Устройство для перемещения воздуха с помощью электрического ионного ветра (его варианты)

 

Сущность: электрод короны выполнен в виде прямолинейного проволочнсгэ электродного элемента, протяженного едоль или параллельно оси указанного канала. Один конец электрода короны снабжен средством снижения напряженности электрического поля на этом конце до величины, меньшей величины напряженности электрического поля на брковой поверхности электродного элемента, 4 с. и 1 з :.. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 01 Т 23/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4356084/07 (22) 17.06.88 (86) РСТ/S Е 86/00548 от 02,12.86 (31) 8506067 — 1 (32) 20,12.85 (33) SW (46)15,02.93. Бал. N б (71) Астра Вент АБ (SW) (72) Вильмос Терек и Андрзей Лорет (SW) (73) Астра Вент АБ, Вильмос Терек и Андрзей Лорет (56) Патент США М 4380720, кл. 31511 1. 91,1983.

Европейский патент М 0029421,кл. Н 01

J 41/12, 1981.

„„Ы2 „„1796080 А3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИОННОГО ВЕТРА(ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Сущность: электрод короны вы":îëíåí в виде прямолинейного проволочно;-э электродного элемента, протяженного вдоль или параллельно оси указанного канала. Один конец электрода короны снабжен средством снижения напряженности электрического поля на этом- конце до величины, меньшей величины напряженности электрического поля на брковой пов,хности электродного элемента, 4 с. и 1 з ... ф-лы, 7 ил.

1796080

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для перемещения воздуха с помощью ионного ветра или коронного ветра.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На фиг. 1-4 представлены разновидности первого варианта данного изобретения, согласно которому электрод короны выполнен протяженным вдоль или параллельно оси воздушного канала, в частности на фиг.

1 показано данное устройство для перемещения воздуха, в котором конец электрода короны, обращенный к электроду-мишени снабжен телом для снижения напряженности электрического поля, а другой конец электрода короны закреплен в.держателе; на фиг. 2 — устройство; в котором оба конца электрода короны закреплены в держателях; на фиг. 3 — устройство, в котором один конец электрода короны окружен экранирующим элементом, а другой конец электрода короны закреплен в держателе; на фиг. 4— устройство, в котором только один конец электрода короны закреплен в держателе; на фиг, 5 показан второй вариант данного устройства, в котором электрод короны выполнен из нескольких прямолинейных электродных элементов, симметрично расположенных под углом к оси воздушного канала; на фиг. 6 — третий вариант данного устройства, в котором электрод короны выполнен в виде U-образного проволочного элемента; на фиг. 7 показан четвертый вариант данного устройства, в котором электрод короны выполнен в виде замкнутого кольца или петли без свободных концов.

Во всех вариантах изобретения устройство для перемещения воздуха с помощью электрического ионного ветра содержит воздушный канал 1 для перемещения воздуха, направление перемещения которого показано стрелкой 2, электрод короны 3, электрод-мишень 4, которые располагаются в канале 1.

Каждый электрод короны 3 и электродмишень 4 подсоединяется к соответствующей клемме источника напряжения постоянного тока 5. В иллюстрируемом на фиг, 1 варианте изобретения допускается, что канал 1 имеет трубчатую конструкцию с круглым или подобным же поперечным сечением, электрод-мишень 4 имеет форму цилиндра, которая соответствует форме канала 1 потока воздуха, причем в данном варианте электрод-мишень 4 располагается почти рядом со стенкой канала 1 потока воздуха или имеет форму электропроводящего покрытия, нанесенного непосредственно на внутреннюю поверхность упомянутой стенки, Электрод короны 3 в варианте устройства по фиг, 1 состоит в основном из прямолинейной проволоки из электропроводящего материала, причем эта проволока будет располагаться аксиально в самом канале 1 прохо>кдения потока воздуха, и лучше, чтобы она располагалась вдоль оси симметрии упомянутого канала, Направленный вверх по потоку конец проволокообразного электродного элемента закрепляется в держателе 6, который соответствующим образом (не показано) установлен в канале 1 прохождения потока воздуха, а направленный вниз по течению конец этого же электродного элемента ориентирован по направлению к электроду-мишени 4 и снабжен колбообразным или каплеобразным телом 7, которое может изготовляться из электропроводящего или электроизолирующего материала и которое имеет значительно больший диаметр, чем диаметр проволоки. Тело 7, которое ниже будем просто называть клеммным основанием, исключает возможность концентрации поля, а следовательно, и концентрации коронного разряда на том конце проволокообразного электродного элемента электрода короны 3, который обращен в сторону электрода-мишени 4, Фактически в данном случае образуется коронный разряд, который распространяется по всей периферийной поверхности электродного элемента желаемым образом, в центральной части площади поперечного сечения канала прохождения потока воздуха 1, чтобы устранить те недостатки, которые типичны для заостренных или иглообразных электродов короны, которые использовались до сих пор в подобных устройствах подачи воздуха.

