DE1604143B1

DE1604143B1 - Anordnung zur Verbesserung der klimatischen Verhaeltnisse durch ein elektrostatisches Gleichfeld

Info

Publication number: DE1604143B1
Application number: DE19661604143
Authority: DE
Inventors: Joseph Eichmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-12-24
Filing date: 1966-12-24
Publication date: 1970-03-19
Also published as: IL29186A; US3702526A; GB1206983A; FR1571333A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung der klimatischen Verhältnisse, insbe- Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schafsondere in geschlossenen Räumen von Gebäuden und fen, bei der auf einfache Art jeweils genug Ionen im Fahrzeugen, durch ein elektrostatisches Gleichfeld elektrostatischen Feld vorhanden sind,
mit mindestens einer Feldelektrode. 5 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Bei bekannten Anordnungen werden zwei Elektro- löst, daß bei Verwendung eines an sich bekannten

den oder Elektrodengruppen vorgesehen, von denen Ionenerzeugers, der einen Elektronen emittierenden

die eine am positiven Pol einer Gleichspannungs- Stoff aufweist, der Stoff so im Bereich mindestens

quelle angeschlossen und unterhalb der Decke des einer Feldelektrode angeordnet ist, daß er bzw. seine Raumes isoliert angebracht ist, während die zweite io unmittelbare Umgebung dem Einfluß des elektrosta-

mit dem negativen Pol verbunden ist und sich im tischen Gleichfeldes ausgesetzt ist. Insbesondere kann

oder am Fußboden befindet. Möglich ist es auch, nur der Ionenerzeüger einen radioaktiven Stoff, wie Tri-

eine beispielsweise am positiven Pol liegende Decken- tium od. dgl., aufweisen.

elektrode vorzusehen, während der negative Pol der Die Elektronen ionisieren die Luft in der unmittel-Spannungsquelle geerdet ist, so daß der Boden und 15 baren Umgebung des Stoffes, so daß positive und

die Begrenzungswände des Raumes selbst die Gegen- negative atmosphärische Kleinionen in etwa gleicher

elektrode bilden. Vorgeschlagen wurde ferner, nur im Anzahl erzeugt werden. Die Ionen der nicht ge-

Fußbodenbereich eine diesem gegenüber elektrisch wünschten Polarität werden von der benachbarten

isolierte Elektrode vorzusehen, diese an den negati- Feldelektrode abgeführt. Es ist daher kein besonderes ven Pol der Spannungsquelle zu legen und deren 20 Trenn-Gleichfeld erforderlich. Die Ionen der ge-

positiven Pol zu erden, wobei dann die Wände des wünschten Polarität befinden sich von Anfang an im

Raumes und dessen Decke die Gegenelektrode bilden. elektrostatischen Gleichfeld. Man benötigt daher

Derartige Anlagen dienen dazu, in dem Raum durch keine zusätzlichen Mittel zum Ionentransport, z. B.

das darin errichtete elektrostatische Gleichfeld ein einen Luftstrom.

Spannungsgefälle zu erzeugen, welches etwa dem Zu- 25 Besonders vorteilhaft ist es, wenn mit radioaktivem

stand in der freien Natur bei einem Schönwettertag Stoff imprägnierte Metallstreifen im Bereich minde-

entspricht. Außerdem ergibt sich auf einfache Weise stens einer Feldelektrode angeordnet sind. Die Me-

eine Staubabscheidung ohne die sonst übliche Ver- tallstreifen lassen sich leicht montieren und ermög-

wendung von Luftumwälzanlagen und Abscheide- liehen es, die Ionisierung innerhalb der gesamten

filtern. Diese Maßnahmen können auch in Verbindung 30 Längserstreckung des Streifens vorzunehmen,

mit einer üblichen Klimaanlage angewendet werden. Des weiteren kann der Stoff bzw. dessen Träger an

Ein Schönwettertag im Freien ist durch folgende den mit der zugeordneten Feldelektrode verbundenen

