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Vorrichtung zum Klimatisieren von Räumen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Klimatisieren von Räumen, mit einem Gehäuse, das einen
Durchströmkanal für einen Luftstrom bildet, und mit an eine Hoch-Gleichspannungsquelle
anschließbaren Elektroden in dem Durchlaßkanal.
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Bekannte Vorrichtungen zur Raumklimatisierung enttwazlten im allgemeinen
ein Gebläse, welches die RaumhuSf*t durch Filter sowie Einrichtungen zum Befeuchten,
Kühlen oder Wärmen der Raumluft drückt. Diese Vorrichtungen haben viele Nachteile,
das Gebläse erzeugt unerwünschte Geräusche, die Filter müssen von Zeit zu Zeit gereinigt
oder erneuert werden, und sie sind nicht nur in der Herstellung relativ teuer, sondern
auch im Betrieb, da ihre einzelnen Aggregate einen hohen Stromverbrauch aufweisen.
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Ferner sind diese Geräte nicht oder nur unter extrem hohem Aufwand
in der Lage, keimfreie Luft abzugeben.
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Mit wachsender Kenntnis über die Wirksamkeit und den Einfluß bioelektrischer
Kräfte auf das Klima von Räumen ist es außerdem erwünscht, den Ionengehalt der Luft
so zu beeinflussen, daß menschliches Wohlbefinden und Gesundheit gefördert werden.
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Es sind zwar schon Versuche unternommen worden, verderbliche Gegfnstände
durch Ionisierung in besonderen Räumen über längere Zeit hinweg vor dem Verderben
zu schützen, jedoch mußten zu diesem Zweck die Gegenstände selbst an einen Pol einer
Hoch-Gleichspannungsquelle gelegt werden.
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Diese Methode ist daher nicht für die Raumklimatisierung geeignet.
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Es sind zwar Ionen-Generatoren bekannt, mit denen eine Klimatisierung
möglich ist, sie sind aber in ihrem Aufbau verhältnismäßig teuer und überwiegend
in ihrem Wirkungsgrad so schlecht, daß sie in die Praxis der Klimatisierung keinen
Eingang gefunden haben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Raumklimatisierung
zu schaffen, die in Herstellung und Betrieb billig ist, wartungsfrei arbeitet und
ein weitgehend keimfreies Raumklima mit für Menschen günstigem Ionengehalt schafft.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die negativen
und positiven Elektroden als in Durchströmrichtung im wesentlichen hintereinander
angeordnete, sich quer zu der Durchströmrichtung erstreckende schienen- oder leistenartige
Elemente bzw. in zueinander parallelen Ebenen verlaufende Gruppen von derartigen
Elementen ausgebildet sind, deren Schmalseiten einander zugekehrt und von denen
zumindest die negativ gepolten Elemente auf ihrer dem
Gegenpol zugekehrten
Seite angeschärft bzw. angespitzt sind; und daß das Verhältnis der von den Elektroden
im Durchlaßkanal abgedeckten Querschnittsfläche zur offenen Querschnittsfläche gleich
oder kleiner als 1:1 ist.
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Diese Lösung hat den Vorteil, daß sich ungehindert die als "elektrischer
Wind" bekannte Erscheinung einstellen kann, so daß kein Gebläse zur Erzeugung des
Luftstromes erforderlich ist. Der Aufbau kann sehr einfach gestaltet sein, so daß
ein äußerst billig herstellbares Gerät mit geringem Strömungswiderstand und niedrigem
Stromverbrauch hergestellt werden kann, welches keine beweglichen Teile besitzt
und wartungsfrei arbeitet. Es entsteht bei niedrigem Stromverbrauch eine erhebliche
Luftbewegung, und die austretende Luft ist keimfrei und enthält eine Konzentration
an negativen Ionen, die für das menschliche Wohlbefinden in Räumen optimal ist.
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Es kann vorteilhaft sein, zumindest die positiven Elektroden als Winkelschienen
auszubilden, deren Schenkel je einer separaten Gegen-Elektrode zugekehrt sind. Dadurch
werden Elektroden eingespart.
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Ferner kann es vorteilhaft sein, die positiven Elektroden zumindest
auf einer Längskante mit einer Messerkante zu versehen. Diese Längskante, welche
den negativen Elektroden zugekehrt ist, führt aus bekannten physikalischen Gründen
zu einer Feldstärkeerhöhung in diesem Bereich.
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Eine besonders günstige und preiswerte Konstruktion ergibt sich, wenn
man die positiven Elektroden aus bandförmigem Rasierkl ingenmaterial herstellt,
welches im Handel erhältlich ist.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 eine abgebrochene
Frontansicht auf die nachfolgend beschriebene Vorrichtung; Fig. 2 einen Schnitt
durch eine Ebene A-B von Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ebene C-D von Fig.
1; und Fig. 4 einen Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch ein geringfügig abgewandeltes
Ausführungsbeispiel.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Klimatisieren von
Räumen ist als an eine nicht dargestellte Hoch-Gleichspannungsquelle anschließbares
Kompaktgerät aufgebaut und besitzt als tragendes Element einen rechteckigen Rahmen,
der aus zwei Seitenholmen 10 und zwei Längsholmen 12 besteht, die durch Schrauben
13 an den Ecken des Rahmens miteinander verbunden sind. Sämtliche Holme 10 und 12
sind als Winkelprofile ausgebildet. Aus Platzgründen ist in Fig. 1 nur das linke
Ende der Vorrichtung in einer Draufsicht dargestellt, das rechte Ende ist spiegelsymmetrisch
dazu ausgebildet, und bei einem hergestellten Ausführungsbeispiel waren die Längsholme
12 etwa doppelt so lang wie die Seitenholme 10.
