DE3148380A1

DE3148380A1 - Ionengenerator zur erzeugung einer luftstroemung

Info

Publication number: DE3148380A1
Application number: DE19813148380
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Karl Dipl.-Ing. 2000 Schenefeld Beckmann; Horst Dr. 2080 Pinneberg Dötsch; Dieter Dr. 2000 Hamburg Gossel
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1983-06-09
Also published as: GB2112582B; JPS5922146U; US4559467A; JPH0136518Y2; FR2517893A1; GB2112582A; DE3148380C2; FR2517893B1

Description

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PHILIPS PATENTVERWALTUTiG GMBH * PHD 81-132

Ionengenerator zur Erzeugung einer Luftströmung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionengenerator zur Erzeugung einer Luftströmung bestehend aus einer Anordnung, die im Abstand parallel zur Luftströmung angeordnete Plattenelektroden und drahtförmige Gegenelektroden aufweist, die den Plattenelektroden in Luftströmungsrichtung vorgelagert, symmetrisch zu diesen angeordnet und an den einen Pol einer Gleich-Hochspannungsquelle angeschlossen sind, dessen anderer Pol mit den Plattenelektroden verbunden ist.

lonengeneratoren zur Erzeugung einer Luftströmung werden in Klimaanlagen und in Anlagen zum Reinigen von Luft verwendet. Aus der DE-OS 25 38 958 ist ein Ionengenerator der oben genannten Art bekannt, dessen Elektrodenanordnung aus drahtförmigen und plattenförmigen Elektroden besteht und der

IS eine Luftströmung erzeugt, wenn die Plattenelektroden mit einem Pol und die den Plattenelektroden in Luftströmungs-» richtung vorgelagerten drahtförmigen Gegenelektroden mit dem anderen Pol einer Gleich-Hochspannungsquelle verbunden werden. Bei der bekannten Ausführungsform entsteht in den Elektrodenbereichen wegen der kantigen Formen, die extrem hohe Feldstärken ergeben, durch stille elektrische Entladung das schädliche Ozon. Ozon ist ein farbloses, äußerst giftiges Gas, das auf Augen und Dcleimhäute reizend wirkt und Schädigungen in den Atemwegen verursacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Ionengenerator derart auszubilden, dal die an den Elektroden auftretenden Bereiche extrem hoher Feldstärken so weit wie möglich vermieden werden, um dadurch die Menge des erzeugten Ozons stark

^3lJ herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä"· dadurch gelöst, aaß die

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G-egenelektroden als gegen den Raum zwischen den Plattenelektroden gerichtete Nadelelektroden ausgebildet sind und die den Nadelelektroden nächstgelegenen Kanten der Plattenelektroden, durch Formgebung oder leitende Aufsatzteile zylindrisch verrundet sind. Dadurch wird erreicht, da3 die den Nadelelektroden nächstgelegenen Teile der Plattenelektroden frei sind von vorspringenden Kanten, an denen sich Ladungen so konzentrieren, da?, sie zu Quellen extrem hoher Feldstärken werden. Die dadurch verursachte Glimmentladung würde nicht nur Ozon erzeugen, sondern erfahrungsgemäß auch eine Verringerung der Luftströmung bewirken.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung derart, da.3 die Nadelelektroden mit Ausnahme der den verrundeten Kanten der Plattenelektroden zugewandten Spitzen mit Isolationsmaterial bedeckt sind, werden auch an den Nadelelektroden die Bereiche extrem hoher Feldstärken, die für den Betrieb des Ionengenerators erforderlich sind, die aber auch für die Ozonbildung verantwortlich sind, so weit wie möglich verkleinert.

Sine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, da" alle Plattenelektroden die Form eines Rechtecks haben, planparallel angeordnet sind und mit den langen Kanten senkrecht auf einer zur Luftströmungsrichtung senkrechten Haltevorrichtung in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Hierbei bewirkt die strömungsgünstige Anordnung der Plattenelektroden eine Verbesserung des Wirkungsgrades des eine Luftströmung erzeugenden Ionengenerators. Außerdem führen die rechteckige Form sowie auch die beschriebene Anordnung der Plattenelektroden zu einer kompakten Bauweise der gesamten Vorrichtung.

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Da die Spitzen aller Nadelelektroden den gleichen Abstand von den verrundeten Kanten der Plattenelektroden haben und die Nadelelektroden in Reihen angeordnet sind, die in einer senkrecht zur Luftströmung3richtung gedachten Ebene liegen, wird an einzelnen Nadelelektroden unkontrolliert .einsetzende Glimmentladung vermieden, wodurch eine konstante Luftströmung und eine minimale Ozonerzeugung gewährleistet ist. Die Ausgestaltung der Erfindung, daß die Nadelelektroden auf elektrisch leitfähigen stabförmigen Trägern befestigt sind, verringert den Luftwiderstand und erweist sich als preisgünstige Montagemethode.

2ur Verbesserung des Wirkungsgrades des Ionengenerators ist es zweckmäßig, die Träger im gleichen Abstand voneinander wie die Plattenelektroden und mit diesen auf Lücke anzuordnen, da sich dadurch eine gleichmäßige Verteilung des elektrostatischen Feldes zwischen den Nadelelektroden und den Plattenelektroden ergibt. Dem Zweck der Verminderung der Ozonerzeugung dient auch das Merkmal, da3 die Träger mit Isolationsmaterial bedeckt sind, so da3 diejenigen Hochspannung führenden und somit Ozon erzeugenden Elektrodenteile isoliert sind, die keinen Beitrag zur Luftstromerzeugung leisten.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die scheraatische Darstellung eines Ionengenerators mit durch zylindrische Aufsatzteile verrundeten Plattenelektroden,

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine Nadelelektrode,
Fig. 3 eine Draufsicht der Elektrodenanordnung mit durch

Formgebung verrundeten Plattenelektroden· 35

Die Piß. 1 zeigt einen Ionengenerator mit den Plattenelek-

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troden 1 und den Nadelelektroden 2. Die Nadelelektroden 2 sind in Luftströmungsrichtung 3 vor den Plattenelektroden angeordnet. Über einen Schalter 4 und einen elektrisch leitfähigen stabförmigen Träger 8 sind die iladelelektioden an den einen Pol einer G-leich-Hochspannungsquelle 5 angeschlossen, während die Plattenelektroden 1 an den anderen Pol dieser Gleieh-Hochspannungsquelle 5 angeschlossen sind. Alle Plattenelektroden haben die gleiche G-röSe und die Form eines Rechteckes mit kurzen und langen Kanten. Die Plattenelektroden 1 sind planparallel ausgerichtet und in gleichem Abstand voneinander auf einer zur Luftströmungsrichtung 3 senkrechten Haltevorrichtung 6 derart angeordnet, da3 die kürzen Kanten der rechteckig geformten Plattenelektroden 1 parallel zur Luftströmungsrichtung 3 liegen, und die langen Kanten dieser Plattenelektroden 1 senkrecht auf der Haltevorrichtung 6 stehen. Die der Luftströmung 3 zugewandten Kanten der Plattenelektroden 1 sind mit zylindrisch geformten leitenden Aufsatzteilen 7 abgedeckt. Alle in Strömungsrichtung weisenden Nadelelektroden 2 haben die gleiche Größe und sind auf stabförmigen, parallel zu den verrundeten Kanten der Plattenelektroden 1 angeordneten elektrisch leitfähigen Trägern 8 befestigt. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Träger 8 der Nadelelektroden 2 in gleichem Abstand voneienander wie die Plattenelektroden und mit diesen auf Lücke anzuordnen. Die Nadelelektroden 2 sind in Reihen angeordnet, die in einer senkrecht zur Luftströmungsrichtung 3 gedachten Ebene liegen.

Die Fig. 2 gibt einen vergrößerten Längsschnitt durch eine einzelne erfindungsgemäße Nadelelektrode 2 wieder, die an den im Querschnitt dargestellten drahtförmigen Träger 8 befestigt ist. Dieser Träger 3 ist vollständig mit Isolationsmaterial 9 bedeckt, und die Nadelelektrode 2 ist mit Ausnahme ihrer "pitze 10 ebenfalls mit Isolationsmaterial 9 bedeckt. Als Isolationsraaterial 9 kann

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PtID 31-132 beispielsweise ein Isolationslack aufgetragen sein.

Ein erprobtes Modell hat rechteckige Plattenelektroden 1, die im Abstand von 25 mm voneinander angeordnet sind und deren Xanten 7 20 cm lang sind. Die stabförmigen Träger der Nadelelektroden 2 sind ebenfalls 20 cm lang und wie die Plattenelektroden im Abstand von 2^C5 mm voneinander angeordnet. Auf den stabförmigen Trägern 8 3ind die Nadelelektroden 2 im Abstand von 26 mm voneinander befestigt. Hierbei sind die liadelelektroden 2 13 mm lang, und sie haben einen Durchmesser von 50 yum. Die Nadelelektrodenspitzen 10 sind im Abstand von 40 mm von den verrundeten Kanten 7 der Plattenelektroden 1 angeordnet. Die Anordnung weist vier Plattenelektroden 1 und drei Reihen von Nadelelektroden 2 auf. Legt man zwischen den Plattenelektroden und den Nadelelektroden eine Gleich-Hochspannung von 15 kV gemäß Fig. 1, erzeugt der Ionengenerator mit den oben beschriebenen Konstruktionsmerkmalen eine Luftströmung von 100 nTpro Stunde.