На фиг, 2 показано устройство, в котором электрод короны 3 представлен проволокообразным электродным элементом, который хотя и расположен точно так, как и электрод короны устройства на фиг. 1, однако на этот раз оба конца коронного элемента прикреплены к соответствующим электродным держателям 6. Поскольку проволокообразный элемент электрода короны

3, показанного на фиг. 2 устройства не имеет свободных концов, т.е, оба его конца закреплены в держателях 6, то легко достигается эффективное устранение концентрации точкообразных коронных разрядов, а сам коронный разряд фактически происходит на всей периферийной поверхности электродного элемента электрода короны 3 желаемым образом, 1796080

B устройстве по фиг. 3 направленный вниз по потоку конец проволокообразного элемента электрода короны 3, обращенный в сторону электрод-мишени 4, окружен экранирующим элементом 8 в виде трубки или втулки, который осуществляет функцию экранирования конца проволочного элемента электрода короны 3 таким образом, чтобы не происходило концентрации поля и чтобы не возникало концентрированного коронного разряда. Экранирования конца проволочного электродного элемента можно также добиться с помощью экранирующих элементов, имеющих иную конфигурацию, а не только конфигурацию трубки.

Следует иметь в виду, что показанные на фиг. 1 и 3 электроды короны 3 могут иметь и другое расположение, причем в этом случае эффективность всего устройства остается по-прежнему высокой. Так, например, держатель 6 проволочного элемента электрода 3 можно расположить вниз по потоку, т.е. на максимально близком расстоянии от электрод-мишени 4, а конец проволочного элемента электрода 3, который снабжен клеммным телом 7 или экранирующим элементом 8, будет обращен вверх по потоку, т.е, в сторону от электрод-мишени 4, И тем не менее, как правило, на обращенном вверх по потоку свободном конце проволочного элемента электрода 3, т,е, на свободном конце, обращенным в сторону от электрода мишени 4, не образуются большие концентрации поля, а следовательно, в данном случае нет большого риска, что будет иметь место концентрированный коронный разряд. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением электроду короны 3 можно придать показанную на фиг, 4 форму, В этом последнем случае электрод короны 3 так>ке будет содержать проволокообразный электродный элемент, нижний конец которого, обращенный в сторону электрода мишени 4, закрепляется sдержателе 6,,тогда как свободный незакрепленный его конец будет обращен в сторону вверх по потоку, т.е. прочь от электрода мишени 4. В данном случае риск образования на этом свободном конце проволочного элемента электрода 3 концентрации точкообразного коронного разряда будет минимальным.

Вполне понятно, что в случае необходимости на обращенном вверх по потоку конце проволочного элемента электрода 3 можно будет выполнить клеммное тело большего диаметра по сравнению с диаметром самой электродной проволоки.

Показанный на фиг. 5 второй вариант электрода короны 3 содержит два или более

40 проволочных электродных элементов, которые одним своим концом крепятся к держагепе 6 и которые располагаются по периферийной поверхности воображаемого симметричного конуса, ось симметрии которого совпадает с осью канала 1 прохождения потока воздуха 1. Обращенные в сторону электрода-мишени 4 концы проволочных электродных элементов снабжены клеммными телами 7точно также, как и в показанном I на фиг.1 варианте,что будет исключать вероятность образования на концах проволочных электродов 3 концентрированных коронных разрядов. Верхний угол воображаемого конуса, вокруг периферийной поверхности которого располагаются проволочные электроды 3, может изменяться и в экстремальном случае он может достигать 180 максимально. чтобы проволочные электроды 3 находились в одной и той же плоскости под прямыми углами относительно продольной оси канала прохождения потока воздуха 1.

