DE1208467B

DE1208467B - Arrangement to improve the climatic conditions in rooms by means of electrodes connected to a high direct voltage

Info

Publication number: DE1208467B
Application number: DEW22407A
Authority: DE
Inventors: Dr Eduard Woellner
Original assignee: BRIGITTE WOESCHLER GEB HAHN; GERTRUD HAHN GEB KULLMANN
Current assignee: BRIGITTE WOESCHLER GEB HAHN; GERTRUD HAHN GEB KULLMANN
Priority date: 1956-12-14
Filing date: 1957-12-12
Publication date: 1966-01-05

Description

Anordnung zur Verbesserung der klimatischen Verhältnisse in Räumen mittels an eine hohe Gleichspannung gelegter Elektroden Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Vcrbesserung der klimatischen Verhältnisse in Räumen unter Verwendung von Elektroden, von denen an die im Raum oben gelegene Elektrode ein positives bzw. an die am Boden des Raumes gelegene Elektrode ein negatives hohes elektrisches Potential angelegt ist, so daß sich in dem Raum ein dem in der freien Natur vorhandenen entsprechendes elektrostatisches Feld ausbildet.Arrangement to improve the climatic conditions in rooms by means of electrodes connected to a high DC voltage, the subject of the invention is an arrangement for improving the climatic conditions in rooms below Use of electrodes, one of which is the one in the room above positive or negative high electrode on the floor of the room electrical potential is applied, so that in the room there is one in the free Corresponding electrostatic field existing in nature.

Maßnahmen und Anordnungen zur Beeinflussung der physikalischen Zustandsgrößen der in Aufenthallsräumen enthaltenen Luft, im biologisch positiven Sinne, sind bereits bekannt. Measures and arrangements for influencing the physical state variables of the air contained in living rooms, in a biologically positive sense, are already known.

Es ist auch bekannt, daß die genaue Einhaltung der lokalen optimalen Bedingungen, hinsichtlich des Ein flusses der physikalischen Zustandsgrößen der Luft auf das menschliche Wohlbefinden, bei längerer Aufeathaltszeit in Räumen allein nicht ausreicht, um den Organismus vor akuten Störungen und unter Umständen vor Dauerschäden zu bewahren. Es liegen biophysikalische Forschungsergebnisse in großer Zahl vor, die zu erkennen geben daß selbst eine Regelung sämtlicller bekannter bzw. der wichtigsten Klimafaktoren. zu denen die Zusammensetzung, die Temperatur der Druck, der Feuchtigkeitsgehalt und die lokale Bewegung der Luft in Aufenthaltsräumen sowie die Farb- und Lichtverhältnisse, im weitesten Sinne auch die Erzeugung von Geräuschkulissen und akustischen Störungen gehören, auf die Dauer keinen ausreichenden Schutz gegen vorzeitige körperliche und gcistige Erschöpfungserscheinungen bietet. It is also known that strict adherence to the local optimal Conditions with regard to the influence of the physical state variables of the Air on human wellbeing when staying in rooms for a longer period of time is not sufficient to protect the organism from acute disorders and under certain circumstances To preserve permanent damage. There are biophysical research results in large Number that indicate that even a regulation of all known resp. of the most important climatic factors. to which the composition, the temperature of the Pressure, the moisture content and the local movement of the air in lounges as well as the color and light conditions, in the broadest sense also the generation of Background noise and acoustic disturbances are not sufficient in the long run Provides protection against premature physical and mental fatigue.

Die gesundheitliche Anfälligkeit der Menschen, die sich vorwiegend in Wohn- und Arbeitsräumen aufhalten, ist konstitutionsbedingt. Es ist jedoch bekannt, daß unabhängig von der mehr oder weniger großen Widerstandsfähigkeit des einzelnen Menschen gegenüber den negativen Einflüssen eines langdauernden Aufenthaltes in Wohn- und Arbeitsräumen, die schließlich auftretenden Störungen einer ganz bestimmten Symptomgruppe angehören und daß ein experimentell exakt nachweisbarer Zusammenhang zwischen dieser Art von Störungen des allgemeinen Wohlbefindens und der Leistungsfähigkeit einerseits und den luftelektrischen Verhältnissen in den Aufenlhaltsräumen andererseits, besteht. The health vulnerability of people who are predominantly Staying in living and working rooms is constitutional. However, it is known that regardless of the greater or lesser resilience of the individual People against the negative influences of a long stay in Living and working spaces, the eventually occurring disturbances of a very specific one Belong to symptom group and that an experimentally exactly demonstrable connection between these types of disorders of general well-being and performance on the one hand and the air-electrical conditions in the living areas on the other hand, consists.

