DE2044287C3

DE2044287C3 - Vorrichtung zum Erzeugen von Luftionen

Info

Publication number: DE2044287C3
Application number: DE2044287A
Authority: DE
Inventors: Ferenc Dipl.-Ing. Budapest Svab
Original assignee: FA MEDICOR MUEVEK BUDAPEST
Current assignee: FA MEDICOR MUEVEK BUDAPEST
Priority date: 1969-10-29
Filing date: 1970-09-07
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE2044287A1; DE2044287B2; JPS4947999B1; AT306980B; GB1330309A; US3717148A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Luftionen, mit einer Gleichstromquelle, einem Spannungsumformer, einem Spannungsvervielfacher zur Erzeugung einer Hochspannung, einer an dieser angeschlossenen, mit Spitzen versehenen Ionisierungselektrode und einer Hilfselektrode, wobei die Elektroden in einem Gehäuse angeordnet sind, in dessen Vorderseite sich eine Öffnung zum Durchtritt der Ionen befindet.

Auf Grund klimatologischer und biometeorologischer Untersuchungen wurde festgestellt, daß das Überwiegen von positiven Ionen in der Luft bei den meisten Menschen Nervosität und Abnahme von Konzentrationsfähigkeit verursacht.

Laut statistischer Angaben wird als Folge dieser Erscheinungen die Unfallgefahr erhöht, wenn z. B. ein Kraftwagenfahrer mehrere Stunden lang ohne Unterbrechung am Steuer sitzt.

Die biometeorologischen Untersuchungen zeigen daß das Funktionieren des Organismus bereits durch das Einatmen von Luft mit relativ niedriger negativer lonenkonzentration günstig beeinflußt wird. Eines der kennzeichnenden Symptome hierfür ist, daß der Rhythmus des Atmens langsamer wird, gleichzeitig die Tiefe des Atmens zunimmt, wodurch eine größere Luftmenge in die Lunge gelangt. Der Sauerstoff wird durch den Organismus besser verwertet, weil die Verlangsamung des Atmungsrhythmus dem Sauerstoff mehr Zeit läßt, durch die Wand der Alveolen zu dringen. Durch den Blutkreislauf beeinflussen die Ionen negativer Ladung das zentrale Nervensystem günstig. Infolgedessen normalisiert sich der Blutdruck, die

Neigung zur Ermüdung vermindert sich, die Konzentrationsfähigkeit nimmt zu. Die im ganzen beruhigende Wirkung sichert ein angenehmes Allgemeinbefinden.

Es sind bereits für die Herstellung von Ionen negativer Polarität geeignete, nach dem Koronaentladungsprinzip arbeitende Ionisatoren bekannt Bei einem bekannten Ionisator sind als lonisationselektrode eine Anzahl metallischer Spitzen vorgesehen, denen gegenüber eine stabgitter- oder maschenförmige Gegenelektrode angebracht ist Bei diesem Ionisator besteht die Gefahr, daß ein Großteil der negativen Ionen über die vorgelagerte maschenförmige Gegenelektrode abfließt Darüber hinaus ist die Herstellung dieser Elektroden kompliziert weil die Spitzen durch Löten oder Punktschweißen auf einem besonderen Träger befestigt werden müssen (DE-GM 18 70 586).

Es ist ferner ein Ionensprührohr mit Fremdbelüftung, bestehend aus einem geerdeten, außen elektrisch leitfähigen, rohrartigen und mit einer isolierenden Schicht ausgekleideten Gehäuse mit kleinen AustrittsöffnungcR und innerhalb des Gehäuseraumes angeordneten Sprühstäben bekannt mit dem in explosionsgefährdeten Räumen Ionen zur Beseitigung von elektrostatischen Aufladungen erzeugt werden sollen (DE-PS 1111 309).

Bei diesem Ionensprührohr sind die Spitzen der Elektrode wegen der Explosionsgefahr innerhalb des rohrförmigen Gehäuses angeordnet und es sind mehrere sehr klein gehaltene Austrittsöffnungen vorgesehen, wobei jeweils ein schmaler Ring unmittelbar an jeder Austrittsöffnung bei einer sonst die Gehäuseinnenwand abdeckenden Isolierschicht freibleibt und einen Ring bildet dessen Polarität derjenigen der Spitze des Sprühstabes hinter der zugehörigen Austrittsöffnung entgegengesetzt ist Die Kanten der Austrittsöffnungen wirken somit als Gegenelektrode. Diese Konstruktion benötigt, um die Ionenadsorption an der isolierenden Innenwand und an der Gegenelektrode auf einem erträglichen Maß zu halk-n, einen Fremdgasstrom, der in das Sprührohr eingeführt wird und dort einen Überdruck erzeugt. Ohne Fremdgasstrom würde die Ionenausbeute auf die Hälfte sinken.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Ableiten elektrostatischer Aufladungen durch lonisie-

« ren der Luft (DE-PS 1178 956) werden über einen gemeinsamen Leiter miteinander verbundene nadeiförmige Elektroden und eine gegen diese isolierte Gegenelektrode in Form eines langgestreckten Gehäuses verwendet.

Bei in Kraftwagen verwendbaren Ionisatoren ergibt sich ein weiteres Problem, denn wegen des beschränkten Platzbedarfs müssen die Ionisatoren möglichst klein sein und sie müssen die Ionen gezielt in den Aufenthaltsbereich des Kraftfahrers aussenden. Es ist

^5<> schon bekanntgeworden, die Luftionen mit einem Ventilator in den gewünschten Bereich zu blasen, doch bei dieser bekannten. Vorrichtung sind die Ablenkelektroden hinter den Elektrodenspitzen angeordnet und tragen daher nicht in ausreichendem Maß zur Bildung eines ionisierten Luftstromes bei. Darüber hinaus ist der Einbau eines Ventilators aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verhältnismäßig kleine Vorrichtung für eine lokale Ionisation zu schaffen, durch die kein Luftstrom

^h5 hindurchgeleitet werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ionisierungselektrode aus einem Metallband besteht, das an einem Rand sägezahnartig ausgebildet

ist und einen vollen Bandteil aufweist, der auf einem Ringsockel an einer aus Kunststoff bestehenden Grundplatte in dem Gehäuse befestigt ist, und die Hilfselektrode auf einem zweiten, den ersten umgebenden Ringsockel der Grundplatte befestigt ist, und daß in die Öffnung in der Vorderseite des Gehäuses eine Scheibe aus antistatischem Kunststoff so eingefügt ist, daß ihr scharfkantiger Rand mit dem ebenfalls scharfkantigen Rand der öffnung einen Spalt bildet, in den die sägezahnartigen Spitzen der lonisierungselek- in trode hineinragen.

Dadurch, daß die Hilfselektrode die Ionisierungselektrode umgibt, hat die Hilfselektrode eine bessere Saug- und Schleuderwirkung und trägt deshalb wesentlich zur Bildung des ionisierten Luftraumes bei, wobei sicherge- ι "> stellt wird, daß die an den Spitzen der Ionisierungselektrode entstehenden Ionen durch den Spalt zueinander parallei austreten.

Diese Vorteile ermöglichen es, daß die Vorrichtung viel kleinere Abmessungen erhält, als sie die bekannten, gleiche Leistung aufweisenden Vorrichtungen besitzen. Sie kann deshalb insbesondere in Kraft-vagen zur Verhinderung eines ungünstigen lonenklimas verwendet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Dicke des Metallbandes 0,04 bis 0,05 mm, das Verhältnis zwischen der Höhe (c) der Sägezähne und der Höhe (a) des vollen Bandteils unterhalb der Zähne 3 :1 und der Winkel α der Zähne maximal 20°.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfin- m dung nachfolgend näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Längsschnittansicht der Vorrichtung, und

Fig.2 die aus Metallband ausgebildete Ionisierungselektrode in abgewickelter Ansicht

Bei der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung zur Erzeugung von Luftionen sind auf der einen Seite einer Grundplatte 1 aus antistatischem Kunststoff zwei konzentrirche Ringsockel befestigt. Der innere Ringsockel 3 ist niedriger als der äußere Ringsockel 2. Die Ringsockel 2 und 3 und die Grundplatte 1 können auch aus einem Stück hergestellt werden, z. B. im Spritzgießverfahren. Die Dicke der Grundplatte und der Ringsockel beträgt etwa 2 mm. Auf dem inneren Ringsocksl 3 ist von außen ein Metallband befestigt, wobei in dem Ringsockel ein Schlitz gebildet wird und die beiden Enden des um den Ringsockel 3 gelegten Metallbandes in diesen Schlitz eingeführt sind. Das Metallband ist 0,04 bi'j 0,05 mm dick, und sein oberes freistehendes Ende ist sägezahnartig mit Spitzen versehen (Fig.2). Das Verhältnis zwischen der Höhe c der sägezahnartigen Spitzen und der Höhe a des kontinuierlichen Bandes unterhalb der Spitzen ist 3 :1. Die Höhe c und die Höhe a ergeben zusammen die « Breite rfdes Metallbandes. Am Zahnfuß ist der Winkel <x maximal 20°. Die sägezahnartigen Spitzen des Metallbandes bilden die Ionisierungselektrode 4.

Auf die Außenseite des äußeren Ringsockels 2 wird eine glatte Metallfolie aufgeklebt oder elektrisch ieitender Farbstoff aufgetragen. Diese Metallfolie öder Farbstoffschicht bildet die Hilfselektrode 5.

Die Grundplatte 1 und die Ionisierungselektrode 4 sowie die Hilfselektrode 5 sind in einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 6 angeordnet. In der Vorderwand des Gehäuses 6 befindet sich eine kreisförmige öffnung, die so liegt, daß sie in einer gegen die Hauptachse des Gehäuses geneigten Kante 8 ausläuft In der Öffnung ist eine aus antistatischem Kunststoff hergestellte Scheibe

9 konzentrisch auf der Grundplatte 1 befestigt, z. B. mit Hilfe einer Schraube 11. Am Rand der Scheibe 9 ist eine Kante 10 vorgesehen, welche in einer zur Kante 8 entgegengesetzten Richtung abfällt, wobei die beiden Kanten in gleicher Höhe liegen, d. h. die beiden Kanten

10 und 8 liegen einander genau gegenüber, und zwischen ihnen befindet sich ein Spalt 12. Die sägezahnartigen Spitzen der Ionisierungselektrode 4 müssen genau in der Mitte dieses Spalts 12 liegen. Die Spitzen der Ionisierungselektrode 4 liegen mit den Kanten 10 und 8 auf gleicher Höhe.

Mindestens die Innenfläche der Scheibe 9 ist antistatisch gemacht, weil sonst der Austritt der Ionen verhindert wird. Wird das Gehäuse 6 aus sich statisch aufladendem Kunststoff hergestellt, dann muß auf der Innenwand des Gehäusedeckels eiv-a weitere Hilfselektrode 15 angebracht werden, und zwa;- entweder durch Ankleben einer Metallfolie oder durch Auftragen einer elektrisch leitfähigen Farbe. Diese Hilfselektrode 15 ist mit der Hilfselektrode 5 elektrisch zu verbinden.

Au: der den Elektroden entgegengesetzten Seite der Grundplatte 1 sind der Spannungsumformer und der Spannungsvervielfacher sowie die den Betrieb anzeigende Glimmlampe befestigt Die Speiseleitung 14 ist an der Spannungsumformer-Tafel befestigt, an die auch eine Niederspannungsstromquelle von 6 bis 12 Volt angeschlossen werden kann. Diese elektrischen Bauteile sind von einem Kunststoffüberzug 13 umgeben und abgeschlossen. In dem Kunststoffüberzug 13 ist ein Gewindeloch ausgebildet, in das eine mit einem Gelenklager versehene Gummihaftscheibe einschraubbar ist, mit deren Hilfe die Vorrichtung an jeder beliebigen ebenen Fläche, insbesondere an dem Fenster eines Fahrzeugs befestigt werden kann.

Der Miniaturaeroionisator arbeitet folgendermaßen:

Die Speiseleitung 14 wird an eine Stromquelle, z. B. an eine Autobatterie angeschlossen, worauf der Spannungsumformer zu arbeiten beginnt. Die Wechselspannung des Spannungsumformers wird auf die zur Ionisierung nötige Gleichspannung von mehreren tausend Volt, beispielsweise etwa 3 bis 4 kV, erhöht. Die bei den Ionisierungselektroden auftretende Koronaentladung ionisiert die Luft durch Einwirkung dieser mehrere Tausend Volt starken negativen Spannung, Aus den Ionenpaaren, die sich in dem an den Elektrodenspitzen entstehenden, stark inhomogenen elektrischen Feld bilden, werden die positiven Ionen neutralisiert, während sich die negativen Ionen mit großer Geschwindigkeit entfernen. Durch die Hilfselektrode wird sichergestellt, daß die an den Elektrodenspitzen entstehenden Ionen negativer Ladung nur durch den Spalt 12 austreten können.

Der kontinuierliche Teil des Metallbandes unterhalb der sägezahnai'tigen Spitzen erzeugt zusammen mit der Hilfselektrode ein elektrostatisches Feld solcher Form, daß sieh die auf den Elektrodenspitzen entstehenden Ionen durch den Spalt 12 parallel entfernen. Gleichzeitig wird in diesem Spalt der lonenverlust verringert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Luftionen, mit einer Gleichstromquelle, einem Spannungsumformer, einem Spannungsvervielfacher zur Erzeugung einer Hochspannung, einer an dieser angeschlossenen, mit Spitzen versehenen Ionisierungselektrode und einer Hilfselektrode, wobei die Elektroden in einem Gehäuse angeordnet sind, in dessen Vorderseite sich eine öffnung zum Durchtritt der Ionen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisierungselektrode (4) aus einem Metallband besteht, das an einem Rand sägezahnartig ausgebildet ist und einen vollen Bandteil aufweist, der auf einem Ringsockel (3) an einer aus Kunststoff bestehenden Grundplatte (1) in dem Gehäuse (6) befestigt ist, und die Hilfselektrode (5) auf einem zweiten, den ersten umgebenden Ringsockel (2) der Grundplatte (1) befestigt ist und daß in die öffnung in der Vorderseite des Gehäuses (6) eine Scheibe (S) aus antistatischem Kunststoff so eingefügt ist, daß ihr scharfkantiger Rand mit dem ebenfalls scharfkantigen Rand der öffnung einen Spalt (12) bildet, in den die sägezahnartigen Spitzen der Ionisierungselektrode (4) hineinragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Metallbandes 0,04 bis 0,05 mm, das Verhältnis zwischen der Höhe (c) der Sägezähne und der Höhe (a) des vollen Bandteils unterhalb c;r Zähne 3 :1 und der Winkel <x der Zähne maximal 20° betragen.