Daten charakterisiert: Relative Feuchtigkeit etwa Pol der Spannungsquelle anschließbar sein. Auf diese

50%, Temperatur etwa 20⁰C, Luftdruck relativ Weise werden die Ionen der unerwünschten Polarität

hoch, Staubgehalt der Luft möglichst gering, Konzen- 35 nicht nur von der Feldelektrode, sondern auch von

tration der Kleinionen 200 bis 1000 l/cm³, Konzen- dem radioaktiven Stoff bzw. dessen Träger angezogen,

tration der Großionen mehrere 1000 l/cm³, Span- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der

nungsgefälle 100 bis 200 V/m, Vertikalstrom etwa Erfindung besitzt die Anordnung eine Abdeckung mit

10~¹⁶A/cm². Von diesen Faktoren lassen sich mit Schlitzen, welche eine Feldelektrode mit dem übrigen

Hilfe einer konventionellen Klimaanlage wahlweise 40 Raum verbinden, und Rillen in der Schlitzseitenwand,

regeln: Relativer Feuchtigkeitsgehalt, Temperatur in denen der Stoff eingebettet ist. Hierbei strahlt der

und Staubgehalt. Durch Elektrodenanordnungen be- radioaktive Stoff nur innerhalb des Schlitzbereichs, so

kannter Art lassen sich darüber hinaus auch das daß die dort befindlichen Luftmoleküle ionisiert wer-

Spannungsgefälle und der Vertikalstrom regeln, wo- den. Eine Beeinträchtigung des übrigen Raumes

bei, wie erwähnt, die Elektrodenanordnung auch die 45 durch die Strahlung ist dagegen verhindert.

Staubabscheidung bewirkt oder daran wesentlich teil- Hierbei kann die Abdeckung ein elektrisch isolie-

nimmt. render Belag auf der Feldelektrode sein, was die Her-

Es hat sich aber gezeigt, daß unter der Wirkung stellung und Montage sehr erleichtert,
des elektrostatischen Gleichfeldes mit der Zeit eine Bei einer anderen Ausführungsform ist dafür geVerarmung der Atmosphäre an Ionen auftritt, die 5° sorgt, daß eine Feldelektrode mit einem Beleuchsich Je nach ihrer Polarität an den entsprechenden tungskörper, insbesondere einer Stehlampe, vereinigt Elektroden abscheiden, wodurch das Spannungs- und der Stoff unterhalb und oberhalb der Elektrode gefälle und der Vertikalstrom beinträchtigt werden. angeordnet ist. Dies eignet sich insbesondere für Diese Verarmung ist besonders in geschlossenen solche Anlagen, bei denen die Feldelektrode mit grö-Räumen merkbar. 55 ßerem Abstand von der Raumdecke vorgesehen ist.

Es ist bereits ein Ionenerzeuger bekannt, der einen DieErfindung wird nachstehend imZusammenhang Elektronen emittierenden Stoff, insbesondere einen mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
radioaktiven Stoff, wie Tritium od. dgl., aufweist. Die F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen geElektronen erzeugen· in der umgebenden Luft Ionen schlossenen Raum mit darin angeordneter Deckenbeiderlei Vorzeichen, Die Ionen werden mit Hilfe 60 und Bodenelektrode und im Bereich der Deckeneines Luftstromes in den gewünschten Bereich ge- elektrode angeordneter, mit radioaktivem Tritium imbracht, zuvor aber der Wirkung eines elektrischen prägnierter Metallstreifen,