Zwischen dem luftelektrischen Zustand in der freien Natur und dem in Aufenthaltsräumen. insbesondere in modernen Stahlbetonbauten, die - physikalisch gesehen - Faradaysche Käfige darstellen, bestehen große, meßtechnisch sehr genau nachweisbare Unterschiede. Wenn auch die dem menschlichen Organismus auf die Dauer schädlichen Wechselfelder, die durch elektrische Einrichtungen aller Art erzeugt werden, durch die Stahlarmierung weitgehend abgeschirmt werden, so stellen sich andererseits doch nachgewiesenermaßen Störungen des allgemeinen Wohlbefindens bei den Bewohnern dieser Bauten deshalb ein, weil innerhalb der Räume infolge der Käfigwirkung das elektrische Feld der freien Umgebung zusammenbricht oder doch zumindest eine Schwächung und Verzerrung erfährt. Der menschliche Organismus mit seiner entwicklungsbedingten Einstellung und Ausrichtung auf das natürliche elektrische Milieu reagiert auf derartige, durch die moderne Wolmtechnik bedingte Störungen der elektrischen Verhältnisse der Bodenatmosphäre in so offensichtlicher Weise krankhaft, daß die Klimatechnik bereits durch einige bekanntgewordene Vorrichtungen Abhilfe zu schaffen versuchte. Der Grundgedanke bei diesen Vorrichtungen, die gewöhnlich aus einer dem Erfindungsgegenstand ähnlichen Elektrodenanordnung bestehen, ist der Wunsch nach einer lokalen Wiederherstellung des natürlichen elektrischen Spannungsgefälles von 100 bis 300 V/m in Bodennähe, in den entsprechend ausgerüsteten Aufenthaltsräumen. Between the air-electric state in the wild and the in common rooms. especially in modern reinforced concrete structures, which - physically seen - represent Faraday cages, there are large, very precise measurements detectable differences. Even if it affects the human organism in the long run harmful alternating fields, generated by electrical devices of all kinds are largely shielded by the steel reinforcement, so turn out to be on the other hand, it has been shown to cause disorders of general well-being the residents of these buildings because within the rooms as a result of the cage effect the electric field of the free environment collapses or at least one Experiences weakening and distortion. The human organism with its developmental Attitude and alignment with the natural electrical environment reacts to such, Disturbances in the electrical conditions of the Soil atmosphere so obviously pathological that the air conditioning already tried to remedy the situation by means of some devices that have become known. The basic idea in these devices, usually from one similar to the subject of the invention Electrode arrangement exist, is the desire for local restoration the natural electrical voltage gradient of 100 to 300 V / m near the ground, in the appropriately equipped common rooms.

Es sind auch Einrichtungen und Apparate auf dem Gebiet der physikalischen Therapie bekannt, bei denen die statische Elektrizität als Trennmittel für Ionen verschiedenen Vorzeichens benutzt wird, wobei z.l3. Ionen einer bestimmten Ladungsart in stark konzentrierter Form über die Atmungswege zu Heilzwecken in den menschlichen Körper geleitet werden. There are also devices and apparatus in the field of physical Known therapy in which the static electricity acts as a separator for ions different signs are used, e.g. 13. Ions of a certain type of charge in a highly concentrated form via the respiratory tract for healing purposes in the human Body are directed.

