DE1679491B1

DE1679491B1 - Vorrichtung zur Erzeugung von unipolaren Luftionen,insbesondere zur elektrischen Klimatisierung von Raeumen,und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE1679491B1
Application number: DE19671679491
Authority: DE
Inventors: Herbert Jahnke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-20
Filing date: 1967-03-20
Publication date: 1970-08-27
Also published as: IL29525A; US3546451A; FI48129C; SE340346B; GB1177891A; NL144833B; CH479175A; AT276699B; FR1568914A; NO119887B; DK122343B; FI48129B; NL6802133A; BE711209A; ES350650A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung die leicht federnd auf dem Glaskörper einer Gasent-

zur Erzeugung von unipolaren Luftionen, insbeson- ladungsröhre aufliegen. Erfindungsgemäß kann eine

dere zur elektrischen Klimatisierung von Räumen, solche Vorrichtung derart betrieben werden, daß die

durch Entladungen an einer Elektrode und auf ein Elektrode an einen Pol einer Quelle hoher Gleich-Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung. 5 spannung und die Gasentladungsröhre an eine mit

Die Leistungsfähigkeit des menschlichen Organis- normaler Röhrenbetriebsspannung arbeitende Schalmus wird, vor allem in geschlossenen Räumen, in tung, die mit dem anderen Pol der Gleichspannungshohem Maße vom Innengehalt der Raumluft und quelle verbunden ist, angeschlossen wird,
insbesondere vom Gehalt an Sauerstoffionen beein- Eine solche Vorrichtung erzeugt in erheblichem flußt. Im Freien und besonders in Gebirgslagen findet io Maße unipolare Luftionen, ohne daß dabei Ozon sich infolge der natürlichen UV-Strahlung ein hoher und Stickoxyde entstehen und ohne daß eine im Anteil an Sauerstoffionen. In geschlossenen Räumen Raum störende Strahlung auftritt. Dieses Ergebnis dagegen fehlt nicht nur diese natürliche UV-Strah- beruht auf dem Zusammenwirken einiger oder aller lung, sondern die negativen Sauerstoffionen geben der nachstehenden Faktoren. Eine normal betriebene bevorzugt an den Raumbegrenzungsflächen ihre 15 Gasentladungsröhre erzeugt eine gewisse UV-Strah-Ladung ab, so daß eine Verarmung der Raumluft lung, die aber auf die unmittelbare Umgebung der an negativ geladenen Sauerstoffionen eintritt und der Röhre beschränkt ist. Sie reicht normalerweise nicht Gehalt an positiven Kohlendioxydionen überwiegt. aus, um Ionen zu erzeugen, sondern bringt die MoIe-Bei durch hohen Schwebstoffgehalt verunreinigter küle lediglich in einen höheren Anregungszustand. Raumluft geben außerdem die leicht beweglichen 20 An den mit einer sehr kleinen Berührungsfläche am Kleinionen sehr bald ihre Ladung an die Luftver- Glaskörper der Röhre anliegenden, feinen Draht- .,, unreinigung ab, so daß diese für den lebenden spitzen bildet sich ein stark inhomogenes elektrisches ^j Organismus nützlichen elektrischen Zustandsformen Feld aus, dessen maximale Feldstärke durch Wahl des Luftsauerstoffes verlorengehen. der Gleichspannung genau eingestellt werden kann.

Es ist daher schon bekannt, in Räumen auf 25 Es genügen relativ kleine Feldstärken, um in Verkünstlichem Wege Ionen zu erzeugen, und zwar bindung mit der durch die UV-Strahlung gegebenen mittels radioaktiver Substanzen, einer künstlichen Anregung die Ionisation zu bewirken. Die hierbei UV-Strahlung oder einer Sprühentladung. Im Falle auftretenden »stillen« Entladungserscheinungen könder Anwendung radioaktiver Substanzen kann bei nen so klein gehalten werden, daß die Erzeugung einer Dauereinwirkung eine gewisse Gefährdung der 3° von Ozon und Stickoxyden sowie von Störfrequenzen Umgebung nicht ausgeschlossen werden, denn die im Rundfunkwellenbereich, wie sie bei der sonst Strahlung der radioaktiven Substanz läßt sich nicht üblichen Sprühentladung an Spitzen unter dem Einabstellen. Sie ließe sich nur abschirmen, was aber fluß hoher Feldstärken auftritt, bis auf ein nicht einen bedeutenden Aufwand mit sich bringen und mehr nennenswertes oder schädliches Maß unterdie Anordnung in beliebigen Räumen erschweren 35 drückt werden kann. Des weiteren wurde beobachtet, und verteuern würde. Auch bei Anwendung einer daß die feinen Spitzen durch die in der Gasentlakünstlichen UV-Strahlung ist es schwierig, eine be- dungssäule auftretenden Schwingungen zu einem friedigende Abschirmung der im Raum anwesenden leichten mechanischen Mitschwingen veranlaßt wer-Personen gegen eine unerwünscht hohe UV-Strah- den. Hierdurch ändert sich einerseits die Konfiguralung zu erzielen. Sowohl bei UV-Strahlungs- als 4° tion und Stärke des elektrischen Feldes und ergibt auch bei Sprühentladungs-Ionisatoren werden auch sich andererseits ein mechanischer Antrieb der umOzon und vielfach Stickoxyde erzeugt, die auf die liegenden Luftmoleküle, so daß fortwährend neue Dauer und in höherer Konzentration für den mensch- Moleküle der Ionisierungsbehandlung ausgesetzt A liehen Organismus schädlich sind. werden. ™

