DE4340788C2

DE4340788C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben

Info

Publication number: DE4340788C2
Application number: DE4340788A
Authority: DE
Inventors: Akira Ikeda; Yasuhiro Tanimura; Naoki Nakatsugawa; Masaaki Tanaka; Hiroshige Konishi; Toshie Hiraoka; Shinji Nishio; Hiroto Kawahira
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2013-11-24
Also published as: US5445798A; GB2273048B; US5484570A; JP2904328B2; DE4340788A1; GB2273048A; GB9323874D0; US5527459A; JPH07115946A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver fahren zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 17.

Fig. 29 enthält eine perspektivische Ansicht einer bekannten Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben, die beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift No. 3-72289 of fenbart ist. Hierin sind ein externes Gas 1, eine metallische Nadelelektrode 2 aus einem Material wie Wolfram, rostfreiem Stahl oder Nickel, eine metalli sche gitterartige Elektrode 3, ein Hochspannungsgene rator 4 zum Anlegen von Hochspannung zwischen die metallische Nadelelektrode 2 und die metallische git terartige Elektrode 3 zur Bildung einer Koronaentla dung, ein Ozon zersetzender Katalysator 5 zum Zerset zen von im Gas 1 enthaltenem Ozon und ein ionisier tes, kein Ozon enthaltendes Gas 6 dargestellt.

Es wird nun eine Beschreibung der Arbeitsweise gege ben.

Ein Abstand (eine Spaltlänge) zwischen der metalli schen Nadelelektrode 2 und der metallischen gitter artigen Elektrode 3 ist auf einige Zentimeter einge stellt. Wenn der Hochspannungsgenerator 4 verwendet wird, um eine Gleichhochspannung in einem Bereich von einigen bis über zehn, aber weniger als zwanzig kV zwischen der metallischen Nadelelektrode 2 und der metallischen gitterartigen Elektrode 3 anzulegen, werden die metallische gitterartige Elektrode 3 posi tiv und die metallische Nadelelektrode 2 negativ ge laden. Hierdurch wird ein elektrisches Feld mit einer hohen Intensität an einem distalen Ende einer Nadel der metallischen Nadelelektrode 2 erzeugt, wodurch sich eine glimmartige Entladung mit einer hellen Far be ergibt, die Koronaentladung genannt wird. Somit ionisiert die Koronaentladung ein Sauerstoffmolekül in der Luft in einem Ionisierungsraum negativ. Wäh rend das von der Koronaentladung erzeugte negative Ion zur metallischen gitterartigen Elektrode 3 fließt, wird auch die umgebende Luft mitgenommen auf grund der Viskosität der Luft. Als Folge hiervon strömt ionisierte Luft von der metallischen Nadel elektrode 2 zur metallischen gitterartigen Elektrode 3.

Da jedoch das externe Gas 1 das Sauerstoffmolekül enthält, erzeugt die Koronaentladung Ozon sowie das negative Ion. In dieser Verbindung ist eine hohe Ozonkonzentration schädlich, da das Ozon eine inten sive Oxidation zeigt.

Daher ist der Ozon zersetzende Katalysator 5 stromabwärts in einem Luftkanal angeordnet, durch den das das Ozon enthaltende Gas strömt. Der Ozon zersetzende Kataly sator 5 entfernt das Ozon aus dem ionisierten Gas, so daß die ionisierte Luft 6, die kein Ozon enthält, in einen Raum entlassen wird.

Da die Erfinder festgestellt haben, daß das Gas 6 die Ausbreitung von an Gegenständen wie Nahrungsmitteln haftenden Mikroben für den Fall reduzieren kann, daß das Gas 6 eine geeignete Ionenkonzentration enthält, wurde die bekannte Vorrichtung als eine solche zur Verhinderung der Mikrobenausbreitung angesehen. Je doch war die bekannte Vorrichtung tatsächlich als einfache Vorrichtung zur Ionenerzeugung statt einer Vorrichtung zur Verhinderung der Mikrobenausbreitung durch Verwendung der Ionen offenbart. Eine genaue Beschreibung hiervon wird später erfolgen.

Alternativ ist das in Fig. 30 gezeigte Ausführungs beispiel vorgesehen, bei welchem ein das Ozon enthal tende Gas für Nahrungsmittel in einem Kühlraum ver wendet wird, um die Ausbreitung der in den Nahrungs mitteln erzeugten Mikroben zu verhindern.

In Fig. 30 sind ein Kühlschrank 7, in diesem aufge nommene Nahrungsmittel 8, ein Kühlaggregat 9 des Kühlschranks 7, ein Gas 10 im Kühlschrank 7, ein Ven tilator 11 zum Ansaugen des Gases 10, ein Ozonisierer 12 zur Erzeugung des Ozons durch Entladung, eine Ozon sterilisierende/desodorierende Kammer 13 zum Sterili sieren und Desodorieren der Mikroben wie Bakterien, Schimmel und einer übel riechenden Komponente, die im Gas 10 enthalten sind, der Ozon zersetzende Katalysa tor 14 zur Zersetzung überschüssigen Ozons durch Ver wendung von beispielsweise Mangandioxid, und eine sterilisiertes und desodoriertes reines Gas 15 ge zeigt.

