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Elektroden für eine elektrostatische Raumanlage
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Die Erfindung bezieht sich auf Elektroden für elektrostatische Raumanlagen
die insbesondere an der Decke angebracht zur Erzeugung eines elektrostatischen Gleichfeldes
verwandt werden, was ggf. auch von Wechselfeldern überlagert sein kann.
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Es ist bekannt, zur Herstellung elektrostatischer Anlagen in Räumen,
an den Raumdecken Elektroden aus Gittern, Platten, Akustikelementen oder ähnlichem
Material an Isolatoren abzuhängen und an einen Stromwandler'der Gleichspannung hoher
Voltzahl, jedoch geringer Amperezahl liefert, anzuschließen.
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Auf diese Weise wird durch die Elektrodendecke und dem Boden ein Kondensatorfeld
mit einem zwangsweisen Ionenstrom gebildet.
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Diese elektrostatischen Felder haben nachweislich physiologische Wirkungen
auf Lebewesen.
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Die bekannten Deckenelektroden aus Gittern, Platten, Schallschluckelementen
und ähnlichem Material haben jedoch auch große konstruktive Nachteile: 1. Man benötigt,
bedingt durch den Einbau von Isolatoren eine ziemlich große Abhängehöhe, was bei
den modernen Bauten
mit geringer Raumhöhe stets große Schwierigkeiten
bereitet, und 2. durch den Ionenstrom der geladenen Decken werden Luftverunreinigungen
an den Elektroden, insbesondere an den Rändern der Elektroden und den benachbarten
Wänden und Decken zur Ablagerung gezwungen. Die Reinigung der Elektroden und der
Wände macht nicht unerhebliche Schwierigkeiten, verbunden mit größeren Kosten. Sehr
oft musste aus vorgenannten Gründen auf den Einbau elektrostatischer Anlagen verzichtet
werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Deckenelektrode jetzt so auszubilden,
daß die Raumhöhe bei Verwendung der neuen Elektroden nur geringfügig verringert
wird, Luftverunreinigungen an den Elektroden sich nicht störend bemerkbar machen,
und die Effektivität der Elektrode erheblich vergrößert wird.
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Elektroden tapetenähnlich
ausgebildet aus einer Isolierschicht mit hohem elektrischen Durchgangswiderstandfeiner
leitenden Schicht sowie einer Abdeckschicht,deren elektrischer Widerstand geringer
als der der Isolierschicht ist, besteht.
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Durch die tapetenähnliche Ausbildung wird die Elektrode durch Kleben
an der Decke befestigt; durch die erfindungsgemässe Anordnung sind es dann Kondensatoren
einer hohen Dielektrizitätskonstante, die großflächig an der Decke angebracht ein
gleichmässiges, der Gesundheit sehr förderliches Gleichfeld erzeugen.
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Dabei ist es möglich, diese Kondensatoren mehrfach übereinander anzubringen,
d.h. es werden dann mehrere Lagen aufgebracht, damit wäre dann ggf. je nach Hintereinander-
oder Parallelschaltung eine entsprechend vergrößerte Spannung bzw. Kapazität zu
erreichen-Im übrigen kann diese Elektrode der Raumform sehr genau angepasst werden,
so daß wirklich der gesamte Raum einerngleichmässigen elektrischen Feld ausgesetzt
ist.
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Zweckmässig ist es, daß zur Jermeidung elektrischer Überschläge zu
den Wänden an den Tapetenelektroden ein Isolierstreifen direkt angearbeitet oder
getrennt angeordnet ist.
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Die elektrischen bzw. elektrostatischen Verhältnisse lassen sich auch
beliebig dadurch variieren, daß man die leitenden bzw. nichtleitenden Schichten
elektrostatisch beflockt. Die elektrostatische Beflockung , die unter Ausrichtung
der elektrischen Feldlinien erfolgt, passt sich damit dem elektrostatischen Feld
genauestens an, denn hier liegen dieselben Verhältnisse vor, wie bei der Herstellung
der Beflockung. Die Flocken, die zweckmässig aus nichtleitendem Material hergestellt
sind, können nach der Raumdecke und/oder nach dem Raum hin weisen. Neben der Erzeugung
einer hohen Dielektrizitätskonstante gestatten sie noch eine einwandfreie Durchlüftung
bzw. eine Konvektionswirkung. Sie können insbesondere auch dazu dienen, den Staub
praktisch unsichtbar aufzunehmen. Durch einfaches Absaugen dieser elektrostatisch
beflockten Decken wird dann leicht jede Verschmutzung wieder beseitigt, ohne daß
diese
Verschmutzung vorher sichtbar war, da sich die Staubpartikel
zwischen die Fasern setzen, die elektrostatisch aufgebracht wurden.
