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Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Ozonmoduls zur Erzeugung eines Plasmas zur Herstellung von Ozon in einem Luftaufbereitungsgerät und insbesondere in einem Luftreinigungsgerät.
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In Luftreinigungsgeräten kommen vielfach Ozonmodule zum Einsatz, die nach der Funktion der dielektrisch behinderten elektrischen Entladung arbeiten.
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Ein derartiges Ozonmodul ist beispielsweise aus der
WO 01/02291 A2 bekannt und umfasst einen flachen elektrisch isolierenden Träger mit einer ersten vorbestimmten Dielektrizitätskonstante, auf dessen Oberseite eine elektrische Isolierschicht aus einem dielektrischen Material mit einer zweiten vorbestimmten Dielektrizitätskonstante angebracht ist. Die Differenz der Dielektrizitätskonstanten des Trägers und der Isolierschicht ist so gewählt, dass sich der Effekt von Spiegelentladungen einstellt. Auf Unter- und Oberseite des Trägers sind jeweils Elektroden aus elektrisch leitfähigem Material angebracht, und an die beiden Elektroden ist eine Hochspannung von einigen kV eines Wechselspannungsgenerators angelegt.
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Ein gegenüber dem aus der
WO 01/02291 A2 bekannten Ozonmodul modifiziertes Ozonmodul kann beispielsweise einen isolierenden Träger
10 umfassen, auf dessen Ober- und Unterseite jeweils eine obere
11 und untere
12 Elektrode aufgebracht ist, und wobei die Elektroden
11 und
12 jeweils mit wenigstens einer ersten Isolierschicht
13 und vorteilhaft mit einer zweiten Isolierschicht
14 mit einer vorbestimmten Dielektrizitätskonstante bedeckt sind.
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1a zeigt eine schematische Darstellung eines derartigen Ozonmoduls 1 mit einem isolierenden Träger 10, einer oberen Elektrode 11 und einer flächenhaft ausgebildeten unteren Elektrode 12 und mit einer oberen und unteren Isolierschicht 13, 14 in Seitenansicht.
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1b zeigt eine schematische Draufsicht auf das Ozonmodul 1 von 1a, wobei das Ozonmodul 1 insbesondere eine etwa rechteckige Geometrie mit einer Schmalseite S und einer Längsseite L aufweisen kann, wobei die Längsseite L deutlich größer als die Schmalseite S ist.
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1c zeigt einen schematischen Teilschnitt durch das Ozonmodul 1 von 1b entlang der Linie A-A von 1b.
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Beim Betrieb eines vorstehend beschriebenen Ozonmoduls
1 oder eines aus dem Stand der Technik nach der
WO 01/02291 A2 bekannten Ozonmoduls insbesondere in einem Luftaufbereitungsgerät und insbesondere in einem Luftreinigungsgerät und insbesondere in einem Luftstrom mit Richtung LS kommt es jedoch zu unerwünschten Ablagerungen
15 und Nebenverbrennungsstoffen aller Art insbesondere aufgrund von unerwünschten Nachverbrennungen auf der Oberfläche der oberen Isolierschicht
13 bzw. der oberen Elektrode
11, die die Wirkungsweise des Ozonmoduls
1 beeinträchtigen, den Energieverbrauch des Geräts erhöhen und zu unerwünschten Geruchsbildungen führen.
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Bei einem herkömmlichen Ozonmodul gemäß 1b ist die herkömmliche Anordnung der oberen Elektrode 11 und deren Entladungspunkte 11' in einem Luftstrom mit Richtung LS besonders nachteilig, da selbst bei einer Drehung um 90° und Anordnung der Elektrodenäste senkrecht zum Luftstrom in Richtung LS mehrere Entladungspunkte 11', 11'' aufeinanderfolgend in dem Luftstrom angeordnet sind. Ausserdem sind die relativen Abstände A0 und A1 der Entladungspunkte 11' und 11'' insbesondere zur Kante der unteren Elektrode 12 stark unterschiedlich, weshalb die Entladungsstrecken ES der Entladungspunkte 11' und 11'' stark schwanken, was schematisch in 1c dargestellt ist.
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Insbesondere aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung und Ausbildung ist ein bekanntes Ozonmodul 1 in seiner Wirkungsweise stark von der Leitfähigkeit der Luft abhängig, die mit Temperatur und Luftfeuchtigkeit stark schwanken kann.
