CH646507A5

CH646507A5 - Raumluft-ionisator.

Info

Publication number: CH646507A5
Application number: CH196780A
Authority: CH
Inventors: Karl Baumgartner
Original assignee: Elcar Zuerich Ag
Priority date: 1980-03-13
Filing date: 1980-03-13
Publication date: 1984-11-30
Also published as: US4366525A; DE3109528A1; CA1155799A

Description

Die Erfindung betrifft einen Raumluft-Ionisator mit einem einen Luftauslass aufweisenden Gehäuse, in welchem vor dem Luftauslass an einen Hochspannungsgenerator angeschlossene Sprühelektroden zur Erzeugung von negativen Ionen angeordnet sind, und einem Lüfter zum Einsaugen von Luft in das Gehäuse und Ausblasen der eingesaugten Luft über die Sprühelektroden durch den Luftauslass.

Es ist bekannt, dass in der Atemluft enthaltene negative Ionen, insbesondere Kleinionen, bei denen die Ionen an Gasmolekülen adsorbiert sind, einen das Wohlbefinden von Lebewesen im allgemeinen fördernden Einfluss haben, die Lebensfunktionen anregen und für den Menschen aktivierend und leistungsstei-

gernd wirken, und dass positive Ionen, vor allem Grossionen, bei denen die Ionen mit z. B. festen Verunreinigungen der Luft, wie Staub und Rauch verbunden sind, sich auf die Lebensfunktionen hemmend und störend auswirken, rasches Ermüden und Leistungsabfall herbeiführen und auch den Organismus für Infektionen anfälliger machen können.

Für die biologischen Vorgänge von Bedeutung ist ferner auch die Luftelektrizität, wobei der Organismus an ein von der positiven Atmosphäre (Raumladungen) gegen Erde gerichtetes elektrisches Gleichspannungsfeld optimal angepasst ist, wie es etwa in der freien Natur bei Schönwetterlage vorherrscht. Bei einer Raumladung von 10"17 Asec/cm3 am Boden beträgt das Potentialgefälle dieses Gleichfeldes in Bodennähe etwa 130 V/m. Unter der Einwirkung dieses elektrischen Gleichfeldes wandern die in den Körperzellen vorhandenen positiven Ionen in Richtung des Feldes, also von oben nach unten, und die negativen Ionen in entgegengesetzter Richtung von unten nach oben, und diese Ionenwanderung macht es auch verständlich, dass starke Störungen des elektrischen Gleichspannungsfeldes, wie sie z. B. bei Föhn und Gewittern auftreten, im Organismus Funktionsstörungen bewirken, auf die der Einzelne zwar unterschiedlich stark, aber doch reagiert (Wetterfühligkeit, Kopfschmerzen, Herzbeschwerden, Migräne, Müdigkeit, Unlust usw.).

Dass in städtischen Gebäuden der üblichen Bauart mit viel Eisenbeton bei der allgemeinen Luftverschmutzung ein total unbefriedigendes Raumklima mit einem beträchtlichen Über-schuss an positiven Grossionen und einem durch Abschirmung erheblich abgeschwächten und von unter Umständen starken Wechselfeldern überlagerten elektrischen Gleichspannungsfeld vorhanden ist, ist seit langem bekannt, und ebenso lange sind Bemühungen imgange, das schlechte Raumklima künstlisch zu verbessern und einem optimalen Klima, wie es etwa in der freien Natur bei schönem Wetter in sauberer Waldluft gegeben ist, anzupassen.

Mit den modernen, am Ende einer entsprechend langen Entwicklungsreihe liegenden und in der Funktionsweise ausgereiften Raumluft-Ionisatoren kann jede gewünschte Ionendichte erzeugt werden und ebenso können in Räumen elektrische Gleichspannungsfelder gewünschter Stärke und Richtung aufrechterhalten werden. Um mit einem Raumluft-Ionisator in einem gegebenen Raum eine gewünschte Ionendichte-Verteilung zu erhalten, sind nicht nur dessen technische Daten, wie Luftdurchsatz und Ionenerzeugung, sondern auch sein Aufstellungsort von Bedeutung. Während die Wahl der Ionisator-Leistung entsprechend dem Raumvolumen erfolgt, ist die Bestimmung des optimalen Standortes ziemlich kritisch und bedarf einer erheblichen Erfahrung, wenn langwierige Versuche vermieden werden sollen. Es kommt daher häufig vor, dass ein befriedigendes Raumklima nicht erreicht wird, nur weil das Gerät an einem ungünstigen Ort plaziert ist. Für die Wahl des Ionisator-Standortes ist sozusagen der Normalzustand des betreffenden Raumes massgebend, wie Anzahl, Grösse und Lage von Fenstern und Türen, Heizung, Möblierung, Arbeitsplatz, Anzahl der gewöhnlich im Raum anwesenden Personen, usw. Auch bei optimal gewähltem Standort führen Änderungen dieses Normalzustandes zu Änderungen in der Ionendichte-Verteilung, die nur bis zu einem gewissen Grad durch Verstellen der Betriebsparameter, wie Lüfterdrehzahl und Hochspannung, ausgeglichen werden können. Für den noch möglichen Ausgleich ist nicht nur die Stärke der Störung, sondern auch der Störungsort massgebend. So kann z. B. ein in einen Raum eintretender Raucher eine Störung in der Ionen-Verteilung verursachen, die sich erst dann durch Verstellen der Betriebsparameter nicht mehr ausgleichen lässt, wenn er an einem bestimmten Ort Platz nimmt (Störung der Luftzirkulation).

Es war daher Aufgabe der Erfindung, einen Raumluft-Ionisa-tor zu schaffen, der nicht nur eine grössere Freiheit in der Auswahl seines Standortes zulässt, sondern auch eineBerück-

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sichtigung von besonders störanfälligen Raumbereichen ermög- eingeschaltetem Hochspannungsgenerator 13 zwischen den licht. Elektroden 15,16 ein negatives Ionenfeld 17 aufrechterhalten

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch den im Anspruch wird. Im Gehäuse 1 ist ferner ein Lüfter 18 angeordnet, der Luft 1 gekennzeichneten Raumluft-Ionisator gelöst. durch eine mit einem Luftfilter bedeckte Lufteinlassöffnung 19 Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass 5 ansaugt. Die vom Lüfter 18 abgegebene Luft (Pfeile 22) strömt allein durch Verstellen von Kugeldüsen der einmal gewählte durch das negative Ionenfeld 17 zwischen Sprühelektrode 16 und Aufstellungsort optimiert werden kann und ausgewählte Raum- Gegenelektrode 15 und dann, mit Ionen beladen durch die bereiche für eine Belieferung mit Ionen bewertet werden kön- Bohrung 11 der Kugeldüsen 10 nach aussen. Je nach dem nen. Bei im Raum vorgenommenen Veränderungen braucht für innerhalb des Gehäuses 1 herrschenden Luftdruck, d.h. der den Raumluft-Ionisator nach der Erfindung kein neuer Standort io Drehzahl des Lüfters 18 treten aus den Kugeldüsen 10 mehr oder bestimmt werden und weil wegen der Bewertung von Raumbe- weniger gebündelte Luftstrahlen 23 aus, die im Überschuss reichen auch die Wirksamkeit einer Drehzahländerung des Lüf- negative Ionen 25 enthalten. Diese in der Stärke von der ters und einer Änderung der an die Sprühelektroden angelegten Lüfterdrehzahl und in ihrer Richtung von der Einstellung der Hochspannung wesentlich erhöht ist, kann in einem Raum ein Kugeldüsen 10, d. h. der Richtung der Achsen IIa der Kugeldü-ansprechendes Raumklima viel einfacher aufrechterhalten wer- 15 sen-Bohrungen 11 abhängigen Luftströme vereinigen sich dann den als bisher. zu einem Luftstrom 24, bei dem die Stärke im wesentlichen durch Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängi- die Drehzahl des Lüfters, die räumliche Geschwindigkeitsverteigen Ansprüchen 2 bis 10 angegeben. lung durch die Ausrichtung der Kugeldüsen 10 und Ionenbela-Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- dung durch die Höhe der an den Elektroden 15,16 anliegenden spielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher 20 Hochspannung bestimmt ist.

erläutert. Eszeigen: Bei Geräten mit z. B. nur einem Faserfilter ist im Gehäuse 1

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Raumluft-Ionisa- noch ein Ozonisator 26 mit Coronaentladung angeordnet, bei der tor, der eine Luftleistung von über 1000 m3/h haben kann; die kalten Entladungen keinerlei toxische Wirkungen haben, um

Fig. 2 in schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau durch Oxydation Gerüche, wie sie auch bei stärkerer Ionisation eines Raumluft-Ionisators, um die Funktionsweise desselben zu 25 entstehen, zu beseitigen und Bakterien und Viren zu vernichten,

veranschaulichen; Die besonderen Vorteile eines solchen Raumluft-Ionisators

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung einen in Form einer zeigen sich vor allem bei einem in der Form einer Deckenleuchte

Deckenleuchte ausgebildeten Raumluft-Ionisator, der eine Luft- ausgebildeten Gerät, für das in Fig. 3 eine Ausführung in leistung von etwa 300 bis 400 m3/h haben kann, und perspektivischer Darstellung veranschaulicht ist.