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Auch der leitfähige Belag des Kondensators lässt sich jeweiligen Bedürfnissen
anpassen. So kann durch Ausbildung von Spitzen eine Sprühwirkung erzeugt werden,
da die elektrische Feldstärke an den Spitzen besonders hoch ist. Die Elektronenwolke
wird dadurch gleichzeitig mit weg befördert, weil durch die Wechselfolge der hohen
Feldstärke die an der Spitze entsteht, und die dahinter liegende Vertiefung, die
geringe Feldstärke jetzt, die Ionen verschieden stark beschleunigt werden. Auch
durch Aufbringung eines Pulsieren des Gleichfeldes lässt sich der Effekt einer wandernden
Ionenwolke erreichen, ohne daß eine Stauwolke von Ionen auftritt, welche die gleichmässige
Verteilung von Ionen entlang der elektrischen Feldlinien im Raum verhindert.
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Aus der Zeichnung und der Beschreibung von Ausführungsbeispielen gehen
weitere Merkmale der Erfindung hervor.
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Die in Abb. 1 dargestellte Tapetenelektrode besteht im wesentlichen
aus einer der RAumdecke zugewandten Isolierschicht mit sehr hohem elektrischen Durchgangswiderstand,
so daß diese Schicht schon bei sehr dünner Stärke einen Isolator bildet.
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Darauf befindet sich dann eine Leitschicht ''L1'' zum Beispiel aus
Metallfolie. An diese Leitschicht L, wird an einen Punkt ein Kabel "K" angeschlossen,
das wiederum mit dem Stromgenerator "G"
verbunden ist. Abb. 7. Zur
Raumseite kommt dann auf die leitende Schicht ''L1'' eine Deckschicht als Ansichtsfläche-
wobei der elektrische Durchgangswiderstand dieser Deckschicht wesentlich geringer,
als der elektrische Durchgangswiderstand der Isolierschicht "J1" sein soll. Es kann
sich bei der Deckschicht "D1" z.B. um eine gewöhnliche Papiertapete und bei der
Isolierschicht "J1" um eine PVC-Folie handeln. Da an einer Raumdecke normalerweise
mehrere Reihen Elektrodentapeten nebeneinander geklebt werden müssen, wird man den
Tapeten aus Gründen der elektrischen Isolierung anstelle eines senkrechten Schnittes
"S" eine nach den einzelnen Lagen abgestufte Form "A" geben. Zur Vermeidung elektrischer
überschläge zur Wand und insbesondere zur Verhinderung größerer Schmutzbildung an
den Rändern der Decke und Wände wird man die Tapetenelektroden, wie in Abb. 2 dargestellt,
an diesen RAndteilen zusätzlich mit einer Wandisolierschicht "WJ" mit hohem elektrischen
Durchgangswiderstand und einigen cm-Breite ausstatten, s daß ein elektrischer t#-tberschlag
nicht noglic-n- ist Diese Widerstandsschicht kann gemäss Abb. 2direkt an die Isolierschicht
"J" der Tapete angearbeitet sein; sie kann aber auch wie in Abb. 1 dargestellt einzeln
gefertigt und geklebt werden.
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Die vorgenannte Konstruktion der Tapetenelektroden hat praktisch nur
die Dicke von etwa 3 Papierlagen Sie können in einfacher ARt und Weise an die Decken
oder auch Wände mit herkömmlichen Mitteln geklebt werden Die komplizierte und auchteureMontage
mitlSolatoren entfällt. Die Raumhöhe bleibt voll erhalten. Bei der Ausführung
der
Tapetenelektroden mit dem Wandisolierstreifen "WJ" entfällt im wesentlichen die
starke Verschmutzung der anliegenden Decken-und Wandteile. Vielmehr wird sich die
Ablagerung der aus der Luft infolge ihrer Ladungen entfernten Verunreinigungen gleichmässig
über die gesamte Tapetenelektrode verteilen und kann hier leicht durch Abwischen
beseitigt werden.
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Es hat sich gezeigt, daß eine erhöhte Wirkung des elektrostatischen
Feldes dann gegeben ist, wenn ein Ionenstau an den Tapetenelektroden vermieden wird.
Das wird am besten dadurch erreicht, daß anstelle der glatten, direkt anliegenden
Isolierschicht ~J1"entsprechend Abb. 3 eine Wellpappen-ähnliche Isolierschicht "J2"
Anwendung findet. Als Ladungsträger "L2" kann in diesem Falle ein Drahtnetz oder
Drahtgewebe zur Verwendung kommen. Zum erhöhten Ionenaustausch kann auch die Deckschicht
~D2" porös, d.h. luftdurchlässig oder feinperforiert sein. Eine weitere Variante
zum erhöhten Ionenaustausch ist in Abb. 4 dargestellt. Zu diesem Zweck ist die Isolierschicht
J einige mm stark gehalten, und sie wird mit Abstand "a" untereinander angeordnet.
Die Ladung der Tapetenelektrode erfolgt hier durch Drähte "L3", die zur Vermeidung
von elektrischen Überschlägen in die Isolierschichten "J3" eingebettet sind. Die
Deckschicht wird in diesem Falle auch zweckmässigerweise porös oder feinperforiert
gehalten.
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In Abb. 5 und Abb. 6 sind einige Plandraufsichten der vorgenannten
Tapetenelektroden schematisch dargestellt. Abb. 7 stellt eine komplette elektrostatische
Anlage mit Tapetenelektroden sowie Kabelanschluß "K" und Generator G schematisch
dar.
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Zur Speisung der Tapetenelektroden kann über den Generator Gleichspannung
hoher Voltzahl und niedriger Ampere-Leistung verwendet werden. Es können auch dem
Gleichfeld überlagerte Wechselfelder verschiedener Form, z.B. Sinus-, Halb-Sinus-,
Rechteck-, oder Sägezahnform Anwendung finden. Abb. 8 zeigt einige Stromformen.
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Die Abbildungen 1o,11,9 zeigen Ausführungsbeispiele mit elektrostatischer
Beflockung. Dabei bezeichnen die gleichen Buchstaben die gleichen Teile. Die Abb.
9 und lo zeigt, daß auf der Isolierschicht tJt nach der dem Raum zugewandten Seite
eine elektrostatische Beflockung "F" gebildet von Fasern aufgebracht ist.
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Diese Fasern sind durch das elektrostatische FEld in Feldrichtung
ausgerichtet. Abstand-haltende Brücken oder Erhöhungen "B" dienen dazu, wenn die
Leitschicht L aufgebracht wird, daß die Fasern bzw. die Beflockug "F" ihre abstandhaltende
Wirkung beibehält.
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Dabei wird zweckmässig die abstandhaltende Brücke "B" einen solchen
Abstand erzeugen, daß zumindest die elektrostatische Beflockung "F" frei bleibt,
bzw. noch ein Austausch-Luftraum vorhanden ist.
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Die Leitschicht L kann zweckmässig perforiert sein, damit ggf die
Staubpartikel durch die Perforatinn in der elektrostatischen Beflockung aufgenommen
werdenund an der Decke eine sichtbare Verschmutzung nicht feststellbar ist.
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Bei der Abb. lo ist zusätzlich zur Abb.9 die Leitschicht "L" mit den
Erhöhungen "E" versehen. Auch diese Erhöhungen können ähnlich, wie bei der elektrostatischen
Beflockung, aufgebracht sein,
damit sie entsprechend ausgerichtet
sind. In ansich bekannter Weise wird dadurch an den Spitzen durch Erhöhung der FEldstärke
eine Sprühwirkung erzeugt, dabei können diese Erhöhungen auch , wie die Abb. 11
zeigt, rasterartig aufgebracht sein. Wesentlich ist immer nur, daß eine Spitzenwirkung
vorhanden ist.