CH620515A5 - Method and device for generating a stream of unipolar atmospheric ions in the air in a room - Google Patents

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CH620515A5
CH620515A5 CH1194475A CH1194475A CH620515A5 CH 620515 A5 CH620515 A5 CH 620515A5 CH 1194475 A CH1194475 A CH 1194475A CH 1194475 A CH1194475 A CH 1194475A CH 620515 A5 CH620515 A5 CH 620515A5
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CH
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wire
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CH1194475A
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German (de)
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Holger Dr Lueder
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Lueder Holger
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
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Abstract

The object of the method is to achieve reliable emission of unipolar gas ions from an AC-fed self-maintaining gas discharge in atmospheric air. In order to suppress the generation of noxious contaminant gases, the acceleration distances of the ions formed therein must be kept below a few hundredths of a millimetre. This problem is solved by employing an electrostatically charged ion emitter which is at the same time supplied with alternating voltage and consists of a flat electrode (1) between two glass plates (2) and a plurality of wires of a wire electrode (3) which are stretched across at least one of the glass plates at a distance of a few tenths of a millimetre. Under the influence of the alternating voltage, the wires are made to vibrate. The conditions are chosen in such a way that below the wires an electrical dark discharge always occurs only just before and just after the wires hit the glass surface. Of the ions formed in the dark discharge, those having the sign of the electrostatic charge at the time of the return movement of the wires are transferred, following the pull of the electrostatic field, into the room, e.g. into the air inhaled by persons or onto carcass halves of freshly slaughtered animals. It is also possible to neutralise electrical charges of photosensitive films or of sheets coated with flammable solvents. <IMAGE>

Description

       

  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



      PATENTANSPRÜCHE   
1. Verfahren zur Erzeugung eines Stromes von unipolaren Ionen in der Raumluft mit Hilfe einer durch einen Vorschaltwiderstand und eine Dielektrikumsschicht stabilisiertenWechselstrom-Dunkelentladung, die von einer Wechselspannung zwischen einer von der Dielektrikumsschicht geschützten Flächenelektrode und einer Drahtelektrode aus Drähten mit Durchmessern unter 3/100 mm erzeugt wird, gekennzeichnet durch eine Bemessung der an die Flächenelektrode angelegten Wechselspannung und des vorgeschalteten Stabilisierungswiderstandes,

   bei der die selbständige Dunkelentladung zwischen den in einem Abstand von wenigen Zehntelmillimetern über der in Richtung der Drähte geraden Dielektrikumsschicht ausgespannten Drähten der Drahtelektrode und der Dielektrikumsschicht immer nur kurz vor und nach dem durch elektrische Anziehung zwischen den Elektroden bedingten Aufschlagen der Drähte einsetzt, und die unter den Drähten befindlichen ionisierten Räume vor vollständiger Rekombination der darin befindlichen Ionen jeweils mit dem in der anschliessenden   t/s-Periode    der Wechselspannung erfolgenden Zurückschwingen der Drähte dem elektrostatischen Feld der elektrisch gegenüber Erde aufgeladenen Elektroden ausgesetzt werden,

   wobei ein grösserer Teil der   Jonen    vom Vorzeichen der Aufladung aus diesen Räumen abgeführt wird und sich als unipolarer Ionenstrom in dem Raum der Umgebung ausbreitet.



   2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer von zwei dünnen ebenen Glasplatten oder von einem dünnwandigen geraden Glaszylinder eingeschlossenen Flächenelektrode und einem auf das ebene Glasplattenpaket bzw. auf den Glaszylinder in durch die Zylinderachse gelegten Ebenen aufgewickelten, dünnen, nichtrostenden Draht, gekennzeichnet durch plastische Folienstreifen (30) von einigen Zehntelsmillimetern Dicke, die an den Rändern des Glases aufgeklebt sind, und den unter mechanischer Spannung aufgewickelten Draht (3) um einige Zehntelsmillimeter von der Glasoberfläche distanzieren, durch die an die beiden Elektroden angelegte Wechselspannung aber periodisch mit einem grösseren Teil seiner Länge auf die Glasoberfläche aufschlagen   lässt.   



   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die plastischen Folienstreifen (30) mit einem lötbaren, metallischen Überzug versehen sind, wobei diese Streifen mindestens an ihrem einen Ende mit einer Lötfahne (22) der Drahtelektrode in elektrischen Kontakt gebracht sind.



   4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Windungen des Drahtes (3) der Drahtelektrode an den Stirnflächen der Glaskanten mit einem Zwei Komponenten-Kleber festgelegt sind, und dass der aufgewikkelte Draht über jedem Folienstreifen (30) von einem mit weichem Kleber aufgebrachten zweiten, plastischen Folienstreifen (31) eingebettet ist, um an den Befestigungsstellen einen Bruch des schwingenden Drahtes zu verhüten.



   5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dünne Draht (3) nur auf einer Seite des Glasplattenpaketes durch plastische Folienstreifen (30) im Abstand von der Glasoberfläche gehalten wird, auf der anderen Seite aber direkt aufliegt und gegebenenfalls angeklebt ist.