Es ist ferner bereits bekannt, auf der einen Seite 45 Besonders vorteilhaft ist es, als Gasentladungseiner isolierenden Schicht, z. B. auf der Innenfläche röhre eine übliche Leuchtstoffröhre zu benutzen, eines Glasrohres, eine an einer Quelle hoher Wech- deren innerer Leuchtstoffbelag die UV-Strahlungsselspannung liegende Elektrode und auf der anderen energie der Röhre zum Teil aufzehrt. Dies bringt den Seite der isolierenden Schicht eine aus dünnen Vorteil mit sich, daß handelsübliche Leuchtstoff-Folien od. dgl. bestehende Elektrode anzuordnen, 50 röhren, deren Gestehungspreise entsprechend niedrig die sowohl mit dem anderen Pol der Wechselspan- sind, für die erfindungsgemäße Ionisierungsvorrichnungsquelle als auch mit einem Pol einer Quelle tung benutzt werden können. Darüber hinaus sorgt hoher Gleichspannung verbunden ist. Die Wechsel- der Leuchtstoffbelag dafür, daß nur ein begrenzter spannung soll Glimm- oder Sprühentladungen her- Teil der UV-Strahlung nach außen tritt, dessen Einvorrufen, die Gleichspannung die erzeugten Ionen 55 fluß auf jeden Fall in der unmittelbaren Umgebung der gewünschten Polarität von der Erzeugungsstelle der Röhrenoberfläche endet.

wegführen. Nachteilig ist hierbei, daß es besonderer Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich,

Vorkehrungen bedarf, die hohe Wechselspannung wenn die die feinen Drahtspitzen tragende Elektrode

betriebssicher und gefahrlos zu erzeugen, und daß ein stabförmiges Element ist, das mittels Feder-

auch bei dieser Anordnung eine schlecht kontrollier- 60 klemmen auf den Umfang der Gasentladungsröhre

bare, unerwünschte Ozonerzeugung auftreten kann. aufsteckbar ist. Hierdurch werden sowohl die Mon-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, uni- tage als auch sämtliche Wartungsarbeiten in hohem

polare Luftionen durch Entladungen an einer Elek- Maße vereinfacht; ein Austausch der Röhre bei

trode mit einem sehr geringen Aufwand und unter eventuellem Schadhaftwerden ist ohne Schwierigkei-

weitgehender Vermeidung störender Nebenerschei- 65 ten möglich,

nungen zu erzeugen. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, die

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch beiden Schenkel jeder Federklemme durch einen

gelöst, daß die Elektrode feine Drahtspitzen besitzt, Steg zu verbinden, der kraftschlüssig gegen das stab-

förmige Element anliegt. Das Element ist dann relativ zu dem Steg beweglich, so daß sich eine gute Anpassung der feinen Drahtspitzen an die Röhrenoberfläche ergibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann als Röhrenbetriebsspannung in bekannter Weise Wechselspannung verwendet werden. Die Verbindung zwischen Gleichspannungsquelle und Röhrenschaltung erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß beide geerdet sind.

Um bei einer ungewollten Berührung der Elektrode den Strom auf eine ungefährliche bzw. praktisch nicht fühlbare Größe zu begrenzen, kann der Anschluß der Elektrode an die Gleichspannungsquelle über einen Hochohmwiderstand von etwa 10⁹ Ohm erfolgen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer schematischen Darstellung beispielsweise veranschaulicht.

Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Leuchtstoffröhre mit aufgeklemmter Elektrode,

F i g. 2 einen Querschnitt durch F i g. 1 und F i g. 3 eine für den Betrieb verwendbare Schaltung.

