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PATENTANSPRÜCH E
1. Einrichtung zur Verbesserung der entkeimenden Wirkung in einem Kühlraum, in welchem die Luft durch negative Luftionen angereichert ist, um in der Luft schwebende Mikroorganismen und Bakterien zu vernichten, gekennzeichnet durch ein Elektrodensystem mit Spitzenelektroden (1), die an einen mit Ablenkelektroden (9) zusammengebauten Spitzenträger (5) befestigt und in die innere Verkleidung des Kühlraumes eingebaut sind, wobei in den Bohrungen der Spitzenträger (5) ein Schutzwiderstand (2) angeordnet ist, dessen eines Ende an die Spitzenelektrode (1) und dessen anderes Ende an eine mit einer Leitschiene (3) verbundene Metallplatte (16) angeschlossen ist, die mit einer Speisespannungsquelle in Verbindung steht.
2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, wobei dieselbe eine Grundplatte und eine Verkleidung aufweist, um als Einheit in einem Kühlraum angeordnet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzenelektroden (1) vor der Auslassöffnung eines mit einem Ventilator zusammengebauten Luftkanals (13) angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzenträger (5) auf einem metallischen Rahmen (20) befestigt und hinter den Spitzenträgern die Ablenkelektroden (9) angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der die Spannungsquelle bildende Generator hinter dem Ventilator eingebaut und der metallische Rahmen mit den daran angeordneten Spitzenelektroden zusammen in dem Luftkanal (15) des Ventilators (12) angeordnet ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Verbesserung der entkeimenden Wirkung eines Kühlraumes. Die Einrichtung wird mittels einer Gleich- oder Wechselstrom Speisequelle mit Energie versorgt, wobei die Luft des Kühlraumes durch negative Luftionen angereichert wird. Durch die bekannte entkeimende Wirkung der negativen Luftionen wird ermöglicht, dass die Frischhaltedauer der im Kühlraum aufbewahrten Lebensmittel oder Chemikalien verlängert werden kann. Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der gleiche Wirkungsgrad der Konservierung und ein kleinerer Energiebedarf auch bei einer höheren Temperatur erreicht werden kann.
Die Einrichtung ist insbesondere für die Verlängerung der Lagerungszeit von Fleisch geeignet. Es ist bekannt, dass die Lagerungsmöglichkeit und der Gewichtsverlust des Fleisches durch die Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt der Luft des Kühlraumes bedeutend beeinflusst werden. Die feuchte Oberfläche des Fleisches ergibt günstige Lebensverhältnisse für die in der Luft befindlichen Bakterien. Um diese Bakterien zu vernichten, wird eine Schnellabkühlung angewandt. Somit wird die Oberfläche des Fleisches trocken. Je niedriger die Temperatur und je schneller die Oberfläche des Fleisches trocken wird, desto besser ist der Wirkungsgrad der Entkeimung. Wenn das Fleisch in einer trockenen, kühlen Luft aufbewahrt wird, so erhöht sich aber der Gewichtsverlust des Fleisches bedeutend. So kann man schon in 24 Stunden mit einem Gewichtsverlust von 3% rechnen.
Um den Gewichtsverlust auf einem möglichst kleinen Wert zu halten, soll der Partialdruck des Wasserdampfes in der Luft verhältnissmässig hoch sein, damit die Verdampfung des Wassers aus dem Fleisch verhindert wird. Erfahrungsgemäss konnte festgestellt werden, dass eine Temperatur von +2 bis +3 C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 85 bis 90% erforderlich sind, damit der Gewichtsverlust auf ein Minimum herabgesetzt ist. Bei solcher Luftfeuchtigkeit vermehren sich aber die gegenüber der Kälte unempfindlichen Bakterien auf der feuchten Oberfläche des Fleisches.
Die erfindungsgemäss aufgebaute Einrichtung ermöglicht die Einstellung eines optimalen Mikroklimas. Die Mehrheit der erzeugten negativen Ionen sind Sauerstoffionen, die an die Wassermoleküle gebunden, eine entkeimende Wirkung aus üben. Krüger und seine Mitarbeiter haben im Jahre 1957, an der Universität in Californien bakteriologische Untersuchungen durchgeführt, um das Verhalten von Styphylococcus-Bakterien in einem Raum zu studieren, der durch negative und positive Ionen angereichert war. Als Ergebnis dieser Untersuchungen konnte man feststellen, dass sich unter der Einwirkung der positiven und negativen Ionen einerseits das Absterben der Mikroorganismen bedeutend erhöhte, anderseits aber keine bedeutende Änderung im pH-Wert erfolgte. Die destillierte Wassersuspension der Bakterien wurde in Tropfen zerstäubt und nachher der Wirkung eines Plutonium-Ionengenerators ausgesetzt.
Man hat so gefunden, dass unter der Wirkung der positiven Ionen die Anzahl der überlebenden Bakterien in zwei Stunden von 108/ml auf 104/ml herabgesetzt wurde; unter der Einwirkung der positiven Ionen entstand dasselbe Ergebnis in vier Stunden, bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 47 %. Die Einstrahlung durch positive und negative Ionen von nerucospora crassa hat eine bedeutende Verminderung der Keimung ergeben.
Durch die erfindungsgemäss aufgebaute Einrichtung wurde versucht, einen einfacheren Weg zu finden. In Versuchen wurde ein Coronaentladungsionisator verwendet, wobei das Ärosol einer wässrigen, physiologischen Salzlösung und Sörensensche Puffersuspension von Staphylococcus der Wirkung der negativen Luftionen ausgesetzt worden ist. Überraschend wurde so festgestellt, dass die Anzahl der Bakterien in den verschiedenen Suspensionen um 6080% abgenommen hat.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist zweckmässigenveise derart aufgebaut, dass ausserhalb des Kühlraumes eine Hochspannungs-Speiseeinheit vorgesehen ist, deren Leistung von der Geometrie des Kühlraumes abhängt, und die Spitzenelektroden derart angeordnet sind, dass die, unter der Wirkung der Coronaentladung erzeugten Gasmoleküle negativ elektrischer Ladung in den Kühlraum frei einströmen. Entsprechend der Geometrie des Kühlraumes kann die Einströmung der Ionen entweder durch eine Ablenkelektrode oder durch einen Ventilator irgendwelchen Systems begünstigt werden. In Kühlräumen grösserer Abmessung oder wo eine dauernde und regulierbare Ionenkonzentration erforderlich ist, kann der Pegel der eingestellten Ionenkonzentration durch ein rückgekoppeltes System gesichert werden.
Durch die Ausbildung der Spitzenelektroden bzw. durch die Einstellung der Ionisationsspannung kann eine solche Menge von Ozon produziert werden, dass die desodorierende Wirkung desselben die Sauberhaltung des Kühlraumes begünstigt, sodass die aufbewahrten Produkte den Geruch eines anderen bloss unbedeutend übernehmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu konstruieren, mit deren Hilfe - mittels eines Coro naentladungsionisators - die Entkeimung von Kühleinrichtungen durchgeführt werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigelegten Zeichnungen näher beschrieben und die Funktion derselben erörtert.
Fig. 1 stellt die prinzipielle Schaltanordnung der Einrichtung dar;
Fig. 2 veranschaulicht die konstruktive Anordnung der Einrichtung;
Fig. 3 und 4 zeigen die Befestigung der Spitzenelektroden, und
Fig. 5, 6 und 7 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung schematisch dar.
In Fig. 1 wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung anhand ihrer Schaltungsanordnung dargestellt. Diese Einrichtung kann in Kühlräumen und Kühlschränken kleinerer Abmessungen verwendet werden.
Die Spitzenelektroden 1 sind aus einem rostfreien Material hergestellt. Sie sind über einen Schutzwiderstand 2 und über eine, durch Kunststoff isolierte Leitschiene 3 an einen Hochspannungsgenerator 4 angeschlossen. Der Schutzwiderstand 2 soll derart bemessen werden, dass er einen ausreichenden Schutz nach den Vorschriften der Berührungssicherheit gewährleistet. Der Aufbau der Einrichtung ist aus der Fig. 2 zu sehen. Die Spitzenelektroden sind mit ihrem Spitzenträger 5 zusammen in einer, an der inneren Kunststoffauskleidung 7 des Kühlschrankes vorgesehenen Vertiefung auswechselbar angeordnet. Die Spitzenelektroden 1 werden gegen den Kühlraum durch ein Gitter 6 abgedeckt. Das Gitter 6 dient ausserdem dazu, dass weder die Hand eines Menschen noch die auf den Regalen 10 des Kühlschrankes gelagerten Lebensmittel mit den Spitzen in Berührung kommen können.
