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Einrichtung zur Klimaverbesserung in ortsfesten Aufenthaltsräumen oder geschlossenen Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, durch welche die klimatischen Verhältnisse in Räumen mittels eines elektrostatischen Feldes verbessert werden sollen. Es wird hiebei das elektrostatische Feld durch Elektroden erzeugt, die an ein hohes elektrisches Gleichstrompotential angeschlossen sind. Zu diesem Zweck hat man bisher in einem Raum sowohl an der Decke als auch am Boden eine Elektrode angeordnet, wobei die an der Decke befindliche, dieser gegenüber isoliert aufgehängte Elektrode an den positiven Pol einer Gleichstromquelle von hoher Spannung gelegt war, die Bodenelektrode jedoch an den negativen Pol.
Die Wirkung eines so erzeugten elektrostatischen Feldes besteht darin, dass die für das menschliche Wohlbefinden nach wissenschaftlichen Erkenntnissen ungünstigen, in städtischer Raumluft in ausserordentlich hoher Zahl vorhandenen Ionen und gleichzeitig auch die in der Luft enthaltenen Staub- und andere Materieanteile ausgeschieden werden. Das in der freien Natur vorhandene elektrische Spannungsgefälle kann sich in Räumen infolge der Käfigwirkung moderner Bauwerke und in geschlossenen Fahrzeugen entweder gar nicht oder nur in äusserst geschwächter Form auswirken.
Hiezu kommt, dass in bewohnten Räumen durch elektrische Funkenbildung, durch UV-Lichtstrahlen und durch thermische Zerlegung ständig wesentlich mehr Ionen neu erzeugt werden, als dies in der freien Natur der Fall ist, wobei für eine solche Neubildung von Ionen in der Natur hauptsächlich nur die natürliche Radioaktivität des Bodens und die Höhenstrahlung wirksam ist. Messungen haben ergeben, dass die Atmosphäre in Höhenlagen je cms 500 Ionen enthält, während diese Anzahl je cm Luft in städtischen Innenräumen auf annähernd 100000 ansteigen kann. Es ist also wesentlich, das Spannungsgefälle in Innenräumen erheblich höher zu halten, als es in der freien Natur mit dem dort erheblich geringeren Anfall von Ionen herrscht.
Die bekannte Anordnung einer positiv geladenen Deckenelektrode in Räumen bewirkt, insbesondere wenn man mit Rücksicht auf das notwendige Spannungsgefälle hohe Spannungen wählt, die Ausbildung eines starken Feldes zwischen der Deckenelektrode und der darüberliegenden Raumdecke. Es findet daher an der Deckenelektrode bzw. an der Decke und in dem zwischen diesen liegenden Raum eine sehr hohe Staubabscheidung statt. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit von Reinigungsmassnahmen in sehr geringen Zeitabständen, die gerade im Bereich der Decke und der Deckenelektrode besonders schwierig sind. Hiezu kommt, dass eine isoliert an der Decke zu befestigende Elektrode schon in ihrer Errichtung erhebliche mechanische Umstände mit sich bringt und auch in hohem Masse das Aussehen des Raumes beeinträchtigt.
Dem könnte nur begegnet werden durch Anordnung einer Zweit- oder Blinddecke unterhalb der Deckenelektrode, was wieder einen starken Eingriff in die übrige Ausgestaltung des Raumes bedeutet und auch die Gesamtkosten ganz erheblich erhöht. Im Falle der Anordnung einer Deckenelektrode, die am positiven Pol der Gleichstromquelle liegt, ergibt sich, dass sich an ihr die im Raum befindlichen negativen Ionen ablagern. Es werden also die negativen Ionen aus dem Raum verhältnismässig schnell beseitigt, was deshalbnachteilig ist, weil Sauerstoff bekanntermassen gerade in negativ ionisierter Form zum menschlichen Wohlbefinden im besonderen Mass beiträgt, wogegen positiv ionisiertes CO mit seinen nachteiligen Wirkungen weniger rasch ausgeschieden wird.