Trenn-Gleichfeldes ausgesetzt, durch welches Ionen F i g. 2 eine mit einer Elektrode und mit unterhalb

des nicht gewünschten Vorzeichens zurückgehalten und oberhalb von dieser angeordneten imprägnierten

werden. 65 Metallstreifen ausgerüstete Stehlampe, deren Leucht-

AIs Elektronen emittierender Stoff ist auch eine körper beispielsweise aus Leuchtstoffröhren bestehen,

mit Licht bestrahlte Metallfolie, z. B. aus Aluminium Unterhalb der Decke 1 eines allseitig umschlosse-

oder Magnesium, bekannt. nen Raumes 2 ist in an sich bekannter Weise elek-

trisch isoliert eine beliebig ausgestaltete metallische Elektrode 3 angeordnet, während auf der Bodenfläche 4 des Raumes eine Bodenelektrode 5 vorgesehen ist, auf welcher in üblicher Weise ein Bodenbelag 6 verlegt sein kann. Eine Gleichstromhochspannungsquelle beliebiger Bauart ist mit 7 bezeichnet. Ihr einer, z. B. positiver Pol, ist mit der Deckenelektrode 3 verbunden, der negative Pol dagegen mit der Bodenelektrode 5. Der negative Pol ist ferner geerdet. Entsprechenden Baustoff des Raumes vorausgesetzt, kann unter Umständen auch auf die Verlegung einer besonderen Bodenelektrode 5 verzichtet werden, weil dann der Fußboden 4 selbst die Gegenelektrode, beispielsweise die negative Elektrode, bilden kann.

Die Unterseite der Deckenelektrode 3 trägt einen elektrisch isolierenden Belag 8. Dieser weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zu der Elektrode 3 gerichtete Kanäle 9 auf; in die Seitenwand bzw. die Seitenwände 10 dieser Kanäle 9 sind nach dem Ausführungsbeispiel Nuten oder Rillen 11 einge- ao arbeitet, und in diesen sind Metallstreif en 12 angeordnet, die mit radioaktivem Tritium (z. B. von einer Aktivität von 5 mC/m) imprägniert sind und, wie erwähnt, ^-Teilchen (Elektronen) emittieren. Da die Halbwertszeit des Tritiums etwa 12,6 Jahre beträgt, besitzt die Tritium-Ionenquelle eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren, was einen Abfall der Aktivität auf Vs des Anfangswertes entspricht. Wie in F i g. 1 dargestellt, können die Metallstreifen 12 an den gleichen Pol der Gleichstromquelle 7 angeschlossen sein, der mit der Deckenelektrode 3 verbunden ist.

Wird nun an die Deckenelektrode 3 eine positive Gleichspannung von etwa 500 Volt gelegt, so werden von den in den Kanälen 9 bzw. an den mit Tritium imprägnierten Metallstreifen 12 erzeugten positiven und negativen Ionen die negativen Ionen überwiegend an der positiven Deckenelektrode 3 zurückgehalten, so daß weitaus überwiegend positive Ionen in den Raum 2 austreten. Werden die Metallstreifen 12 selbst an den gleichen Pol wie die Deckenelektrode 3 gelegt, so werden grundsätzlich alle entstehenden negativen Ionen ausgeschieden. Sollte es erwünscht sein, negative Ionen in den Raum zu emittieren, kann die Anlage ohne weiteres umgepolt werden, so daß dann der negative Pol der Spannungsquelle 7 an der Dekkenelektrode 3. liegt, während der positive Pol mit der Bodenelektrode verbunden bzw. geerdet ist. Es werden dann die an den Metallstreifen 12 gebildeten positiven Ionen im Bereich der Deckenelektrode zurückgehalten, während die negativen Ionen in die Raumluft austreten. In dem Raum wird je nach dessen Höhe und der gewählten Spannung ein vertikales Spannungsgefälle von 100 bis 200 V/m erzeugt, was den Verhältnissen in freier Luft an einem Schönwettertag entspricht. Die Raumluft wird ferner weitgehend homogen mit positiven oder negativen Ionen angereichert. Das Spannungsgefälle und die künstliche Ionisierung der Luft erzeugen einen Ionenstrom, z. B. von der Decken- zur Bodenelektrode. Dies bedeutet, daß die ungeordnete Bewegung der natürlichen Luftionen nunmehr wie im Freien durch eine gerichtete (vertikale) Bewegung der natürlichen und der künstlich erzeugten Luftionen ersetzt wird. Die künstlich erzeugten Luftionen sind primär Kleinionen. Diese haben die Tendenz, sich an Kondensationskerne, Staub- oder Rauchteilchen anzulagern und auf diese Weise Großionen zu bilden. Diese Großionen werden in dem elektrischen Feld ebenfalls zur Decken- bzw. zur Bodenelektrode transportiert und dadurch aus der Raumluft unter Erzeugung eines Reinigungseffektes in gleicher Weise wie im Freien ausgeschieden.

