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EP0139868A1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Überschusses von negativen Ionen in geschlossenen Räumen bzw. einem Luftstrom - Google Patents

Vorrichtung zur Erzeugung eines Überschusses von negativen Ionen in geschlossenen Räumen bzw. einem Luftstrom Download PDF

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Publication number
EP0139868A1
EP0139868A1 EP84108402A EP84108402A EP0139868A1 EP 0139868 A1 EP0139868 A1 EP 0139868A1 EP 84108402 A EP84108402 A EP 84108402A EP 84108402 A EP84108402 A EP 84108402A EP 0139868 A1 EP0139868 A1 EP 0139868A1
Authority
EP
European Patent Office
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approximately
electrically
insulating
electrically highly
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Withdrawn
Application number
EP84108402A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Furchner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gesellschaft fur Ionentechnik Mbh
Original Assignee
Gesellschaft fur Ionentechnik Mbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Gesellschaft fur Ionentechnik Mbh filed Critical Gesellschaft fur Ionentechnik Mbh
Publication of EP0139868A1 publication Critical patent/EP0139868A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the invention relates to a device for generating an excess of negative ions in closed rooms or in an air stream.
  • An excess of negative ions has many advantages.
  • the small ions generated are immediately deposited in the air on dust, odor molecules, water vapor and other charged particles, form clusters and aerosols and precipitate out of the air. They also attach to bacteria and viruses as well as all types of germs and thereby develop a germicidal effect.
  • the production of a constant excess of negative ions can reduce the air germ content by 60 to 85%.
  • Such devices for generating negative ions are known. They are arranged on the ceilings, for example to generate as much ions as possible over a large area. Ionization tips are also used, which are located in the devices. With such ionization tips, the electrostatic field is greatest near the tip and then slowly degrades. The room is filled very unevenly with negative ions. It is also not possible, or to participate desired ion counts per cubic centimeter sen to different easily as-large rooms p. It can be seen, for example, that at a distance of 50 cm from an ionization tip there are 220,000 ions per ccm, at 100 cm there are only 120,000 ions per ccm and at a distance of 150 cm there are only 35,000 ions per ccm.
  • the object of the invention is to provide a room with the most uniform possible density of ions.
  • the facilities should be cheap and easy to manufacture, modularly expandable and work very reliably.
  • the solution to the problem according to the invention is that in a convection shaft penetrated by the air flow in the air flow direction and at negative high voltage ionization peaks are arranged and the convection shaft has an electrically highly insulating coating on the inside and an electrically highly conductive coating on the outside.
  • This measure breaks a completely new path. If you want to avoid electrical flashovers from ionization peaks, then a high electrical resistance must be present in the vicinity of these peaks so that an "electron wind" is formed. However, this measure is not enough, because measures or devices on the outer wall must be designed so that the outer wall has a higher conductivity than the inside, so that the charge flows off, because only if it is high charge difference between the U-profile and the ionization band, ion generation is possible. The effectiveness of this ion rail depends on the electron wind, which is why the back of the special version is perforated.
  • the device 1 is formed by the generator and the U-shaped rail. If an air flow 2 is directed through the U-profile 14 of this rail in the direction of the arrow, then an air flow is present in the convection shaft 3 formed in this way, which enters the bores 22 at the bottom and leaves this U-profile at the top through the grid openings 17.
  • the ionization tips 4 are parallel to this air flow. They are due to negative high voltage 5, which can be approximately 6000 to 10000 volts.
  • a highly insulating layer 6 is present within this U profile in order to prevent arcing from the ionization tips.
  • the U-profile is provided with an electrically highly conductive layer 7 in order to allow the charge to flow away or to produce a correspondingly high charge difference between the U-profile and the ionization band.
  • the web 8 of the convection shaft 3 can be closed if an air flow is generated by ventilation, or, as in the exemplary embodiment, can be provided with holes 22 which are arranged at a distance 23 from one another.