   6. Anordnung mit mehreren Einrichtungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur gleichmässigen Beaufschlagung von Körpern mit einem Strom unipolarer Ionen mehrere Emitter mit von zwei Glasplatten (2) eingeschlossenen Flächenelektroden (1) und einem über Folienstreifen (30) auf das Glasplattenpaket aufgewickelten Draht (3) in gleichmässiger Verteilung angebracht werden, wobei jede Flächenelektrode (1) über einen gesonderten Stabilisierungswiderstand durch Kabel mit einer gemeinsamen Klemme verbunden ist, welcher die Spannung einer Wechselstromquelle über ein koaxiales Kabel mit äusserem Isolationsmantel zugeführt wird.



   7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Abtötung von Bakterien auf der Oberfläche von Fleischstücken oder ganzen Körperhälften geschlachteter Tiere.



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung atmosphärischer Ionen in einer selbständigen elektrischen Dunkelentladung und das Herausziehen eines Stromes unipolarer Ionen aus deren Bereich in den Raumbereich, in dem diese zur Wirkung kommen sollen.



   Bekannt ist, dass die selbständige Wechselstromentladung, die in Luft unter Atmosphärendruck beim Anlegen einer höheren Wechselspannung zwischen einer durch Dielektrikumsschicht geschützten ebenen Flächenelektrode und einer dar überliegenden Drahtelektrode aus 15   ym    dünnen, schwach gespannten Drähten übergeht, als Dunkelentladung weder Ozon noch Stickoxyde erzeugt, wenn die einzelnen Drähte der Drahtelektrode auf der Dielektrikumsschicht aufliegen, und die Stromstärke der Entladung durch einen stabilisierenden hochohmigen Widerstand dermassen begrenzt ist, dass an den Drähten keine Sprühentladungen auftreten können.



  Von den positiven und negativen Ionen, die durch Elektronenstoss und Elektronenlagerung in den kleinen Entladungsstrecken zwischen Dielektrikumsschicht und den einzelnen Drähten der Drahtelektrode gebildet werden, kann dann ein Strom unipolarer Ionen durch ein über den Drähten errichtetes Gleichfeld, das bei einer elektrostatischen Aufladung der Drahtelektrode entsteht, in den umgebenden Raum, z. B. in den Bereich der Inhalationsluft von Personen fliessen.



   Bei der   serienmässigen Herstellung solcher    als Ionenemitter dienenden Einrichtungen hatte sich gezeigt, dass der stabilisierende Vorschaltwiderstand von Emitter zu Emitter auf die spezifischen Emissionseigenschaften des einzelnen Emitters abgestimmt werden musste, um bei einer mittleren Aufladespannung der Drahtelektrode im Raum die gewünschte Ionenstromstärke, beispielsweise in der Inspirationsluft, die gewünschte Ionenkonzentration zu erhalten. In einzelnen Fällen war die Ionenkonzentration selbst bei sehr kleinen Werten des stabilisierenden Vorschaltwiderstandes nicht ausreichend.



   Diese für die fabrikatorische Herstellung sehr störende Erscheinung bewies, dass man die Produktion mangels richtiger Vorstellungen über den Mechanismus der Erzeugung von unipolaren Ionen noch nicht in den Griff bekommen hatte.



   Erst mit der vorliegenden Erfindung konnte die Erzeugung eines Stromes unipolarer Ionen mit den oben skizzierten Einrichtungen zuverlässig gemacht werden. Ihr liegt die Idee zugrunde, Zufälligkeiten in der Lage der einzelnen, mehr oder weniger lose über die Dielektrikumsschicht gespannten Drähte dadurch auszumerzen, dass man die Drähte in einem Abstand von wenigen Zehntelsmillimetern über der in   Drahtrichtung    geraden Dielektrikumsschicht   aufspannt    und die Wechselspannung und den Vorschaltwiderstand so bemisst, dass die selbständige Dunkelentladung immer nur kurz vor und nach dem durch elektrische Anziehung bedingten Aufschlagen der Drähte vor sich geht, 

   und die unter den Drähten ionisierten Räume vor vollständiger Rekombination der darin befindlichen Ionen jeweils mit dem in der anschliessenden   l/s-Periode    der Wechselspannung erfolgenden Zurückschwingen der Drähte dem Angriff eines dem Wechselfeld überlagerten Gleichfeldes freigegeben werden, wobei dieses Gleichfeld, von den elektrostatisch aufgeladenen Drähten ausgehend, sich in den Raum bis zu geerdeten Begrenzungs  flächen, wie den Köpfen von Personen, Fleichstücken oder bis zu durch die Ionen zu entladenden Flächen ausbreitet und die Ionen dorthin transportiert. Wie Versuche ergaben, lässt sich hierbei die unipolare Ionenemission der Einrichtung auf Werte erhöhen, die vordem nur bei sehr mässiger Drahtspannung erhalten werden.

  Gleichzeitig war die Stärke des unipolaren   Ionenstromes    in definierter Weise mit der Aufladespannung der Drahtelektrode regelbar, weil an den Drähten angelagerter Staub bei jedem Aufprallen der Drähte auf die Dielektrikumsschicht abgeschüttelt wird. Ausserhalb dieses Längenbereiches der Drähte sind deutlich   Staubansamm-    lungen und Staubniederschläge auf der Dielektrikumsschicht zu erkennen.



