управляющего трансформатора, к первичной обмотке HVG2 которого приложено переменное синусоидальное напряжение V4,in (фиг.2b), а на вторичной обмотке сформировано напряжение V4,out с возможностью выравнивания положительных пиков (фиг.2d), полученных с помощью резисторов 15-17 и диода 19. За счет использования указанных пассивных компонентов 15-17, 19 положительная полуволна выровнена по максимальному значению V*, которое ниже максимального значения напряжения V+ синусоиды. Площадь пика, обозначенная на фиг.2 с пунктирной линией, "срезана" сигналом и, следовательно, эффективное значение напряжения положительной полуволны меньше эффективного значения напряжения отрицательной полуволны. Например, входной сигнал на фиг.3b составляет 220 В переменного тока, а сигнал на фиг.3c достигает 2,7 кВ переменного токаю.It should be noted the structural composition of the circuit shown in figa. The ionization unit 14 contains a tube of insulating material, an inner plate 11 and an external grid 12. The voltage is supplied from a high-voltage control transformer, to the primary winding of HVG2 of which an alternating sinusoidal voltage V 4, in is applied (fig.2b), and a voltage V is formed on the secondary winding 4, out, with alignment positive peaks (2d) obtained by the resistors 15-17 and the diode 19. by using these passive components 15-17, 19 aligned with the positive half-wave of the maximum value V *, otorrhea below the maximum value of voltage V + sinusoid. The peak area indicated in FIG. 2 with a dashed line is “cut off” by the signal and, therefore, the effective voltage value of the positive half-wave is less than the effective voltage value of the negative half-wave. For example, the input signal in FIG. 3b is 220 VAC, and the signal in FIG. 3c reaches 2.7 kV AC.

Необходимо отметить, что в варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.2d, энергия, передаваемая от положительной полуволны, меньше энергии, передаваемой от отрицательной полуволны.It should be noted that in the embodiment of the invention depicted in FIG. 2d, the energy transmitted from the positive half-wave is less than the energy transmitted from the negative half-wave.

В свою очередь, управление схемами ионизации, показанными на фиг.1а и 2а, осуществлено способом по изобретению, согласно которому ионизация воздуха вызвана образованием электрического поля, по существу меняющегося во времени между положительным пиком напряжения V+ и отрицательным пиком напряжения V-, положительная полуволна которого выровнена таким образом, что модуль эффективного значения напряжения Veff+ положительной полуволны меньше эффективного значения напряжения Veff- отрицательной полуволны.In turn, the control of the ionization circuits shown in figa and 2A, carried out by the method according to the invention, according to which the ionization of air is caused by the formation of an electric field that essentially varies in time between the positive voltage peak V + and the negative voltage peak V-, the positive half-wave of which aligned in such a way that the module of the effective voltage value Veff + of the positive half-wave is less than the effective value of the voltage Veff + of the negative half-wave.

В частности, напряжение электрического поля, вызывающего ионизацию воздуха, имеет номинальное значение между 2 и 5 кВ и более предпочтительно составляет от 2 до 3 кВ. Электрическое поле имеет частоту колебания от 20 до 60 кГц и более предпочтительно от 45 до 50 кГц.In particular, the voltage of the electric field causing the ionization of air has a nominal value between 2 and 5 kV, and more preferably is from 2 to 3 kV. The electric field has an oscillation frequency of from 20 to 60 kHz, and more preferably from 45 to 50 kHz.

При таких условиях способом биполярной ионизации по настоящему изобретению образовано приблизительно 50000 ионов-/см3 (отрицательные ионы на см3) и приблизительно 10000 ионов+/см3 (положительные ионы на см3).Under such conditions, approximately 50,000 ions of / cm 3 (negative ions per cm 3 ) and approximately 10,000 ions + / cm 3 (positive ions per cm 3 ) are formed by the bipolar ionization method of the present invention.