  • the open side 9 of the convection shaft 3, which in the exemplary embodiment is formed by a U-profile 14, is covered by electrically highly insulating grids 10. To avoid deflection of the ion current, the ion band rail must be covered with a non-conductive grid that does not restrict the air flow.
  • a band 11 is In the exemplary embodiment consisting of copper, between 12 and 13 A bschlußdeckeln clamped by means of clamping jaws 15 °.
  • the ionization tips 4 are fastened by well-conducting welding, the free length 19 of which, as shown in FIG. 4, projects beyond the band so that a corresponding ionization tip is formed.
  • the negative direct voltage for example in the middle, is then fed to the strip and thus to the ion tips via extra sockets 16, whereby these sockets can simultaneously serve both mechanically and electrically by appropriately inserting rods to connect the rails to one another.
  • a counter pole 18 is attached, which is then connected to the positive pole of the high-voltage source that generates direct current.
  • the spacing 20 of the tips is selected such that an ion current which is as uniform as possible emerges from the grid openings in accordance with the applied voltage.
  • the height 21 of the band is chosen so that a sufficient mechanical attachment of the ionization tips is possible and sufficient stability is achieved when bracing.
  • Figure 6 shows an embodiment of such a voltage source.
  • the voltage of the control knob 24 is adjustable.
  • the field of application of the invention includes all possibilities for securely and economically attaching ionization tips in a convection channel, this convection channel also serving to generate an electron wind in addition to generating an air flow.

Landscapes

  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

In einem vom Luftstrom durchsetzten Konvektionsschacht (3) sind in Luftströmungsrichtung (2) weisende, an negativer Hochspannung liegende lonisierungsspitzen (4) angeordnet und der Konvektionsschacht (3) weist innen eine elektrisch hochisolierende (6) und aussen eine elektrisch hochleitende Beschichtung (7) auf.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Überschusses von negativen Ionen in geschlossenen Räumen bzw. in einem Luftstrom.
  • Ein Überschuß an negativen Ionen hat viele Vorteile. Die erzeugten Kleinione lagern sich in der Luft sofort an Stäube, Geruchsmoleküle, Wasserdampf und andere geladenen Teilchen ab, bilden Cluster und Aerosole und fallen aus der Luft aus. Sie lagern sich auch an Bakterien und Viren sowie allen Arten von Keimen an und entwickeln hierdurch keimtötende Wirkung. Außer der luftreinigenden Wirkung kann durch die Herstellung eines ständigen Überschusses negativer Ionen der Luftkeimgehalt um 60 bis 85% reduziert werden.
  • Durch die fortlaufende Erzeugung negativer Kleinionen in den Räumen, stellt sich auch eine sehr günstige biologische Wirkung ein. Während positiv geladene Luftionen im wesentlichen aus geladenem Kohlendioxid bestehen, die das Reizhormon Serotonin aus dem Gewebe freisetzen, sind negativ geladene Luftionen überwiegend geladener Sauerstoff, der durch Beeinflussung eines Ferments, den Abbau des Serotonins beschleunigt.
  • Darüber hinaus ist die Schaffung eines ständigen Überschusses negativer Sauerstoffionen zweckmäßig, denn sie können ähnlich einem Katalysator, Sauerstoffmengen, z.B. durch Veränderung barometrischen Drucks, ausgleichen.
