DE2926123C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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AT492178A AT354617B (de) | 1978-07-06 | 1978-07-06 | Vorrichtung zur erzeugung von ionen |
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Family Applications (1)
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