Umgekehrt kann man unter Umständen auch auf eine besondere Deckenelektrode verzichten und nur am Fußboden eine gegenüber diesem elektrisch isolierte Bodenelektrode anordnen. Liegt diese am negativen Pol der Gleichspannungsquelle 7, so bildet die Raumdecke 1 — entsprechenden Baustoff vorausgesetzt — die positive Elektrode. Es besteht dann die Möglichkeit, die mit Tritium imprägnierten Metallstreifen 12 der Raumdecke 1 gegenüber elektrisch isoliert oder auch mit der Raumdecke 1 elektrisch leitend verbunden anzuordnen.

In F i g. 2 ist eine transportable Ausführung des Erfindungsgegenstandes in Form einer Stehlampe veranschaulicht. Diese besitzt beispielsweise als Lichtquelle zwei Leuchtstoffröhren 13 und ferner eine ring- oder scheibenförmige Elektrode 3, die wiederum (nicht dargestellt) an den positiven oder an den negativen Pol einer Gleichstromquelle angeschlossen sein kann. Unter- und oberhalb dieser Elektrode 3 ist ein isolierender Belag 8 vorgesehen, der gleichartig wie der Belag 8 der Deckenelektrode 3 nach F i g. 1 aufgebaut ist. Der Belag mit den darin angeordneten imprägnierten Metallstreifen 12 oberhalb der Elektrode 3 kann gewählt werden, wenn die Lampe, wie es häufig der Fall ist, oben offen und der Abstand der Elektrode 3 von der Decke des Raumes verhältnismäßig groß ist, um auch in den oberhalb der Elektrode gelegenen Raumanteil Ionen austreten zu lassen.

Selbstverständlich sind in dieser Hinsicht noch weitere Abwandlungen in der Anordnung der Elektrode und der imprägnierten Metallstreifen ohne weiteres möglich. Es erübrigt sich jedoch, an dieser Stelle auf diese vielfältigen Möglichkeiten im einzelnen einzugehen. Auch im Falle einer Stehlampe od. dgl. können selbstverständlich die imprägnierten Metallstreifen, wie an Hand von Ausführungsbeispiel 1 geschildert, mit der zugeordneten Elektrode 3 wahlweise verbindbar sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verbesserung der klimatischen Verhältnisse, insbesondere in geschlossenen Räumen von Gebäuden und Fahrzeugen, durch ein elektrostatisches Gleichfeld mit mindestens einer Feldelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines an sich bekannten Ionenerzeugers (12), der einen Elektronen emittierenden Stoff aufweist, der Stoff so im Bereich mindestens einer Feldelektrode (3) angeordnet ist, daß er bzw. seine unmittelbare Umgebung dem Einfluß des elektrostatischen Gleichfeldes ausgesetzt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenerzeuger (12) einen radioaktiven Stoff aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit radioaktivem Stoff imprägnierte Metallstreifen (12) im Bereich mindestens einer Feldelektrode (3) angeordnet sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff bzw.

dessen Träger (12) an den mit der zugeordneten Feldelektrode (3) verbundenen Pol der Spannungsquelle (7) anschließbar ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Abdeckung (8) mit Schlitzen (9), welche eine Feldelektrode (3) mit dem übrigen Raum verbinden und durch Rillen (11) in der Schlitzseitenwand, in denen der Stoff eingebettet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung ein elektrisch isolierender Belag (8) auf der Feldelektrode (3) ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feldelektrode (3) mit einem Beleuchtungskörper, insbesondere einer Stehlampe, vereinigt und der Stoff unterhalb und oberhalb der Elektrode angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen