ионизатор воздушной среды

Формула изобретения

Ионизатор воздушной среды, содержащий диэлектрическое кольцо с каналом для прохода ионизируемой смеси, расположенные в канале пластинчатый положительный и нитевой отрицательный электроды, пластины и нити которых чередуются между собой, и источник питания, к соответствующим полюсам которого подключены положительный и отрицательный электроды, отличающийся тем, что отрицательный электрод выполнен в виде металлических нитей с размещенными на них токопроводящими элементами типа колючей проволоки, шипы которой направлены в сторону пластин положительного электрода, и дополнительных изолированных пластин, при этом пластины положительного электрода размещены между дополнительными пластинами отрицательного электрода, а высота первых превышает высоту последних на величину не менее расстояния, равного расстоянию между нитями отрицательного электрода и пластинами положительного.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к конструкции ионизатора смеси (газов, воздуха) для создания освежающего микроклимата в салонах транспортных средств, в помещениях, для обработки топливовоздушной смеси в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания.

Известно устройство, аэроионизатор, содержащее отключающий, в виде металлического слоя на крышке корпуса, электрод и ионизационный зубчатый электрод и обеспечивающее увеличение концентрации аэроионов, что повышает эффективность устройства [1. A.c. N 993949, М. кл. A 61 L 9/00, Б.И. N 5, 83]

Известно устройство, содержащее установленные в проточном канале кольцевые электроды, один из которых имеет игольчатые токопроводящие выступы, а другой выполнен подвижным [2. A.c. 1341366, M. кл. F 02 M 27/04, опубл. Б.И. N 36, 87] Устройство позволяет интенсифицировать обработку воздуха, снизить рабочее напряжение источника тока и обеспечить равномерность распределения озона в воздухе.

Недостатком вышеописанных устройств, использующих коронный разряд, является возможность образования дуги, нагрев игольчатых электродов и их быстрый износ.

Наиболее выгодным в этом отношении является ионизатор воздуха для двигателя внутреннего сгорания, у которого электроды имеют вид цилиндрических поверхностей, а один из электродов снабжен диэлектрическим покрытием [3. A. c. 1590607, М. кл. F 02 M 27/04, опубл. Б.И. N 33, 90] Однако, в этом устройстве не используются концентраторы для повышения напряженности и, как следствие, устройство не реализует другие способы повышения эффективности ионизации. Устройство не позволяет увеличивать напряженность поля за счет уменьшения расстояния между электродами.

Известно устройство [4. А.с. 1373849, М. кл. F 02 M 27/04, Опубл. Б.И. N 6, 88] включающее диэлектрическое кольцо, имеющее проходной канал для смеси и расположенные в последнем положительный и отрицательный электроды, подключенные соответственно к полюсам источника напряжения. Отрицательный электрод выполнен в виде металлических нитей, соединенных полукольцом, между нитями находятся пластинчатые положительные электроды, покрытые диэлектриком и также соединенные полукольцом.

Однако, описанное устройство недостаточно эффективно, так как ограничена напряженность поля расстоянием между пластинами.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет увлечения напряженности поля.

Поставленная задача решается тем, что в ионизаторе воздушной среды, содержащем диэлектрическое кольцо с каналом для прохода ионизируемой смеси, расположенные в канале пластинчатый положительный и нитевой отрицательный электроды, пластины и нити которых чередуются между собой, и источник питания, к соответствующим полюсам которого подключены положительный и отрицательный электроды, согласно изобретению, отрицательный электрод выполнен в виде металлических нитей с размещенными на них токопроводящими элементами типа "колючей проволоки", шипы которой направлены в сторону пластин положительного электрода, и дополнительных изолированных пластин, при этом пластины положительного электрода размещены между дополнительными пластинами отрицательного электрода, а высота первых превышает высоту последних на величину не менее расстояния, равного расстоянию между нитями отрицательного электрода и пластинами положительного.

Эффективность ионизации обусловлена дополнительном зарядом на положительном электроде, вызванным установлением с двух его сторон пластин отрицательного электрода, который увеличивает заряд металлических нитей. При этом напряженность поля между положительным электродом и нитями отрицательного электрода увеличивается в десятки раз за счет того, что плотность заряда на пластинах положительного электрода значительно определяется пластинами отрицательного электрода, которые находятся на малом расстоянии от первого. Чем меньше это расстояние, тем больше плотность заряда на пластинах положительного электрода и соответственно выше напряженность поля рассеяния.

Кроме того разряду способствуют концентраторы элементы из нитей типа "колючей проволоки", расположенные на металлических нитях и шипы которых направлены в сторону пластин электродов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид ионизатора газовоздушной смеси; на фиг.2 то же, разрез по А-А.

Ионизатор содержит диэлектрическое кольцо 1, имеющее проходной канал 2 для смеси, и расположенные в канале положительный и отрицательный электроды, подключенные соответственно к положительному и отрицательному полюсам 3 и 4 источника напряжения 5. Отрицательный электрод выполнен в виде металлических нитей 6 с намоткой элементов типа "колючей проволоки", равноудаленных одна от другой и электрически соединенных между собой при помощи полукольца 7. Положительный электрод выполнен в виде металлических пластин 8, имеющих на наружной поверхности слой 9 диэлектрика и расположенных параллельно металлическим нитям и оси проходного канала 2. Каждая пластина 8 положительного электрода одинаково удалена на расстояние от двух смежных металлических нитей 6, а все пластины электрически соединены между собой полукольцом 10.

С пластинами 8 положительного электрода непосредственно с двух сторон примыкают пластины дополнительного положительного электрода 11, покрытые диэлектриком 12, изолирующим их от электрода 8. Электрод 11 подключен к отрицательному полюсу 4 источника напряжения 5.

Кромки пластин 8 положительного электрода со стороны металлических нитей 6 выступают от кромок пластин отрицательного электрода 11 на расстояние, равное или большее, чем расстояние между пластинами 8 и металлическими нитями 6.

На металлических нитях 6 имеется намотка в виде "колючей проволоки" с шипами 13, направленными в сторону пластин положительного электрода 8. Источник 5 имеет высокоомный резистор 14.

Устройство работает следующим образом. Смесь проходит через канал 2 диэлектрического кольца 1, одновременно заряжается конденсатор, образованный пластинами электродов 8 и 11. Между кромками электродов 8 и 11, смещенными на расстояние, образуется дополнительное электростатическое поле, обусловленное краевым эффектом. На кромке пластин положительного электрода 8 накапливается заряд, обусловленный пластинами отрицательного электрода 11.

На пластинах положительного электрода 8 накапливается также заряд, обусловленный металлическими нитями отрицательного электрода 6, на которых накапливается противоположного знака заряд, и между пластинами 8 и нитями 6 образуется электрическое поле и происходит коронирующий разряд, которому способствуют концентраторы заряда в виде шипов 13 "колючей проволоки". Вследствие этого напряженность поля между пластинами положительного электрода 8 и нитями отрицательного электрода 6 увеличивается в десятки раз, что повышает эффективность ионизации пропускаемой по каналу 2 смеси.

Промышленная применимость:

Изобретение с успехом может быть использовано в машиностроительной и автомобильной промышленности для ионизации смеси в двигателях внутреннего сгорания, а также в здравоохранении для профилактики и лечения легочных больных, в сельском хозяйстве для теплиц и хранения овощей в хранилищах, в пищевой промышленности для хранения продуктов, в бытовых помещениях для освежения воздуха.

Применение ионизатора предлагаемой конструкции целесообразно прежде всего там, где осуществляется ионизация газов и смесей.