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Stückes eines Kugeldüsen- 30 Der in Fig. 3 gezeigte Raumluft-Ionisator hat ein im wesentli-feldes. chen prismatisches Gehäuse 1 mit quadratischem Querschnitt Der in Fig. 1 dargestellte Raumluft-Ionisator weist ein in und verhältnismässig geringer Höhe, das mittels einer üblichen Filterteil 2 und Ionisierungsteil 7 unterteiltes Gehäuse 1 auf. Das Aufhängung 27 vorzugsweise in der Höhe verstellbar bei einer Filtergehäuseteil 2 hat die Form eines Quaders, der z. B. etwa Netzanschlussstelle an der Raumdecke befestigt werden kann. 75 cm X 47 cm x 36 cm gross sein kann, um eine Grössenvorstel- 35 Die Lufteinlassöffnung in der Gehäuse-Bodenwand la ist mit lung zu vermitteln, und in der Mitte einen walzenförmigen Lüfter einer Fasermatte 20 abgedeckt, welche als Grobfilter die in der enthält, welcher, da bei solchen Ionisatoren üblich, in Fig. 1 nicht angesaugten Luft vorhandenen Staubpartikel zurückhält und eingezeichnet ist. In den beiden Schmalseiten 3 des Filtergehäu- z. B. in Tragschienen 21 gehalten ist, so dass sie leicht ausgewech-seteiles 2 befinden sich mit Staubfängern abgedeckte Lufteinlass- seit werden kann. Der Fasermatte 20 vorgesetzte Leitbleche, wie Öffnungen 4. Im Gehäuseteil 2 ist vor jeder Lufteinlassöffnung 4 40 z. B. eine durch Abstandstücke 28 an der Gehäuse-Bodenwand ein Filtersatz angeordnet, der üblicherweise aus einem Grob- la befestigte quadratische Platte 29 mit einer kreisrunden Öff-oder Vorfilter, einem Elektrofilter und einem Aktiv-Kohlenfilter nung 30 und eine mittels Abstandstücke 31 an der Platte befe-zur Geruchsbeseitigung besteht udn durch je eine verschliessbare stigte, die Öffnung 30 abdeckende Scheibe 32, sorgen für eine Klappe 5 in der Frontseite 6 des Gehäuseteiles 2 zugänglich ist. zweckmässige Luftzuführung. Ähnlich wie in Fig. 2 gezeigt, An die im Bereich des Lüfters offene Frontseite 6 des Filterge- 45 enthält das Gehäuse 1 einen an das Netz angeschlossenen häuseteils 2 ist der ebenfalls quaderförmige und z. B. 31 cm x Hochspannungsgenerator, der vorzugsweise eine an einen Hoch-47 cm x 25 cm grosse Ionisierungs-Gehäuseteil 7 angesetzt, der spannungstransformator angeschlossene Kaskade enthält, an seiner Frontseite 8 für den Luftauslass offen ist. Dieser Sprühelektroden und Gegenelektroden, die vor je einer Luft-Ionisierungsgehäuseteil 7 enthält, wie üblich, herkömmliche Auslassöffnung in den vier Seitenwänden lb des Gehäuses 1 ein Sprühelektroden, die wie weitere Bauteile des Ionisators, wie so negatives Ionenfeld erzeugen, einen Radiallüfter, der Luft durch Hochspannungsgenerator, Regler und Schalter in Fig. 1 nicht die Fasermatte 20 in das Gehäuse 1 ansaugt, Ozonisatoren und dargestellt sind. Die Luftauslassöffnung des Ionisierungs-Gehäu- eine vorzugsweise auf Fernsteuerung ansprechende Regeleinseteils 7 ist mit einer ebenen Platte 9 abgedeckt, die in Reihen richtungzum Regeln der Lüfterdrehzahl, Ozonproduktion und und Zeilen angeordnete Kugeldüsen 10 mit je einer durchgehen- Luftionisierung. Alle diese Vorrichtungen und Einrichtungen den zylindrischen Düsenbohrung 11 aufweist. Die Kugeldüsen 10 55 sind bekannt und müssen daher nicht näher erläutert werden.

sind in der Trägerplatte 9 beliebig verstellbar und bestehen, wie An jeder Gehäuse-Seitenwand lb ist die Luftauslassöffnung die Trägerplatte 9 aus Kunststoff. abschliessendes langgestrecktes Hilfsgehäuse 7a, 7b, 7c, 7d befe-

Zur Erläuterung der Funktionsweise wird auf Fig. 2 Bezug stigt, das, ähnlich wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung, an genommen, die in schematischer Darstellung einen Ausschnitt seiner Frontseite 8 eine vertikal angeordnete Trägerplatte 9 mit eines Ionisator-Gehäuses 1 zeigt. Die eine Seitenwand lb des 60 einer zweizeiligen Anordnung von Kugeldüsen 10 aufweist.

Gehäuses 1 trägt die Platte 9 mit den Kugeldüsen 10. Im Gehäuse Diese Hilfsgehäuse 7a, 7b, 7c, 7d können auch die Ionisierungs-

1 sind der am Stromnetz angeschlossene Hochspannungsgenera- elektroden 15,16 (Fig. 2) enthalten oder auch wegfallen, wobei tor 13 und vor der insgesamt mit 12 bezeichneten Kugeldüsen- dann die Trägerplatten 9 mit den Kugeldüsen 10 direkt in die

Anordnung z. B. unten eine flächige, insbesondere plattenför- Seitenwände lb des Gehäuses 1 eingesetzt sind.

mige Gegenelektrode 15, die über einen Hochohmwiderstand 14 65 Der in Fig. 3 gezeigte Raumluft-Ionisator wird im Raum am Pluspol des Hochspannungsgenerators 13 angeschlossen ist, vorzugsweise so angeordnet, dass seine Seitenwände lb parallel und darüber eine drahtförmige Sprühelektrode 16, die mit dem zu den Raumwänden verlaufen und er im Betrieb mit Ionen negativen, geerdeten Pol verbunden ist, angeordnet, so dass bei beladene Luft hauptsächlich zu den Raumwänden hin abgibt.

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wobei die im allgemeinen wenig benutzten Raumecken auch hinsichtlich der Versorgung mit Ionen vernachlässigt sind, wenn bei jeder Trägerplatte 9 die Kugeldüsen 10 etwa so ausgerichtet sind, dass die zylindrischen Düsenbohrugen 11 der Kugeldüsen 10 mit in Vertikalebenen liegenden Achsen schräg ab- oder aufwärts gerichtet sind. Wenn die Eckbereiche mehr zu berücksichtigen sind, brauchen nur die seitlichen Kugeldüsen 10 der Trägerplatten 9 entsprechend verstellt werden, wie es in Fig. 3 bei den Kugeldüsen 10a gezeigt ist. Im allgemeinen werden die Düsenbohrungen 11 der Kugeldüsen 10 schräg abwärts gerichtet sein, so dass die Ionen mit der Luftströmung eine entsprechende Geschwindigkeitskomponente erhalten, die für die negativen Ionen vorteilhaft ist, wenn im Raum, wie erwünscht, ein von oben nach unten gerichtetes elektrisches Gleichspannungsfeld vorhanden ist, und insbesondere die negativen Kleinionen durch diese Geschwindigkeitskomponente entgegen den auf sie einwirkenden elektrischen Feldkräften und entgegen der nach oben gerichteten thermischen Luftströmung nach unten bewegt werden. Um eine gewünschte vertikale Auffächerung des aus den Kugeldüsen 10 einer Trägerplatte 9 abgegebenen Luftstromes einstellen zu können, sind für jede Trägerplatte 9 wenigstens zwei Zeilen Kugeldüsen vorgesehen, wobei die Kugeldüsen 10 in den Zeilen übereinander (Fig. 3) oder, wie in Fig. 4 gezeigt ist, zueinander versetzt angeordnet sein können. Wenn für eine Raumseite nur wenig oder gar keine ionisierte Luft erwünscht oder erforderlich ist, wie es etwa der Fall sein kann, wenn eine Wand mit grossen Möbeln verstellt ist, so brauchen nur etliche oder alle Kugeldüsen der dieser Wand zugekehrten Trägerplatte geschlossen werden, wie dies in Fig. 3 bei den Kugeldüsen 10b des Hilfsgehäuses 7a gezeigt ist.

Ein in Form einer Deckenleuchte ausgebildeter Raumluft-Ionisator hat noch den Vorteil, dass mit ihm auf besonders 5 einfache Weise das im Raum erwünschte elektrische Gleichspannungsfeld verbessert oder im wesentlichen erst geschaffen werden. Hierzu sind z. B. innen im Gehäuse 1 auf der aus isolierendem Kunststoff bestehenden Gehäuse-Bodenwand la grossflächige Elektroden 15 (Fig. 3) angeordnet, die am positiven Pol des 10 Hochspannungsgenerators (Fig. 2) angeschlossen sind und gleichzeitig als Gegenelektrode für die Sprühelektroden 16 dienen. Die spezielle Ausbildung solcher für das elektrische Gleichspannungsfeld dienenden positiven Elektroden, ihre Anordnung im bzw. am Gehäuse 1 und ihr Anschluss an der Kaskade kann ohne weiteres den jeweiligen Gegebenheiten und dem jeweiligen Aufbau des Ionisators angepasst werden.

Für die Anordnung der Kugeldüsen 10 am Raumluft-Ionisator sind die verschiedensten Möglichkeiten gegeben. So können z. B. bei einem in Form einer Deckenleuchte ausgebildeten 20 Ionisator (Fig. 3) die Trägerplatten 9 statt vertikal auch schräg abwärts gerichtet oder in ihrer Ausrichtung verstellbar angeordnet sein. Die Trägerplatten 9 brauchen auch nicht eben, sondern können auch gekrümmt oder gewölbt sein und schliesslich können auch ein geschlossener Kranz von Kugeldüsen vorgesehen 25 werden. Wegen der verstellbaren Kugeldüsen haben solche oder ähnliche Variationen in der Anordnung im allgemeinen jedoch keine allzugrosse Bedeutung für eine optimale Anpassung des Ionisators an die räumlichen Gegebenheiten.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

646 507 PATENTANSPRÜCHE

1. Raumluft-Ionisator, mit einem einen Luftauslass aufweisenden Gehäuse, in welchem vor dem Luftauslass an einen Hochspannungsgenerator (13) angeschlossene Sprühelektroden (16) zur Erzeugung von negativen Ionen angeordnet sind, und einem Lüfter (18) zum Einsaugen von Luft in das Gehäuse und Ausblasen der eingesaugten Luft über die Sprühelektroden durch den Luftauslass, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass des Gehäuses (1) eine Vielzahl von in einem Träger (9) verstellbar angeordneten Kugeldüsen (10) aufweist.

2. Raumluft-Ionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass des Gehäuses (1) mehrere räumlich voneinander getrennte Kugeldüsen-Felder umfasst und im Gehäuse (1) vor jedem Kugeldüsen-Feld wenigstens eine Sprühelektrode (16) angeordnet ist.

3. Raumluft-Ionisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Feld die Kugeldüsen (10) in wenigstens zwei horizontalen Zeilen angeordnet sind.

4. Raumluft-Ionisator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeldüsen (10) und der Träger (9) aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehen.

5. Raumluft-Ionisator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ionisator-Gehäuse (1) in Form einer Deckenleuchte ausgebildet ist, wobei in einer Gehäuse-Bodenwand (la) eine mit einem Luftfilter (20)

bedeckte Lufteinlassöffnung und im Gehäuse (1) der Lüfter als Radiallüfter (18) ausgebildet zum Ansaugen von Luft durch das Luftfilter und Ausblasen der Luft durch seitliche Kugeldüsen (10) angeordnet sind.

6. Raumluft-Ionisator in Deckenleuchtenform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) von der Lufteinlassöffnung gesehen quadratischen Querschnitt hat und jede Seitenwand (lb) ein Feld von Kugeldüsen (10) aufweist.

7. Raumluft-Ionisator in Deckenleuchtenform nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) wenigstens eine flächige Gegenelektrode (15) enthält, die mit dem positiven Pol des Hochspannungsgenerators (13) verbunden ist und zum Aufbau eines von oben nach unten gegen Erde im Raum gerichteten elektrischen Gleichspannungsfeld dient.

8. Raumluft-Ionisator in Deckenleuchtenform nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Ozonisiervorrichtung (26) zur Beseitigung der bei der Ionisierung von Luft entstehenden Gerüche enthält.

9. Raumluft-Ionisator in Deckenleuchtenform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ozonisiervorrichtung einen insbesondere durch Fernsteuerung bedienbaren Regler zum Verändern der Ozonerzeugung enthält.

10 Raumluft-Ionisator nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Lüfters (18) sowie die an den Sprühelektroden (16) und/oder Gegenelektroden (15) anliegende Hochspannung vorzugsweise durch Fernsteuerung veränderbar ist.