  • Derartige Vorrichtungen zur Erzeugung negativer Ionen sind bekannt. Sie sind z.B. an den Decken angeordnet, um großflächig möglichst viel Ionen zu erzeugen. Dabei werden auch Ionisierungsspitzen verwandt, die sich in den Geräten befinden.Bei derartigen Ionisierungsspitzen ist das elektrostatische Feld in der Nähe der Spitze am größten und baut dann langsam ab. Der Raum wird sehr ungleichmässig mit negativen Ionen gefüllt. Es ist auch nicht möglich, in einfacher Weise sich verschieden großen Räumen bzw. sich gewünschten Ionenzahlen pro Kubikzentimeter anzupas- sen. Man kann z.B. feststellen, daß in 50 cm Abstand von einer Ionisierungsspitze 220 000 Ionen pro ccm anfallen, in 100 cm Abstand sind es nur noch 120 000 Ionen pro ccm und bei 150 cm Abstand nur noch 35 000 Ionen pro ccm.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Raum mit einer möglichst gleichmäßigen Dichte an Ionen auszustatten. Im übrigen sollen die Einrichtungen billig und leicht herstellbar sein, baukastenartig sich erweitern lassen und im übrigen sehr betriebssicher arbeiten.
  • Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung besteht darin, daß in einem vom Luftstrom durchsetzten Konvektionsschacht in Luftströmungsrichtung weisende, an negativer Hochspannung liegende Ionisierungsspitzen angeordnet sind und der Konvektionsschacht innen eine elektrisch hochisolierende und außen eine elektrisch hochleitende Beschichtung aufweist.
  • Mit dieser Maßnahme wird ein vollkommen neuer Weg beschritten. Will man elektrische Überschläge von Ionisierungsspitzen vermeiden, dann muß in der Nähe dieser Spitzen ein hoher elektrischer Widerstand vorhanden sein, damit ein "Elektronenwind" sich ausbildet. Diese Maßnahme reicht aber noch nicht, denn es müssen Maßnahmen oder Vorrichtungen auf der Außenwand so gestaltet werden, daß die Außenwand eine höhere Leitfähigkeit als innen aufweist, damit die Ladung abfließt, denn nur bei entsprechend hoher Ladungsdifferenz zwischen dem U-Profil und dem Ionisationsband eine Ionenerzeugung möglich ist. Die Wirksamkeit dieser Ionenschiene ist dabei vom Elektronenwind abhängig, deshalb ist bei einer besonderen Ausführung die Rückseite mit einem Lochanteil versehen.
  • Es ergibt sich also, daß durch die Verwendung einer U-Schiene, die innen hoch isoliert und außen hoch leitfähig in Bezug auf elektrische Ströme ausgebildet ist, sich die Aufgabe nach der Erfindung lösen läßt, wenn man auf einem schmalen Kupferband diese Ionisierungsspitzen derart festigt, daß sie in dem sich bildenden "Elektronenwind" oder Konvektionsstrom liegen und dadurch daß Bänder vorhanden sind, der ganze Raum gleichmäßig mit negativen Ionen angefüllt werden kann.
  • Die weiteren, der Erfindung dienenden, Merkmale sind in den Ansprüchen wiedergegeben.
  • Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es gehen aus der Zeichnung der Beschreibung weitere Erfindungsmerkmale hervor.
    • Figur 1 zeigt im Schnitt ein elektrisch leitendes Band 11;
    • Figur 2 ist die Seitenansicht der Figur 1;
    • Figur 3 zeigt im Schnitt längs der Linie II-II der Figur 4 das U-Profil gemäß einer bevorzugten Ausführung;
    • Figur 4 ist die Seitenansicht der Figur 3 längs des Schnittes I-I;
    • Figur 5 zeigt perspektivisch ein Ausführungsbeispiel der Ionotron-Bandschiene;
    • Figur 6 zeigt perspektivisch einen Generator zur Erzeugung einer negativen Gleichspannung.
    • Figur 7 zeigt schematisch eine andere Möglichkeit, um bei geschlossenem U-Profil eine Ionenerzeugung zu erreichen.