Es hat sich gezeigt, dass eine beträchtliche Verbesserung, insbesondere was die Anbringung der Elektroden und die Staubabscheidung betrifft, dadurch erzielt werden kann, wenn erfindungsgemäss nur im Fussbodenbereich des Raumes mindestens eine mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle von
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hoher Spannung verbundene, die Aufenthaltsfläche möglichst vollständig bedeckende, gegenüber Erde bzw. der Raumumgrenzung und dem Raum elektrisch isolierte Bodenelektrode vorgesehen ist und der positive Pol der Gleichstromquelle mit Erde bzw. der übrigen Umgrenzung des Raumes verbunden ist.
Besonders wirksam wird diese Anordnung, wenn die angelegte Spannung unterhalb der lonisationsspannung der Raumluft liegt, wobei jedoch infolge des Ionengehaltes der Raumluft der in dieser auftretende Strom dem Sättigungsstrom entspricht. Vielfach verläuft die Boden- bzw. Aufenthaltsfläche eines Raumes nicht in einer durchgehenden Ebene. Die Bodenfläche kann stufenförmig sein oder es befinden sich z. B. in Gestalt grösserer Liegemöbel Aufenthaltsflächen in etwas erhöhter Lage gegenüber der Bodenfläche des Raumes, also in geringerer Entfernung von der Raumecke als die Bodenfläche.
Um auch in diesen Fällen an allen Stellen ein annähernd gleiches Spannungsgefälle zu erzielen, kann es zweckmä- ssig sein, dass beim Vorhandensein von Aufenthaltsflächen in erhöhter Lage gegenüber der Bodenfläche des Raumes in Höhe dieser Flächen weitere elektrisch isolierte Elektroden angeordnet sind, die an einer geringeren negativen Spannung als die Bodenelektrode liegen.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 die schaubildliche Schnittdarstellung eines Raumes mit Bodenelektrode und zusätzlicher Elektrode in gegenüber der Bodenfläche etwas erhöhter Lage, Fig. 2 eine schaubildliche Schnittdarstellung einer aus zwei Isolierschichten und dazwischen angeordneter leitenderschicht bestehenden Bodenelektroden, Fig. 3 eine ebenfalls schaubildlicheSchnittdarstellung einerBodenelektrode mit zwischen zwei Isolierschichten angeordnetem, auf die Innenfläche der einen Isolierschicht aufgedampftem Metallbelag, Fig. 4 einen Längsschnitt durch zwei aufeinander liegende isolierende Schichten und in die Innenfläche mindestens einer dieser beiden Schichten eingewalztem Belag aus Metallpulver.
Das Innere eines durch den Boden 1, die Wände 2 und die Decke 3 gebildeten Raumes ist mit 4 bezeichnet. Auf dem Boden 1 des Raumes ist eine Elektrode angeordnet, die nach Fig. 2 auf einer elektrisch isolierenden Unterlageschicht 5 und einer ebenfalls isolierenden Deckschicht 6 mit einem dazwischen angeordneten elektrisch leitenden Belag 7, der aus einem Metallgewebe, einer Metallfolie od. dgl. hergestellt sein kann, besteht. Eine solche Elektrode könnte nach Fig. 3, vor allem wenn die Herstellung der isolierenden Schichten 5,6 in ganzen Bahnen stattfindet, auch so gebildet werden, dass man den elektrisch leitenden Belag auf die Innenfläche mindestens einer dieser Bahnen in dünner Schicht 7a aufsprüht oder aufdampft.
Gleichfalls möglich wäre es, nach Fig. 4 den leitenden Belag zwischen beiden isolierenden Schichten 5,6 durch Einwalzen von Metallpulver in dünner Schicht 7b in die innere Fläche mindestens einer der isolierenden Schichten 5, 6 zu bilden. Der Metallbelag kann auch in pastenartiger Form auf die eine Fläche mindestens einer der beiden Isolierschichten 5,6 aufgebracht sein, was ohne weiteres auch bei der Herstellung dieser Schichten in laufenden Bahnen stattfinden kann.