Die Spitzenelektroden 1 werden durch die, in der Wärmeisolierschicht 8 angeordnete, mit Kunststoff umgebene, isolierte Leitschiene 3 mit der an der inneren Kunststoffauskleidung 7 befestigten Spannungsquelle 4 verbunden.
Die rostfreien Spitzenelektroden 1 (siehe Fig. 3 und 4) sind durch einen engen Passitz und durch Verklebung am Spitzenträger 5 befestigt, der mit der Ablenkelektrode 9 zusammen aus Spritzguss hergestellt wird. Der Spitzenträger 5 ist aus einem Material hergestellt, das einen hohen Isolationswiderstand und hydrophobische (wasserabweisende) Eigenschaften aufweist. Die mit dem Spitzenträger 5 zusammengebaute Ablenkelektrode 9 hat die Rolle, dass sie elektrostatisch aufgeladen, die an den Spitzenelektroden erzeugten Ionen wegbläst, wodurch diese Ionen in den Kühlraum strömen. In der inneren Bohrung des Spitzenträgers 5 ist der Schutzwiderstand 2 angeordnet, dessen einer Anschluss an die Spitzenelektrode geschweisst ist; an seinem anderen Ende weist er eine den elektrischen Kontakt sichernde, elastische Metallplatte auf.
Der Spitzenträger 5 ist zylindrisch gestaltet und wird in die zylindrische Bohrung der isolierten Leitschiene 3 eng eingepasst.
Der elektrische Anschluss erfolgt durch die an das Ende des Schutzwiderstandes 2 angeschweisste Metallplatte 16. Die Vorderansicht des Gitters 6 der Ablenkelektrode und der Spitzenelektrode 1 wird in montiertem Zustand in Fig. 4 schematisch dargestellt. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt und kann in grösseren Räumlichkeiten (z. B. in einem Schlachthaus, oder Kühllager) verwendet werden.
Die ionisierte Luft wird in den Kühlraum mit Hilfe eines Ventilators 12 eingeblasen. Die schon erwähnte Spannungsquelle 4 und der Ventilator 12 erhalten ihre Speisespannung aus dem Netz. Dadurch wird ermöglicht, dass eine Umschaltung auf die Netze verschiedener Spannung und die Stabilisierung der Speisespannung vorgenommen werden können.
Die Einrichtung funktioniert wie folgt:
Der Ventilator 12 saugt die Luft durch ein Filter 15 an.
Die Luft strömt durch den Luftkanal 13 hinter dem Ventilator zu den Spitzenelektroden 1. Diese sind durch eine Punktschweissung am Rahmen 20 befestigt. Hinter den Spitzenelektroden ist ein Gitter oder eine Ablenkelektrode 9 montiert, die zur Verminderung der Ionenverluste dient. Die Spannungsquelle 4 ist am Luftkanal befestigt. Somit braucht man eine nur eine kurze Leitung zu den Spitzenelektroden. Die Netzleitung ist an einen zentralen Verteiler 17 angeschlossen. Die ganze Einrichtung ist auf eine Grundplatte 14 montiert, in der die zur Befestigung dienenden Bohrungen im voraus eingearbeitet sind. Die Grundplatte schliesst sich dann an die innere Verkleidung 18 an, die ebenso aus Metall hergestellt wird. Am vorderen Teil der Verkleidung 18, vor den Spitzenelektroden 1, ist ein Schutzgitter 19 angeordnet.
Die nach diesem Ausführungsbeispiel ausgebildete Einrichtung weist ein Elektrodensystem auf, das ohne einen Ventilator in einem Kühlraum verwendet werden kann, in dem ein Luftumwälzsystem eingebaut ist. Das Elektrodensystem kann vor der Einblaseöffnung und dem Hochspannungsgenerator an die Wand des Kühlraumes in einer Umhüllung montiert werden. Der Generator ist eine an und für sich bekannte Hochspannungsquelle von 3-6 kV.