Es erfolgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise.

Der Kühlschrank 7 enthält das Kühlaggregat 9, um des sen die Nahrungsmittel 8 enthaltendes Inneres zu küh len. Andererseits injiziert der Ozonisierer 12 das Ozon in das durch den Ventilator 10 angesaugte Gas, das den Schimmel, die Bakterien oder den übel riechenden Bestandteil enthält, so daß die Ozonkon zentration im Gas 10 im Bereich von einigen bis zu einigen zehn ppm liegt. Auf diese Weise wird das Ozon in das Gas 10 injiziert und das Gas 10 wird in die Ozon sterilisierende/desodorierende Kammer 13 einge führt, um den Schimmel, die Bakterien oder den übel riechenden Bestandteil, die im Gas 10 enthalten sind, zu sterilisieren oder desodorieren.

Jedoch enthält das Gas 10 in der Kammer 13 Ozon mit einer Konzentration im Bereich von einigen bis zu einigen zehn ppm. Wenn demgemäß das Gas 10 so entla den wird wie es ist, ist es für den menschlichen Kör per schädlich. Weiterhin besteht eine Gefahr dahinge hend, daß Teile wie ein Wärmeaustauscher oder ein Ventilator 11 durch das Ozon korodieren (insbesondere können, wenn die Ozonkonzentration im Kühlschrank 7 auf einen Bereich erhöht wird, der nicht geringer als 0,1 ppm ist, einige Nahrungsmittel sich verfärben oder schlecht werden, und Teile wie der Wärmeaustau scher oder der Ventilator 11 im Kühlschrank 7 korro dieren). Daher wird das eine relativ hohe Ozonkonzen tration enthaltende Gas 10 in den Ozon zersetzenden Katalysator 14 eingeführt, um das Ozon zu zersetzen und zu entfernen, um die Ozonkonzentration auf einen Bereich zu reduzieren, der nicht über einem Betriebs bezugswert (von 0,1 ppm) liegt. Danach wird das Gas 10 als das reine Gas 15 in den Kühlschrank 7 entlas sen.

Die vorbeschriebene bekannte Vorrichtung zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben verwendet hierfür keine Ionen. Wenn das Ozon durch den Katalysator 5 zersetzt wird, berührt ein erzeugendes negatives Ion einen Gehäusekörper des Katalysators 5, um mit diesem zu rekombinieren, da der Katalysator 5 den metalli schen Gehäusekörper enthält. Als Folge hiervon beste hen mehrere Probleme dahingehend, daß beispielsweise die Mikrobenausbreitung aufgrund der Reduktion des erzeugenden negativen Ions nicht ausreichend verhin dert wird.

Andererseits ist es für den Fall, daß die Mikroben ausbreitung durch Verwendung des Ozons verhindert wird, notwendig, die Ozonkonzentration im Gas 10 auf den Bereich von nicht mehr als 0,1 ppm zu reduzieren angesichts der nachteiligen Wirkungen auf den mensch lichen Körper. Demgemäß bestehen auch andere Probleme darin, daß beispielsweise die Mikrobenausbreitung in der reduzierten Ozonkonzentration nicht ausreichend verhindert werden kann.

Eine verbesserte Vorrichtung zum Verhindern der Aus breitung von Mikroben ist in Fig. 1 dargestellt. Die se enthält: einen Ventilator (Luftgebläse) 21, einen Luftkanal 22, durch den ein vom Ventilator 21 ange saugtes Gas 1 hindurchgeht, eine Zuführungsöffnung 22a für das Gas 1, eine im Luftkanal 22 angeordnete Ionisationskammer 23 zum Ionisieren des Gases 1, eine Durchführung 24 aus isolierendem Material, eine fla che metallische Erdelektrode 25, die gegenüber einer metallischen Nadelelektrode 2 angeordnet ist, ein flaches Dielektrikum 26, das auf die flache metalli sche Erdelektrode 25 aufgebracht oder fest an dieser angeordnet ist und aus einem dielektrischen Material wie Keramik, Glas oder Quarz besteht. Weiterhin sind ein durch die Ionisationskammer 23 ionisiertes Gas 27 und eine Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon, die im Luftkanal 22 angeordnet ist, um das im durch die Ioni sationskammer 23 ionisierten Gas 27 enthaltene Ozon zu zersetzen, damit es aus diesem entfernt wird, dar gestellt. Die Kammer 28 ist mit einem Ozon zersetzen den Katalysator wie Mangandioxid, Aktivkohle oder aktiviertem Aluminiumoxid gefüllt. Ein Isolator 29 isoliert die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozone elek trisch gegenüber dem Luftkanal 22. Beim ersten Aus führungsbeispiel weist ein Teil des Luftkanals 22 das isolierende Material auf, das heißt das isolierende Material wird dort für den Luftkanal 22 verwendet, wo die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon angeordnet ist. Beispielsweise besteht der Luftkanal 22 aus einem organischen isolierenden Material wie Polyethylen, Polyvinylchlorid oder Acrylharz, oder aus einem anor ganischen isolierenden Material wie Glas oder Quarz. Das ionisierte Gas 30 enthält kein Ozon.

Es wird nun die Arbeitsweise der Vorrichtung be schrieben.

Zunächst saugt der Ventilator 21 das externe Gas 1 durch die Zuführungsöffnung 22a an, so daß das Gas 1 durch den Luftkanal 22 in die Ionisationskammer 23 eingeführt wird.

Die Ionisationskammer 23 enthält mehrere metallische Nadelelektroden 22 und die fest am Dielektrikum 26 angeordnete flache metallische Erdelektrode 25, die gegenüber den metallischen Nadelelektroden 22 ange ordnet ist. In diesem Fall beträgt beispielsweise der Abstand (Spaltlänge) zwischen den Nadelelektroden 2 und flachen Erdelektrode 25 mehrere Millimeter, und eine Wechselspannung von einigen Kilovolt wird zwi schen die beiden Elektroden gelegt. Demgemäß wird ein elektrisches Feld mit hoher Intensität am distalen Ende der metallischen Nadelelektrode 2 erzeugt, so daß eine Elektronenentladung stattfindet.

Wenn daher das Gas 1 während der Entladung in die Ionisationskammer 23 eingeführt wird, kollidieren die Elektronen mit im Gas 1 enthaltenen Sauerstoffmolekü len oder dergleichen und ionisieren diese, wodurch sich das ionisierte Gas 1 ergibt.

Wenn jedoch das Gas 1 Sauerstoffmoleküle enthält, erzeugt die Entladung gleichzeitig mit den Ionen Ozon, so daß das ionisierte Gas 27 Ozon enthält.

Das Ozon kann eine starke Oxidationsfähigkeit auf weisen und ist schädlich, wenn seine Konzentration einen vorbestimmten Wert erreicht oder überschreitet. Daher wird in der Kammer 28 das im ionisierten Gas 27 enthaltene Ozon zersetzt und entfernt, so daß das in einen Raum entlassene ionisierte Gas 30 kein Ozon mehr enthält.

Wenn der Ozon zersetzende Katalysator 5 einen metal lischen Gehäusekörper aufweist, findet bei einer Be rührung zwischen einem Ion und dem Gehäusekörper eine Rekombination statt (d. h. das Ion wird neutrali siert). Als Folge hiervon besteht das Problem, daß die erzeugenden Ionen abnehmen. Daher ist die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon durch den Isolator 29 elek trisch gegenüber dem Luftkanal 22 isoliert, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Es findet somit eine Rekombina tion der in der Ionisationskammer 23 erzeugten Ionen in der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon nicht statt und es besteht nur eine geringe Abnahme der Ionen.

Demgemäß ist es möglich, eine große Menge des ioni sierten Gases 30 in beispielsweise einen Raum zu ent lassen, der Gegenstände oder dergleichen aufnimmt, in welche sich Mikroben ausbreiten können, um die Mikro benausbreitung in den Gegenständen oder dergleichen herabzusetzen (in einem Anschauungsversuch wurde nachgewiesen, daß das ionisierte Gas 30 die Mikroben ausbreitung herabsetzen kann. Dieser Versuch wird nachfolgend diskutiert).

Es erfolgt nun die Beschreibung eines Anschauungsver suchs, der durchgeführt wurde für den Nachweis, daß die in der Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben erzeugten Ionen in der Kammer 28 zum Zersetzen des Ozons kaum abnehmen.

Bei diesem Versuch wurden fünf metallische Nadelelek troden 2 mit einer Länge von 1 cm in Abständen von 5 mm angeordnet, die Spaltlänge zwischen den metalli schen Nadelelektroden 2 und der flachen metallischen Erdelektrode 25 mit einer Breite von 1 cm und einer Länge von 3 cm wurde auf 4 mm eingestellt und das Dielektrikum 26 mit einer Dicke von 0,5 mm wurde fest an der Elektrode 25 angebracht. Weiterhin wurde der Null-Spitzen-Wert der an die beiden Elektroden ange legten Wechselspannung auf 3,5 kV eingestellt, und die Geschwindigkeit der zwischen den beiden Elektro den hindurchgehenden Luft wurde auf 0,2 m/s einge stellt. Die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon wurde an der Stelle im Luftkanal 22 befestigt, an der der Iso lator 29 aus isolierendem Material wie Acrylharz vor gesehen war; außerdem wurden die Temperatur der zu geführten Luft auf 5°C und deren Feuchtigkeit auf 95% gesetzt.

Unter diesen Bedingungen wurden die Ionen erzeugt, um die Ionenkonzentration des ionisierten Gases 27 mit tels eines Ionenkonzentrationsmessers zu messen. Im Ergebnis betrug die Ionenkonzentration an einem Aus laß der Ionisationskammer 23 etwa 10⁶ Ionen/cm³, und die Ionenkonzentration des ionisierten Gases 30 un mittelbar nach dem Durchgang durch die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon betrug etwa 10⁵ Ionen/cm³.