Kombiniert werden diese bisher bekanntgewordenen Verfahren meistens mit einer Flüssigkeits- oder Medikamentenzerstäubung, wobei sich nach der Trennung der Anionen und Kationen im elektrischen Feld in einem bestimmten Bezirk des Behandlungsraumes Ionen des gewünschten Vorzeichens an die sehr kleinen Nebeltröpfchen anlagern, die unter Umständen bereits bei der Zerstäubung eine bestimmte Aufladung erhalten haben.These that have become known so far are combined procedure mostly with a liquid or drug atomization, whereby after the Separation of the anions and cations in the electric field in a certain area of the treatment room ions of the desired sign to the very small mist droplets accumulate, which under certain circumstances already have a certain charge during the atomization have received.

Zu erwähnen sind fernerhin bekanntgewordene Anordnungen zum Zwecke der Luftreinigung unter Anwendung der statischen Elektrizität, die sich untereinander nur durch die Höhe der benutzten Spannung, deren mehr oder weniger vollkommene Glättung nach der Transformierung bzw. Gleichrichtung und durch rein konstruktive Merkmale unterscheiden, jedoch vom Gegenstand der Erfindung durch die alleinige Aufgabenstellung der Luftreinigung und durch die Kombination der Elektroden-bzw. Kondensatorplattenanordnung mit Gebläsen u. dgl. wesentlich abweichen. Also to be mentioned are arrangements that have become known for the purpose the air purification using the static electricity that is among each other only by the level of the voltage used, its more or less perfect smoothing after the transformation or rectification and through purely structural features differ, however, from the subject matter of the invention by the sole task the air purification and by the combination of the electrode or. Capacitor plate arrangement with fans and the like differ significantly.

Nach dem heutigen Stande der Wissenschaft, insbesondere nach gesicherten Erkenntnissen der Bioklimatik und speziellen Erfahrungen der Mikrobiologie über das Verhalten von Mikroorganismen in elektrostatischen Feldern verschiedener Stärke, ist die künstliche Erzeugung eines Spannungsgefälles von der Größe, wie sie in der freien Natur in Bodennähe normalerweise vorhanden ist, zur Verbesserung des Klimas von Aufenthaltsräumen nicht ausreichend, weil die Luft bewohnter Räume sich sowohl in ihrer Leitfähigkeit für Elektrizität als auch in der Zahl der pro Raumeinheit enthaltenen organischen und anorganischen Partikel ganz wesentlich von der Atmosphäre des freien Landes oder gar des Hochgebirges unterscheidet. According to the current state of science, especially after secured Knowledge of bioclimatics and special experiences in microbiology the behavior of microorganisms in electrostatic fields of various strengths, is the artificial creation of a voltage gradient of the magnitude as shown in the nature near the ground normally exists to improve the climate of lounges is insufficient because the air in inhabited rooms is both in their conductivity for electricity as well as in the number of per unit of space organic and inorganic particles contained in the atmosphere of the free country or even of the high mountains.

Für die ohmsche Leitfähigkeit der Luft ist die Zahl der pro Raumeinheit enthaltenen Ladungsträger sowie deren Ladungszahl und Beweglichkeit im wesentlichen maßgebend. Es handelt sich also um eine unselbständige Elektrizitätsleitung der Luft. Die Leitung selber wird durch Elektrizitätsträger der verschiedensten Größen besorgt, deren Beweglichkeit vom Potentialgefälle zwischen den Elektroden, der Ladungszahl und dem Widerstand in der Luft abhängt. For the ohmic conductivity of the air is the number of per room unit contained charge carriers as well as their number of charges and mobility essentially authoritative. So it is a dependent electricity line of the Air. The line itself is made up of electricity carriers of various sizes concerned about their mobility from the potential gradient between the electrodes, the number of charges and the resistance in the air.

Für diese unselbständige Elektrizitätsleitung der Luft ist in gewissen Grenzen das Ohmsche Gesetz gültig, d. h. es besteht Proportionalität zwischen Strom und Spannung. Für den Strom, d. h. in diesem Falle also auch für den Materietransport zwischen den Elektroden, stellt sich jedoch in Abhängigkeit von der Zufuhr bzw. Neuerzeugung von Trägerpartikeln und elementaren Elektrizitätsträgern, d. h. Ionen, früher oder später ein Maximalwert ein, der auch durch eine weitere Erhöhung der Potentialdifferenz nicht weiter vergrößert werden kann und als Sättigungsstrom bezeichnet wird.For this dependent electricity conduction of the air is in certain Limits Ohm's law valid, d. H. there is proportionality between currents and tension. For the electricity, d. H. in this case also for the transport of matter between the electrodes, but depends on the supply resp. New generation of carrier particles and elementary electricity carriers, d. H. Ions, sooner or later a maximum value, which can also be achieved by a further increase in The potential difference cannot be increased any further and is referred to as the saturation current will.