Die dem Rauminneren zugekehrte isolierende Schicht 6 kann entweder einen beliebigen begehbaren, nicht dargestellten Belag in Form eines Teppichs tragen, sie kann aber ebenso auch im Falle ihrer Herstellung aus Kunststoff od. dgl. selbst den begehbaren Bodenbelag bilden. Die Grösse der Bodenelektrode wird so gewählt, dass sie möglichst die ganze Aufenthaltsfläche des Bodens 1 des Raumes oder mindestens grosse Anteile davon bedeckt.
Der metallische Belag 7, 7a, 7b der Bodenelektrode ist mit dem negativen Pol 8 einer beliebigen Gleichstromquelle 9 von hoher Spannung verbunden, die aus einem Hochspannungsgenerator bekannter Bauart oder auch aus einem entsprechenden Transformator mit nachgeschaltetem Gleichrichter ebenfalls bekannter Bauart bestehen kann. Der positive Pol 10 dieser Gleichstromquelle 9 ist mit Erde bzw. der übrigen Umgrenzung l, 2, 3 des Raumes 4 verbunden. Die Spannung der Gleichstromquelle 9 wird so gewählt, dass im Raum 4 ein Spannungsgefälle von 500 bis 1500 V/m entsteht.
Weist die Bodenfläche 1 des Raumes über grössere Flächenanteile einen stufenförmigen Verlauf auf oder befinden sich Liegemöbel 11 od. dgl. mit grösserer Aufenthaltsfläche in erhöhter Lage gegenüber der Bodenfläche 1, so kann auf derartigen Liegemöbeln 11 eine gleichartig aufgebaute Elektrode 5, 6, 7 vorgesehen sein, die ebenfalls mit dem negativen Pol der Gleichstromquelle 9 verbunden ist. Mit Rücksicht auf die der Decke 3 des Raumes etwas näherliegende Oberfläche dieser Elektrode und auf das zu erzielende Spannungsgefälle kann es zweckmässig sein, wenn die gegenüber dem Boden 1 etwas erhöht liegende Elektrode 5,6, 7 des Liegemöbels 11 od. dgl. an einer geringeren negativen Spannung als die unmittelbar auf dem Boden 1 angeordnete Elektrode liegt.
Eine solche Anordnung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt, wobei die Elektrode auf dem Boden 1 an eine negative Spannung von beispielsweise 1500 V, die Elektrode des Liegemöbels 11 dagegen an einem
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Pol 12 der Gleichstromquelle 9 mit einer negativen Spannung von 1000 V angeschlossen ist.
Die Staubabscheidung erfolgt bei der erfindungsgemässen Anordnung der Elektrode bevorzugt in Bodennähe, also an einer bei Durchführung der üblichen Reinigungsarbeiten ohne weiteres leicht zugänglichen Stelle, so dass die Reinigung der Elektrode im Gegensatz zur Anordnung von Deckenelektroden schon bei Vornahme der normalen Reinigungsarbeiten zwangsläufig stattfindet.
Die Wirkung des Erfindungsgegenstandes ist im Vorstehenden am Beispiel eines ortsfesten Raumes dargestellt. Selbstverständlich ist die Anordnung jedoch nicht an ortsfeste Räume gebunden, sondern kann ebenso auch bei Fahrzeugen, insbesondere solchen, die aus Metall bestehen, mit Vorteil angewendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Klimaverbesserung in ortsfesten Aufenthaltsräumen oder geschlossenen Fahrzeugen unter Errichtung eines den natürlichen Verhältnissen entsprechenden elektrostatischen Feldes mittels an eine Gleichstromquelle von hoher Spannung angeschlossener Elektroden, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass nur im Fussbodenbereich (1) des Raumes (4) mindestens eine mit dem negativen Pol (8, 12) der Gleichstromquelle (9) verbundene, die Aufenthaltsfläche möglichst vollständig bedeckende, ge- genüber Erde bzw. der Raumumgrenzung und dem Raum (4) elektrisch isolierte Bodenelektrode (5,6, 7) vorgesehen ist und der positive Pol (10) der Gleichstromquelle (9) mit Erde bzw. der übrigen Umgrenzung (1, 2, 3) des Raumes verbunden ist.
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