На фиг.3a показана схема 20 ионизации согласно другому варианту реализации настоящего изобретения, содержащая блок 24 ионизации, по существу аналогичный блоку, изображенному на фиг.2а, а именно ионизатор с трубкой, и имеющий внешний электрод 22 и внутренний электрод 21. Внешний электрод 22 соединен с землей, а внутренний электрод 21 соединен со вторичной обмоткой 26 высоковольтного управляющего трансформатора, к первичной обмотке 27 которого приложено напряжение постоянного тока, например, 12 В постоянного тока, схематично показанное на фиг.3b. На вход схемы 29 стабилизации напряжения, содержащей генератор 30, подается сигнал от источника постоянного тока, а сама схема соединена со входом МОП-схемы 31, соединенной с первичной обмоткой 27 высоковольтного управляющего трансформатора. Постоянный ток преобразован высоковольтным управляющим трансформатором и генератором 30 в переменный ток высокого напряжения, схематично показанный на фиг.3c, предпочтительно при напряжении 1,9 кВ переменного тока.FIG. 3a shows an ionization circuit 20 according to another embodiment of the present invention, comprising an ionization unit 24 substantially similar to that shown in FIG. 2a, namely an ionizer with a tube, and having an external electrode 22 and an internal electrode 21. External electrode 22 connected to ground, and the inner electrode 21 is connected to the secondary winding 26 of the high-voltage control transformer, to the primary winding 27 of which a DC voltage, for example, 12 V DC, is shown, schematically shown in Fig.3b. The input of the voltage stabilization circuit 29 containing the generator 30 is supplied with a signal from a direct current source, and the circuit itself is connected to the input of the MOS circuit 31 connected to the primary winding 27 of the high-voltage control transformer. The direct current is converted by a high voltage control transformer and generator 30 into high voltage alternating current, schematically shown in FIG. 3c, preferably at a voltage of 1.9 kV AC.

Блок 24 ионизации содержит по существу цилиндрическую трубку, выполненную из кварца или другого изоляционного диэлектрического материала. Трубка имеет внутреннюю пластину 21 и внешнюю сетку 22, выполненные из электропроводного материала, например, из металлического материала. Указанные пластина 21 и сетка 22 образуют обкладки конденсатора и проходят по существу по всей длине трубки. Сетка 22 соединена с землей, а другая обкладка, а именно пластина 21, соединена с одним концом вторичной обмотки 26 (высоковольтной) высоковольтного управляющего трансформатора. Обмотка 26 с противоположного конца заземлена.The ionization unit 24 comprises a substantially cylindrical tube made of quartz or other insulating dielectric material. The tube has an inner plate 21 and an outer mesh 22 made of electrically conductive material, for example, of a metal material. Said plate 21 and grid 22 form capacitor plates and extend substantially along the entire length of the tube. The grid 22 is connected to the ground, and the other lining, namely the plate 21, is connected to one end of the secondary winding 26 (high voltage) of the high voltage control transformer. The winding 26 from the opposite end is grounded.

Указанный высоковольтный управляющий трансформатор соединен со схемой 29 импульсного типа, которая по существу основана на использовании электронного переключателя 31. При замкнутом положении переключателя 31 по первичной обмотке трансформатора проходит электрический ток; при разомкнутом положении переключателя энергия передана на вторичную обмотку и соединенное с ней ионизирующее устройство. Более подробно, первичная обмотка 27 указанного высоковольтного управляющего трансформатора соединена с сетью 32 низкого постоянного напряжения (12 В) и схемой 29 управления, содержащей по существу генератор 30 прямоугольных импульсов, задающий каскад 33 и электронный МОП-переключатель 31. Время замыкания указанного переключателя 31 задано положительным прямоугольным импульсом, сформированным генератором. На фиг.3b показан входной сигнал V3,in при 12 В постоянного тока.The specified high-voltage control transformer is connected to a pulse-type circuit 29, which is essentially based on the use of an electronic switch 31. When the switch 31 is closed, an electric current passes through the primary winding of the transformer; when the switch is open, the energy is transferred to the secondary winding and the ionizing device connected to it. In more detail, the primary winding 27 of said high-voltage control transformer is connected to a low-voltage (12 V) mains network 32 and a control circuit 29 comprising essentially a rectangular pulse generator 30 defining a cascade 33 and an electronic MOS switch 31. The closing time of said switch 31 is set positive rectangular pulse generated by the generator. 3b shows the input signal V 3, in at 12 V DC.

На фиг.3c показан прямоугольный импульс генератора, определяющий замыкание переключателя 31, и кривая, характеризующая ток во вторичной обмотке HVG высоковольтного управляющего трансформатора. Время замыкания (проводимости) переключателя 31 соответствует на фиг.3c интервалу времени tA от tB до tB. В момент времени b)подача питания на трансформатор прекращена, причем образуется фронт 202 импульса кривой 201, соответствующего переносу энергии на ионизирующее устройство 24 и таким образом фактическому процессу ионизации. Частота замыкания и размыкания переключателя предпочтительно такова, что интервал времени между двумя импульсами, т.е. между двумя последовательными размыканиями переключателя, при которых могут быть образованы фронты 202 импульса, по существу эквивалентен интервалу времени, необходимому для полной передачи энергии от первичной обмотки ко вторичной.Fig. 3c shows a rectangular pulse of the generator, which determines the closure of the switch 31, and a curve characterizing the current in the secondary winding HVG of the high-voltage control transformer. In the closed circuit (conductivity) of the switch 31, in FIG. 3c, the time interval t A is from t B to t B. At time b), the power supply to the transformer is cut off, and a pulse front 202 of curve 201 is formed, corresponding to the transfer of energy to the ionizing device 24 and thus the actual ionization process. The frequency of closing and opening the switch is preferably such that the time interval between two pulses, i.e. between two successive openings of the switch, at which pulse edges 202 can be formed, is essentially equivalent to the time interval necessary for the complete transfer of energy from the primary to the secondary.

Схема ионизации содержит регулятор напряжения, срабатывающий при возникновении перенапряжений, которые могут привести к повреждению системы (например, до 16 В постоянного тока при номинальном напряжении 12 В постоянного тока), и подстроечный элемент, выполненный с возможностью регулирования частоты генерации.The ionization circuit contains a voltage regulator that is triggered when overvoltages occur, which can lead to damage to the system (for example, up to 16 V DC at a nominal voltage of 12 V DC), and a trimming element configured to control the generation frequency.

Способ и схемы ионизации по настоящему изобретению преимущественно обеспечивают ионизацию воздуха без избыточного увеличения концентрации положительных ионов не только посредством компенсации с целью длительного времени жизни положительных ионов, испускаемых ионизатором за счет большего образования отрицательных ионов, но также и посредством компенсации с целью концентрации положительных ионов, испускаемых другими ионизирующими устройствами, за счет соразмерного и регулируемого образования таких ионов.The ionization method and schemes of the present invention advantageously provide air ionization without an excessive increase in the concentration of positive ions, not only by compensating for the long life of the positive ions emitted by the ionizer due to the greater formation of negative ions, but also by compensating for the concentration of positive ions emitted other ionizing devices, due to the proportionate and controlled formation of such ions.

Claims (18)