  • In den Figuren ist die Vorrichtung 1,wie Figur 5 und 6 zeigt, gebildet von dem Generator und der U-förmigen Schiene. Wird durch das U-Profil 14 dieser Schiene ein Luftstrom 2 in Pfeilrichtung geleitet, dann ist in dem so gebildeten Konvektionsschacht 3 eine Luftströmung vorhanden, die unten bei den Bohrungen 22 eintritt und oben durch die Rasteröffnungen 17 dieses U-Profil verlässt. Die Ionisierungsspitzen 4 liegen parallel zu diesem Luftstrom. Sie liegen an negativer Hochspannung 5, die etwa 6000 bis 10000 Volt betragen kann. Innerhalb dieses U-Profiles ist eine hoch isolierende Schicht 6 vorhanden, um Überschläge von den Ionisierungsspitzen zu verhindern. Außen ist das U-Profil mit einer elektrisch hochleitenden Schicht 7 versehen, um ein Abfließen der Ladung zu ermöglichen bzw. um eine entsprechend hohe Ladungsdifferenz zwischen dem U-Profil und dem Ionisonsband herzustellen. Der Steg 8 des Konvektionsschachtes 3 kann, wenn durch Ventilation ein Luftstrom erzeugt wird, geschlossen sein, oder aber, wie beim Ausführungsbeispiel,mit Löchern 22 versehen sein, die im Abstand 23 voneinander angeordnet sind. Die offene Seite 9 des Konvektionsschachtes 3, der im Ausführungsbeispiel von einem U-Profil 14 gebildet ist, ist durch elektrisch hoch isolierende Raster 10 abgedeckt. Die Abdeckung der Ionenband-Schiene muß zur Vermeidung der Ablenkung des Ionenstromes mit einem nicht leitfähigen, den Luftstrom nicht einengenden Raster erfolgen.
  • Wie die Figuren 3 und 4 erkennen lassen, ist ein Band 11, im Ausführungsbeispiel aus Kupfer bestehend, zwischen den Abschlußdeckeln 12 und 13 mittels Spannbacken 15 gespannt. Auf diesem Band sindz.B. durch gut leitende Schweißung die Ionisierungsspitzen 4 befestigt, deren freie Länge 19, wie die Figur 4 zeigt, das Band überragt, damit sich eine entsprechende Ionisierungsspitze ausbildet. Über extra Buchsen 16 wird dann dem Band und damit den Ionenspitzen die negative Gleichspannung, z.B. in der Mitte zugeführt, wobei diese Buchsen gleichzeitig durch entsprechendes Einstecken von Stäben der Verbindung der Schienen miteinander sowohl mechanisch als auch elektrisch dienen können.
  • Außen, auf der elektrisch gut leitenden Seite, ist ein Gegenpol 18 angebracht, der dann mit dem Pluspol der gleichstromerzeugenden Hochspannungsquelle verbunden ist. Der Abstand 20 der Spitzen ist so gewählt, daß entsprechend der aufgewandten Spannung ein möglichst gleichmässiger Ionenstrom aus den Rasteröffnungen austritt. Die Höhe 21 des Bandes ist so gewählt, daß eine ausreichend mechanische Befestigung der Ionisierungsspitzen möglich ist und beim Verspannen eine ausreichende Stablität erreicht wird.
  • Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Spannungsquelle. Dabei ist dem Regelknopf 24 die Spannung einstellbar.
  • Insbesondere ist darauf hinzuweisen, daß , wie die Figur 7 zeigt, auch durch Sogwirkung,z.B. durch vorbeistreichende Luft in Pfeilrichtung 27 Sogwirkung am offenen Ende 28 in Pfeilrichtung 26 erfolgt. In diesem Fall ist das U-Profil 25 geschlossen. Wesentlich ist immer nur, daß an den Nadelspitzen sich Luft in Pfeilrichtung 26 vorbeibewegt, wie das im einzelnen erreicht wird, ist in Bezug auf die Erfindung nebensächlich.
  • Als Anwendungsgebiet der Erfindung sind alle Möglichkeiten zu bezeichnen, um Ionisierungsspitzen in einem Konvektionskanal sicher und wirtschaftlich befestigen zu können, wobei dieser Konvektionskanal neben der Erzeugung eines Luftstromes gleichzeitig der Erzeugung eines Elektronenwindes dient.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Überschusses von negativen Ionen in geschlossenen Räumen bzw. in einem Luftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vom Luftstrom (2) durchsetzten Konvektionsschacht (3) in Luftströmungsrichtung (2) weisende,an negativer Hochspannung (5) liegende,Ionisierungsspitzen (4) angeordnet sind und der Konvektionsschacht innen eine elektrisch hochisolierende (6) und außen eine elektrisch hochleitende (7) Beschichtung (6,7) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Konvektionsschacht (3) ein U- bzw. Trapezprofil (14) ist, dessen Steg (8) mit einem Lochanteil von mindestens 20% perforiert und dessen offene Seite durch ein elektrisch hochisolierendes Raster (10) abgeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ionisierungsspitzen (4) auf einem elektrisch hochleitendem, z.B. metallischem, schmalen, Band (11) elektrisch gut leitend senkrecht zur Bandlänge und das Band überragend befestigt sind.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Band (11) ein Kupferband an 4000 bis 10000 Volt negativer Gleichspannung liegend ist, welches im Abstand von den Wänden des U-Profiles (14) und des Rasters (10) isolierend im U-Profil parallel zu dessen Seitenflächen gespannt ist, wobei die Ionisierungsspitzen (4) auf die Rasteröffnungen (17) weisen.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnseiten des U-Profiles (14) Abschlußdeckel (12,13) aufweisen, welche die isolierenden Spannbacken für das Band (11) und die isolierende Spannungszuführung für das Band aufnehmen.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Spannungszuführung von Buchsen (16) gebildet ist, die gleichzeitig als Steckverbindung für das Aneinanderreihen weiterer U-Profile (14) ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ionisierungsspitzen (4) nach der Rasteröffnung (17) hinweisen.
8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Gegenpol (18) der negativen Hochspannung (5) außen an der elektrisch leitenden Fläche (7) des U-Profiles (14) liegt.
9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet , daß das U-Profil (14) elektrisch gut leitend, z.B. aus Aluminium ist und innen eine elektrisch hoch isolierende Beschichtung (6) aufweist.
10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet , daß das U-Profil (14) elektrisch gut isolierend , z.B. ein Kunststoffmaterial, ist und außen eine elektrisch gut leitende, z.B. aufgedampfte Beschichtung aus Aluminium oder ähnlichem besitzt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der in einem z.B. Ventilator erzeugten Luftstrom (2) angeordnete Konvektionsschacht (3) einen geschlossenen Steg (8) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die freie Länge (19) der Ionisierungsspitzen (4) ca. 6 bis 12 mm und der Abstand (20) voneinander ca. 110 bis 150 mm beträgt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe (21) des ca. 0,6 bis 1,2 mm starken Bandes (11) ca. 6 bis 10 mm beträgt.
14. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Lochdurchmesser (22) der Perforierung im Steg (8) ca. 6 bis 9 mm beträgt und der Abstand (23) der Löcher (22) ca. 18 bis 22 mm ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Rasteröffnungen (17) quadratisch mit einer lichten öffnung von ca. 13 x 13 cm ist.
16. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 - 15,
dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigung der gegenüberliegenden Abschlußdeckel (12,13) mit dem U-Profil (14) kraftschlüssig durch den Spannungs- zug des Bandes (11) erfolgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der Konvektionsschacht (3) ein geschlossenes U-Profil (25) ist und die Konvektion durch Sogwirkung in Pfeilrichtung (26) am offenen Ende (28) des U-Profiles z.B. durch Ventilation in Pfeilrichtung (27) erfolgt.
EP84108402A 1983-09-02 1984-07-17 Vorrichtung zur Erzeugung eines Überschusses von negativen Ionen in geschlossenen Räumen bzw. einem Luftstrom Withdrawn EP0139868A1 (de)

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