   Für die Erzielung einer ausreichenden Emission unipolarer Ionen kommt es offenbar darauf an, dass die nur wenige Hundertstelsmillimeter dicken Räume unter den attrahierten Drähten, in welchen die selbständige Dunkelentladung atmosphärische Ionen beiderlei Vorzeichens erzeugt, vor einer vollständigen Rekombination mit dem Zurückschwingen der Drähte in die Ruhelage für den Angriff des überlagerten Gleichfeldes freigegeben werden. Andernfalls ist das von den Drähten und der Flächenelektrode ausgehende Gleichfeld durch die Drähte der Drahtelektrode selbst zu sehr von den stark ionisierten Entladungsräumen der Dunkelentladung abgeschirmt, um aus diesen genügend Ionen vom Vorzeichen der elektrostatischen Aufladung von Drahtelektrode und Flächenelektrode herausziehen zu können.

  Demgemäss ist das erfindungsgemässe Verfahren zur Erzeugung eines Stromes unipolarer atmosphärischer Ionen in der Raumluft durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.



   Die Erfindung wird im folgenden anhand von drei Figuren erläutert, die als Beispiel für mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung gelten mögen. Hierbei stellt
Fig. 1 eine Emitterplatte dar, die in einem vom Halterungsrohr 27 getragenen Halterring 26 an vier Federn 25 aufgehängt ist;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Emitterplatte senkrecht zu den über die Glasplatten 2 ausgespannten Dräh   ten 3;   
Fig. 3 einen vergrösserten Querschnitt durch die gleiche Emitterplatte in Längsrichtung der Drähte 3.



   Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, besteht der Emitter aus einer ebenen Folienelektrode 1, aus zwei diese Elektrode einhüllenden, ebenen Glasplatten 2, die durch Verkleben zu einem festen Glasplattenpaket vereinigt sind, und aus dem auf dieses Glasplattenpaket unter Spannung gewickelten, dünnen Draht 3. Der aufgewickelte Draht und das Glasplattenpaket sind am Rande durch einen zweiteiligen Rahmen 23 geschützt, dessen Teile an den vier Ecken durch die Hohlnieten 20 fest miteinander verbunden sind. Eine dieser metallischen Hohlnieten ist in Kontakt mit der Folienfahne 21 der Flächenelektrode 1, ihr wird gegenüber Erde die hohe Wechselspannung über die zugehörige Feder 25 durch einen Draht im Zentrum des Halterungsrohres 27 zugeführt.

  Zwei andere metallische Hohlnieten 20 sind in Kontakt mit den Lötfahnen 22, an denen die beiden Enden des dünnen Drahtes 3 angelötet sind; diese stehen ihrerseits wechselstrommässig mit Erde, gleichstrommässig mit der Aufladungsquelle in Verbindung über die zugehörigen Federn 25 und den metallischen Halterungsring 26, der vom Halterungsrohr 27 getragen wird.



   Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsmässigen Verfahrens, welche in bekannter Weise eine von zwei dünnen Glasplatten 2 bzw. von einem dünnwandigen geraden Glaszylinder eingeschlosene, hohe Wechselspannung führende Flächenelektrode 1 und einen nichtrostenden dünnen Draht 3 besitzt, der auf das Glasplattenpaket bzw. in durch die Zylinderachse gehenden Ebenen über die Kanten des Glaszylin ders gewickelt ist, besitzt gemäss Fig. 3 plastische Folien streifen 30 von wenigen Zehntelsmillimetern Dicke, die vor dem Aufwickeln des Drahtes 3 an den sich gegenüberliegen den Kanten der Glasplatten bzw. des Glaszylinders auf die
Oberfläche des Glases geklebt wurden.

  Die mechanische
Drahtspannung wird so gewählt, dass im Nulldurchgang der zwischen Draht 3 und Flächenelektrode 1 angelegten Wech selspannung die einzelnen Drahtwindungen in ihrer ganzen
Länge einen konstanten Abstand von der Glasfläche gewähr leisten, kurz vor Erreichen des Maximalwertes der Wechsel spannung, aber mit einem grösseren Teil ihrer über die Glas fläche gespannten Länge auf die Glasfläche aufschlagen.



   Schon durch die Plastikstreifen 30, die über die äusseren scharfen Kanten des Glasplattenpakets etwas hinausstehen, wird ein Bruch des durch die Schwingungsbewegung bean spruchten dünnen Drahtes an den Aufiagestellen weitgehend vermieden. Ein vollkommener Schutz vor Drahtbrüchen ist aber erst durch das Einbetten des Drahtes zwischen den bei den plastischen Folienstreifen 30 und 31 gegeben.



   Einzelne Drahtbrüche, die bei unvorsichtiger Behandlung durch mechanische Verletzung des Emitters oder auch infolge chemischen Angriffes entstanden sein können, lassen sich dadurch unschädlich machen, dass man jede der Win dungen mit einem Zweikomponentenkleber an den Glaskanten festlegt und anstelle der Plastikstreifen 30 ein Folienklebband mit metallischem Überzug beispielsweise aus Kupfer oder Gold verwendet und den metallischen Belag dieses Folienstreifens an seinen Enden in elektrischen Kontakt mit den Lötfahnen 22 der Drahtelektrode bringt.

