用于使空氣加載有負(fù)離子的電離裝置及其運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使例如車輛的車內(nèi)空氣之類的空氣加載有負(fù)離子的電離裝置，該電離裝置包括發(fā)射器和高壓源，借助該發(fā)射器使電子在非均勻電場(chǎng)內(nèi)可較強(qiáng)地加速以使得電子發(fā)射并且電離環(huán)境空氣的氣體分子，該發(fā)射器連接到高壓源，并且借助于高壓源能產(chǎn)生為在非均勻電場(chǎng)內(nèi)加速電子所需的高壓，并且本發(fā)明還涉及一種運(yùn)行這種電離裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE 10 2010 056 051 Al已知一種具有發(fā)射器和電子盒的相應(yīng)的電離裝置。在這種已知的電離裝置中，發(fā)射器借助構(gòu)造成連接線路的接頭連接到電子盒并且在空間上與電子盒分開(kāi)。因此，在與電子盒分開(kāi)的發(fā)射器和電子盒之間有時(shí)設(shè)有插塞連接器。
[0003]當(dāng)位于發(fā)射器和電子盒之間的該插塞連接器未正確地插入彼此內(nèi)或者隨著時(shí)間推移而松脫時(shí)，這并不引人注目。此外，還無(wú)法確定發(fā)射器是否受損或者受損程度如何或者是否按規(guī)定起作用。這種確定僅可借助昂貴的離子測(cè)量來(lái)得出，并且必須在加載有負(fù)離子的空間內(nèi)實(shí)施這種離子測(cè)量。
[0004]此外，當(dāng)離子的產(chǎn)生與不同的、在運(yùn)行這種電離裝置時(shí)出現(xiàn)的環(huán)境條件有關(guān)、例如與空氣溫度、空氣濕度、但也與將加載有負(fù)離子的空氣的顆粒負(fù)荷有關(guān)時(shí)，在運(yùn)行這種電離裝置以使空氣加載有負(fù)離子時(shí)存在不可預(yù)計(jì)性。在此情況下，存在多種變化的和復(fù)雜的相關(guān)性，在運(yùn)行這種電離裝置時(shí)很難考慮到這些相關(guān)性。由此，已知的這種電離裝置以在發(fā)射器處的固定調(diào)好的或者預(yù)先給定的高壓來(lái)工作。固定的、預(yù)先給定的高壓的值在此通常選擇成在發(fā)射器的所有可設(shè)想的環(huán)境條件下可靠地產(chǎn)生負(fù)離子。通過(guò)測(cè)量已表明，在明顯超過(guò)對(duì)于產(chǎn)生負(fù)離子來(lái)說(shuō)所需的這種高壓水平時(shí)，借助這種電離裝置還產(chǎn)生臭氧作為不期望的副產(chǎn)品，其中，臭氧的產(chǎn)生率隨著發(fā)射器處的增大的高壓水平而明顯上升。發(fā)射器處明顯高于產(chǎn)生負(fù)離子所需的電壓水平的電壓水平因此是不利的，并且還由于隨之產(chǎn)生的臭氧量而是有損健康的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]從上面描述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)首先是進(jìn)一步改善用于使例如車輛的車內(nèi)空氣之類的空氣加載有負(fù)離子的電離裝置，以使得能以盡可能小的技術(shù)構(gòu)造上的耗費(fèi)來(lái)可靠地確定電離裝置的發(fā)射器是否按規(guī)定起作用。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)如下方式來(lái)解決:電離裝置具有測(cè)量裝置，借助該測(cè)量裝置可測(cè)量發(fā)射器與高壓源之間的連接中的電流。
[0007]測(cè)量裝置可布置在發(fā)射器與高壓源之間的任意位置處。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的電離裝置的有利的實(shí)施方式中將高壓源構(gòu)造成電子盒，發(fā)射器借助構(gòu)造成接頭的連接件連接到該高壓源。然后，有利地將測(cè)量裝置集成到該電子盒內(nèi)，這是因?yàn)橛纱丝蓽p少測(cè)量裝置與控制電子裝置之間的連接耗費(fèi)。
[0009]通過(guò)該測(cè)量裝置基本上可測(cè)量由從發(fā)射器的一個(gè)電極流出并且流入發(fā)射器的另一電極中的電子所引起的電流。借助根據(jù)本發(fā)明所設(shè)的測(cè)量裝置，因此可容易地確定在發(fā)射器的電極之間是否形成了等離子體。等離子體的存在是發(fā)射器起作用的明確特征。對(duì)此，無(wú)須附加的連接線路或類似物。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行具有高壓源和發(fā)射器的電離裝置的方法，由此測(cè)量高壓源與發(fā)射器之間的電流，其中，使發(fā)射器的各電極之間的電壓差或電勢(shì)差升高，直至在各電極之間形成導(dǎo)電的等離子連接。