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Eine schematische Darstellung der Ablagerungen 15 aller Art auf der oberen Isolierschicht 13 und/oder der oberen Elektrode 11 eines Ozonmoduls 1, ist in Seitenansicht in 1d dargestellt.
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Aus der Druckschrift
WO 98/26482 A1 ist die Verwendung einer Vorrichtung (Luftionisator) in einem Luftaufbereitungsgerät bekannt, wobei der Luftionimeter eine innere elektrisch leitende Fläche aufweist, die von zwei Scheiben oder Platten aus elektrisch isolierten Material hermetisch eingeschlossen ist, auf denen sich in nachteiliger Weise elektrisch leitende Strukturen mit unregelmäßig langen Leiterbahnen mit kammartigen oder stacheldrahtähnlichen Fortsätzen ausbilden können, die zu unterschiedlichen Entladungsabständen zu der unteren Elektrode führen so dass nachteilige Ablagerungen auf der Oberfläche des Ozonmoduls entstehen können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Ozonmodul zur Verwendung in einem Luftaufbereitungsgerät und insbesondere in einem Luftreinigungsgerät anzugeben, das Nachverbrennungen und Ablagerungen auf dem Ozonmodul wesentlich vermindert und die Effizienz der Ozonproduktion erhöht.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Verwendungen sind in dem Unteranspruch 2 und/oder der nachfolgenden Beschreibung erwähnt, die von schematischen Zeichnungen begleitet ist. Hierzu zeigt:
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1a eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen Ozonmoduls;
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1b eine schematische Draufsicht auf das Ozonmodul von 1a;
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1c einen schematischen Teilschnitt durch das Ozonmodul 1 entlang der Linie A-A von 1b;
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1d das Ozonmodul von 1a und b mit unerwünschten Ablagerungen;
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2a eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäß verwendeten Ozonmoduls;
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2b eine schematische Draufsicht auf das Ozonmodul von 2a zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS;
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2e eine schematische Draufsicht auf eine Abwandlung des Ozonmoduls von 2b;
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2d einen schematischen Schnitt durch das Ozonmodul von 2c entlang der Linie A-A von 2c;
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2e eine schematische Draufsicht auf eine Abwandlung des Ozonmoduls von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS;
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2f eine schematische Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Ozonmoduls von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS;
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2g eine schematische Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Ozonmoduls von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS;
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2h eine schematische Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Ozonmoduls von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS;
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2i eine schematische Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Ozonmoduls von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS; und
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3 eine schematische Darstellung eines Luftaufbereitungsgeräts und insbesondere eines Luftreinigungsgeräts und der erfindungsgemäßen Anordnung eines Ozonmoduls in dem Luftaufbereitungsgerät.
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Das Ozonmodul zur erfindungsgemäßen Verwendung in einem Luftaufbereitungsgerät ist derart ausgebildet und in einem Luftstrom des Luftaufbereitungsgeräts derart angeordnet, dass unerwünschte Nachverbrennungen und Ablagerungen auf dem Ozonmodul weitestgehend vermieden werden.
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Das erfindungsgemäß verwendbare Ozonmodul ist grundlegend dabei derart ausgebildet und mit seinen zahnartigen Entladungspunkten parallel zu einem Luftstrom innerhalb des Geräts angeordnet, dass der relative Abstand bzw. die Entladungsstrecken von einer oberen Elektrode zu einer unteren Elektrode etwa gleich lang sind bzw. dass die Entladungspunkte der oberen Elektrode zu der unteren Elektrode etwa den gleichen relativen Abstand haben.
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Das erfindungsgemäß verwendbare Ozonmodul ist dabei derart ausgebildet und mit seinen zahnartigen Entladungspunkten parallel zu einem Luftstrom innerhalb des Geräts angeordnet, dass die Entladungen entlang der Entladungsstrecken von Entladungspunkten einer oberen Elektrode und insbesondere zu den Kanten einer unteren Elektrode, die insbesondere flächenhaft ausgebildet sein kann, sich nicht gegenseitig beeinflussen.
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Mit der Verwendung eines Ozonmoduls in dem Luftstrom mit Richtung LS eines Luftaufbereitungsgeräts und insbesondere eines Luftreinigungsgeräts wird eine Anordnung bereitgestellt, die unerwünschte Nachverbrennungen, Nebenverbrennungsstoffe und Ablagerungen auf dem Ozonmodul wirkungsvoll verhindert, wobei die Wirkungsweise des Ozonmoduls durch Ablagerungen nicht beeinträchtigt, und somit auch die Lebensdauer des Luftaufbereitungsgeräts nicht vermindert wird.
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Mit der Verwendung eines etwa rechteckigen Ozonmoduls mit seiner Längsseite parallel zur Drehachse eines Lüfterrads wird ausserdem die Durchmischung von Ozon und Luft verbessert.
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Die erfindungsgemäße Verwendung eines Ozonmoduls wird nachfolgend anhand der Zeichnungen 2a bis 2i und 3 detailliert beschrieben.
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2a zeigt eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäß verwendeten Ozonmoduls 2 mit einem isolierenden Träger 20, einer oberen Elektrode 21 und einer unteren Elektrode 22 und mit wenigstens einer oberen Isolierschicht 23 und mit wenigstens einer unteren Isolierschicht 24 in Seitenansicht.
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Das Ozonmodul 2 von 2a bis 2i umfasst eine obere Elektrode 21 mit einer Vielzahl von zahnartigen Entladungspunkten 21' und/oder 21'' und/oder 21''' und eine untere Elektrode 22, die derart ausgebildet sind, dass die Entladungsstrecken ES zwischen den Entladungspunkten 21', 21'' und 21''' der unteren Elektrode 22 alle etwa die gleiche relative Länge haben bzw. dass die Entladungspunkte 21', 21'' und 21''' insbesondere von einer Kante der Elektrode 22 alle etwa den gleichen relativen Abstand haben, was schematisch in 2d am Beispiel der Ausführung von 2c dargestellt ist.
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2b zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ozonmodul 2 von 2a gemäß einer erfindungsgemäßen Verwendung zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS. Die obere Elektrode 21 des Ozonmoduls 2 ist derart ausgebildet, dass deren Entladungspunkte als Zähne 21' ausgehend von einem ersten Elektrodenast 21A alle in die gleiche Richtung LS ausgebildet sind. Wie 2b ausserdem zu entnehmen ist, ist die Elektrode 21 des Ozonmoduls 2 bevorzugt lediglich als ein einziger erster Elektrodenast 21A ausgebildet.
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2c zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Abwandlung des Ozonmoduls 2 von 2b. Das Ozonmodul 2 von 2c ist ähnlich ausgebildet wie das Ozonmodul 2 von 2b, mit dem Unterschied, dass von dem einzigen ersten Elektrodenast 21A zusätzlich zu der Richtung LS zahnartig ausgebildeten ersten Entladungspunkten 21' zweite zahnartig ausgebildete Entladungspunkte 21'' in Gegenrichtung zu den ersten Entladungspunkten 21' ausgebildet sind.
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Wie in den 2b und 2c schematisch dargestellt ist, kann die untere Elektrode 22 insbesondere flächenhaft, beispielhaft und geeigneter Weise als rechteckige Fläche ausgebildet sein.
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Es ist klar, dass die obere Elektrode 21 und untere Elektrode 22 auch eine Vielzahl anderer Geometrien aufweisen können, solange die Entladungspunkte der oberen Elektrode 21 zu der unteren Elektrode 22 etwa den gleichen relativen Abstand A0 bzw. Entladungsabstand ES zu einer Kante der unteren Elektrode 22 haben.
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Der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber wurde in den nachfolgenden Zeichnungen 2e bis 2i auf die obere Isolierschicht 23 verzichtet und die untere Elektrode 22 schematisch gestrichelt dargestellt, die beispielhaft und geeigneter weise ebenfalls flächenhaft ausgebildet ist.
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2e zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Abwandlung des Ozonmoduls 2 von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS. Das Ozonmodul 2 von 2e ist ähnlich ausgebildet wie das Ozonmodul 2 von 2b, mit dem Unterschied, dass von dem einzigen ersten Elektrodenast 21A zusätzlich zu den in Richtung LS zahnartig ausgebildeten ersten Entladungspunkten 21' zweite zahnartig ausgebildete Entladungspunkte 21'' in Gegenrichtung und versetzt zu den ersten Entladungspunkten 21' ausgebildet sind.
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2f zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Ozonmoduls 2 von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS. Das Ozonmodul 2 von 2f ist ähnlich ausgebildet wie das Ozonmodul 2 von 2b, mit dem Unterschied, dass es einen zweiten Elektrodenast 21B aufweist, an dem anders als an dem ersten Elektrodenast 21A keine Entladungspunkte 21' ausgebildet sind. Wie der 2f außerdem zu entnehmen ist, sind der erste und zweite Elektrodenast 21A, 21B geeigneter Weise geschlossen ausgebildet.
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2g zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Ozonmoduls 2 von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom LS. Das Ozonmodul 2 von 2g ist geeigneter Weise als Kombination der Merkmale der Ozonmodule 2 von 2e und 2f ausgebildet.
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2h zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Abwandlung des Ozonmoduls 2 von 2b zusammen mit dessen erfindungsgemäßer Anordnung in einem Luftstrom mit Richtung LS. Die obere Elektrode 21 des Ozonmoduls 2 von 2h umfasst wie das Ozonmodul 2 von 2f und 2g einen ersten und zweiten Elektrodenast 21A, 21B, die geeigneter Weise geschlossen ausgebildet sind, wobei an den Elektrodenästen 21A, 21B jeweils erste 21' und dritte 21''' zahnartige Entladungspunkte ausgebildet sind, die jeweils in einer Richtung LS bzw. in deren Gegenrichtung und von dem ersten und zweiten Elektrodenast 21A, 21B ausgehend jeweils nach außen angeordnet sind. Die zahnartigen Entladungspunkte 21' und 21''' des Ozonmoduls 2 von 2h sind ausserdem geeigneter Weise zueinander versetzt angeordnet. Der erste und zweite Elektrodenast 21A, 21B der Ausführung von 2h können wie in 2i dargestellt ist auch offen ausgebildet sein, was entsprechend auch für die Ausführungen von 2f und 2g gilt.
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Es ist klar, dass ein erfindungsgemäß verwendetes Ozonmodul 2 auch eine Kombination der Ausführungen von 2b, 2c und 2e bis 2i sein kann.
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Es ist klar, dass auch die Elektroden 21 und 22 der Ausführungen von 2e bis 2i derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Entladungspunkte 21', 21'' und 21''' etwa den gleichen relativen Abstand A0 zu den Kanten der unteren Elektrode 22 haben und/oder etwa den gleichen Entladungsabstand ES zu der unteren Elektrode 22 haben.
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Die erfindungsgemäß verwendeten Ozonmodule 2 von 2b, 2c und 2e bis 2i sind in geeigneter weise mit der Richtung LS der Elektrodenzähne parallel zu einem Luftstrom mit Richtung LS in einem Luftaufbereitungsgerät 3 und insbesondere einem Luftreinigungsgerät oder insbesondere einem Luftbefeuchtungsgerät angeordnet.
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3 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung eines erfindungsgemäß verwendeten Ozonmoduls 2 in einem Luftaufbereitungsgerät 3 mit einem Lufteingang LE und Luftausgang LA und einer Luftansaugvorrichtung 30, die geeigneter Weise ein Lüfterrad 31 umfassen kann, wobei ein mittels Pfeilen schematisch dargestellter Luftstrom mit Richtung LS innerhalb des Gerätes 3 erzeugt wird. Ein erfindungsgemäß verwendetes Ozonmodul 2 ist mit seiner Längsachse L senkrecht zu dem Luftstrom mit Richtung LS innerhalb des Gerätes 3 angeordnet und damit mit seinen zahnartigen Entladungspunkten 21' und/oder 21'' und/oder 21''' parallel zu dem Luftstrom mit Richtung LS angeordnet.
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Ein erfindungsgemäß verwendetes Ozonmodul 2 und seine Anordnung in einem Luftaufbereitungsgerät 3 bringt eine erhebliche Effizienzsteigerung der Ozonproduktion, da in Richtung LS jeweils nur ein Entladungspunkt 21', 21'', 21''' angeordnet ist, und somit genügend Sauerstoff zur Ozonerzeugung vorhanden ist. Aus dem gleichen Grund werden unerwünschte Nachverbrennungen, Nebenprodukte und Ablagerungen auf dem Ozonmodul weitestgehend vermieden.
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Ausserdem kommt es bei einer erfindungsgemäßen Verwendung des Ozonmoduls 2 insbesondere aufgrund dessen vorteilhafter geometrischer Ausbildung und Anordnung (anders als bei dem herkömmlichen Ozonmodul 1) zu keiner starken Abhängigkeit der Wirkungsweise von der Lufttemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit.