Eine aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehende Elektrode, hier ein stabförmiges Element 1, ist mit haarfeinen Drahtspitzen 2 aus schwer zerstäubbarem Werkstoff, z. B. aus Stahldraht, versehen und mittels Federklemmen 3, die aus zwei Schenkeln 4 und einem Steg 5 bestehen, auf eine übliche Leuchtstoffröhre 6 aufgeklemmt. Diese besitzt einen zylindrischen Glaskörper 7 und an dessen Innenseite eine Leuchtstoffschicht 8. An den Enden befindet sich je eine Elektrode 9 mit zwei Anschlußklemmen 10 bzw. 11. Die Federklemmen und die Elektrode sind so bemessen, daß letztere durch den Steg 5 kraftschlüssig derart gegen den Glaskörper 7 gedruckt werden, daß die feinen Drahtspitzen unter leichter Berührung am Glaskörper anliegen.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die Elektrode 1 über einen Hochohmwiderstand 12 mit einer Gleichspannungsquelle 13 verbunden. Diese besitzt eine Spannung von etwa 2000 V. Der andere Pol der Spannungsquelle ist geerdet. Die Leuchtstoffröhre 6 liegt mit ihren Anschlußklemmen 10 über Leitungen 14 und mit ihren Anschlußklemmen 11 über Leitungen 15 an einer üblichen Röhrenschaltung 16, die mit einer Wechselspannungsquelle 17 gespeist wird, beispielsweise dem üblichen Wechselstromnetz von 220 V. Bei 18 ist auch diese Schaltung geerdet.

Im Betrieb findet in der Leuchtstoffröhre 6 eine Glimmentladung statt, deren UV-Strahlung den Leuchtstoffbelag 8 anregt und in entsprechendem Maße aufgezehrt wird, so daß der Einfluß der UV-Strahlung außerhalb der Röhre 6 nur noch unmittelbar an deren Oberfläche wirksam ist, wo die feinen Enden der Spitzen 2 aufliegen. Infolge der Schwingungsvorgänge im Innern der Leuchtstoffröhre werden die auf ihrer Oberfläche aufliegenden Enden der feinen Drahtspitzen 2 zum Mitschwingen veranlaßt, wobei sich mikroskopisch feine Sprühentladungsvorgänge abspielen, durch die im Verein mit der an der Röhrenoberfläche noch wirksamen UV-Strahlung Ionen erzeugt werden, ohne daß Ozonmengen in fühlbarem Maße entstehen.

Wird die Elektrode 1 mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle 13 verbunden, führt dies dazu, daß nur negativ geladene Ionen in die Raumluft austreten, so daß in einem solchen Falle gerade die für den menschlichen Organismus wesentlichen negativ geladenen Sauerstoffionen in die Atemluft des Raumes gelangen, wobei sich diese Sauerstoffanteile in einem ähnlich qualitativ hochwertigen Zustand befinden, wie der Luftsauerstoff in Hochgebirgslagen.

Sollte es erwünscht sein, an Stelle negativ geladener Kleinionen positiv geladene Ionen zu erzeugen, so wäre lediglich die Elektrode 1 mit dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle zu verbinden und der negative Pol zu erden.

Statt einer normalen Leuchtstoffröhre kann auch eine Gasentladungsröhre ohne inneren Leuchtstoffbelag 8 verwendet werden. Der Leuchtstoffbelag bietet aber den bereits erwähnten Vorteil, daß der Einfluß der UV-Strahlung in der unmittelbaren Umgebung der Röhrenoberfläche endet und damit zwar einerseits zur Bildung der Ionen unter Anwendung geringer Wechselspannungen beiträgt, andererseits aber eine unerwünschte Ozon- und Stickoxydbildung durch die UV-Strahlung weitgehend verhindert wird.

Die Ionisierungsvorrichtung kann gleichzeitig mit einer Anlage zur Erzeugung eines elektrischen Feldes im Raum kombiniert oder sogar mit dieser vereinigt werden, indem die Elektrode 1 selbst als Deckenelektrode oder als Teil einer Deckenelektrode ausgebildet wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung von unipolaren Luftionen, insbesondere zur elektrischen Klimatisierung von Räumen, durch Entladung an einer Elektrode,dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) feine Drahtspitzen (2) besitzt, die leicht federnd auf dem Glaskörper (7) einer Gasentladungsröhre (6) aufliegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungsröhre eine übliche Leuchtstoffröhre ist, deren innerer Leuchtstoffbelag (8) die UV-Strahlungsenergie der Röhre zum Teil aufzehrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die feinen Drahtspitzen (2) tragende Elektrode ein stabförmiges Element (1) ist, das mittels Federklemmen (3) auf den Umfang der Gasentladungsröhre (6) aufsteckbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (4) jeder Federklemme (3) durch einen Steg (5) verbunden sind, der kraftschlüssig gegen das stabförmige Element (1) anliegt.

5. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) an einen Pol einer Quelle (13) hoher Gleichspannung und die Gasentladungsröhre (6) an eine mit normaler Röhrenbetriebsspannung arbeitende Schaltung (16), die mit dem anderen Pol der Gleichspannungsquelle (13) verbunden ist, angeschlossen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Röhrenbetriebsspannung in bekannter Weise Wechselspannung verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Gleichspannungsquelle (13) und Schaltung (16) dadurch erfolgt, daß beide geerdet sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der Elektrode (1) an die Gleichspannungsquelle (13) über einen Hochohmwiderstand (12) von etwa 10» Ohm erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen