DE1679532B1 - Arrangement for generating unipolar air ions - Google Patents

Arrangement for generating unipolar air ions

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DE1679532B1 DE1967S0034757 DES0034757A DE1679532B1 DE 1679532 B1 DE1679532 B1 DE 1679532B1 DE 1967S0034757 DE1967S0034757 DE 1967S0034757 DE S0034757 A DES0034757 A DE S0034757A DE 1679532 B1 DE1679532 B1 DE 1679532B1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung unipolarer Luftionen mit mehreren in einem Luftstrom angeordneten, gegen Erde oder Masse isolierten Spitzen und einer Quelle hoher Gleichspannung, die mit einem Pol an die Spitzen und mit dem anderen Pol an Erde oder Masse angeschlossen ist. Die Anordnung soll hauptsächlich dazu dienen, Räume aller Art, vorzugsweise in Kraftfahrzeugen, Luftionen einer vorgegebenen Polarität zuzuführen. The invention relates to an arrangement for generating unipolar Air ions with several arranged in an air stream, isolated from earth or ground Tips and a source of high DC voltage with a pole attached to the tips and the other pole is connected to earth or ground. The arrangement is supposed to mainly serve rooms of all kinds, preferably in motor vehicles, air ions a predetermined polarity.

Es ist bekannt, zur Ionisierung von Luft eine einzelne Metallspitze an eine hohe Gleichspannung anzuschließen und im Luftstrom anzuordnen. An der Spitze entsteht ein stark inhomogenes Feld, durch welches eine Ionisierung der vorbeiströmenden Luft erfolgt. Die Ionenausbeute ist jedoch begrenzt. Will man durch Erhöhung der angelegten Spannung die Ionenausbeute steigern, treten in beachtlichem Maß Ozon- und Stickoxyde auf, was zumeist aus biologischen und physiologischen Gründen unerwünscht ist. It is known to use a single metal tip to ionize air to be connected to a high DC voltage and to be arranged in the air flow. At the top a strongly inhomogeneous field arises, through which an ionization of the Air takes place. The ion yield is limited, however. If you want by increasing the applied voltage increase the ion yield, a considerable amount of ozone and nitrogen oxides, which is mostly undesirable for biological and physiological reasons is.

Es ist auch bekannt, statt einer Spitze mehrere Spitzen in einem Luftkanal anzuordnen. Überraschenderweise läßt sich aber die Ionenausbeute trotz erheblicher Vermehrung der Spitzen nur geringfügig erhöhen. It is also known to have several tips in one instead of one tip Arrange air duct. Surprisingly, however, the ion yield can despite increase only slightly if there is a considerable increase in the number of peaks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung zur Erzeugung unipolarer Luftionen der vorbeschriebenen Art eine wesentliche Steigerung der Ionenerzeugung zu erzielen. The invention is based on the object in an arrangement for Generation of unipolar air ions of the type described above is a substantial increase to achieve ion generation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mehrere zu einem Aggregat zusammengefaßte Luftkanäle, in denen je eine einzige Ionisieruncrs-Metall spitze einem Luftstrom ausgesetzt ist. According to the invention, this object is achieved by several to one Aggregate combined air channels, in each of which a single ionizing metal tip is exposed to a stream of air.

Bei dieser Anordnung ist jede einzelne Ionisierungsspitze von den Spitzen in den anderen Luftkanälen des Aggregats abgeschirmt. Infolgedessen wird die starke Inhomogenität des eIektrischen Feldes an jeder Spitze nicht durch das von einer anderen Spitze ausgehende elektrische Feld gestört. Die Spitzen erzeugen daher jeweils eine maximale Ionenzahl, die entsprechend der 7 ; Zahl- der zusammengefaßten Luftkanäle vervielfacht wird. In this arrangement, each individual ionizing tip is from the Tips in the other air ducts of the unit are shielded. As a result, will the strong inhomogeneity of the electrical field at each peak is not due to the electrical field emanating from another tip disturbed. Generate the tips therefore in each case a maximum number of ions, which corresponds to FIG. 7; Number of summarized Air ducts is multiplied.