  Der zweite Plastikstreifen 31, der nach Aufwickeln des dünnen Drahtes 3 auf das Glasplattenpaket bzw. auf den geraden Glaszylinder über den ersten gelegt wird, sorgt dann noch für eine dauerhafte elektrische Verbindung der einzelnen Drahtwindungen mit den Lötfahnen 22, wenn der dünne Draht an mehreren Stellen gebrochen ist, und die dabei entstandenen losen Drahtenden mit einer Pincette an den Klebestellen abgerissen wurden.



   Eine wichtige Anwendung des Verfahrens ist dieAnreicherung von in atmosphärischer Luft erzeugten negativen Sauerstoffionen in der Inspirationsluft von Personen, die nicht von Fremdgasen wie Ozon oder gar giftigen Stickoxyden begleitet sein darf; eine andere die Beseitigung elektrostatischer Ladungen von Kunststoffflächen oder -folien, die photoempfindlich sind, oder deren Beschichtung mit feuergefährlichen Lösungsmitteln erfolgt; wieder eine andere die Abtötung von Bakterien auf der Oberfläche von Fleischstücken oder Körperhälften von Tieren wie Schweinen und Rindern, deren frisches Fleisch nach dem Schlachten vor der Weiterverarbeitung bei einer Temperatur von 200 C ausreifen soll.



   In den letzten beiden Fällen sollte mindestens von einer Seite des Emitters ein grösserer Strom unipolarer atmosphärischer Ionen auf das Werkstück fliessen. Dies ist durch eine passende Erhöhung der Gleichspannung zu erreichen, auf welche die Drahtelektrode aufgeladen wird.

 

   Um am Objekt arbeitende Personen nicht mit einem übermässig grossen Strom unipolarer Ionen zu belasten, können die Ionenemitter auf der dem Objekt abgewandten Seite dadurch unwirksam gemacht werden, dass man die dünnen Drähte der Drahtelektrode auf dieser Seite auf der Dielektrikumsschicht aufliegen lässt oder z. B. mit einem Zweikomponentenkleber festlegt.

 

   Zur Abtötung von Bakterien auf der Oberfläche von Fleischstücken sowie zur elektrischen Entladung von Kunststoff-Folien wird man im allgemeinen eine Anordnung verwenden, welche eine grössere Zahl von Emittern, die von einem oder wenigen Netzanschlussgeräten über koaxiale Kabel mit Isolationsmantel gespiesen werden, anbringen, bei laufenden Kunststoffbahnen und bei Tierhälften z. B. auf  längeren Leisten, die über der Kunststoffbahn montiert bzw.



  zwischen den mäanderförmigen Wegen der Tierhälften aufgehängt werden. Um eine möglichst gleichmässige Beaufschlagung des   Ionenstromes    auf die Tierhälften zu erzielen, sollte man ausserdem jede Tierhälfte beim Durchlaufen des mäanderförmigen Weges um seine eigene Achse rotieren zu lassen. 



  
 

** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.

 



      PATENT CLAIMS
Method for generating a current of unipolar ions in the ambient air with the aid of an alternating current dark discharge stabilized by a ballast resistor and a dielectric layer, which generates an alternating voltage between an area electrode protected by the dielectric layer and a wire electrode made of wires with diameters below 3/100 mm is characterized by a measurement of the AC voltage applied to the surface electrode and the upstream stabilization resistance,

   in which the independent dark discharge between the wires of the wire electrode and the dielectric layer, which are stretched out at a distance of a few tenths of a millimeter above the straight dielectric layer in the direction of the wires, only occurs shortly before and after the striking of the wires caused by electrical attraction between the electrodes, and the under the ionized spaces located in the wires are exposed to the electrostatic field of the electrodes which are electrically charged to earth before the ions therein are completely recombined with the return oscillation of the wires in the subsequent t / s period of the AC voltage,

   whereby a larger part of the ions are discharged from these spaces by the sign of the charge and spread as a unipolar ion current in the surrounding space.



   2. Device for carrying out the method according to claim 1 with one of two thin flat glass plates or a thin-walled straight glass cylinder enclosed surface electrode and a wound on the flat glass plate package or on the glass cylinder in planes laid by the cylinder axis, thin, stainless wire by means of plastic film strips (30) a few tenths of a millimeter thick, which are glued to the edges of the glass, and the wire (3) wound under mechanical tension by a few tenths of a millimeter from the surface of the glass, but periodically with one by the AC voltage applied to the two electrodes strikes more of its length on the glass surface.



   3. Device according to claim 2, characterized in that the plastic film strips (30) are provided with a solderable, metallic coating, these strips being brought into electrical contact at least at one end with a solder tab (22) of the wire electrode.



   4. Device according to claim 2, characterized in that the individual turns of the wire (3) of the wire electrode on the end faces of the glass edges are fixed with a two-component adhesive, and that the wound wire over each film strip (30) of one with soft Adhesive applied second, plastic film strip (31) is embedded in order to prevent breakage of the vibrating wire at the fastening points.



   5. Device according to claim 2, characterized in that the thin wire (3) is held only on one side of the glass plate package by plastic film strips (30) at a distance from the glass surface, but lies directly on the other side and is optionally glued.



   6. An arrangement with a plurality of devices according to claim 2, characterized in that for the uniform application of bodies with a current of unipolar ions, a plurality of emitters with surface electrodes (1) enclosed by two glass plates (2) and a wire wound on the glass plate package via film strips (30) (3) are attached in a uniform distribution, each surface electrode (1) being connected via a separate stabilization resistor by cable to a common terminal, to which the voltage of an AC source is supplied via a coaxial cable with an outer insulation jacket.



   7. Application of the method according to claim 1 for killing bacteria on the surface of pieces of meat or whole body halves of slaughtered animals.



   The invention relates to a method and a device for generating atmospheric ions in an independent electrical dark discharge and extracting a current of unipolar ions from their area into the spatial area in which they are to be effective.



   It is known that the independent alternating current discharge, which in air at atmospheric pressure when a higher alternating voltage is applied between a flat surface electrode protected by a dielectric layer and an overlying wire electrode made of 15 μm thin, weakly tensioned wires, does not produce ozone or nitrogen oxides as dark discharge if the individual wires of the wire electrode lie on the dielectric layer, and the current intensity of the discharge is so limited by a stabilizing high-ohmic resistance that spray discharges cannot occur on the wires.



  A current of unipolar ions can then be generated from the positive and negative ions, which are formed by electron impact and electron storage in the small discharge paths between the dielectric layer and the individual wires of the wire electrode, through a direct field established over the wires, which is generated when the wire electrode is electrostatically charged. in the surrounding space, e.g. B. flow into the area of inhalation air of people.



   In the series production of such devices serving as ion emitters, it had been shown that the stabilizing ballast resistance from emitter to emitter had to be matched to the specific emission properties of the individual emitter in order to achieve the desired ionic current strength, for example in the inspiratory air, with a medium charging voltage of the wire electrode in the room. to get the desired ion concentration. In some cases the ion concentration was not sufficient even with very low values of the stabilizing ballast resistance.



   This phenomenon, which is very disruptive for the manufacturing process, proved that, due to a lack of correct ideas about the mechanism of the generation of unipolar ions, production had not yet been brought under control.



   It was only with the present invention that the generation of a current of unipolar ions could be made reliable with the devices outlined above. It is based on the idea of eliminating randomness in the position of the individual wires, more or less loosely stretched over the dielectric layer, by stretching the wires a few tenths of a millimeter above the dielectric layer, which is straight in the direction of the wire, and thus measuring the AC voltage and the series resistance that the independent dark discharge occurs only shortly before and after the wires are opened due to electrical attraction,

   and the spaces ionized under the wires before the ions therein are completely recombined with the returning of the wires in the subsequent l / s period of the alternating voltage are released to attack a direct field superimposed on the alternating field, this direct field being released by the electrostatically charged wires starting to spread out in the room up to grounded boundary surfaces, such as the heads of people, pieces of meat or up to areas to be discharged by the ions and transport the ions there. Tests have shown that the unipolar ion emission of the device can be increased to values that were previously only obtained with very moderate wire tension.

  At the same time, the strength of the unipolar ion current could be regulated in a defined manner with the charging voltage of the wire electrode, because dust attached to the wires is shaken off each time the wires strike the dielectric layer. Outside of this length range of the wires, dust accumulations and dust deposits on the dielectric layer can be clearly seen.



   In order to achieve a sufficient emission of unipolar ions, it obviously depends on the spaces, which are only a few hundredths of a millimeter thick, under the attracted wires, in which the independent dark discharge generates atmospheric ions of both signs, before a complete recombination with the return of the wires to the rest position for the attack of the superimposed DC field can be released. Otherwise, the direct field emanating from the wires and the surface electrode is shielded too much by the wires of the wire electrode itself from the highly ionized discharge spaces of the dark discharge in order to be able to draw enough ions of the sign of the electrostatic charge of the wire electrode and surface electrode from them.

  Accordingly, the inventive method for generating a stream of unipolar atmospheric ions in the ambient air is characterized by the features specified in claim 1.



   The invention is explained below with reference to three figures, which may serve as examples of possible embodiments of the device according to the invention. This poses
Figure 1 shows an emitter plate which is suspended in a holder ring 26 carried by the holder tube 27 on four springs 25;
2 shows a cross section through the emitter plate perpendicular to the wires 3 stretched over the glass plates 2 3;
3 shows an enlarged cross section through the same emitter plate in the longitudinal direction of the wires 3.



   As shown in FIGS. 1 and 2, the emitter consists of a flat foil electrode 1, of two flat glass plates 2 enveloping this electrode, which are joined by gluing to form a solid glass plate package, and of the thin wire wound on this glass plate package under tension 3. The wound wire and the glass plate package are protected on the edge by a two-part frame 23, the parts of which are firmly connected to one another at the four corners by the hollow rivets 20. One of these metallic hollow rivets is in contact with the foil tab 21 of the surface electrode 1, and the high alternating voltage is supplied to the earth via the associated spring 25 through a wire in the center of the holding tube 27.

  Two other metallic hollow rivets 20 are in contact with the solder tabs 22 to which the two ends of the thin wire 3 are soldered; these in turn are connected to earth in an alternating current, in direct current connection to the charging source via the associated springs 25 and the metallic mounting ring 26 which is carried by the mounting tube 27.



   The device for carrying out the method according to the invention, which has in a known manner one of two thin glass plates 2 or of a thin-walled straight glass cylinder, high alternating voltage leading surface electrode 1 and a stainless thin wire 3, which on the glass plate package or in through the cylinder axis 3 levels is wound over the edges of the Glaszylin, according to FIG. 3 has plastic foils 30 of a few tenths of a millimeter thickness, which before winding the wire 3 on the opposite edges of the glass plates or the glass cylinder on the
Surface of the glass were glued.

