DE4244811A1 - Luftionisator sowie Art der Luftionisierung für Heilzwecke - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Luftionisator zum Zwecke der Herstellung negativer Ionen im elektrischen Feld sowie die Art der Luftionisierung zur medizinischen Heilbehandlung.

Die Erscheinung der Gasionisierung tritt bei einem Wert des elektrischen Feldes auf, bei dem das Gasatom oder das Gasmolekül auf der sogenannten freien Weglänge eine Energie erreicht, die größer ist als die Ionisierungsenergie der dem Gas selbst entstammenden Teilchen. Die eine solche Feldstärke hervorrufende Spannung, Schwellenspannung genannt, hängt hauptsächlich von der Form und der Plazierung der Elektroden zueinander ab.

Bekannt sind Ionisatoren, bei denen die negative Elektrode aus Drähten mit immer geringerem Durchmesser besteht, die parallel nebeneinander angeordnet und auf einem speziellen Rahmen befestigt sind der anschließend in einem Glasröhrchen untergebracht wird. Bei anderen Lösungen besteht die Elektrode aus einem Büschel dünner, an einem Ende befestigter Drähte oder aus einem aus dünnem Blech ausgeschnittenen Dreieck, Nadel. Anwendung findet auch die Lösung mit der kegelförmigen Stahlelektrode, die koaxial in der trichterförmigen Nische eines Kunststoffbauteiles angebracht ist. In der polnischen Patentbeschreibung Nr. 81 162 ist ein Ionisator mit einer aus Metallband hergestellten Elektrode vorgestellt, der eine in einer Spalte zwischen den Kunststoffbauteilen angebrachte Sägeverzahnung besitzt. Der erheblich Widerstand so hergestellter positiver Elektroden bewirkt deren statische Aufladung - und als Ergebnis von Spannungsschwankungen auch die instabile Arbeitsweise des Ionisators. Die Form der Elektroden hat außer der funktionellen Bedeutung, der energetischen Leistungsfähigkeit, auch Einfluß auf das entstehende elektrische Feld, und auch auf die Herstellungstechnik. Das Löten und Punktschweißen bei aus Draht mit so geringem Durchmesser hergestellten Elektroden ist schwierig und kompliziert.

Die Auswahl der Arbeitsparameter für Ionisatoren erfolgt bisher ausschließlich unter dem Problemaspekt der Prüfung, ob Ionen generiert werden sowie zur Kontrolle der Intensität der Ionenproduktion. Beispielhaft kann man hier die Lösung für den Ionisator gemäß polnischem Patent Nr. 129 755 anführen, der mit einem Meß-Signalsystem ausgerüstet ist und eine zusätzliche in der Nähe der ionisierenden Elektrode angebrachte Meßelektrode besitzt. Das Signal der Meßelektrode, die einen Teil der Ionen abfängt, wird im elektronischen System umgesetzt und ruft die entsprechende Anzeige des Meßgerätes oder Veränderungen der Leuchtintensität der Fotoluminiszenzdiode hervor.

Der Ionisator der Erfindung hat ein konzentrisches Elektrodensystem, wobei die negative Elektrode die Form eines gradlinigen Leitungsendabschnittes mit geringem Durchmesser, abgestützt im Durchlaß auf dem Zuführungsteil, hat. Die positive Elektrode, hergestellt aus Material mit guter Leitfähigkeit, hat die Form eines dünnen Plättchens mit kreisförmiger Öffnung und ist von der Seite der Ionenemission oberflächengeschützt durch das Isolatorenplättchen, welches eine Öffnung deckungsgleich mit der kreisförmigen Öffnung besitzt. Die negative Elektrode ist axial in die kreisförmige Öffnung der positiven Elektrode eingeführt.

Eine solche Lösung mit günstiger, mittiger Struktur des elektrischen Feldes hat, durch Herausisolieren der positiven Elektrode, eine Verlustreduzierung bei der Anzahl der emittierenden Ionen, die elektrostatisch angezogen werden. Das Befestigen der negativen Elektrode ist technisch einfach.

An einem solchen Ionisator durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß die Luftionisierung für Heilzwecke bei einer klar bezeichneten und begrenzten Feldstärke durchgeführt werden sollte. Die zwischen den Elektroden angebrachte Arbeitsspannung des Ionisators darf nicht höher sein als der Wert 1,1·U_o, dabei ist U_o die experimentell ermittelte Spannung bei welcher der Wert der beim Durchfluß elektrischer Ladung hervorgerufenen Stromstärke getragen von negativen Ionen, emittiert nach außen, 10^-13 A beträgt.

So ionisierte Luft enthält gleichzeitig entstehende Stickstoffverbindungen und Ozon in gesundheitlich unschädlichen Mengen.

Die Erfindung ist erklärt mit der Baubeschreibung sowie der Tätigkeit der Auswahl der Arbeitsbedingungen für die beispielhafte Ausführung des Ionisators, welcher auf der Zeichnung im Achsquerschnitt dargestellt ist.

Durch die hintere Wand des zylindrischen Gehäuses 5 führt der Bolzendurchlaß 3, mit einer axial angeordneten Leitung der negativen Elektrode 1. Die negative Elektrode 1 ist aus oberflächenvergoldetem Wolframdraht mit einem Durchmesser von 0,1 mm hergestellt. Das gradlinige Endstück ragt als Kragarm aus dem Durchlaß 3 auf einer tätigen Länge 1, gleich 6 mm, heraus. An der Stirn des Gehäuses 5 sind befestigt: die positive Kupfer- Platten-Elektrode 2 sowie das Isolatorenplättchen 4. Beide Bauteile enthalten kreisförmige Öffnungen D mit einem Durchmesser von 5 mm, wobei im Isolatorenplättchen 4 die Öffnung an der anliegenden Seite um 0,1 mm größer und in Außenrichtung kegelförmig im Winkel 15° geöffnet ist. Die negative Elektrode 1 ist koaxial in die kreisförmige Öffnung D so eingeführt, daß das Ende der Leitung 1 mm über die Mittelebene der positiven Elektrode 2 nach außen ragt. Die Elektroden des Ionisators sind an das elektrische System einer Energiequelle 6 angeschlossen, die aus Wandler, Spannungsverstärker und Regler besteht. Der untere Teil der Zeichnung, er weicht in unwesentlichen Einzelheiten vom oberen Teil ab, stellt einen zur Luftstromdurchführung geeigneten Ionisator dar, und zusätzlich ist die positive Elektrode 2 teilweise isoliert auch an der inneren Oberfläche.

Nach einschalten der Energiequelle 6 in die Wechselstromleitung mit einer Spannung von 220 V, wird auf die Elektroden des Ionisators eine transformierte Spannung im Bereich 1000 bis 1600 V gelegt. Im entstandenen elektrischen Feld erfolgt die Luftionisierung, die negativen Ionen erreichen eine sehr hohe Geschwindigkeit und werden durch die kreisförmige Öffnung D in den Luftraum emittiert.

Die Auswahl der Arbeitsspannung des zu Heilzwecken eingesetzten Ionisators erfordert die Vornahme einer Messung der Konvektionsstromstärke. Die Messung wird mit Hilfe der bekannten Ionen-Strömungskammer durchgeführt, ausgestattet mit einem Elektrometer mit einer Ansprechgrenze von 10^-16 A. Die Kammer wird unmittelbar neben dem Ionisator angeordnet, in der Achse des Luftstromes. Nach einschalten der Energiequelle 6 erhöht sich stufenweise der Wert der Arbeitsspannung bis zum Auftreten von Konvektionsstrom mit dem Wert von 10^-13 A, der - für den beispielhaft benannten Ionisator - mit einer Spannung von 1100 V erzeugt worden ist. Die für den Ionisator richtige Arbeitsspannung sollte 10% dieses Wertes nicht übersteigen. Angenommen wurde eine Arbeitsspannung von 1200 V, bei welcher die ionisierte Luft einen Ozongehalt unter 12 ppm hatte.

Claims (3)

1. Luftionisator - mit zwei konzentrisch angeordneten Elektroden, die eingebunden sind in einen geregelten Spannungskreis, wobei die negative Elektrode eine mit einer schweroxidierbaren Leitschicht, insbesondere mit Gold, überzogene elektrische Leitung mit geringem Durchmesser darstellt - der sich dadurch auszeichnet, daß die negative Elektrode (1) die Form eines gradlinigen Leitungsendstückes hat, das im Durchlaß (3) auf dem Zuführungsteil abgestützt ist, die positive Elektrode (2) hingegen hat die Form einer dünnen Platte mit einer kreisförmigen Öffnung (D) sowie durch das Isolatoren­ plättchen (4), welches eine Öffnung hat, die sich mit der kreisförmigen Öffnung (D) deckt, einem Oberflächenschutz von der Seite der Ionenemission, dabei ist die negative Elektrode (1) axial in die kreisförmige Öffnung (D) der positiven Elektrode (2) eingeführt.

2. Bezeichnend für den Ionisator gemäß Anspruch 1 ist, daß die negative Elektrode (1) eine tätige Länge (1) hat, die größer ist als die Hälfte des Durchmessers der kreisförmigen Öffnung (D), der überwiegende Teil der tätigen Länge (1) befindet sich an der Durchlaßseite (3) und außerdem liegt das Verhältnis des Durchmessers der kreisförmigen Öffnung (D) zum Leitungsdurchmesser (d) der negativen Elektrode (1) bei einen Wert im Bereich 40 bis 150.

3. Die Art der Luftionisierung für Heilzwecke, durchgeführt im elektrischen Feld des Ionisators mit einer negativen Elektrode in Form eines in der Achse der Öffnung der positiven Plättchenelektrode angeordneten freien Leitungsendstückes, isoliert von der Seite der Ionenemission, zeichnet sich dadurch aus, daß die zwischen den Elektroden angebrachte Arbeitsspannung einen Wert kleiner oder gleich dem Produkt 1,1·U_o hat, dabei ist U_o die experimentell ermittelte Spannung bei welcher der Wert der vom Durchfluß der Elektronenladung getragen von negativen Ionen hervorgerufenen Stromstärke emittiert aus dem Ionisator, 10^-13 A beträgt.