Wie vorstehend dargelegt ist, wurde in dem Fall, daß die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon in den Luftkanal 22 im Bereich des Isolators 29 eingesetzt ist, die Ionenkonzentration des durch die Kammer 28 hindurch gehenden ionisierten Gases 30 auf etwa ein Zehntel der Ionenkonzentration herabgesetzt, die das ioni sierte Gas vor dem Eintritt in die Kammer 28 hatte. Jedoch betrug die Ionenkonzentration im ionisierten Gas 30 das Hundertfache oder mehr an Ionenkonzentra tion in normaler Luft (d. h. 800 bis 1000 Ionen/cm³). Weiterhin betrug die Ionenkonzentration im ionisier ten Gas 30 das Zehnfache der Ionenkonzentration für den Fall, daß die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon direkt in den Luftkanal 22 aus metallischem Material wie rostfreiem Stahl eingesetzt ist.

Andererseits wurde das Ozon gleichzeitig durch die Entladung erzeugt und das ionisierte Gas 27 stromauf wärts der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon enthielt Ozon im Bereich von etwa 0,2 bis 0,4 ppm. Nachdem jedoch das ionisierte Gas 30 die Kammer 28 passiert hat, betrug die Ozonkonzentration des ionisierten Gases 30 0,01 ppm oder weniger (d. h. gleich oder weniger als eine Feststellungsgrenze bei einem Kaliu miodid-Verfahren gemäß JIS (japanischer industrieller Standard).

Es ist somit möglich, das Ozon zu entfernen, während eine ausreichende Ionenkonzentration im ionisierten Gas 30 aufrechterhalten wird.

Obgleich fünf Nadeln der metallischen Nadelelektrode 2 für eine Fläche von 3 cm² der flachen metallischen Erdelektrode 25 beim vorbeschriebenen Anschauungsver such vorgesehen waren, ist es möglich, die Menge der erzeugenden Ionen zu erhöhen, wenn die Anzahl der Nadeln vergrößert wird. Da jedoch eine größere Anzahl von Nadeln eine erhöhte Ozonerzeugung ergibt, ist es erforderlich, die Dicke des Ozon zersetzenden Kataly sators in der Kammer 28 zu vergrößern.

Weiterhin ist es möglich, obwohl der Höchstwert der angelegten Wechselspannung, d. h. der Null-Spitzen- Wert auf 3,5 kV eingestellt wurde, die Menge der er zeugenden Ionen zu steigern, wenn die angelegte Span nung erhöht wird. Jedoch nimmt gleichzeitig auch die Menge des erzeugten Ozons zu. Im Falle einer Spalt länge von 4 mm und einem Null-Spitzen-Wert im Be reich von einigen bis etwa 10 Kilovolt nahm die Menge der erzeugten Ionen mit steigender angelegter Span nung zu.

Ein Kurzschluß trat bei einer Spaltlänge von 2 mm oder weniger auf, wenn der Höchstwert der Wechsel spannung, d. h. der Null-Spitzen-Wert auf 3,5 kV ein gestellt wurde. Daher war eine Mindestspaltlänge von 3 mm oder mehr erforderlich. Da die Menge der erzeug ten Ionen ansteigt, wenn die Spaltlänge reduziert wird, liegt diese vorzugsweise in einem Bereich von 3 bis 5 mm.

Im Anschauungsversuch wurde Luft mit einer Geschwin digkeit von 0,2 m/s zwischen die beiden Elektroden geführt. Wenn die Geschwindigkeit der Luft in einem Bereich von 0,1 bis 2,0 m/s geändert wurde, wurde festgestellt, daß die Menge der erzeugten Ionen mit steigender Geschwindigkeit erhöht wurde.

Weiterhin ist im Ausführungsbeispiel die flache me tallische Erdelektrode 25 fest am Dielektrikum 26 angebracht, das der metallischen Nadelelektrode 2 in der Ionisationskammer 23 gegenüberliegt. Jedoch kön nen, wie in Fig. 28 gezeigt ist, eine Vielzahl von feinen metallischen Drähten 101 mit Durchmessern in einem Bereich von 0,1 bis 0,2 mm oder eine Vielzahl von feinen metallischen Drähten 101, die mit einem dielektrischen Film beschichtet sind, und eine git terförmige metallische Elektrode 102 gegenüberliegend den feinen metallischen Drähten in der Ionisations kammer 23 vorgesehen sein. Es ist auch möglich, die gleiche Wirkung zu erhalten, indem die Ionen durch Verwendung einer Entladung, die zur Zeit des Anlegens einer Wechselhochspannung oder eine Gleichhochspan nung an die Vielzahl von feinen metallischen Drähten 101 auftritt, erzeugt werden.

Gemäß Fig. 1 enthält ein Teil des Luftkanals 22 den Isolator 29 und die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon ist in diesem Teil des Luftkanals 22 angeordnet. Je doch kann der Luftkanal 22 selbst aus Metall bestehen und ein Isolator 31 aus einem isolierenden Material wie Acrylharz, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Glas oder Quarzglas kann zwischen dem Luftkanal 22 und der Kammer zum Zersetzen von Ozon eingesetzt sein, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wodurch sich die gleiche Wirkung wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ergibt.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ist die Kammer 28 mit einem Ozon zersetzenden Katalysator wie Mangandioxid, Aktivkohle oder aktiviertem Aluminiumoxid gefüllt. Jedoch kann die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon ei nen gitterartigen Heizwiderstand 32 enthalten, der mit einem organischen Isoliermaterial wie Teflonharz oder Acrylharz oder einem anorganischen Isoliermate rial wie einem Keramikmaterial beschichtet sein, wie in Fig. 3 gezeigt ist, um Ozon pyrolytisch zu zerset zen.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 enthält ein Teil des Luftkanals 22 den Isolator 29 und die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon ist in diesem Teil des Luftkanals 22 angeordnet. Jedoch kann der Luftkanal 22 selbst aus Metall bestehen und ein Gehäusekörper der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon kann aus isolierendem Mate rial hergestellt sein, wodurch sich dieselbe Wirkung wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ergibt.

