DE2926123C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor­ richtung zur Erzeugung von Ionen, insbesondere zur Ioni­ sierung der Luft, mit einem an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen, elektrisch leitenden Draht und einem im Abstand vom Draht angeordneten auf einem Hochspannungs­ potential liegenden und diesen teilweise umgebenden Re­ flektorschirm, der in einem eine den Durchtritt von Ionen ermöglichende Öffnung aufweisenden isolierenden Gehäuse gehalten ist, wobei das Hochspannungspotential am Reflek­ torschirm die gleiche Polarität aufweist wie jenes des Drahtes.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE-OS 28 09 054 beschrieben. Ferner ist aus der US-PS 32 34 432 eine Vorrichtung zur Ionisierung der Luft, bei der ein mit einem Pol einer Hochspannungsquelle verbundener elektrisch leitender Draht im Abstand von einem Reflektorschirm umgeben ist, der über einen Widerstand mit dem anderen Pol der Hochspannungsquelle verbunden ist.

Bei derartigen Vorrichtungen ergibt sich der Nachteil, daß die abstoßende Wirkung des Drahtes auf die Elektronen bzw. Ionen mit wachsender Entfernung rasch abnimmt. Dadurch verringert sich aber auch die Geschwindig­ keit der emittierten Ionen mit wachsendem Abstand von dem Draht sehr rasch. Eine niedrige Geschwindigkeit begünstigt aber sehr wesentlich ein Anlagern der Ionen an Staubteil­ chen wodurch die Bewegung der Ionen gänzlich zum Erliegen kommt. Dadurch wird es aber unmöglich, einen Raum einiger­ maßen gleichmäßig mit Ionen anzureichern.

Grundsätzlich ist es auch möglich, zusätz­ liche auf die Elektronen bzw. Ionen abstoßend wirkende Elektroden vorzusehen um auch noch in einem größeren Ab­ stand vom Draht einen stärkeren abstoßenden Effekt zu erzielen. Dabei ist jedoch die an die zusätzliche Elektro­ de angelegte Spannung sehr kritisch. Wird z. B. eine zu geringe Spannung an die zusätzliche Diode angelegt, so ist auch deren Wirkung sehr gering, so daß die oben angeführten Probleme weiter bestehen und keine nennenswerte Verbesse­ rung der Verteilung der Ionen im Raum erreicht wird. Ander­ seits bewirkt ein höheres an die zusätzliche Elektrode an­ gelegtes Potential eine empfindliche Herabsetzung des elektrischen Feldes am Draht. Dadurch wird aber die Emis­ sion der Ionen bzw. Elektroden stark gebremst und unter­ bleibt bei zu hohem Potential an der zusätzlichen Elektro­ de vollständig. Mit einer an ein festes Potential ange­ schlossenen zusätzlichen Elektrode läßt sich zwar der ge­ wünschte Effekt einer Erhöhung der Geschwindigkeit der Ionen in großer Entfernung vom Draht erzielen, allerdings besteht dabei die Gefahr, daß dadurch unter Umständen die Emission der Elektronen bzw. Ionen vollständig unterbleibt und die zusätzliche Elektrode letztlich unwirksam wird, da dann praktisch keine Ionen mehr vorhanden sind, deren Ge­ schwindigkeit erhöht werden könnte. Vermeiden ließe sich dieser unerwünschte Nebeneffekt nur durch eine relativ aufwendige Überwachungs- und Regeleinrichtung, welche die Emission der Elektronen bzw. Ionen überwacht und falls diese unter einen bestimmten Wert fällt, entsprechende Korrekturmaßnahmen, z. B. Verminderung des an der zusätz­ lichen Elektrode anstehenden Potentials, einleitet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die einerseits auch noch in größerer Entfernung von dem als Ionisations­ quelle dienenden Draht eine genügend große Geschwindigkeit der emittierten Elektronen bzw. Ionen sicherstellt um ein Anlegen der Ionen an Staubteilchen in größerem Ausmaß zu verhindern und die sich anderseits durch einen sehr ein­ fachen Aufbau auszeichnet und ohne aufwendige Regel- und Überwachungseinrichtungen das Auslangen findet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Hilfselektrode vorgesehen ist, welche sich zu­ mindest längs eines Teils des Umfanges der Durchtritts­ öffnung des Gehäuses erstreckt und auf dem Gehäuse iso­ liert aufgesetzt ist.

