ГЕНЕРАТОР РАЗНОПОЛЯРНЫХ АЭРОИОНОВ

Изобретение относится к устройствам медицинской и бытовой техники, в частности к устройствам для получения аэроионов.
Обычно в аэроионизаторах в качестве коронирующих электродов для генерации аэроионов используются тонкие иглы с заостренным концом, соединенные с отрицательным полюсом заряжающего устройства. Вблизи заостренного конца иглы напряженность электрического поля должна быть достаточной для возникновения коронного разряда. Это достигается выбором потенциала, подаваемого на иглу от высоковольтного источника питания. Ионизированные молекулы одного знака с зарядом иглы отталкиваются иглой и образуют поток аэроионов. Ионы противоположного знака попадают на иглу и становятся электронейтральными.
В ионизаторе (патент РФ N2095097, по кл. 6 А61N 1/44, публ. 1997 г) генератор аэроионов выполнен в виде сетки, в узлах которой закреплены металлические шарики с отверстиями, в которых закреплены металлические иглы с максимально заостренными свободными концами. Иглы и шарики покрыты нитритом титана. На генератор отрицательных ионов подается от источников питания отрицательный потенциал величиной от 25 до 60 кВ.
Недостатком устройства является то, что иглы и особенно заостренные их части при подаваемой величине потенциала подвержены сильной электро-эррозии, что приводит к увеличению радиуса кривизны острия иглы. Интенсивность потока ионов, идущего от иглы все время уменьшается, что сокращает срок службы излучателей в виде игл. Покрытие игл нитритом титана приводит только к некоторому удлинению срока службы излучателей в виде игл, но сам процесс электроэррозии при выбранном рабочем потенциале не может быть устранен.
Устройство для генерации аэроионов (патент РФ №78430, по кл. 6 А61N 1/44, публ. 2008 г) содержит плоский электрод в форме вытянутого треугольника, в одной из вершин которого закреплен второй электрод в форме отрезка тонкой проволоки, частично выходящий за пределы вершины электрода и удерживаемый пружинящей накладкой, скрепленной с электродом, которая прижимает проволоку к электроду с возможностью выдвижения проволоки. Плоский электрод образует единое целое с основанием из того же плоского проводящего материала. Основание соединено с одним из полюсов высоковольтного источника питания. Электрод может принимать разные направления относительно основания в результате его изгиба.
В последнем устройстве устранены недостатки предыдущего устройства, достигнуто повышение концентрации аэроионов одного знака в окружающем пространстве и улучшение стабильности аэроионного потока при пониженном напряжении на коронирующем электроде. Интенсивность излучения потока аэроионов устройством в несколько раз превышает аналогичную интенсивность, создаваемую одним электродом в виде заостренной иглы.
Недостатком этого, как и предыдущего устройства, а также других подобных известных устройств является то, что они генерируют аэроионы только отрицательного знака. Однако в санитарных правилах и нормах (см. СанПиН 2.2.2.542-96) указаны минимально и максимально допустимые значения концентраций аэроионов обеих полярностей и коэффициента унипо-лярности, отклонения от которых могут привести к неблагоприятным последствиям для здоровья человека. Согласно обязательному приложению 6 указанных правил допустимые значения концентраций аэроионов воздуха производственных и общественных помещений должны соответствовать значениям, указанным в таблице, приведенной в СанПиН 2.2.2.542-96:
Число ионов в 1 см<sup>3</sup> воздуха (N<sup>+</sup>, N<sup>-</sup>)
N<sup>+</sup>
N<sup>-</sup>
Минимально необходимые
400
600
Оптимальные
1500-3000
3000-5000
Максимально допустимые
50000
50000
Из приведенной таблицы следует, что наиболее благоприятным для здоровья будет такое содержание аэроионов в воздухе, когда в нем присутствуют аэроионы обоих знаков с почти двукратным превышением концентрации отрицательных аэроионов.
Новые решения, реализованные в предлагаемом генераторе разнополяных аэроионов, устраняют недостатки рассмотренного выше устройства и приводят к образованию в воздухе концентраций аэроионов обоих знаков с требуемым превышением концентрации отрицательных аэроионов в соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96.
Основу генератора разнополярных аэроионов (рис.1) образуют четыре плоских металлических электрода. Два из них в форме вытянутого треугольника 1 и 2, в удаленной из вершин которых закреплены коронирующие электроды в форме отрезков тонкой проволоки 3 и 4, частично выходящие за пределы вершины электродов 1 и 2. Плоские электроды 1 и 2 закреплены с разных сторон на С-образном держателе 5 из диэлектрического материала таким образом, что их плоскости параллельны друг другу, а их вершины с коронирующими электродами 3 и 4 направлены в одну сторону и выступают за пределы С-образного держателя 5. Электроды 1 и 2 соединены с разными полюсами высоковольтного источника питания. Параллельно электродам 1 и 2 и между ними расположены экранирующие электроды 6 и 7 с закругленными краями, которые закреплены на держателе 5. Электроды 6 и 7 соединены с разными полюсами высоковольтного источника питания таким образом, что знаки потенциалов смежных пар электродов 1 и 7, а также 2 и 6 совпадают (рис.2). Связь электродов с источником высокого напряжения осуществляется с помощью проводников 8.
Техническим результатом изобретения является образование в воздухе концентраций аэроионов обоих знаков с требуемым превышением концентрации отрицательных аэроионов в соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержит два плоских электрода 1 и 2 в форме вытянутого треугольника, на одной из вершин которого расположены электроды 3 и 4 из тонкой проволоки, выходящей за пределы вершины электрода. Эти электроды направлены в одну сторону и подключены к разным полюсам высоковольтного источника регулируемого напряжения.
1
2
1
2
Коронные разряды, происходящие на концах электродов 3 и 4, приводят образованию раздельных токов аэроионов разных знаков. Превышение тока отрицательных аэроионов над током положительных ионов осуществляется за счет большей по модулю величины отрицательного потенциала -V, подаваемого на электрод 1 по сравнению с потенциалом V, подаваемым на электрод 2, т.е. |-V|>|V| (рис.2).
1
2
1
7
2
6
7
6
Чтобы аэроионные токи разных знаков не замыкались между электродами 1, 3 и 2,4, имеющими отрицательные - V и положительные V потенциалы соответственно, между этими электродами на одной линии с ними расположены два экранирующих электрода 6 и 7 в виде вытянутых прямоугольников с округленными краями, которые подключены к разным полюсам высоковольтного источника напряжения. Смежные электроды 1 и 7 имеют отрицательные потенциалов -V и -V соответственно, а смежные электроды 2 и 6 - положительные потенциалы V и V. При этом должно выполняться равенство |-V|=|V|. В этом случае электрод 7 экранирует электроды 1 и 3 от электродов 2, 4 и 6, а электрод 6 экранирует электроды 2 и 3 от электродов 1, 3 и 7. В результате чего токи положительных и отрицательных аэроионов не замыкаются между электродами 1, 3 и 2,4 и распространяются в окружающее воздушное пространство, наполняя его разнополярными аэроионами.