Nach Fig. 3 sind die verrundeten Kanten 7a der Plattenelektroden 1 durch Biegen der Plattenelektroden hergestellt. Es ist ersichtlich, da3 die Nadelelektroden 2 auf Lücke zu den Plattenelektroden 1 angeordnet sind. Das Merkmal, daß die Spitzen 10 aller Nadelelektroden 2 von den verrundeten Kanten 7a der Plattenelektroden 1 den gleichen Abstand haben, lä?t sich in dieser Darstellung deutlich erkennen. Die Verrundung 7, 7a der Plattenelektroden 1 kann wie in Fig. 3 dargestellt, kreiszylindrisch ausgeführt sein. Sie

^3Okann auch einen ellipsenförmigen, tropfenförmigen oder ovalen Querschnitt haben.

Liegt an den .Tllektroden die Gleichspannung an, so führt das ?eld zwischen den Spitzen 10 der Nadelelektrode" 2 und den Plattenelektroden 1 zu einer positiven Ionisierung der sich

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in der Nähe der Nadelelektrodenspitze 10 befindlichen Luftmoleküle. Die ionisierten Luftmoleküle werden durch das elektrostatische Feld in Richtung der Plattenelektrode!! 1 bewegt. Während dieser Driftbewegung stoßen die Ionen auf neutrale Luftmoleküle und bewegen diese in Richtung des Pfeiles 3· Werden die Nadelelektroden 2 mit dem negativen Pol der G-leich-Hochspannungsquelle 5 verbunden, so werden die in der Nähe der Nadelelektrodenspitze 10 befindlichen Luftmoleküle negativ ionisiert und anschließend von dem elektrostatischen Feld zwischen den Nadelelektroden 2 und den Plattenelektroden 1 in Luftströmungsrichtung 3 bewegt. Auch hierbei werden von den ionisierten Luftmolekülen neutrale Luftmoleküle angestoßen und in Richtung 3 bewegt.

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Claims

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PATSITTANSPRUCHE

1/ lonengenerator zur Erzeugung einer Luftströmung bestehend aus einer Anordnung, die im Abstand parallel zur Luftströmung angeordnete Plattenelektroden und drahtförmige Gegenelektroden aufweist, die den Plattenelektroden in Luftströmungsrichtung vorgelagert, symmetrisch zu diesen angeordnet und an den einen Pol einer Gleich-Hochspannungsquelle angeschlossen sind, dessen anderer Pol mit den Plattenelektroden verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektroden als gegen den Raum zwischen den Plattenelektroden (1-j gerichtete Nadelelektroden (2) ausgebildet und die den Nadelelektroden (2) nächstgelegenen Kanten der Plattenelektroden (1) durch Formgebung (7a) oder leitende Aufsatzteile (7) zylindrisch verrundet sind.
2." lonengenerator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelelektroden (2) mit Ausnahme der den verrundeten Kanten (7, 7a) der Plattenelektroden (1) zugewandten Spitzen (10) mit Isolationsmaterial (9) bedeckt sind.
3. lonengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Plattenelektroden (1) die Form eines Rechteckes haben, planparallel angeordnet sind und mit den langen Kanten (1a) senkrecht auf einer zur Luftströmungsrichtung (3) senkrechten Haltevorrichtung (6) in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind.
4· Ionengenerator nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (10) aller Nadelelektroden (2) den gleichen Abstand von den verrundeten Kanten (7» 7a) der Plattenelektroden (1) haben.

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5· Ionengenerator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelelektroden (2) in Reihen angeordnet sind, die in einer senkrecht zur Luftströmungsriehtung (3) gedachten Ebene liegen.
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6. Ionengenerator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelelektroden (2) auf elektrisch leitfähigen stabförmigen Trägern (8) befestigt sind.
7· Ionengenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (8) parallel zu den verrundeten Kanten (7, 7a) der Plattenelektroden (1) angeordnet sind.
8. Ionengenerator nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (8) in gleichem Abstand voneinander wie die Plattenelektroden (1) und mit diesen auf Lücke angeordnet sind.
9. Ionengenerator nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger mit Isolationsmaterial bedeckt sind.