[0010]為了確保測(cè)量裝置按規(guī)定起作用，包括電子盒側(cè)構(gòu)件在內(nèi)的電子盒被適宜地構(gòu)造成:當(dāng)電子盒與發(fā)射器之間不存在按規(guī)定的連接時(shí)，電子不在電子盒的任何位置處流出，從而在此情況下借助測(cè)量裝置測(cè)不到電流。這可例如通過(guò)足夠的隔離距離和/或避免導(dǎo)體和觸頭處的尖銳邊緣來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的電離裝置或根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行該電離裝置的方法中需要考慮的一個(gè)重要方面是，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明所設(shè)的電流測(cè)量可確定電子在發(fā)射器處是否流出以及是否產(chǎn)生離子。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中例如測(cè)量這種發(fā)射器的離子產(chǎn)生速率，該速率為每立方厘米1200萬(wàn)個(gè)離子X(jué)每秒鐘500立方厘米并且由此每秒鐘約60億個(gè)離子。因此，根據(jù)這些流出的電子所預(yù)計(jì)的電流在InA的量級(jí)上，其中，在此假設(shè)每個(gè)離子帶負(fù)電荷。以合理的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)耗費(fèi)不能測(cè)出如此小的電流。所述電離裝置的發(fā)射器由兩個(gè)電極構(gòu)成。相對(duì)于第二電極具有負(fù)電勢(shì)的第一電極在此用于產(chǎn)生負(fù)離子。相對(duì)于此第一電極，第二電極設(shè)置成反電極，該反電極與第一電極相比具有更正的電勢(shì)。這種反電極對(duì)于發(fā)射器的穩(wěn)定的離子產(chǎn)生是適宜且有利的，這是因?yàn)樵陔姌O之間形成對(duì)于均勻和受控的離子產(chǎn)生而言所需的強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)現(xiàn)在發(fā)射器的兩個(gè)電極之間的電壓足夠大時(shí)，在這兩個(gè)電極之間形成導(dǎo)電的等離子體。大于I μΑ的電流可流過(guò)該等離子連接?？捎孟鄬?duì)來(lái)說(shuō)較小的技術(shù)構(gòu)造以及由此經(jīng)濟(jì)上的耗費(fèi)來(lái)測(cè)量處于該量級(jí)的電流。該電流的強(qiáng)度在其它恒定的環(huán)境條件下與施加的電壓有關(guān)。借助根據(jù)本發(fā)明所設(shè)的測(cè)量裝置基本上獲取流經(jīng)發(fā)射器的兩個(gè)電極之間的等離子連接的電流。在所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量中已顯示出:一旦發(fā)射器的兩個(gè)電極之間的等離子連接形成，則電子在環(huán)境區(qū)域內(nèi)散布并且在那里用于形成致力于電離裝置的運(yùn)行的帶負(fù)電荷的尚子。
[0012]根據(jù)有利的實(shí)施方式，本發(fā)明的電離裝置具有調(diào)節(jié)裝置，借助該調(diào)節(jié)裝置，發(fā)射器的兩個(gè)電極之間的高壓可調(diào)節(jié)成使得在發(fā)射器的電極之間形成導(dǎo)電的等離子連接。借助測(cè)量裝置可獲悉何時(shí)在發(fā)射器的兩個(gè)電極之間形成導(dǎo)電的等離子連接。此后，在電極之間不再需要或者設(shè)有電壓的進(jìn)一步升高。與如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些電離裝置相比，臭氧的形成明顯減少，由此隨之產(chǎn)生積極的有利于健康的效果。
[0013]當(dāng)電極之間的電壓在兩個(gè)電極之間出現(xiàn)導(dǎo)電的等離子連接之后降低到正好保持在第一和第二電極之間形成導(dǎo)電的等離子連接的水平時(shí)，可以進(jìn)一步減少根據(jù)本發(fā)明的電離裝置的不期望的臭氧形成。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的電離裝置的有利的進(jìn)一步構(gòu)型，測(cè)量裝置總體布置在或者構(gòu)造在高壓源或電子盒處或高壓源或電子盒內(nèi)和/或連接件或接頭的高壓源側(cè)或電子盒側(cè)的端部段處。
[0015]有利地，診斷單元可屬于根據(jù)本發(fā)明的電離裝置，借助該診斷單元，可以按照在測(cè)量裝置處獲取的測(cè)量值來(lái)診斷和顯示出電子盒與發(fā)射器之間的錯(cuò)誤連接。
[0016]不僅診斷單元而且測(cè)量裝置均適宜地布置在電子盒處或電子盒內(nèi)或者電子盒側(cè)的接頭部件處，因?yàn)樵诎l(fā)射器處不需要附加的構(gòu)件，例如控制電阻或短路電橋或類似物。
[0017]測(cè)量裝置可分配到用于將正電壓饋送到發(fā)射器的線路分支和/或用于將負(fù)電壓饋送到發(fā)射器的線路分支。
[0018]適宜地，借助根據(jù)本發(fā)明的電離裝置的測(cè)量裝置，例如可通過(guò)分析I/U(電流/電壓)一特性曲線來(lái)獲取對(duì)于電離裝置的運(yùn)行而言不合適的運(yùn)行狀態(tài)、例如在發(fā)射器處存在濕氣或水，其中，借助根據(jù)本發(fā)明的電離裝置的調(diào)節(jié)裝置可對(duì)這種不合適的運(yùn)行狀態(tài)作出響應(yīng)。