Возможно отказаться от образования клеммных тел 7 без какого-либо риска, что на концах проволочных элементов электрода 3 будут происходить концентрированные точкообразные коронные разряды. если незакрепленные концы элементов электрода 3 ориентировать навстречу потоку 2 воздуха.

Электрод короны 3 может иметь различные формы. Единственным важным признаком этого электрода 3 является то, что он содержит один или более проволочных электродных элементов, располо>кенных внутри цейтральной части поперечного сечения канала 1 прохождения потока воздуха и что эти электродные элементы имеют проекцию на плоскость перпендикулярную продольной оси канала 1 для прохождения потока воздуха, длина которой будет значительно меньше поперечного размера канала 1 для прохождения потока воздуха, а лучше чтобы длина этой проекции была на 257 меньше поперечного размера упомянутого канала 1, Отличительным признаком этого электрода

3 является также то, что проволочные электродные элементы не имеют концов, на которых напряженность электрического поля превышает напряженность поля на периферийной поверхности соответствующих электродных элементов, чтобы можно было избежать образования точкообразных концентраций коронного разряда на этих концах электродного элемента и ограничить коронный разряд периферийными поверхностями электродных элементов.

На фиг. 6 схематически показан еще один вариант настоящего изобретения. В этом варианте электрод короны 3 представ1796080 лен U-образным тонким проволочным электродным элементом, который крепится к дер>кателю 6 таким образом, чтобы оба конца проволочного электродного элемента оставались незакрепленными, причем оба конца направлены навстречу потоку 2 воздуха и в противоположную сторону от электрод-мишени 4. В случае необходимости эти свободные концы проволочного электродного элемента можно снабдить клеммными телами уже упомя нутым вы ше способом.

На фиг. 7 показан еще один вариант настоящего изобретения. В этом варианте электрод короны 3 представлен проволочным электродным элементом, который выполнен в форме кольца или петли и который крепится к держателю 6. Поскольку оба конца этого проволочного электрода 3 показанного на фиг. 7 варианта удерживаются в закрепленном в держателе 6 состоянии, то и не может происходить никаких концентрированных или точкообразных коронных раз.рядов. Кольцеобразный или петлеобразный электродный элемент можно будет также ориентировать в плоскости, простирающейся перпендикулярно продольной оси канала

1 прохождения потока воздуха, Суть изобретения была описана выше с указанием на то, что канал 1 для перемещения воздуха имеет круглое поперечное сечение или поперечно: сечение идентичной конфигурации, Однако, настоящее изобретение относится также к устройствам для перемещения воздуха, содержащим канал 1

Формула изобретения

1, Устройство для перемещения воздуха с помощью электрического ионного ветра, содержащее по крайней мере один электрод короны, установленный в воздушном канале или вблизи оси симметрии канала, по крайней мере один воздухапроницаемый электрод-мишень, установленный в указанном канале с осевым сдвигом по отношению к электроду короны в направлении желательного перемещения воздуха, и источник постоянного тока. первая клемма которого подключена к электроду короны, а вторая клемма подключена к электроду мишени, причем конфигурация электрода короны и величина напряжения источника тока выбраны из условия генерирования на электроде короны коронного разряда, который создает ионы воздуха, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения эффективности, электрод короны выполнен в виде пря5

35 для перемещения воздуха удлиненного прямоугольного или шлицеобразного поперечного сечения, в котором большое количество выполненных по настоящему изобретению электродов короны располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга в плоскости симметрии канала подачи потока воздуха, который имеет продольную ось удлиненного прямоугольного поперечного сечения канала прохождения потока воздуха, Каждый такой электрод короны предназначен для образования ионов воздуха в соответствующей части всего канала прохождения потока воздуха, По настоящему изобретению проволочные электродные элементы электрода короны 3 рекомендуется изготавливать из материала или покрывать материалом, который будет стойким к ультрафиолетовому излучению и озону. Электродный элемент, например, может содержать покрытые никелем углеродоволокнистые проволоки.

Приведенное выше детальное описание устройства для перемещения воздуха относится к конфигурации электрода короны. Канал 1 имеет физические стенки, окружающие электроды. Более того, вверх по потоку от электрода короны 3 располагается соответствующий экран (не показан), чтобы исключить вероятность прохождения потока ионов вверх по потоку от электрода короны, Устройство можно также снабдить (с целью повышения его эффективности) электродом возбуждения. молинейного проволочного электродного элемента, протяженного вдоль или параллельно оси указанного канала, по крайней мере один конец которого, обращенный к электроду-мишени, снабжен средством снижения напряженности электрического поля на этом конце до величины, меньшей величины напря>кенности электрического поля на боковой поверхности электродного элемента, для исключения возникновения коронного разряда на конце электродного элемента и для ограничения места возникновения коронного разряда боковой поверхностью электродного элемента.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что указанное средство выполнено в виде закрепленного на соответствующем конце электрода держателя или тела, поперечные размеры которых выбраны большими диаметра электродного элемента, или в виде окружающего соответствующий конец

179б080

10 электродного элемента экранирующего элемента, 3, Устройство для перемещения воздуха с помощью электрического ионного ветра, содержащее по крайней мере один электрод короны, установленный в воздушном канале или вблизи оси симметрии канала, по крайней мере один воздухопроницаемый электрод-мишень, установленный в указанном канале с осевым сдвигом по отношению к электроду короны в направлении желательного перемещения воздуха, и источник постоянного тока, первая клемма которого подключена к электроду короны, а вторая клемма которого подключена к электродумишени, причем конфигурация электрода короны и величина напряжения источника тока выбраны из условия генерирования на электроде короны коронного разряда, который создает ионы воздуха, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью повышения эффективности, электрод короны выполнен в виде нескольких прямолинейных проволочных электродных элементов, одни из концов которых прикреплены к общему держателю, расположенному на или вблизи оси симметрии канала. а на других свободных концах которых, обращенных к электроду-мишени, закреплены тела, поперечные размеры которых превышают диаметр электродных элементов, причем электродные элементы расположены симметрично оси канала, на которой расположен держатель, под равными углами к продольной оси канала, на которой расположен держатель так, что протяженность электродных элементов в направлении, перпендикулярном оси симметрии канала, меньше поперечного размера или диаметра канала.

4. Устройство для перемещения воздуха с помощью электрического ионного ветра, содержащее по крайней мере один электрод короны, установленный в воздушном канале или вблизи оси симметрии канала, по. крайней мере один воздухопроницаемый электрод-мишень, установленный в указанном канале с осевым сдвигом по отношению к электроду короны в направлении желательного перемещения воздуха, и источник постоянного тока, первая клемма которого подключена к электроду короны, а вторая клемма которого подключена к электродмишени, причем конфигурация электрода короны и величина напряжения источника тока выбраны из условия генерирования на электроде короны коронного разряда, который создает ионы воздуха, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности, электрод короны выполнен в виде

U-образного проволочного электродного элемента, который закреплен в средней части на держателе, расположенном на оси симметрии канала или вблизи этой оси, причем ветви электродного элемента расходятся симметрично продольной оси канала, на которой расположен указанный держатель, в направлении, противоположном расположению электрод-мишени так, что протяженность электродного элемента в направлении, перпендикулярном укаэанной оси, меньшем поперечного размера или диаметра воздушного канала, 5. Устройство для перемещения воздуха с помощью электрического ионного ветра, содержащее по крайней мере один воздухопроницаемый электрод-мишень, установленный в указанном канале с осевым сдвигом по отношению к электроду короны в направлении желательного перемещения воздуха, и источник постоянного тока, первая клемма которого подключена к электроду короны, а вторая клемма подключена к электроду-мишени, причем конфигурация электрода короны и величина напряжения источника тока выбраны из условия генерирования на электроде короны коронного разряда, который создает ионы воздуха, о тл и ча ющееся тем,что,сцелью повыше- ния эффективности, электрод короны выполнен в виде проволочного электродного элемента в форме замкнутого кольца или петли без свободных концов, расположенного в продольной плоскости сечения воздушного канала симметрично оси симметрии канала или симметрично проходящей вблизи нее продольной оси канала, и имеет протяженность, измеренную в на/ правлении, перпендикулярном продольной оси канала, меньшую поперечного размера или диаметра канала.

1796080

1796080

Редактор

Заказ 447 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр«ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель E.Óøàêoaà

Техред M.Ìoðãåí Tàë

Корректор И.Шулла