DE2447919C3 - Vorrichtung zur Erzeugung eines mit positiven und negativen Ionen angereicherten Gasstromes zur Beseitigung statischer Ladungen - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung eines mit positiven und negativen Ionen angereicherten Gasstromes zur Beseitigung statischer LadungenInfo
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
- H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
- H05F3/04—Carrying-off electrostatic charges by means of spark gaps or other discharge devices
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines mit positiven und negativen Ionen
angereicherten Gasstromes zur Beseitigung statischer Ladungen von Gegenständen, bei der in einem
gasdurchströmten Gehäuse mit Wänden aus elektrisch isolierendem Material als Elektrode wenigstens eine
über ein Entkopplungsglied und einen Gleichrichter an eine Hochspannungsquelle angeschlossene Metallspitze
angeordnet und zur Ausbildung einer Koronaentladung eine Gegenelektrode vorgesehen ist.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art (US-PS 33 08 344; DE-OS 22 57 808) haben einen verhältnismäßig kleinen Wirkungsgrad und erzeugen meist Ionen
eines Vorzeichens im Überschuß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie einen
Gasstrom mit hohem Ionisierungsgrad und einem möglichst gleichen Gehalt an positiven und negativen
Ionen erzeugt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Metallspitzen der Elektroden, die in das
Gehäuse ragen, über einen ersten Gleichrichter ständig an einen Pol der Hochspannungsquelle angeschlossen
sind und die Gegenelektrode, die im Innern des Gehäuses angeordnet ist, über einen zweiten Gleichrichter, der dem ersten Gleichrichter entgegengesetzt
gepolt ist, ständig an demselben Pol der Hochspannungsquelle angeschlossen ist.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang
mit Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig,2 eine Schnittansicht der Vorrichtung entlang
der Linie 2-2 in F i g. 1 und
F i g, 3 eine bevorzugte Schaltung für die erfindungsgemäße
Vorrichtung,
Ein dickwandiges, topfförmiges Gehäuse 1 aus elektrisch isolierendem Material, z, B, Kunststoff oder
Keramik, weist an seinem Boden eine öffnung 2 auf, die in eine Tülle 3 zum Anschluß eines Schlauches, Rohres
oder dgl. übergeht Durch den Schlauch oder das Rohr
ίο kann in den Topf ein Gas-, insbesondere Luftstrom mit
mehr oder weniger Druck eingeblasen werden, der das Gehäuse an der verhältnismäßig großen Austrittsöffnung 4 verläßt In der zylinderförmigen Seitenwand 5
des Gehäuses 1 sind mehrere, z. B. vier Bohrungen 6
is angeordnet Die Bodenwand 7 des Gehäuses 1 weist
eine ringnutförmige Aussparung 8 auf, die mit den Bchrungen 6 in Verbindung steht Die Wand 5 des
Gehäuses nimmt vier als Spitzenelektroden dienende Metallspitzen 11,12,13 und 14 auf, die durch die Wand 5
hindurch nach innen vorstehend radial in das Innere des Gehäuses gerichtet sind. Jede der Metallspitzen ist
durch einen elektrischen Leiter 15 mit einem jeweils in den Bohrungen 6 gelegenen Entkopplungsglied 16
verbunden. Bei den Entkopplungsgliedern 16 handelt es
sich um elektrische Widerstände oder Kapazitäten.
Über weitere Leiter 17 sind die Entkopplungsglieder 16 mit einem gemeinsamen Ringleiter 18 verbunden, von
dem aus eine Anschlußleitung 19 ins Fre?e führt Der Ringleiter 18 und zumTeil die Leitungen 17 und 19 sind
in der Aussparung 8 angeordnet Nach dem Einbringen der Metallspitzen, der verschiedenen Leiter und der
Entkopplungsglieder werden die Bohrungen 6 und die Aussparung 8 mit elektrisch isolierendem Gießharz
ausgefüllt Die Entkopplungsglieder 16 mit den zugehö-
J5 rigen Anschluß- und Verbindungsleitungen können bei
anderen Ausführungen der Erfindung auch außerhalb des Gehäuses 5 angeordnet sein.
Als Gegenelektrode für die Metallspitzen U, 12, 13 und 14 ist der eine Schenkel 21 eines L-förmig
abgebogenen Metallstiftes vorgesehen, dessen anderer Schenkel 22 in der Gehäusewand. S befestigt ist. Mit dem
Schenkel 22 ist eine elektrische Anschlußleitung 23 verbunden. Der als Gegenelektrode dienende Schenkel
21 liegt koaxial in der Mitte des Gehäuses 1 und ist
teilweise durch eine Hülle 24 aus elektrisch isolierendem
Material abgedeckt. Die beiden Anschlußleitungen 19 und 23 werden mit einer Hochspannungsquelle verbunden.
Vorrichtung gemäß F i g. I und 2. Die benötigte Hochspannung wird mittels eines Hochspannungstransformators 31 erzeugt, dessen Primärwicklung 32 an eine
Wechselstromquelle 30 von z. B. 50 Hz und 220 V angeschlossen ist. Der eine Pol der Sekundärwicklung
33 des Hochspannungstransformators 31 ist bei 34 geerdet. Der andere Pol ist über eine Leitung 35 mit dem
einen Pol eines Gleichrichters 36 verbunden, dessen anderer Pol über die Anschlußleitung 19 an die
Ringleitung 18 angeschlossen ist, die wiederum unter
Zwischenschaltung der Entkopplungsglieder 16 mit den
einzelnen Metallspitzen 11,12,13 und 14 verbunden ist.
Mit der Leitung 35 und mit dem nicht geerdeten Pol der Sekundärwicklung 33 des Hochspannungstransformators 31 ist weiterhin über eine Leitung 37 der eine Pol
f>5 eines zweiten Gleichrichters 38 verbunden, dessen
anderer Pol über die Leitung 23 an die Gegenelektrode 21 angeschlossen ist. Die beiden, mit demselben Pol bei
der Sekundärwicklung 33 verbundenen Gleichrichter 36
und 38 sind, wie sich aus Fig.3 ergibt, umgekehrt
gepolt. Dementsprechend liegt — mit der entsprechenden Phasenverschiebung — an den Metallspitzen 11,12,
13, 14 immer die Halbwelle der einen Polarität an, während an der Gegenelektrode 21 die Halbwelle mit
der entgegengesetzten Polarität auftritt. Per Hochspannungstransformator
31 erzeugt vorzugsweise eine Wechselspannung zwischen etwa 5 und 10 kV.
Durch die beschriebene Vorrichtung kann das durchströmende Gas, vorzugsweise Luft, mit einem sehr
hohen Anteil an Ionen beider Polarität angereichert werden. Dadurch, daß die Metallspitzen 11, 12, 13 und
14 und die Gegenelektrode 21 — phasenverschoben — immer nur mit einer bestimmten Polarität aufgeladen
werden, lassen sich störende Raumladungen, die immer wieder abgebaut werden müssen, vermeiden. Die
Verwendung von vier Spitzenelektroden erhöht die Menge der erzeugten Ionen. Außer von der Höhe der
zwischen den Elektroden herrschenden Spannung und vom Abstand der Elektroden hängt die Erzeugungsrate
der Ionen von der Anzahl der Spitzen und der Größe der Entkopplungswiderstände oder Entkopplungskapazitäten
ab. Die Menge der erzeugten ionen entgegengesetzter Polarität ist ferner vom Durchmesser der in der
Achse des Gehäuses 5 angeordneten Gegenelektrode abhängig. Durch die Länge der Isolationshülle 24 läßt
sich der optimale Abstand für die sich an den Spitzen 11,
12, 13 und 14 ausbildenden Koronaentladungen auf
einfache Weise einstellen, was vermutlich mit Laufzeiteffekten der Ionen zwischen den Metallspitzen und dem
nicht durch die Isolationshülle 24 abgedeckten Teil der Gegenelektrode 21 zusammenhängt. Hierdurch läßt
ίο sich im übrigen auch die gleiche Verteilung der positiven
und negativen Ionen im Gasstrom günstig einstellen. Die zu wählende Durchlaßrichtung (Polung) der
Gleichrichter 36, 38 hängt von der Geometrie der Anordnung der Metallspitzen 11, 12, 13, 14 zur
is Gegenelektrode 21 ab. Die vorteilhafteste Anordnung,
die zu dem größten Wirkungsgrad führt, läßt sich durch Ausprobieren leicht finden. Statt nur eine einzige
Gegenelektrode 21 zu verwenden, können bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch
mehrere Gegenelektroden verwendet werden, wobei insbesondere .Jeder Metallspitze eine eigene Gegenelektrode
zugeordnet sein könnte.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Erzeugung eines mit positiven und negativen Ionen angereicherten Gasstromes zur
Beseitigung statischer Ladungen von Gegenständen, bei der in einem gasdurchströmten Gehäuse mit
Wänden aus elektrisch isolierendem Material als Elektrode wenigstens eine über ein Entkopplungsglied und einen Gleichrichter an eine Hochspannungsquelle angeschlossene Metallspitze angeordnet und zur Ausbildung einer Koronaentladung eine
Gegenelektrode vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallspitzen (11, 12,
13, 14) der Elektroden, die in das Gehäuse ragen, über einen ersten Gleichrichter (36) ständig an einen
Pol der Hochspannungsquelle (31) angeschlossen sind und die Gegenelektrode (21), die im Inneren des
Gehäuses angeordnet ist, über einen zweiten Gleichrichter (38), der dem ersten Gleichrichter
entgegengesetzt gepolt ist, ständig an demselben Pol
der Hochspannungsquelle (31) angeschlossen ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Pol (34) der Hochspannungsquelle (31) geerdet ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode (21) als
freistehender, metallischer Stift (21) ausgestaltet ist
4. Vorrichung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (21) in der Nähe der
Metallspitzen (11, 12, 13, 14) mit einer elektrisch isolierenden Hülle (24) umgeben ist
Priority Applications (1)
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DE2447919B2 DE2447919B2 (de) | 1978-03-02 |
DE2447919C3 true DE2447919C3 (de) | 1978-10-26 |
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Family Applications (1)
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ATE530342T1 (de) | 2008-01-28 | 2011-11-15 | Hitachi Ind Equipment Sys | Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung |
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1974
- 1974-10-08 DE DE19742447919 patent/DE2447919C3/de not_active Expired
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