Durch die Emission der Elektronen bzw. Ionen aufgrund des an einer Hochspannung liegenden Drahtes lädt sich die Hilfselektrode auf. Das sich erhöhende Poten­ tial der Hilfselektrode bewirkt eine immer stärker werdende Fokussierung des austretenden Elektronen- bzw. Ionenstromes, wodurch immer weniger Elektronen bzw. Ionen zur Hilfselektrode gelangen und sich das Ansteigen des Potentials der Hilfselektrode verlangsamt und letztlich zum Stillstand kommt. Gleichzeitig nehmen mit steigendem Potential der Hilfselektrode die durch diese auf die Elektronen bzw. Ionen einwirkenden abstoßenden Kräfte zu. Eine Unterdrückung der Elektronen- bzw. Ionen­ emission, wie sie bei an einem festen Potential liegenden Hilfselektrode möglich ist, kann jedoch nicht bzw. nur kurz­ zeitig auftreten, da sich die Hilfselektrode aufgrund des endlichen Isolationswiderstandes der Isoliermaterialien ständig entladet und das Potential der Hilfselektrode bei unterbundener Emission der Elektronen bzw. Ionen daher ständig abnimmt, wodurch es erneut zu einer Emission von Elektronen bzw. Ionen aus dem Draht kommt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer Einrichtung zur Erzeugung von Ionen ist sozusagen eine selbsttätige Regelung des an der Hilfselektrode liegenden Potentials gegeben.

Versuche haben ergeben, daß Form und Abstand der Hilfselektrode und das zwischen dieser und dem Gehäuse vorgesehene Isoliermaterial variiert werden können, ohne daß der sich selbst stabilisierende Effekt der erfindungs­ gemäßen Anordnung gestört wird. Allerdings ergeben sich be­ sonders günstige Emissionsbedingungen, wenn die Hilfselek­ trode als eine mit einem Durchbruch versehene Platte ausge­ bildet ist.

Die Hilfselektrode wird zweckmäßigerweise aus Metall hergestellt und kann gegebenenfalls mit einem Überzug aus isolierendem Material, z. B. elektrolytisch aufgebrachten Oxidschichten, Lack oder mit Kunststoff versehen sein, wodurch eine Möglichkeit der Beein­ flussung der Auflade- und Entladegeschwindigkeit der Hilfs­ elektrode gegeben ist.

In manchen Fällen ist es auch vorteil­ haft, wenn die Hilfselektrode aus einem Isoliermaterial hergestellt ist, dessen Oberflächenleitfähigkeit größer als jene des Gehäuses ist.

Durch entsprechende Auswahl der ver­ wendeten Materialien, gegebenenfalls auch der Oberflächen­ behandlung des Gehäuses und der Hilfselektrode, kann die gewünschte Auflade- und Entladegeschwindigkeit der Hilfselektrode eingestellt werden, die insbesondere bei Einrich­ tungen zur niederfrequent pulsierenden Emission von Elektronen von Bedeutung ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht und

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in vergrößertem Maßstab.

Mit 1 ist ein elektrisch leitender Draht bezeichnet, an den ebenso wie an dem den Draht 1 teilweise umgebenden Reflektorschirm 2 eine mittels des Steuerge­ rätes 5 einstellbare Hochspannung anlegbar ist, wobei die an den Draht bzw. Reflektorschirm 2 anlegbaren Potentiale unterschiedliche Werte jedoch gleiche Polarität auf­ weisen.

Der Draht 1, Reflektorschirm 2 und Steuer­ gerät 5 sind in einem Gehäuse 6 aus Isoliermaterial ange­ ordnet, welches mittels Laschen 7 z. B. an einer Wand be­ festigbar ist. Die Öffnung 8 des Gehäuses 6 ermöglicht den Austritt des emittierten Elektronen- bzw. Ionenstroms.

Außen auf dem Gehäuse 6 ist auf einem Sockel 4 aus isolierendem Material eine Hilfselektrode 3 aufgesetzt, welche sich längs des Umfanges der Öffnung 8 des Gehäuses 6 erstreckt und als eine mit einem Durch­ bruch 9 versehene Platte 10 ausgebildet ist.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen, ins­ besondere zur Ionisierung der Luft, mit einem an eine Hoch­ spannungsquelle angeschlossenen elektrisch leitenden Draht und einem im Abstand vom Draht angeordneten auf einem Hoch­ spannungspotential liegenden und diesen teilweise umgeben­ den Reflektorschirm, der in einem, eine den Durchtritt von Ionen ermöglichenden Öffnung aufweisenden isolierenden Ge­ häuse gehalten ist, wobei das Hochspannungspotential am Reflektorschirm die gleiche Polarität aufweist wie jenes des Drahtes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfselektro­ de (3) vorgesehen ist, welche sich zumindest längs eines Teiles des Umfanges der Durchtrittsöffnung (8) des Gehäuses (6) erstreckt und auf dem Gehäuse (6) isoliert aufgesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hilfselektrode (3) als eine mit einem Durchbruch (9) versehene Platte (10) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (3) aus Metall her­ gestellt ist und gegebenenfalls mit einem Überzug aus isolierendem Material, z. B. Oxidschichten, Lack oder Kunst­ stoff, versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (3) aus einem Iso­ liermaterial hergestellt ist, dessen Oberflächenleitfähig­ keit größer als jene des Gehäuses (6) ist.