  The mechanical
Wire voltage is selected so that in the zero crossing of the alternating voltage applied between wire 3 and surface electrode 1, the individual wire turns in their entirety
Ensure a constant distance from the glass surface shortly before reaching the maximum value of the alternating voltage, but strike the glass surface with a larger part of its length spanned over the glass surface.



   Already by the plastic strips 30, which protrude slightly beyond the outer sharp edges of the glass plate package, breakage of the thin wire claimed by the vibration movement at the opening points is largely avoided. A perfect protection against wire breaks is only given by embedding the wire between the plastic film strips 30 and 31.



   Individual wire breaks, which can result from careless treatment due to mechanical damage to the emitter or as a result of chemical attack, can be rendered harmless by fixing each of the windings to the glass edges with a two-component adhesive and replacing the plastic strips 30 with a film adhesive tape with a metallic coating used for example made of copper or gold and brings the metallic coating of this film strip at its ends into electrical contact with the soldering tabs 22 of the wire electrode.

  The second plastic strip 31, which is placed on the glass plate package or on the straight glass cylinder over the first after winding up the thin wire 3, then ensures a permanent electrical connection of the individual wire windings with the soldering lugs 22 if the thin wire is in several places broken, and the resulting loose wire ends were torn off at the glue points using a pincer.



   An important application of the method is the accumulation of negative oxygen ions generated in atmospheric air in the inspiratory air of people, which must not be accompanied by foreign gases such as ozone or even toxic nitrogen oxides; another is the removal of electrostatic charges from plastic surfaces or foils which are photosensitive, or the coating of which is carried out with flammable solvents; yet another is the killing of bacteria on the surface of pieces of meat or body halves of animals such as pigs and cattle, the fresh meat of which is to ripen after slaughtering before processing at a temperature of 200 ° C.



   In the last two cases, a larger current of unipolar atmospheric ions should flow onto the workpiece from at least one side of the emitter. This can be achieved by a suitable increase in the DC voltage to which the wire electrode is charged.

 

   In order not to burden people working on the object with an excessively large current of unipolar ions, the ion emitters on the side facing away from the object can be rendered ineffective by letting the thin wires of the wire electrode rest on the dielectric layer on this side or z. B. with a two-component adhesive.

 

   For killing bacteria on the surface of pieces of meat and for electrically discharging plastic films, an arrangement will generally be used which attaches a large number of emitters, which are supplied by one or a few power supply devices via coaxial cables with an insulation jacket, while the device is running Plastic sheets and for animal halves z. B. on longer strips, which are mounted over the plastic sheet or



  be hung between the meandering paths of the animal halves. In order to achieve the most uniform possible exposure of the ion current to the animal halves, one should also allow each animal half to rotate about its own axis when walking along the meandering path.


    