1. Способ ионизации, согласно которому управляют ионизацией воздуха для ограничения образования положительных ионов, получая заданное соотношение между положительными и отрицательными ионами,
отличающийся тем, что
подают напряжение переменного тока от источника электропитания на высоковольтный управляющий трансформатор, повышающий напряжение и соединенный с переменным резистором (6), соединенным в свою очередь между первым резистором (7), через который запитан первый электрод (3), и вторым переменным резистором (8), через который запитан второй электрод (4),
причем первый и второй электроды соединены за каскадом, состоящим из соответствующих конденсатора (3а, 3b) и диода (4a, 4b) и соединенным для дальнейшего повышения напряжения и выпрямления его в соответствующее постоянное напряжение, а заданное соотношение между положительными и отрицательными ионами получено испусканием при выпрямленном и соответствующем постоянном напряжении и регулированием переменных резисторов (6) и (8).1. The ionization method, according to which control the ionization of air to limit the formation of positive ions, obtaining a given ratio between positive and negative ions,
characterized in that
apply AC voltage from the power source to the high-voltage control transformer, which increases the voltage and connected to a variable resistor (6), connected in turn between the first resistor (7), through which the first electrode (3) is connected, and the second variable resistor (8) through which the second electrode (4) is supplied,
moreover, the first and second electrodes are connected behind the cascade, consisting of the corresponding capacitor (3a, 3b) and the diode (4a, 4b) and connected to further increase the voltage and rectify it to the corresponding constant voltage, and the given ratio between positive and negative ions is obtained by emission at rectified and corresponding constant voltage and regulation of variable resistors (6) and (8). 2. Способ по п.1, содержащий ослабление или уменьшение положительной составляющей напряжения ионизации для достижения ограничения образования положительных ионов.2. The method according to claim 1, containing the weakening or reduction of the positive component of the ionization voltage to achieve the limitation of the formation of positive ions. 3. Способ по п.2, согласно которому воздух ионизируют посредством по меньшей мере одного блока ионизации, содержащего указанные электроды, разделенные корпусом из диэлектрического материала, причем один из двух электродов (4с, 12) соединен с землей, а к другому электроду (3c, 11) приложено напряжение V(t), изменяющееся во времени относительно нулевого напряжения, при этом эффективное значение (Veff,-), соотнесенное с отрицательными полуволнами указанного напряжения V(t), больше эффективного значения (Veff,+), соотнесенного с положительными полуволнами.3. The method according to claim 2, wherein the air is ionized by at least one ionization unit containing said electrodes separated by a body of dielectric material, one of the two electrodes (4c, 12) being connected to the ground and to the other electrode (3c , 11) the voltage V (t) is applied, which varies in time with respect to the zero voltage, and the effective value (Veff, -) associated with the negative half-waves of the indicated voltage V (t) is greater than the effective value (Veff, +) correlated with the positive half waves. 4. Способ по п.3, согласно которому указанный электрод (3c, 11), подключенный к источнику питания, соединен со вторичной обмоткой высоковольтного управляющего трансформатора, а положительные полуволны сигнала напряжения, прикладываемого к указанному электроду (3c, 11) ослаблены посредством пассивных элементов (3a, 3b, 4a, 4b, 15-19) с обеспечением выравнивания максимальных значений положительных полуволн.4. The method according to claim 3, according to which the specified electrode (3c, 11) connected to the power source is connected to the secondary winding of the high-voltage control transformer, and the positive half-waves of the voltage signal applied to the specified electrode (3c, 11) are attenuated by passive elements (3a, 3b, 4a, 4b, 15-19) with equalization of the maximum values of positive half-waves. 5. Способ по пп.3-4, согласно которому блок ионизации выполнен трубчатым и содержит диэлектрическую трубку и два электрода, расположенных соответственно внутри и снаружи трубки.5. The method according to claims 3 to 4, according to which the ionization unit is made tubular and contains a dielectric tube and two electrodes located respectively inside and outside the tube. 6. Способ по пп.3-4, согласно которому блок ионизации выполнен игольчатым и содержит электрод или иглу или соответствующее количество игл, соединенных с положительным полюсом (3c), и соответственно одну или более игл, соединенных с отрицательным полюсом 4с.6. The method according to claims 3 to 4, according to which the ionization unit is needle-shaped and contains an electrode or a needle or an appropriate number of needles connected to the positive pole (3c), and accordingly one or more needles connected to the negative pole 4c. 7. Способ по п.2, согласно которому воздух ионизируют посредством по меньшей мере одного блока ионизации, содержащего указанный первый электрод для образования положительных ионов, к которому приложено постоянное положительное напряжение, и указанный второй электрод для образования отрицательных ионов, к которому приложено постоянное отрицательное напряжение, причем абсолютная величина отрицательного напряжения больше абсолютной величины положительного напряжения.7. The method according to claim 2, wherein the air is ionized by at least one ionization unit containing said first electrode for forming positive ions to which a constant positive voltage is applied, and said second electrode for forming negative ions to which a constant negative is applied voltage, and the absolute value of the negative voltage is greater than the absolute value of the positive voltage. 8. Способ по любому из пп.1-4 или 7, согласно которому номинальное значение напряжения электрического поля, вызывающего ионизацию воздуха, составляет от 2 кВ до 5 кВ, более предпочтительно от 2 кВ до 3 кВ.8. The method according to any one of claims 1 to 4 or 7, according to which the nominal value of the voltage of the electric field causing the ionization of air is from 2 kV to 5 kV, more preferably from 2 kV to 3 kV. 9. Способ по п.8, согласно которому электрическое поле имеет частоту колебаний от 20 кГц до 60 кГц, более предпочтительно от 45 кГц до 50 кГц.9. The method according to claim 8, according to which the electric field has an oscillation frequency from 20 kHz to 60 kHz, more preferably from 45 kHz to 50 kHz. 10. Способ по п.1, согласно которому на блок (24) ионизации подают питание от высоковольтного управляющего трансформатора, причем высоковольтный управляющий трансформатор содержит первичную обмотку (27), соединенную со схемой (33) питания импульсного типа, и вторичную обмотку (26), соединенную по меньшей мере с одним электродом (21) указанного блока (24) ионизации.10. The method according to claim 1, whereby the ionization unit (24) is supplied with power from a high-voltage control transformer, the high-voltage control transformer comprising a primary winding (27) connected to a pulse-type power supply circuit (33) and a secondary winding (26) connected to at least one electrode (21) of said ionization block (24). 11. Способ по п.10, согласно которому первичная обмотка (27) трансформатора соединена с землей посредством по меньшей мере одного электронного переключателя (31), так что замыкание переключателя наводит ток в первичной обмотке трансформатора, а размыкание переключателя вызывает импульс тока во вторичной обмотке и передачу энергии блоку ионизации.11. The method according to claim 10, according to which the primary winding (27) of the transformer is connected to earth through at least one electronic switch (31), so that the closure of the switch induces current in the primary winding of the transformer, and the opening of the switch causes a current pulse in the secondary winding and energy transfer to the ionization unit. 12. Способ по п.11, согласно которому частота размыкания и замыкания переключателя такова, что интервал времени между двумя импульсами по существу эквивалентен периоду времени, необходимому для передачи вторичной обмотке энергии, полученной от прохода тока в первичной обмотке в течение времени замыкания переключателя.12. The method according to claim 11, according to which the opening and closing frequency of the switch is such that the time interval between the two pulses is essentially equivalent to the time period necessary for the secondary winding to receive energy received from the passage of current in the primary winding during the switch closing time. 13. Способ по любому из пп.1-4, 7, 9-12, согласно которому указанное соотношение предпочтительно составляет 1:4, т.е. 2/10 положительных ионов и 8/10 отрицательных ионов.13. The method according to any one of claims 1 to 4, 7, 9-12, according to which the specified ratio is preferably 1: 4, i.e. 2/10 positive ions and 8/10 negative ions. 14. Схема ионизации воздуха, содержащая блок ионизации воздуха и участок управления схемой для ограничения образования положительных ионов для получения заданного соотношения между положительными и отрицательными ионами,
отличающаяся тем, что
она содержит источник питания для подачи переменного напряжения на высоковольтный управляющий трансформатор указанной схемы, повышающий напряжение и соединенный с переменным резистором (6), соединенным в свою очередь между первым резистором (7), через который запитан первый электрод (3) указанной схемы, и вторым переменным резистором (8), через который запитан второй электрод (4) указанной схемы,
причем первый и второй электроды соединены за каскадом, состоящим из соответствующих конденсатора (3a, 3b) и диода (4а, 4b) и соединенным для дальнейшего повышения напряжения и выпрямления его в соответствующее постоянное напряжение, а заданное соотношение между положительными и отрицательными ионами получено испусканием при выпрямленном и соответствующем постоянном напряжении и регулированием переменных резисторов (6) и (8).14. An air ionization circuit comprising an air ionization unit and a control portion of a circuit for limiting the formation of positive ions to obtain a predetermined ratio between positive and negative ions,
characterized in that
it contains a power source for supplying an alternating voltage to the high-voltage control transformer of the indicated circuit, increasing the voltage and connected to a variable resistor (6), connected in turn between the first resistor (7), through which the first electrode (3) of the indicated circuit is powered, and the second a variable resistor (8) through which a second electrode (4) of the indicated circuit is powered,
moreover, the first and second electrodes are connected behind the cascade, consisting of the corresponding capacitor (3a, 3b) and the diode (4a, 4b) and connected to further increase the voltage and rectify it to the corresponding constant voltage, and the given ratio between positive and negative ions is obtained by emission at rectified and corresponding constant voltage and regulation of variable resistors (6) and (8). 15. Схема ионизации по п.14, отличающаяся тем, что указанный участок управления схемой содержит электрические компоненты (3a, 3b, 4а, 4b, 15-17, 19) для уменьшения положительной составляющей напряжения ионизации и для достижения ограничения образования положительных ионов.15. The ionization circuit according to claim 14, characterized in that said control section of the circuit contains electrical components (3a, 3b, 4a, 4b, 15-17, 19) to reduce the positive component of the ionization voltage and to limit the formation of positive ions. 16. Схема по п.15, в которой блок ионизации содержит указанные электроды, разделенные корпусом из диэлектрического материала, один из которых (4с, 12) соединен с землей, а к другому электроду (3с, 11) приложено напряжение V(t), изменяющееся во времени относительно нулевого напряжении, причем эффективное значение (Veff,-), соотнесенное с отрицательными полуволнами указанного напряжения V(t), больше эффективного значения (Veff,+), соотнесенного с положительными полуволнами.16. The circuit according to clause 15, in which the ionization unit contains these electrodes separated by a housing of dielectric material, one of which (4c, 12) is connected to the ground, and the voltage V (t) is applied to the other electrode (3c, 11), which varies in time with respect to the zero voltage, and the effective value (Veff, -) associated with the negative half-waves of the indicated voltage V (t) is greater than the effective value (Veff, +) associated with the positive half-waves. 17. Схема по п.14, в которой блок (24) ионизации соединен с высоковольтным управляющим трансформатором, содержащим первичную обмотку (27), соединенную со схемой (33) питания импульсного типа, и вторичную обмотку (26), соединенную по меньшей мере с одним электродом (21) указанного блока (24) ионизации.17. The circuit of claim 14, wherein the ionization unit (24) is connected to a high voltage control transformer comprising a primary winding (27) connected to a pulse-type power supply circuit (33) and a secondary winding (26) connected to at least one electrode (21) of said ionization block (24). 18. Схема по п.17, в которой первичная обмотка (27) трансформатора соединена с землей посредством по меньшей мере одного электронного переключателя (31) для обеспечения наведения тока в первичной обмотке трансформатора посредством замыкания указанного переключателя и создания импульса тока во вторичной обмотке и передачи энергии в блок ионизации посредством размыкания указанного переключателя. 18. The circuit according to claim 17, in which the primary winding (27) of the transformer is connected to the ground via at least one electronic switch (31) to provide current guidance in the primary winding of the transformer by closing the specified switch and creating a current pulse in the secondary winding and transmission energy to the ionization unit by opening said switch.
RU2012126615/03A 2009-12-17 2009-12-17 Method of air bipolar ionisation and appropriate bipolar ionisation circuit to this end RU2514074C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2009/055827 WO2011073732A1 (en) 2009-12-17 2009-12-17 Bipolar air ionization method and corresponding air bipolar ionization circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012126615A RU2012126615A (en) 2014-01-27
RU2514074C2 true RU2514074C2 (en) 2014-04-27