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Der Zwischenraum zwischen den beiden Längsholmen 12 ist auf der Vorderseite
des Rahmens in regelmäßigen Abständen mit Winkelelektroden 14 besetzt, die parallel
zu den Längsholmen 12 an ihren Enden mittels Schrauben 15 am in Fig. 1 vorderen
Flansch der Seitenholme 10 befestigt sind und im Betrieb der Vorrichtung am positiven
Potential der Hochspannung angeschlossen sind. Gemäß Fig. 3 sind diese
Winkelelektroden
14 dachförmig und in der Weise angebracht, daß ihre Schenkel jeweils auf eine im
Innern der Vorrichtung untergebrachte negative Elektrode gerichtet sind.
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Die Anordnung der negativen Elektroden, die als Bandelektroden 22
ausgebildet sind, läßt sich aus Fig. 1 und 3 entnehmen. Die Bandelektroden 22 bestehen
aus handelsüblichem bandförmigem Rasierklingenmaterial, wie es für moderne Naßrasierer
verwendet wird. Dieses Bandmaterial ist an einer Kante zu einer äußerst scharfen
Messerkante 23 ausgearbeitet, welche im Betrieb der Vorrichtung die Feldstärkeverteilung
im negativen Elektrodenbereich in bezug auf eine erwünschte Anreicherung durchströmender
Luft mit negativen Ionen optimal beeinflußt. Die jeweils in den Zwischenräumen zwischen
den Winkelelektroden 14 und parallel zu diesen angeordneten Bandelektroden 22 sind
zwischen zwei Tragwinkeln 19 ausgespannt, welche ihrerseits parallel zu den Seitenholmen
10 jeweils mittels zweier Stützisolatoren 17 aus Keramik hochspannungsfest angebracht
sind. Bei der Montage der Vorrichtung werden die beiden Tragwinkel 19 so justiert,
daß die dazwischen ausgespannten Bandelektroden 22 mit ihren Messerkanten 23 um
eine Luftstrecke 1 (siehe Figj 3) von dem ihnen zugekehrten Schenkel der benachbarten
Winkelelektrode 14 entfernt sind. Diese Luftstrecke 1 ist der Betriebsspannung der
Vorrichtung angepaßt und beträgt bei einer Hoch-Gleichspannung von beispielsweise
13 kV etwa 13 mm. Gemäß Fig. 2 sind die Tragwinkel 19 mittels Schrauben 20 an den
Enden der Stützisolatoren 17 befestigt, welche ihrerseits mittels nicht dargestellter
Schrauben an den Seitenholmen 10 befestigt sind.
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In Fig. 4 ist in einem Fig. 2 ähnlichen Schnitt ein geringfügig abgewandeltes
Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind Bandelektroden 22a verwendet, die in regelmäßigen Abständen mit Nadeln 25 besetzt
sind, deren Spitzen den Winkelelektroden 14 zugekehrt sind und für eine punktförmige
Feldstärkekonzentration in ihrer unmittelbaren Umgebung sorgen. Im übrigen entspricht
dieses Ausführungsbeispiel dem zuvor beschriebenen.
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Im Betrieb wird der Rahmen mit den positiven Winkelelektroden 14 geerdet,
und über ein zweites Kabel wird beispielsweise an einen der Tragwinkel 19 eine negative
Gleichspannung von beispielsweise 13 kV angelegt. In dem sich zwischen den positiven
Winkelelektroden 14 und den Messerkanten 23 bzw. den Nadel spitzen 25 der Bandelektroden
22 bzw. 22a aufbauenden elektrischen Feld findet eine Ionisation der Luft statt.
Hierdurch entsteht ein sogenannter "elektrischer Wind", d.h. die Luft durchströmt
den Rahmen der Vorrichtung in Richtung von den negativen zu den positiven Elektroden
und tritt aus den Zwischenräumen zwischen den Winkelelektroden 14 mit einer bestimmten
Geschwindigkeit aus. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel betrug die Luftaustrittsgeschwindigkeit
1, 7 m pro Sekunde bei stehender Umgebungsluft ohne Zusatzgebläse. Diese Luftgeschwindigkeit
kann für eine wirksame Luftumwälzung in einem zu klimatisierenden Raum benutzt werden.
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Außerdem findet im Bereich der Luftstrecken 1 zwischen den negativen
und positiven Elektroden unter dem Einfluß der Hochspannung eine wirksame Luftentkeimung
statt; Mikroorganismen wie Viren, Bakterien, Pilzsporen werden zu 95 % und mehr
vernichtet. Ferner werden Gerüche zu 90 bis 95 % vernichtet und die Schimmelbildung
weitgehend verhindert. Durch die Anreicherung der Luft mit negativen
Ionen
wird die Gesundheit und das Wohlbefinden von Menschen in auf diese Weise klimatisierten
Räumen wesentlich gefördert.
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Die nicht dargestellte Gleichspannungsquelle versorgt die Vorrichtung
beispielsweise mit pulsierender Hochspannung von 13 kV. Das erstellte Ausführungsbeispiel
besaß gegenüber der Zeichnung ein Größenverhältnis von 1:1. Bei dieser Gerätegröße
betrug der Leistungsverbrauch der nicht dargestellten Stromversorgungseinrichtung
etwa 15 Watt.