Fig. 4 zeigt die Ausbildung einer weiteren Vorrich tung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben. Ein wärmeisolierendes Material 33 ist am Außenumfang des Luftkanals 22 vorgesehen, um die radiale Abstrahlung von Wärme zu verhindern, die zur Zeit der Ionenbil dung in der Ionisationskammer 23 erzeugt wird.

Nach diesem Ausführungsbeispiel kann die Wärmeabfüh rung aus dem Luftkanal 22 verhindert werden. Daher ist es möglich, die Temperaturabnahme des Ozon ent haltenden ionisierten Gases 27 zu verringern und die Zersetzung des Ozons zu fördern.

Fig. 5 zeigt die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Eine Trockenkammer 34 (Entfeuchtungsmittel) ist stromaufwärts der Ionisa tionskammer 23 angeordnet, um Feuchtigkeit zu entfer nen, die in dem vom Ventilator 21 angesaugten Gas 1 enthalten ist.

Die Trockenkammer 34 ist mit einem Adsorptionsmittel wie Silikagel gefüllt, so daß die Feuchtigkeit im vom Ventilator 21 angesaugten Gas 1 entfernt und ein trockenes Gas in die Ionisationskammer 23 eingeführt werden kann.

Die Menge der in der Ionisationskammer 23 erzeugten Ionen ist umgekehrt proportional zur Menge der im Gas 1 enthaltenen Feuchtigkeit. Demgemäß ist es im Ver gleich zum ersten Ausführungsbeispiel möglich, die Menge der erzeugten Ionen zu erhöhen, indem das Gas 1 in der Trockenkammer 34 getrocknet wird. Wenn bei spielsweise die relative Feuchte des Gases 1 mit ei ner Temperatur von 25°C beim Durchgang durch die Trockenkammer 34 von 90% auf 40% reduziert wird, kann die Menge der erzeugten Ionen beträchtlich er höht werden.

Die beschriebenen Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß die erzeugten Ionen im ionisierten Gas relativ schnell abnehmen und die gewünschte Wirkung der Verhinderung des Ausbreitens von Mikroben ent sprechend nachläßt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben anzugeben, mit denen eine verbesserte Wirkung erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Vorrich tung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und beim Ver fahren durch die Merkmale des Anspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den jeweils zugeordneten Unteran sprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die Fig. 1 bis 5 nicht zur Erfin dung gehörende Vergleichsbeispiele, die Fig. 6 bis 28 Ausführungsbeispiele der Erfindung und die Fig. 29 und 30 Beispiele nach dem Stand der Technik wie dergeben. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben,

Fig. 2 den Querschnitt einer Kammer zum Zer setzen von Ozon, die durch einen Iso lator geführt ist,

Fig. 3 die Ausbildung einer anderen Vorrich tung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben,

Fig. 4 die Ausbildung einer weiteren Vorrich tung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben,

Fig. 5 die Ausbildung noch einer weiteren Vorrichtung zum Verhindern der Aus breitung von Mikroben,

Fig. 6 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem ersten Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 7 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem vierten Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 8 eine Tabelle mit Versuchsergebnissen für den Nachweis, daß die Mikrobenaus breitung durch Ionen herabgesetzt wer den kann,

Fig. 9 eine Tabelle mit Versuchsergebnissen zum Nachweis, daß die Ausbreitung von Bakterien durch Ionen herabgesetzt werden kann,

Fig. 10 eine Tabelle mit Versuchsergebnissen zum Nachweis, daß die Ausbreitung von Schimmel an Erdbeeren durch Ionen her abgesetzt werden kann,

Fig. 11 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem fünften Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 12 die Ausbildung der Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach dem fünften Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 13 die Ausbildung der Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach dem fünften Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 14 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem achten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 15 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem neunten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 16 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem zehnten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 17 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem zwölften Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 18 die Ausbildung der Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach dem zwölften Ausführungsbei spiel der Erfindung,

Fig. 19 die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach einem dreizehnten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 20 die Ausbildung der Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikro ben nach dem dreizehnten Ausführungs beispiel der Erfindung,

Fig. 21 eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben nach einem vierzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 22 eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben nach einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 23 eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben nach einem sechzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 24 eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben nach einem siebzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 25 eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben nach einem achtzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 26 eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben nach einem neunzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 27 eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhin dern der Ausbreitung von Mikroben nach einem zwanzigsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 28 eine andere Ausbildung der Ionisie rungskammer,

Fig. 29 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben, und

Fig. 30 die Ausbildung einer anderen bekannten Vorrichtung zum Verhindern der Aus breitung von Mikroben.