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Erzeugung eines Stromes von unipolaren Ionen in der Raumluft mit Hilfe einer durch einen Vorschaltwiderstand und eine Dielektrikumsschicht stabilisiertenWechselstrom-Dunkelentladung, die von einer Wechselspannung zwischen einer von der Dielektrikumsschicht geschützten Flächenelektrode und einer Drahtelektrode aus Drähten mit Durchmessern unter 3/100 mm erzeugt wird, gekennzeichnet durch eine Bemessung der an die Flächenelektrode angelegten Wechselspannung und des vorgeschalteten Stabilisierungswiderstandes, PATENT CLAIMS Method for generating a current of unipolar ions in the ambient air with the aid of an alternating current dark discharge stabilized by a ballast resistor and a dielectric layer, which generates an alternating voltage between an area electrode protected by the dielectric layer and a wire electrode made of wires with diameters below 3/100 mm is characterized by a measurement of the AC voltage applied to the surface electrode and the upstream stabilization resistance, bei der die selbständige Dunkelentladung zwischen den in einem Abstand von wenigen Zehntelmillimetern über der in Richtung der Drähte geraden Dielektrikumsschicht ausgespannten Drähten der Drahtelektrode und der Dielektrikumsschicht immer nur kurz vor und nach dem durch elektrische Anziehung zwischen den Elektroden bedingten Aufschlagen der Drähte einsetzt, und die unter den Drähten befindlichen ionisierten Räume vor vollständiger Rekombination der darin befindlichen Ionen jeweils mit dem in der anschliessenden t/s-Periode der Wechselspannung erfolgenden Zurückschwingen der Drähte dem elektrostatischen Feld der elektrisch gegenüber Erde aufgeladenen Elektroden ausgesetzt werden, in which the independent dark discharge between the wires of the wire electrode and the dielectric layer, which are stretched out at a distance of a few tenths of a millimeter above the straight dielectric layer in the direction of the wires, only occurs shortly before and after the striking of the wires caused by electrical attraction between the electrodes, and the under the ionized spaces located in the wires are exposed to the electrostatic field of the electrodes which are electrically charged to earth before the ions therein are completely recombined with the return oscillation of the wires in the subsequent t / s period of the AC voltage, wobei ein grösserer Teil der Jonen vom Vorzeichen der Aufladung aus diesen Räumen abgeführt wird und sich als unipolarer Ionenstrom in dem Raum der Umgebung ausbreitet. whereby a larger part of the ions are discharged from these spaces by the sign of the charge and spread as a unipolar ion current in the surrounding space. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer von zwei dünnen ebenen Glasplatten oder von einem dünnwandigen geraden Glaszylinder eingeschlossenen Flächenelektrode und einem auf das ebene Glasplattenpaket bzw. auf den Glaszylinder in durch die Zylinderachse gelegten Ebenen aufgewickelten, dünnen, nichtrostenden Draht, gekennzeichnet durch plastische Folienstreifen (30) von einigen Zehntelsmillimetern Dicke, die an den Rändern des Glases aufgeklebt sind, und den unter mechanischer Spannung aufgewickelten Draht (3) um einige Zehntelsmillimeter von der Glasoberfläche distanzieren, durch die an die beiden Elektroden angelegte Wechselspannung aber periodisch mit einem grösseren Teil seiner Länge auf die Glasoberfläche aufschlagen lässt. 2. Device for carrying out the method according to claim 1 with one of two thin flat glass plates or a thin-walled straight glass cylinder enclosed surface electrode and a wound on the flat glass plate package or on the glass cylinder in planes laid by the cylinder axis, thin, stainless wire by means of plastic film strips (30) a few tenths of a millimeter thick, which are glued to the edges of the glass, and the wire (3) wound under mechanical tension by a few tenths of a millimeter from the surface of the glass, but periodically with one by the AC voltage applied to the two electrodes strikes more of its length on the glass surface. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die plastischen Folienstreifen (30) mit einem lötbaren, metallischen Überzug versehen sind, wobei diese Streifen mindestens an ihrem einen Ende mit einer Lötfahne (22) der Drahtelektrode in elektrischen Kontakt gebracht sind. 3. Device according to claim 2, characterized in that the plastic film strips (30) are provided with a solderable, metallic coating, these strips being brought into electrical contact at least at one end with a solder tab (22) of the wire electrode. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Windungen des Drahtes (3) der Drahtelektrode an den Stirnflächen der Glaskanten mit einem Zwei Komponenten-Kleber festgelegt sind, und dass der aufgewikkelte Draht über jedem Folienstreifen (30) von einem mit weichem Kleber aufgebrachten zweiten, plastischen Folienstreifen (31) eingebettet ist, um an den Befestigungsstellen einen Bruch des schwingenden Drahtes zu verhüten. 4. Device according to claim 2, characterized in that the individual turns of the wire (3) of the wire electrode on the end faces of the glass edges are fixed with a two-component adhesive, and that the wound wire over each film strip (30) of one with soft Adhesive applied second, plastic film strip (31) is embedded in order to prevent breakage of the vibrating wire at the fastening points. 5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dünne Draht (3) nur auf einer Seite des Glasplattenpaketes durch plastische Folienstreifen (30) im Abstand von der Glasoberfläche gehalten wird, auf der anderen Seite aber direkt aufliegt und gegebenenfalls angeklebt ist. 5. Device according to claim 2, characterized in that the thin wire (3) is held only on one side of the glass plate package by plastic film strips (30) at a distance from the glass surface, but lies directly on the other side and is optionally glued. 6. Anordnung mit mehreren Einrichtungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur gleichmässigen Beaufschlagung von Körpern mit einem Strom unipolarer Ionen mehrere Emitter mit von zwei Glasplatten (2) eingeschlossenen Flächenelektroden (1) und einem über Folienstreifen (30) auf das Glasplattenpaket aufgewickelten Draht (3) in gleichmässiger Verteilung angebracht werden, wobei jede Flächenelektrode (1) über einen gesonderten Stabilisierungswiderstand durch Kabel mit einer gemeinsamen Klemme verbunden ist, welcher die Spannung einer Wechselstromquelle über ein koaxiales Kabel mit äusserem Isolationsmantel zugeführt wird. 6. An arrangement with a plurality of devices according to claim 2, characterized in that for the uniform application of bodies with a current of unipolar ions, a plurality of emitters with surface electrodes (1) enclosed by two glass plates (2) and a wire wound on the glass plate package via film strips (30) (3) are attached in a uniform distribution, each surface electrode (1) being connected via a separate stabilization resistor by cable to a common terminal, to which the voltage of an AC source is supplied via a coaxial cable with an outer insulation jacket. 