Infolge der Beibehaltung der starken Feldinhomogenität im Bereich jeder Spitze wird die Ionisationsfeldstärke bei einer geringeren Spannung erreicht als bei Verwendung mehrerer, nicht gegeneinander abgeschirmter Spitzen. Wird darüber hinaus noch dafür gesorgt, daß die angelegte Sparmung so niedrig ist, daß die Ionisationsfeldstärke höchstens unwesentlich überschritten wird, so ergibt sich insgesamt eine relativ geringe Energie, bei der die Ozon- und Stickoxyderzeugung klein oder sogar vernachlässigbar klein ist. As a result of maintaining the strong field inhomogeneity in the area The ionization field strength of each peak is reached at a lower voltage than when using several tips that are not shielded from one another. Will about it also ensured that the applied savings is so low that the ionization field strength is exceeded only insignificantly, the overall result is a relative low energy, with which the ozone and nitrogen oxide generation is small or even negligible is small.

Eine weitere -Herabsetzung der--anzulege¢den-Spannung ergibt sich, wenn die Metallspitze haarfein ist, d. h. einen Durchmesser von weniger als 0,1 mm hat. Messungen haben gezeigt, daß mit dieser Anordnung bei entsprechender Luftbewegung durch Ventilator, Walzenlüfter oder mittels des Frischluftstromes aus Luftkanälen von Klimaanlagen in festen oder beweglichen Räumen die natürliche Ionenkonzentration unipolar weit über den Faktor 1000 hinaus vergrößert werden kann. Dies reicht erfahrungsgemäß für alle klimatischen und therapeutischen Anwendungszwecke aus. Es wird also mit verhältnismäßig niedrigen Spannungen eine erstaunlich hohe Ionenkonzentration in der vorbeiströmenden Luft erzielt. Zum Beispiel entlädt sich ein im Abstand von 50 cm-zur Ionenquelle angeordnetes, statisches Voltmeter mit einem Meßbereich von 250 Volt unter Verwendung einer Kugelsonde mit 15 mm Durchmesser in 10 sec vollständig, während bei der natürlichen Luftionenkonzentration hierzu etwa 6 Stunden erforderlich sind. Trotz der hohen Ionenausbeute ist aber die Ozon- und Stickoxydkonzentration vernachlässigbar klein. A further reduction in the voltage to be applied results from when the metal tip is hair-thin, d. H. a diameter of less than 0.1 mm has. Measurements have shown that with this arrangement with appropriate air movement by fan, roller fan or by means of the fresh air flow from air ducts of air conditioning systems in fixed or moving rooms, the natural ion concentration unipolar can be enlarged well over a factor of 1000. Experience has shown that this is sufficient for all climatic and therapeutic purposes. So it will be with a surprisingly high ion concentration in relatively low voltages the passing air achieved. For example, a discharges at a distance of 50 A static voltmeter with a measuring range of 250 cm to the ion source Volts complete in 10 sec using a 15 mm diameter ball probe, while with the natural air ion concentration this takes about 6 hours are. Despite the high ion yield, however, the ozone and nitrogen oxide concentration is low negligibly small.

In weiterer Ausgestaltung empfiehlt sich eine regelbare Vorrichtung zum Andern der Geschwindigkeit des Luftstroms. Auf diese Weise läßt sich die Ionenkonzentration im Luftstrom und in dem davon gespeisten Raum ändern. In a further embodiment, a controllable device is recommended to change the speed of the airflow. In this way, the ion concentration change in the air flow and in the space it feeds.