Beispiel 1

Fig. 6 zeigt die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben nach dem er sten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein metalli sches Netz (leitendes Netz) 35 ist zwischen der Ioni sationskammer 23 und der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon angeordnet und geerdet. Ein metallisches Netz (leitendes Netz) 36 ist parallel zum metallischen Netz 35 stromabwärts von diesem in einem vorbestimm ten Abstand angeordnet und eine Gleichspannungsquelle 37 dient zum Anlegen einer positiven Gleichspannung an das metallische Netz 36.

Es erfolgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden Ionen dadurch erzeugt, daß eine Wechselspannung von einigen Kilovolt zwischen der metallischen Nadelelektrode 2 und der flachen metallischen Erdelektrode 25 in der Ionisationskammer 23 angelegt wird, wodurch negative Ionen und positive Ionen in im wesentlichen derselben Menge erzeugt werden.

Demgemäß ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 schwierig, gezielt nur die negativen Ionen zu erhal ten, die eine ausgezeichnete Wirkung hinsichtlich des Verhinderns der Mikrobenausbreitung haben. Bei der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist es jedoch möglich, gezielt nur die negati ven Ionen zu erhalten.

Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 tritt, wenn eine Wechselhochspannung von einigen Kilovolt zwi schen die metallische Nadelelektrode 2 und die flache metallische Erdelektrode 25 gelegt wird, eine Elek tronenentladung in der Ionisationskammer 23 auf, die das Gas 1 ionisiert. Das positive Ion wird durch eine Stoßionisation des Elektrons erzeugt und das negative Ion wird durch eine Anlagerung des Elektrons gebil det. Das Gas 1 enthält positive und negative Ionen in jeweils im wesentlichen dergleichen Menge.

Das ionisierte Gas wird in das Paar von metallischen Netzen 35, 36 eingeführt, die im Luftkanal 22 zwi schen der Ionisationskammer 23 und der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon angeordnet sind. Wie in Fig. 6(b) gezeigt ist, haben die metallischen Netze 35 und 36 eine gitterartige Form mit groben Maschen von etwa 10 mesh, so daß das ionisierte Gas 27 leicht durch diese hindurchgehen kann.

Weiterhin wird von der Gleichspannungsquelle 37 eine positive Gleichspannung im Bereich von einigen zehn bis 100 Volt an das metallische Netz 36 angelegt, wodurch sich ein elektrisches Feld in der Richtung vom metallischen Netz 36 zum metallischen Netz 35 hin zwischen diesen ausbildet.

Daher bewirkt das elektrische Feld, wenn das Ozon enthaltende ionisierte Gas 27 durch dieses hindurch strömt, das die positiven Ionen zum geerdeten metal lischen Netz 35 bewegt werden und beim Auftreffen auf dieses verschwinden. Andererseits werden die negati ven Ionen zum metallischen Netz 36 bewegt, an das die positive Gleichspannung angelegt ist. Das metallische Netz 36 weist grobe Maschen auf und das negative Ion bewegt sich in derselben Richtung wie das Gas 27. Demgemäß können die negativen Ionen unter Ausnutzung der Strömung des Gases 27 durch das metallische Netz 36 hindurchtreten, ohne mit diesem zu kollidieren, so daß kein Verlust an negativen Ionen auftritt.

Auf diese Weise ist es möglich, das Ozon aus dem Ozon und negative Ionen enthaltenden ionisierten Gas 27 in der Kammer 28 zu entfernen und ein ionisiertes Gas 30, das nur die negativen Ionen enthält, auszugeben.

Das erste Ausführungsbeispiel wurde in bezug auf den Fall beschrieben, daß das Paar von metallischen Net zen 35 und 36 im Abstand von einigen Zentimetern an geordnet ist und daß eine Gleichspannung im Bereich von einigen zehn bis hundert Volt an das Paar der metallischen Netze 35 und 36 angelegt ist. Jedoch können der Abstand zwischen den metallischen Netzen 35 und 36 und der Wert der angelegten Gleichspannung so eingestellt werden, daß eine elektrisches Feld mit einer Intensität im Bereich von einigen Zehntausend Volt/m bis über hunderttausend, jedoch weniger als zweihunderttausende Volt/m zwischen dem Paar von me tallischen Netzen 35 und 36 erzeugt wird.

Beispiel 2

Beim ersten Ausführungsbeispiel wird eine positive Gleichspannung durch die Gleichspannungsquelle 37 angelegt, um positive Ionen zu entfernen und nur ne gative Ionen zu erhalten. Nach demselben Prinzip wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, die negativen Ionen zu entfernen und nur die positi ven Ionen zu erhalten, indem eine negative Gleichspannung durch die Gleichspannungsquelle 37 angelegt wird.

Im Fall, daß nur die positiven Ionen gezielt erhalten werden, wird die Wirkung erreicht, daß die Lebensdau er der verbleibenden Ionen größer ist als in dem Fall, in dem sowohl die positiven als auch die nega tiven Ionen gleichzeitig erhalten werden. Dies gilt in gleicher Weise für den Fall, daß nur die negativen Ionen erhalten werden.