7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Abtötung von Bakterien auf der Oberfläche von Fleischstücken oder ganzen Körperhälften geschlachteter Tiere. 7. Application of the method according to claim 1 for killing bacteria on the surface of pieces of meat or whole body halves of slaughtered animals. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung atmosphärischer Ionen in einer selbständigen elektrischen Dunkelentladung und das Herausziehen eines Stromes unipolarer Ionen aus deren Bereich in den Raumbereich, in dem diese zur Wirkung kommen sollen. The invention relates to a method and a device for generating atmospheric ions in an independent electrical dark discharge and extracting a current of unipolar ions from their area into the spatial area in which they are to be effective. Bekannt ist, dass die selbständige Wechselstromentladung, die in Luft unter Atmosphärendruck beim Anlegen einer höheren Wechselspannung zwischen einer durch Dielektrikumsschicht geschützten ebenen Flächenelektrode und einer dar überliegenden Drahtelektrode aus 15 ym dünnen, schwach gespannten Drähten übergeht, als Dunkelentladung weder Ozon noch Stickoxyde erzeugt, wenn die einzelnen Drähte der Drahtelektrode auf der Dielektrikumsschicht aufliegen, und die Stromstärke der Entladung durch einen stabilisierenden hochohmigen Widerstand dermassen begrenzt ist, dass an den Drähten keine Sprühentladungen auftreten können. It is known that the independent alternating current discharge, which in air at atmospheric pressure when a higher alternating voltage is applied between a flat surface electrode protected by a dielectric layer and an overlying wire electrode made of 15 μm thin, weakly tensioned wires, does not produce ozone or nitrogen oxides as dark discharge if the individual wires of the wire electrode lie on the dielectric layer, and the current intensity of the discharge is so limited by a stabilizing high-ohmic resistance that spray discharges cannot occur on the wires. Von den positiven und negativen Ionen, die durch Elektronenstoss und Elektronenlagerung in den kleinen Entladungsstrecken zwischen Dielektrikumsschicht und den einzelnen Drähten der Drahtelektrode gebildet werden, kann dann ein Strom unipolarer Ionen durch ein über den Drähten errichtetes Gleichfeld, das bei einer elektrostatischen Aufladung der Drahtelektrode entsteht, in den umgebenden Raum, z. B. in den Bereich der Inhalationsluft von Personen fliessen. A current of unipolar ions can then be generated from the positive and negative ions, which are formed by electron impact and electron storage in the small discharge paths between the dielectric layer and the individual wires of the wire electrode, through a direct field established over the wires, which is generated when the wire electrode is electrostatically charged. in the surrounding space, e.g. B. flow into the area of inhalation air of people. Bei der serienmässigen Herstellung solcher als Ionenemitter dienenden Einrichtungen hatte sich gezeigt, dass der stabilisierende Vorschaltwiderstand von Emitter zu Emitter auf die spezifischen Emissionseigenschaften des einzelnen Emitters abgestimmt werden musste, um bei einer mittleren Aufladespannung der Drahtelektrode im Raum die gewünschte Ionenstromstärke, beispielsweise in der Inspirationsluft, die gewünschte Ionenkonzentration zu erhalten. In einzelnen Fällen war die Ionenkonzentration selbst bei sehr kleinen Werten des stabilisierenden Vorschaltwiderstandes nicht ausreichend. In the series production of such devices serving as ion emitters, it had been shown that the stabilizing ballast resistance from emitter to emitter had to be matched to the specific emission properties of the individual emitter in order to achieve the desired ionic current strength, for example in the inspiratory air, with a medium charging voltage of the wire electrode in the room. to get the desired ion concentration. In some cases the ion concentration was not sufficient even with very low values of the stabilizing ballast resistance. Diese für die fabrikatorische Herstellung sehr störende Erscheinung bewies, dass man die Produktion mangels richtiger Vorstellungen über den Mechanismus der Erzeugung von unipolaren Ionen noch nicht in den Griff bekommen hatte. This phenomenon, which is very disruptive for the manufacturing process, proved that, due to a lack of correct ideas about the mechanism of the generation of unipolar ions, production had not yet been brought under control. Erst mit der vorliegenden Erfindung konnte die Erzeugung eines Stromes unipolarer Ionen mit den oben skizzierten Einrichtungen zuverlässig gemacht werden. Ihr liegt die Idee zugrunde, Zufälligkeiten in der Lage der einzelnen, mehr oder weniger lose über die Dielektrikumsschicht gespannten Drähte dadurch auszumerzen, dass man die Drähte in einem Abstand von wenigen Zehntelsmillimetern über der in Drahtrichtung geraden Dielektrikumsschicht aufspannt und die Wechselspannung und den Vorschaltwiderstand so bemisst, dass die selbständige Dunkelentladung immer nur kurz vor und nach dem durch elektrische Anziehung bedingten Aufschlagen der Drähte vor sich geht, It was only with the present invention that the generation of a current of unipolar ions could be made reliable with the devices outlined above. It is based on the idea of eliminating randomness in the position of the individual wires, more or less loosely stretched over the dielectric layer, by stretching the wires a few tenths of a millimeter above the dielectric layer, which is straight in the direction of the wire, and thus measuring the AC voltage and the series resistance that the independent dark discharge occurs only shortly before and after the wires are opened due to electrical attraction, und die unter den Drähten ionisierten Räume vor vollständiger Rekombination der darin befindlichen Ionen jeweils mit dem in der anschliessenden l/s-Periode der Wechselspannung erfolgenden Zurückschwingen der Drähte dem Angriff eines dem Wechselfeld überlagerten Gleichfeldes freigegeben werden, wobei dieses Gleichfeld, von den elektrostatisch aufgeladenen Drähten ausgehend, sich in den Raum bis zu geerdeten Begrenzungs **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**. and the spaces ionized under the wires before the ions therein are completely recombined with the returning of the wires in the subsequent l / s period of the alternating voltage are released to attack a direct field superimposed on the alternating field, this direct field being released by the electrostatically charged wires going out into space up to grounded boundary ** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.
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WO2000003466A1 (en) * 1998-07-08 2000-01-20 Wolfgang Dieckmann Device for generating ionized gases using corona discharges
DE19931662B4 (en) * 1998-07-08 2005-05-04 Dieckmann, Bastian Device for generating ionized gases by means of corona discharges

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