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PATENT CLAIM E
1.Device to improve the disinfectant effect in a cold room, in which the air is enriched by negative air ions in order to destroy airborne microorganisms and bacteria, characterized by an electrode system with tip electrodes (1) connected to one with deflection electrodes (9 ) Assembled tip carrier (5) and installed in the inner lining of the refrigerator, with a protective resistor (2) is arranged in the holes of the tip carrier (5), one end of which is connected to the tip electrode (1) and the other end of which a metal rail (16) connected to a guide rail (3), which is connected to a supply voltage source.
2. Device according to claim 1, wherein the same has a base plate and a panel to be arranged as a unit in a cold room, characterized in that the tip electrodes (1) are arranged in front of the outlet opening of an air duct (13) assembled with a fan.
3. Device according to claim 2, characterized in that the tip carrier (5) is attached to a metallic frame (20) and the deflection electrodes (9) are arranged behind the tip carriers.
4. Device according to claim 3, characterized in that the generator forming the voltage source is installed behind the fan and the metallic frame with the tip electrodes arranged thereon is arranged together in the air duct (15) of the fan (12).
The invention relates to a device for improving the sterilizing effect of a cold room. The device is supplied with energy by means of a direct or alternating current feed source, the air in the cooling space being enriched by negative air ions. The known disinfecting effect of the negative air ions enables the duration of keeping fresh of the food or chemicals stored in the cold room to be extended. Another advantage of the invention is that the same conservation efficiency and a lower energy requirement can be achieved even at a higher temperature.
The device is particularly suitable for extending the storage time of meat. It is known that the possibility of storage and the weight loss of the meat are significantly influenced by the temperature and the moisture content of the air in the cold room. The moist surface of the meat provides favorable living conditions for the bacteria in the air. Rapid cooling is used to destroy these bacteria. The surface of the meat becomes dry. The lower the temperature and the faster the surface of the meat dries, the better the efficiency of the disinfection. If the meat is kept in dry, cool air, the weight loss of the meat increases significantly. So you can expect a weight loss of 3% in just 24 hours.
In order to keep the weight loss as low as possible, the partial pressure of the water vapor in the air should be relatively high so that the evaporation of the water from the meat is prevented. Experience has shown that a temperature of +2 to +3 C and a relative humidity of 85 to 90% are required so that weight loss is reduced to a minimum. With such air humidity, however, the bacteria, which are insensitive to the cold, multiply on the moist surface of the meat.
The device constructed according to the invention enables the setting of an optimal microclimate. The majority of the negative ions generated are oxygen ions, which are bound to the water molecules and have a disinfecting effect. Krüger and his team conducted bacteriological tests at the University of California in 1957 to study the behavior of Styphylococcus bacteria in a room enriched with negative and positive ions. As a result of these investigations, it was found that, on the one hand, the death of the microorganisms increased significantly under the action of the positive and negative ions, but on the other hand there was no significant change in the pH. The distilled water suspension of the bacteria was atomized in drops and then exposed to the action of a plutonium ion generator.
It was found that under the action of the positive ions the number of surviving bacteria was reduced from 108 / ml to 104 / ml in two hours; Under the influence of the positive ions, the same result was achieved in four hours, with a relative air humidity of 47%. Irradiation from nerucospora crassa through positive and negative ions has resulted in a significant reduction in germination.
The device constructed in accordance with the invention attempted to find a simpler way. A corona discharge ionizer was used in experiments, the aerosol of an aqueous, physiological saline solution and Sörensen's buffer suspension of Staphylococcus being exposed to the action of the negative air ions. It was surprisingly found that the number of bacteria in the various suspensions decreased by 6080%.
The device according to the invention is expediently constructed in such a way that a high-voltage supply unit is provided outside the cooling chamber, the output of which depends on the geometry of the cooling chamber, and the tip electrodes are arranged in such a way that the gas molecules generated under the effect of the corona discharge have a negative electrical charge in the Flow in the cooling compartment freely. Depending on the geometry of the cooling space, the inflow of ions can be favored either by a deflection electrode or by a fan of any system. In cold rooms of larger dimensions or where a permanent and adjustable ion concentration is required, the level of the set ion concentration can be secured by a feedback system.