In diesem Zusammenhang bewirken die positiven Ionen die Wurzelbildung einer Pflanze und dienen als Wachs tumsförderer.

Beispiel 3

Das erste Ausführungsbeispiel wurde in bezug auf den Fall erörtert, daß die metallischen Netze 35 und 36 dieselben groben Maschen haben. Wenn das metallische Netz 36 gröbere Maschen als das metallische Netz 35 hat, wird die Möglichkeit einer Kollision von Ionen mit dem metallischen Netz 36 herabgesetzt, so daß ein Verlust der gezielt erhaltenen Ionen weiter reduziert werden kann. Insbesondere kann das metallische Netz 36 Maschen haben, die die um etwa 1 mesh gröber sind als die des metallischen Netzes 35, wodurch der Ver lust herabgesetzt wird.

Beispiel 4

Fig. 7 zeigt die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben nach dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Kühl schrank 38 (ein Ionenzuführungsbereich) enthält einen Raum, in welchem Nahrungsmittel 8 (Gegenstände) auf genommen sind, in denen sich Mikroben ausbreiten kön nen, und ein ionisches Gas 30, aus dem Ozon durch die Kammer 28 entfernt ist, wird in den Raum geliefert.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise beschrieben.

Der Kühlschrank 38 wird durch das Kühlaggregat 9 auf eine Temperatur im Bereich von 0 bis etwa 5°C ge kühlt. Wenn der Ventilator 21 in diesem Zustand be trieben wird, wie im ersten Ausführungsbeispiel, er zeugt die Kammer 28 das ionisierte Gas 30, welches kein Ozon enthält. Demgemäß wird das ionisierte Gas 30 ohne Ozon in den Kühlschrank 38 gezogen.

Damit wird die Ionenkonzentration im Kühlschrank 38 zunehmend größer. Die Ionen werden jedoch teilweise durch die Berührung einer Wandfläche des Kühlschranks 38, des Kühlaggregats 9 und dergleichen verbraucht, so daß die Ionenkonzentration im Kühlschrank 38 auf im wesentlichen einem konstanten Wert gehalten werden kann.

Daher können die Ionen kontinuierlich den im Kühl schrank 38 befindlichen Nahrungsmitteln 8 zugeführt werden, wodurch sich eine Abnahme der Mikrobenaus breitung in den Nahrungsmitteln 8 ergibt.

Die angemessene Ionenkonzentration im Kühlschrank 38 kann in Abhängigkeit von solchen Bedingungen wie der Art der Nahrungsmittel, der Temperatur oder Feuchtig keit im Kühlschrank 38 variieren. Versuchsergebnisse zeigen, daß eine Mikrobenausbreitung selbst dann ver hindert wird, wenn eine extrem niedrige Ionenkonzen tration vorliegt, die etwa mehrere Male der normalen Ionenkonzentration in Luft beträgt (d. h. im Bereich von einigen zehn bis etwa einhundert Ionen/cm³). Je doch die bevorzugte Ionenkonzentration im Bereich vom Zehn- bis Tausendfachen der normalen Ionenkonzentra tion, d. h. eine Ionenkonzentration im Bereich von 10³ bis 10⁵ Ionen/cm³ ist höchst wirksam und ökonomisch.

Es erfolgt nun unter Bezug auf einen Anschauungsver such eine Erläuterung der Herabsetzung der Mikroben ausbreitung mittels Ionen.

Fig. 8 zeigt die Ergebnisse des Anschauungsversuchs. Bei diesem wurden Scheiben aus rohem Thunfisch als Nahrungsmittel 8 verwendet. Nachdem der rohe Thunfisch für drei Tage im Kühlschrank 8 bei einer Temperatur von 5°C und einer Feuchtigkeit im Bereich von 80 bis 95% aufbewahrt wurde, wurde er kontinuierlich mit negativen Ionen behandelt, die in der Ionisationskammer 23 und im Bereich zwischen dieser und der Ozonzersetzungskammer 28 erzeugt wurden.

In diesem Fall wurde eine Spannung im Bereich von 3 bis 5 kV zwischen die Elektroden der Ionisationskam mer 23 gelegt, um eine Ionenkonzentration im Kühl schrank 8 im Bereich von etwa 10³ bis 10⁴ Ionen/cm³ aufrechtzuerhalten.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden er sichtlich in Anbetracht des folgenden Vergleichs zwi schen dem Fall, daß keine Behandlung stattfindet, und dem Fall, daß eine Behandlung durch Berührung der Lebensmittel 8 eher mit Ozon als mit Ionen erfolgt.

Die Ozonbehandlung wurde durchgeführt ohne den in Fig. 30 gezeigten Ozon zersetzenden Katalysator 14. Bei der Behandlung wurde die Ozonkonzentration im Kühlschrank 38 bei 1,0 ppm aufrechterhalten, und fünf Scheiben aus rohem Thunfisch wurden zufällig als Pro ben für jede Behandlung aus einer Vielzahl von Schei ben ausgewählt. Die Probenahme der allgemeinen Bakte rien auf einer Oberfläche der Nahrungsmittel 8 wurde gemäß einem Abdruckverfahren durchgeführt und ein Standard-Agar-Medium wurde als Kulturmedium verwen det.