Der Mechanismus dieses Vorganges in Zusammenhang mit der zuvor gemachten Bemerkung über die Unterschiede, die zwischen der Luft der freien Atmosphäre und der Luft in Aufenthaltsräumen bestehen, bildet die wesentliche und praktische Grundlage für den Gegenstand der Erfindung. Hierzu ist ergänzend zu sagen, daß neben der direkten spezifischen Wirkung des elektrischen Feldes auf den Organismus erst die gleichzeitige Beseitigung der ionisierten Bestandteile der Luft und der in dieser enthaltenen Partikel, die als Ionensammler und somit als nichtelementare Elektrizitätsträger deren Trans- port übernehmen, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung ermöglicht. The mechanism of this process in connection with that previously made Note on the differences that exist between the air and the free atmosphere the air in common rooms forms the essential and practical basis for the subject matter of the invention. In addition, it should be said that in addition to the direct specific effect of the electric field on the organism only the simultaneous one Elimination of the ionized components of the air and those contained in it Particles that act as ion collectors and thus as non-elementary carriers of electricity whose trans- port take over the task on which the invention is based enables.

In bewohnten Räumen werden naturgemäß durch thermische Dissoziation, elektrische Funken oder UV-Strahlungsquellen pro Zeit- und Volumeneinheit wesentlich mehr Ionen neuerzeugt als in der freien Natur, in der hierfür nur die natürliche Radioaktivität des Bodens und die kosmische Höhenstrahlung sorgt. In gleich starkem Maße gilt das auch für die Neuerzeugung von Partikeln, die als feinstverteilter Staub die Luft in Aufenthaltsräumen verunreinigen. In inhabited rooms, thermal dissociation, electrical sparks or UV radiation sources per unit of time and volume are essential more ions are generated than in the wild, in which only natural ones Soil radioactivity and cosmic radiation. In equally strong This also applies to the new generation of particles, which are considered finely divided Dust contaminate the air in common rooms.

Durch Messungen wurde festgestellt, daß in Höhenlagen die Atmosphäre etwa 500 Ionen pro Kubikzentimeter enthält, während in städtischen Innenräumen, zusätzlich zu der großen Anzahl von Staubpartikeln, die Zahl der Ionen etwa 100 000 pro Kubikzentimeter erreichen kann.Measurements have shown that the atmosphere is at high altitudes contains about 500 ions per cubic centimeter, while in urban interiors, in addition to the large number of dust particles, the number of ions about 100 000 per cubic centimeter.

Um unter diesen, für das menschliche Wohlbefinden nachgewiesenermaßen äußerst ungünstigen Umständen optimale Bedingungen für die Beseitigung der in der Luft enthaltenen Ionen bzw. nichtelementaren Elektrizitätsträger zu schaffen, sind deshalb wesentlich höhere Spannungsgefälle notwendig als in der freien Natur mit dem dort vorhandenen wesentlich geringeren Anfall an Ionen und Staubpartikeln. To be among these, proven for human well-being extremely unfavorable circumstances optimal conditions for the elimination of in the Ions or non-elemental carriers of electricity contained in air are to be created therefore a significantly higher voltage gradient is necessary than in the great outdoors the significantly lower accumulation of ions and dust particles present there.

Der Sättigungsstrom stellt sich in Aufenthaltsräumen erfahrungsgemäß erst bei einer höher angelegten Gleichspannung ein, d. h. die künstlich erzeugten Feldstärken müssen höher liegen als die in der freien Natur vorhandenen, falls das Ionenmilieu im Raum auf einen optimalen, dem Hochgebirge entsprechenden Zustand gebracht werden soll.Experience has shown that the saturation current occurs in common rooms only when a higher DC voltage is applied, d. H. the artificially generated Field strengths must be higher than those in the wild, if that Ion environment in the room to an optimal state corresponding to the high mountains should be brought.