The formation of the tip electrodes or the setting of the ionization voltage can produce such an amount of ozone that the deodorizing effect of the latter favors keeping the cold room clean, so that the stored products take on the smell of another only insignificantly.
The invention is therefore based on the object of constructing a device with the aid of which - by means of a corona discharge ionizer - the disinfection of cooling devices can be carried out.
Exemplary embodiments of the invention are described in more detail with reference to the accompanying drawings and the function thereof is discussed.
Fig. 1 shows the basic switching arrangement of the device;
Fig. 2 illustrates the structural arrangement of the device;
3 and 4 show the attachment of the tip electrodes, and
5, 6 and 7 schematically illustrate another embodiment of the device.
1 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention on the basis of its circuit arrangement. This device can be used in cold rooms and refrigerators of smaller dimensions.
The tip electrodes 1 are made of a stainless material. They are connected to a high-voltage generator 4 via a protective resistor 2 and via a guide rail 3 insulated by plastic. The protective resistor 2 should be dimensioned in such a way that it ensures adequate protection in accordance with the regulations regarding contact safety. The structure of the device can be seen from FIG. 2. The tip electrodes 5 are arranged interchangeably with their tip carrier 5 in a recess provided on the inner plastic lining 7 of the refrigerator. The tip electrodes 1 are covered against the cooling space by a grid 6. The grid 6 also serves to ensure that neither the hand of a person nor the food stored on the shelves 10 of the refrigerator can come into contact with the tips.
The tip electrodes 1 are connected to the voltage source 4 fastened to the inner plastic lining 7 by the insulated guide rail 3 arranged in the heat insulating layer 8 and surrounded with plastic.
The stainless tip electrodes 1 (see FIGS. 3 and 4) are fastened by a tight fit and by gluing to the tip carrier 5, which is produced together with the deflection electrode 9 from injection molding. The tip carrier 5 is made of a material that has a high insulation resistance and hydrophobic (water-repellent) properties. The deflection electrode 9 assembled with the tip carrier 5 has the role of being electrostatically charged and blowing away the ions generated at the tip electrodes, as a result of which these ions flow into the cooling space. In the inner bore of the tip carrier 5, the protective resistor 2 is arranged, one connection of which is welded to the tip electrode; at its other end it has an elastic metal plate that ensures electrical contact.
The tip support 5 is cylindrical and is closely fitted into the cylindrical bore of the insulated guide rail 3.
The electrical connection is made through the metal plate 16 welded to the end of the protective resistor 2. The front view of the grid 6 of the deflection electrode and the tip electrode 1 is shown schematically in FIG. 4 in the assembled state. Another exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in FIGS. 5, 6 and 7 and can be used in larger rooms (for example in a slaughterhouse or cold store).
The ionized air is blown into the refrigerator with the help of a fan 12. The voltage source 4 and the fan 12 already mentioned receive their supply voltage from the network. This makes it possible to switch to different voltage networks and to stabilize the supply voltage.
The setup works as follows:
The fan 12 draws in the air through a filter 15.
The air flows through the air duct 13 behind the fan to the tip electrodes 1. These are fixed to the frame 20 by spot welding. A grid or a deflection electrode 9 is mounted behind the tip electrodes, which serves to reduce the ion losses. The voltage source 4 is attached to the air duct. So you only need a short line to the tip electrodes. The power line is connected to a central distributor 17. The entire device is mounted on a base plate 14, in which the holes used for fastening are machined in advance. The base plate then adjoins the inner lining 18, which is also made of metal. A protective grid 19 is arranged on the front part of the covering 18, in front of the tip electrodes 1.
The device designed according to this exemplary embodiment has an electrode system which can be used without a fan in a cold room in which an air circulation system is installed. The electrode system can be mounted in a casing in front of the injection opening and the high-voltage generator on the wall of the cold room. The generator is a well-known high-voltage source of 3-6 kV.