Des weiteren ist eine regelbare Vorrichtung zum Ablenken der Ionen aus ihrer Hauptbewegungsrichtung zweckmäßig. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise aus Elektroden bestehen, die gegensinnig zu den unipolaren Luftionen aufgeladen sind. Die Ionen können hierdurch seitlich abgelenkt werden, so daß die Ionendichte im Luftstrom nach Wunsch geändert werden kann. There is also a controllable device for deflecting the ions from their main direction of movement expedient. Such a device can, for example consist of electrodes that are charged in opposite directions to the unipolar air ions are. The ions can be deflected laterally, so that the ion density can be changed in the airflow as desired.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Anordnung mit zugehöriger Schaltung und F i g. 2 eine abgewandelte A. usführungsform. The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail. It shows Fig. 1 in a schematic representation an arrangement according to the invention with an associated circuit and FIG. 2 a modified one A. embodiment.

In F i g. 1 befindet sich innerhalb eines Luftkanals 1 ein Ventilator 2 mitAntriebsmotor 3, der über einen Regelwiderstand 4 von den Klemmen 5 einer Wechselspannungsquelle angetrieben wird. Eine stabförmige Elektrode6 mit haarfeiner Spitze aus einem schwer zerstäubbaren Material, z. B. rostfreiem Stahl, ist mittels einer Isolier-Durchführung in die Wand des Kanals 1 eingesetzt. In Strömungsrichtung hinter der Spitze befindet sich ein Metallgitter 9, das leitend mit der Wand des Kanals 1 verbunden ist. Dahinter befinden sich seitlich~ neben der Strömungsbahn Elektroden 10. In Fig. 1 there is a fan inside an air duct 1 2 with a drive motor 3, which is fed via a variable resistor 4 from the terminals 5 of an alternating voltage source is driven. A rod-shaped electrode6 with a hair-fine tip made from a heavy atomizable material, e.g. B. stainless steel, is by means of an insulating bushing inserted into the wall of the channel 1. Located behind the tip in the direction of flow a metal grid 9, which is conductively connected to the wall of the channel 1. Behind Electrodes 10 are located to the side of the flow path.

Klemmen 11, an denen-- eine Gleichspannung angelegt werden kann, z. B. von einer Batterie, bilden zusammen mit einem Regelwiderstand 12 eine Quelle hoher Gleichspannung, von der der eine Pol 13 mit der Kanalwand verbunden ist und deren anderer durch den Abgriff 14 dargestellter Pol mit der Spitze 7 verbunden ist. Von der Gleichspannung an den Klemmen 11: wird außerdem ein Regelwideis'tand 15 gespeist, dessen Abgriff 16 an die Elektrodeni0 angeschlossen ist. Terminals 11 to which - a DC voltage can be applied, z. B. from a battery, together with a variable resistor 12 form a source high DC voltage, of which one pole 13 is connected to the duct wall and the other pole represented by the tap 14 is connected to the tip 7 is. From the DC voltage at terminals 11: there is also a regulation wideis'tand 15 is fed, the tap 16 of which is connected to the electrodesi0.

Im Betrieb wird durch den Kanal 1 vom Ventilator-2 Luft bewegt. Zwischen-der Spitze 7 und den Wänden des. Kanals 1 ergibt. sich ein elektrisches -Feld mit -in-- sehr- -starken eldlinienkonzertration an der Spitze -7. - Die Spannung am Widerstand 12 wird so eingestellt, daß gerade die Ionisationsfeldstärke erreicht ist. Infolgedessen werden im Bereich der Spitze 7 positive und negative Luftionen erzeugt. During operation, air is moved through duct 1 by fan 2. Between the Tip 7 and the walls of the. Channel 1 results. an electric field with -in-- very strong eld line concentration at the top -7. - The voltage across the resistor 12 is set so that the ionization field strength is just reached. Consequently positive and negative air ions are generated in the area of the tip 7.

Die positiven Luftionen werden von der entgegengesetzt geladenen Wand des Kanals 1 oder dem Metallgitter9 abgefangen. Die negativen Luftionen strömen aus dem Kanal heraus und werden unter dem Einfluß der positiv aufgeladenen Elektroden 10 seitlich abgelenkt.The positive air ions are from the oppositely charged wall of the channel 1 or the metal grid9. The negative air ions flow out of the channel and are under the influence of the positively charged electrodes 10 deflected sideways.

Durch Regelung der Gebläseleistung mittels des Widerstandes 4 kann die Luftgeschwindigkeit im Kanal 1 und dadurch die Ionenkonzentration geregelt werden. Durch Verstellung des Abgriffs 14 am Widerstand 12 läßt sich die an der Spitze 7 anliegende Spannung wählen. Durch Verstellung des Abgriff 16 am Widerstand 15 kann die Stärke der Ablenkung der negativen Ionen und dadurch eine gewünschte Verteilung der Ionen im Luftstrom erzielt werden. By regulating the fan power by means of the resistor 4 can the air speed in channel 1 and thereby the ion concentration are regulated will. By adjusting the tap 14 on the resistor 12, the tip 7 Select applied voltage. By adjusting the tap 16 on the resistor 15 can the strength of the deflection of the negative ions and thereby a desired distribution the ions in the air stream can be achieved.

In Fig. 2 ist ein Ventilator 2 drei Luftkanälen 17, 18 und 19 zugeordnet, die je eine isolierte Spitzenelektrode 20, 21 und 22 enthalten. Allen Luftkanälen ist ein Gitter 23 bis 25 nachgeschaltet. In Fig. 2, a fan 2 is assigned to three air ducts 17, 18 and 19, each containing an insulated tip electrode 20, 21 and 22. All air ducts a grid 23 to 25 is connected downstream.

Ferner finden sich wiederum Ablenkelektroden 26. Auf diese Weise kann unter Beibehaltung der Vorteile der Erfindung die Ionenausbeute erhöht werden.Furthermore, there are again deflection electrodes 26. In this way while maintaining the advantages of the invention, the ion yield can be increased.

Sollten positive Luftionen benötigt werden, so kann man dies durch Vertauschung der Anschlüsse von Spitzenelektrode und Wand des Kanals erreichen. Auf ein Gebläse 2 kann auch verzichtet werden, wenn auf andere Weise für das Vorhandensein eines Luftstroms gesorgt ist, z. B., wenn der Luftkanal 1 durch den Luftzuführungsschacht eines Kraftfahrzeugs gebildet ist. If positive air ions are needed, this can be done through Achieve interchanging of the connections of the tip electrode and the wall of the channel. A fan 2 can also be dispensed with, if in another way for its presence an air flow is provided, e.g. B. when the air duct 1 through the air supply duct a motor vehicle is formed.

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Erzeugung unipolarer Luftionen mit mehreren in einem Luftstrom angeordneten, gegen Erde oder Masse isolierten Spitzen und einer Quelle hoher Gleichspannung, die mit einem Pol an die Spitzen und mit dem anderen Pol an Erde oder Masse angeschlossen ist, gekennzeichnet durch mehrere zu einem Aggregat zusammengefaßte Luftkanäle, in denen je eine einzige Ionisierungs-Metallspitze einem Luftstrom ausgesetzt ist. Claims: 1. Arrangement for generating unipolar air ions with several tips arranged in an air stream and insulated from earth or ground and a source of high DC voltage, with one pole at the tips and with the other pole is connected to earth or ground, indicated by several Air channels combined to form an aggregate, each with a single ionizing metal tip exposed to a stream of air.

Claims (1)

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anliegende Gleichspannung einen solchen Wert hat, daß die Ionisationsfeldstärke gerade erreicht oder nur unwesentlich überschritten ist. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the adjacent DC voltage has such a value that the ionization field strength just reaches or only marginally exceeded. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine regelbare Vorrichtung zum Andern der Geschwindigkeit des Luftstroms. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized by a controllable Device for changing the speed of the air flow. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine regelbare Vorrichtung zum Ablenken der Ionen aus ihrer Hauptbewegungsrichtung. 4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized by a controllable device for deflecting the ions from their main direction of movement.
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