Aus den dargelegten Gründen sind bekanntgewordene Anordnungen, die lediglich in der Ausbildung der Elektroden mit dem Gegenstand der Erfindung ein gemeinsames Merkmal aufweisen und imstande sind, ein Potentialgefälle zu erzeugen, das maximal dem in der freien Natur vorhandenen entspricht, im Sinne der Erfindung zugrunde gelegten Aufgabenstellung nicht funktionstüchtig. For the reasons given are known arrangements that only in the formation of the electrodes with the subject matter of the invention have a common characteristic and are able to generate a potential gradient, that corresponds maximally to what is present in the wild, within the meaning of the invention The underlying task is not functional.

Experimente über die qualitativen und quantitativen Auswirkungen verschiedener Maßnahmen bezüglich der Ausbildung, Anordnung und Polung der Elektroden bzw. der Auslegung des Generators für die erforderliche hohe Gleichspannung haben ergeben, daß die bekanntgewordenen Anordnungen einige wesentliche Faktoren im Sinne der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung teilweise unberücksichtigt lassen. Die Elektroden zur Erzeugung des elektrischen Feldes müssen so gepolt sein, daß ein Feld gleicher Richtung entsteht, wie es in der Natur vorkommt, bzw. daß das im Innern von Aufenthaltsräumen noch vorhandene Restfeld verstärkt wird. Die Höhe der erzeugten Feldstärke muß optimal sein, d. h. sie muß der Feldstärke, die den Sättigungsstrom erzeugt, möglichst nahe kommen, darf aber nicht durch eine Spannung von der Höhe erzeugt werden, die der Ionisationsspannung entspricht. Weiterhin muß die Homogenität des elektrischen Feldes weitgehend gewährleistet sein, d. h. daß das Feld räumlich gleichmäßig und zeitlich konstant bzw. schwingungsfrei sein muß. Experiments on the qualitative and quantitative effects various measures regarding the design, arrangement and polarity of the electrodes or the design of the generator for the required high DC voltage show that the known arrangements have some essential factors in mind leave the task according to the invention partially disregarded. The electrodes to generate the electric field must be polarized so that a field is equal Direction arises as it occurs in nature, or that it occurs in the interior of lounges remaining field is reinforced. The level of the generated field strength must be optimal be, d. H. it must be as close as possible to the field strength that generates the saturation current come, but must not be generated by a voltage of the same height as the Corresponds to ionization voltage. Furthermore, the homogeneity of the electric field must be largely guaranteed, d. H. that the field is spatially uniform and temporal must be constant or vibration-free.

Gemäß der Erfindung wird zur Lösung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe vorgeschlagen, die eingangs genannte Anordnung dadurch zu verbessern, daß nur am Boden eine an negativem oder an der Decke des Raumes an positivem Potential liegende Elektrode vorgesehen ist, die die Boden- oder Deckenfläche des Raumes weitgehend, vorzugsweise vollständig, bedeckt und deren angelegtes Potential so hoch ist, daß der durch den natürlichen Ionengehalt der Raumluft auftretende Strom zwischen der Decke und dem Boden dem Sättigungsstrom entspricht, die Spannung jedoch unterhalb der Ionisationsspannung der Luft liegt. Falls die Gleichspannung durch Transformierung und anschließende Gleichrichtung von Wechselstrom erzeugt wird, ist nach der Gleichriclltung eine möglichst vollkommene Glättung vorzusehen. Die Höhe der angelegten Gleichspannung richtet sich nach den örtlichen Verhältnissen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn als Deckenelektrode eine Bleifolie verwendet wird. According to the invention is to solve the problem on which it is based proposed to improve the aforementioned arrangement in that only on The floor has a negative potential or a positive potential on the ceiling of the room Electrode is provided that the ground or Ceiling area of the room largely, preferably completely, covered and their applied potential like this it is high that the current created by the natural ion content of the room air between the ceiling and the floor corresponds to the saturation current, but the voltage is below the ionization voltage of the air. If the DC voltage through Transformation and subsequent rectification of alternating current is generated, a smoothing that is as complete as possible is to be provided after rectification. the The amount of DC voltage applied depends on the local conditions. It is particularly useful if a lead foil is used as the cover electrode.

Die Bodenelektrode kann in unterschiedlichster Weise ausgebildet sein. Sie besteht beispielsweise in bekannter Weise aus einem Netz- oder Gitterwerk, aus Metalldrähten oder aus einer elektrisch leitenden Folie oder auch aus einem in Windungen verlegten Draht. Die Elektrode ist gut isoliert in geeignetes Isoliermatelial einzubetten, um Berührungen mit der Elektrode zu vermeiden. Sie kann beispielsweise unter einem Teppich ausgelegt bzw. auch mit dem Teppich verbunden sein. Im Falle der festen Verlegung einer Bodenelektrode ist es zweckmäßig, diese, wie bekannt, im Fußboden des betreffenden Raumes einzuuetten. The bottom electrode can be designed in the most varied of ways be. It consists, for example, in a known manner of a network or latticework, from metal wires or from an electrically conductive foil or from a wire laid in turns. The electrode is well insulated in a suitable insulating material embedded in order to avoid contact with the electrode. For example, you can laid out under a carpet or connected to the carpet. In the event of the fixed installation of a bottom electrode, it is advisable, as is known, to be embedded in the floor of the room concerned.

Die Anordnung von Bodenelektroden hat den Vorteil, daß man die Raumarchitektur störende Deckenelektroden vermeidet und trotzdem den gleichen Effekt erzielt. The arrangement of floor electrodes has the advantage that the room architecture avoids annoying ceiling electrodes and still achieves the same effect.

Für den Fall, daß man als Deckenelektrode eine Blcifolie verwendet, erreicht man gleichzeitig auch noch eine gewisse Absorption radioaktiver Strahlen, durch die die Ionisierung der Luft gefördert wird. In the event that a blcifoil is used as the cover electrode, one also achieves a certain absorption of radioactive rays at the same time, through which the ionization of the air is promoted.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird also ein für Lebewesen optimales, den günstigsten Bedingungen in der Natur entsprechendes, vollkommenes, statisches und homogenes, elektrisches Feld hergestellt, in welchem die Lebensbedingungen und damit die Bedingungen für eine optimale Funktion des Organismus gegeben sind. Die durch kosmische und radioaktive Strahlung, durch thermische Dissoziation oder UV-Strahlung entstehenden Ionen werden an den großen Elektrodenflächen niedergeschlagen und entladen. Der Ionengehalt der Luft wird auf den niedrigstmöglichen Wert verringert. Als Nebenwirkung wird erreicht, daß Staub, Rauch und Gerüche sowie radioaktive Partikel in der Atmosphäre des betreffenden Raumes infolge Anlagerung an Ionen verringert bzw. beseitigt werden. The arrangement according to the invention thus becomes a for living beings optimal, the most favorable conditions in nature, perfect, static and homogeneous, electric field in which the living conditions and thus the conditions for an optimal function of the organism are given. The by cosmic and radioactive radiation, by thermal dissociation or Ions produced by UV radiation are deposited on the large electrode surfaces and unload. The ion content of the air is reduced to the lowest possible level. As a side effect it is achieved that dust, smoke and odors as well as radioactive particles decreased in the atmosphere of the room in question due to the accumulation of ions or eliminated.

Claims

Claims: 1. Arrangement to improve the climatic conditions in rooms using electrodes, one of which is the one in the room above A positive electrode or a negative electrode on the floor of the room high electrical potential is applied, so that there is one in the room in the corresponding electrostatic field existing in the great outdoors, thereby It is not shown that there is only one negative on the floor or one on the ceiling of the The space at positive potential is provided that the ground or ceiling surface of the room largely, preferably completely covered and their applied potential is so high that the natural ion content of the Indoor air current occurring between the ceiling and the floor is the saturation current but the voltage is below the ionization voltage of air.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ceiling electrode a lead foil is used.

Documents considered: French patents No. 976 815, 1010989; U.S. Patent Nos. 1,854,942, 1,780,108; Munich medical Wochenschrift, 1954, p. 564.