[0019]此外，有利的是，借助測(cè)量裝置可識(shí)別出發(fā)射器的電極之間的飛弧，并且借助電離裝置的調(diào)節(jié)裝置可減小發(fā)射器的各電極之間的電壓差。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面，參見(jiàn)附圖根據(jù)實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0021]附圖示出:
[0022]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于使空氣加載有負(fù)離子的電離裝置的第一實(shí)施方式；
[0023]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電離裝置的第二實(shí)施方式；
[0024]圖3示出典型的發(fā)射器電流一特性曲線；以及
[0025]圖4示出用于布置根據(jù)本發(fā)明的電離裝置的測(cè)量裝置的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]根據(jù)本發(fā)明的電離裝置I的在圖1中所示的實(shí)施方式用于使設(shè)置在內(nèi)部空間中或者存在于內(nèi)部空間中的空氣加載有負(fù)離子。這種電離裝置I特別是可用于車輛的車內(nèi)空間中，因?yàn)樵谲噧?nèi)所謂的技術(shù)表面的比例非常大，這些技術(shù)表面導(dǎo)致空氣中負(fù)離子含量減少。
[0027]電離模塊或者發(fā)射器2屬于電離裝置I的在圖1中所示的實(shí)施方式，該電離模塊或者發(fā)射器在所示實(shí)施例中構(gòu)造成具有針狀電極的發(fā)射器。
[0028]在本發(fā)明的電離裝置I的發(fā)射器2的情況下，利用電暈放電或針尖放電的原理。在此，電子在極不均勻的電場(chǎng)中被較強(qiáng)地加速，以使得電子電離在環(huán)境空氣中存在的氣體分子。直流電壓用于在發(fā)射器2處產(chǎn)生電場(chǎng)。
[0029]第一電極或者針狀電極屬于發(fā)射器2，其中在圍繞針狀電極的區(qū)域內(nèi)設(shè)置第二電極或者反電極。該反電極連接到與針狀電極處的電勢(shì)相比顯著更正(positiver)的電勢(shì)。
[0030]為了提供用于在發(fā)射器2處產(chǎn)生電場(chǎng)所需的電能，高壓發(fā)生單元3屬于電離裝置1該高壓發(fā)生單元可例如以具有蓋子的電子盒3的形式存在。
[0031]電離裝置I的電子盒3在空間上、在所示實(shí)施例中與電離裝置I的發(fā)射器2偏移開(kāi)且間隔開(kāi)地設(shè)置。
[0032]為了使發(fā)射器2與電子盒3連接或?yàn)榱藢l(fā)射器2連接到電子盒3，在電離裝置I的在圖1中所示的實(shí)施方式中設(shè)置有構(gòu)造為高壓電纜4的連接線路4。由于發(fā)射器2借助高壓電纜4連接到電離裝置I的電子盒3，所以發(fā)射器2可在緊鄰空氣出口的較小結(jié)構(gòu)空間內(nèi)朝車輛的內(nèi)部空間定位。電子盒3可安置或固定在較少暴露的合適的且不關(guān)鍵的地方。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的電離裝置I的在圖2中所示的實(shí)施方式與之前圖1中所示的實(shí)施方式不同之處在于:電子盒3經(jīng)由兩根高壓電纜5、6與電離裝置I的兩個(gè)發(fā)射器7、8相連接。由此，例如在車輛應(yīng)用中可使兩個(gè)分開(kāi)的空氣出口分別裝有發(fā)射器7或8，這些空氣出口向車內(nèi)空間供給室內(nèi)空氣。因此，例如向車中的駕駛員和副駕駛員分開(kāi)地供給富含負(fù)離子的空氣。
[0034]在圖1和2中所示的實(shí)施方式中，電離裝置I的電子盒3借助固定凸片9在車內(nèi)的任意位置處安置于其安裝部位。電子盒3的安裝部位和發(fā)射器2或兩個(gè)發(fā)射器7、8之間的距離可相對(duì)較大。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的電離裝置I的發(fā)射器2或兩個(gè)發(fā)射器7、8能以簡(jiǎn)單的方式借助卡口接頭10固定到各個(gè)安裝地點(diǎn)或使用地點(diǎn)?？诮宇^10在此設(shè)置有密封環(huán)，一旦發(fā)射器2或發(fā)射器7、8借助于卡口接頭10固定到它們的使用地點(diǎn)，該密封環(huán)就起到密封作用。
[0036]包括至發(fā)射器2或發(fā)射器7、8的一個(gè)或多個(gè)連接的電子盒3被構(gòu)造成對(duì)于發(fā)射器2或發(fā)射器7、8未連接的情況來(lái)說(shuō)電子不在電子盒3的任何位置處流出。這可例如通過(guò)足夠的隔離距離和/或避免導(dǎo)體和觸頭處的尖銳邊緣來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0037]發(fā)射器2或發(fā)射