Family

ID=42537633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126615/03A RU2514074C2 (en) 2009-12-17 2009-12-17 Method of air bipolar ionisation and appropriate bipolar ionisation circuit to this end

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2512682A1 (en)
JP (1) JP2013514619A (en)
RU (1) RU2514074C2 (en)
WO (1) WO2011073732A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108744006A (en) * 2018-08-13 2018-11-06 李险峰 Cation concentration monitoring device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2019208C1 (en) * 1992-05-28 1994-09-15 Скворцов Лев Серафимович Method and device for artificial ionization of air by light negative oxygen ions
EP1291087A2 (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Illinois Tool Works Inc. Current control of a power supply for an ionizer
RU35598U1 (en) * 2003-10-09 2004-01-27 Семенихин Владимир Андреевич Air ionization device
JP2005100870A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Shuji Takaishi Method of controlling amount of ion generation, and ionizer
US20070103842A1 (en) * 2005-11-03 2007-05-10 Mks Instruments, Inc. AC Ionizer with Enhanced Ion Balance
RU2301377C2 (en) * 2005-07-15 2007-06-20 Виктор Павлович Реута Method of ionizing air and bipolar ion generator
KZ20376A (en) * 2006-05-12 2008-12-15
RU2342603C1 (en) * 2007-06-01 2008-12-27 Виктор Павлович Реута Bipolar ion generator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07153549A (en) * 1993-11-26 1995-06-16 Kasuga Denki Kk Negative ion generating device
JP3450048B2 (en) * 1994-03-11 2003-09-22 横河電子機器株式会社 Static eliminator balance adjustment circuit
JP2887743B2 (en) * 1996-08-21 1999-04-26 春日電機株式会社 DC static eliminator
JP3460021B2 (en) * 2001-04-20 2003-10-27 シャープ株式会社 Ion generator and air conditioner equipped with the same
JP2003326193A (en) * 2002-05-09 2003-11-18 Mikio Okamoto Ion generation method and ion generator
JP2007123166A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Omron Corp Direct current type ionizer
US20080250928A1 (en) * 2006-12-19 2008-10-16 Desalvo Donald Differential ion generator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2019208C1 (en) * 1992-05-28 1994-09-15 Скворцов Лев Серафимович Method and device for artificial ionization of air by light negative oxygen ions
EP1291087A2 (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Illinois Tool Works Inc. Current control of a power supply for an ionizer
JP2005100870A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Shuji Takaishi Method of controlling amount of ion generation, and ionizer
RU35598U1 (en) * 2003-10-09 2004-01-27 Семенихин Владимир Андреевич Air ionization device
RU2301377C2 (en) * 2005-07-15 2007-06-20 Виктор Павлович Реута Method of ionizing air and bipolar ion generator
US20070103842A1 (en) * 2005-11-03 2007-05-10 Mks Instruments, Inc. AC Ionizer with Enhanced Ion Balance
KZ20376A (en) * 2006-05-12 2008-12-15
RU2342603C1 (en) * 2007-06-01 2008-12-27 Виктор Павлович Реута Bipolar ion generator

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011073732A1 (en) 2011-06-23
RU2012126615A (en) 2014-01-27
EP2512682A1 (en) 2012-10-24
JP2013514619A (en) 2013-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU1830198C (en) Method of creating ions in aerodynimic ionizer
US5601633A (en) High voltage electrical method for removing ecologically noxious substances from gases
US4052177A (en) Electrostatic precipitator arrangements
TWI458213B (en) Micropulse bipolar corona ionizer and method
KR100823496B1 (en) An ion-generating device for cleaning and the method for cleaning
JP2009021110A (en) High voltage generating circuit, ion generating device, and electric equipment
RU2514074C2 (en) Method of air bipolar ionisation and appropriate bipolar ionisation circuit to this end
CN107803282B (en) Voltage applying device and discharge device
KR20120062954A (en) Apparatus of spark discharge for water cleaning
JP4762759B2 (en) Impulse voltage generating circuit, ion generating device, and electrical equipment
KR100191681B1 (en) Deodoring method and deodoring device by sawtooth wave corona discharge
Chalmers et al. Ozone generation by pulsed corona discharge in a wire cylinder arrangement
KR101675018B1 (en) Power Supply for Micro-pulse type Electrostatic Precipitator
JP2004349145A (en) Ion generator and electric apparatus with ion generator
JP2007042287A (en) Ion generator
KR20170053980A (en) Anion generation module for prevention of fading phenomena of electrode or discharging pin
DE2253601C2 (en) High voltage supply for an electrostatic dust collector
KR100997165B1 (en) Transformer using plasma generating apparatus for air cleaning and sterilizing
RU2127220C1 (en) Ozonizer and ozone generator
JP2001203093A (en) Static charge elimination method and static eliminator
JP2015171286A (en) Self-excited inverter and plasma generator
JP4085146B2 (en) Ozone generator
KR101156603B1 (en) Pulse power apparatus for discharge tube
KR102236487B1 (en) Ionizer module
RU18846U1 (en) OZONATOR

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171218