Als Ergebnis des Versuchs, bei dem keine Behandlung stattfand (d. h. in dem Fall, daß keine Ionen und kein Ozon zugeführt wurden), wurden schwarz getönte Schei ben aus rohem Thunfisch erhalten, deren Frische beein trächtigt war und die am dritten Tag der Aufbewahrung einen fauligen Geruch von sich gaben, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Zu dieser Zeit hatte sich die Anzahl der allgemeinen Bakterien auf der Oberfläche der Scheiben aus rohem Thunfisch auf etwa 200/cm² vervielfacht.

Weiterhin war es möglich, wenn eine kontinuierliche Behandlung in einer Ionenatmosphäre mit einer extrem niedrigen Konzentration von 10⁴ Ionen/cm³ durchge führt wurde, die anfängliche Frische der rohen Thun fischscheiben für drei Tage vollständig beizubehal ten. Es trat kein fauliger Geruch auf und die Anzahl der lebensfähigen Zellen auf der Oberfläche betrug am dritten Tag etwa 20/cm², was im wesentlichen dieselbe Anzahl der lebensfähigen Zellen vor Beginn des An schauungsversuchs war.

Wenn zusätzlich die kontinuierliche Behandlung bei einer Ozonkonzentration von etwa 1 ppm durchgeführt wurde, trat ebenfalls kein fauliger Geruch wie bei der Ionenbehandlung auf und die Anzahl der lebensfä higen Zellen auf der Oberfläche war im wesentlichen die gleiche wie bei der Ionenbehandlung. Jedoch erga ben sich Probleme dahingehend, daß das Aussehen der rohen Thunfischscheiben eine Verfärbung ins dunkelrote ergab aufgrund einer starken oxidierenden Wirkung des Ozons, und die Qualität war beträchtlich vermindert.

Nachfolgend wurde die Ionenbehandlung ein- bis drei mal am Tage durchgeführt, und zwar intermittierend für eine Periode im Bereich von 5 bis 30 Minuten für jede Ionenbehandlung. In diesem Fall war die Wirkung der Verhinderung der Mikrobenausbreitung leicht ver mindert im Vergleich mit der kontinuierlichen Behand lung, jedoch ergab die intermittierende Behandlung im wesentlichen die gleiche Wirkung. Selbst bei der in termittierenden Behandlung zeigte eine höhere Ionen konzentration von etwa 10⁵/cm³ vollständig die glei che Wirkung der Verhinderung der Mikrobenausbreitung wie im Fall der kontinuierlichen Behandlung.

Andererseits war, wenn eine intermittierende Ozonbe handlung wie die intermittierende Ionenbehandlung durchgeführt wurde, die Wirkung der Verhinderung der Mikrobenausbreitung beträchtlich herabgesetzt im Ver gleich mit der kontinuierlichen Behandlung, und die rohen Thunfischscheiben verfärbten sich ins dunkelrote wie bei der kontinuierlichen Behandlung.

Wie aus den vorstehenden Tatsachen ersichtlich ist, kann die Ausbreitung der an der Oberfläche der rohen Thunfischscheiben haftenden Mikroben ohne Verfärbung oder andere Beeinträchtigungen wie bei der Ozonbe handlung verhindert und die anfängliche Frische auf rechterhalten werden durch eine Ionenbehandlung mit extrem niedriger Konzentration unter Verwendung von Ionen, die durch gasförmige Entladung oder Ionisation erzeugt werden.

Wenn in diesem Zusammenhang gasförmiger Sauerstoff anstelle von Luft als das Gas 1 in die Ionisations kammer 23 geführt wird, kann die Wirkung der Ionen erzeugung erhöht werden, da die Sauerstoffkonzentra tion im Gas etwa das Fünffache von der in Luft be trägt.

Obgleich das vierte Ausführungsbeispiel in bezug auf einen Fall erörtert wurde, bei dem eine Behandlung mit negativen Ionen durchgeführt wurde, können posi tive Ionen die gleiche Wirkung erzielen. Die negati ven Ionen haben jedoch eine bessere Wirkung bei der Verhinderung der Mikrobenausbreitung als positiven Ionen.

In Fig. 9 ist die Wirkung der Ionenbehandlung ge zeigt, bei der Bakterien (Pseudomonas Aeruginosa der Gattung Pseudomonas, die aus dem am Ventilator eines Klimagerätes haftenden Staub erhalten wurden) künst lich in das Agar-Medium anstelle der Nahrungsmittel 8 in einer Petrischale eingebracht wurden, und die die Bakterien enthaltende Petrischale wurde im Kühl schrank 38 untergebracht. In diesem Fall wurde die Petrischale im Kühlschrank 38 bei einer Atmosphäre mit einer Ionenkonzentration im Bereich von 10³ bis 10⁴ Ionen/cm³, einer Temperatur von 25°C und einer Feuchtigkeit im Bereich von 50 bis 70% unterge bracht. Die Petrischale wurde unter diesen Bedingun gen für drei Tage unbewegt gehalten und das Standard- Agar-Medium wurde als Kulturmedium verwendet. Weiter hin wurde eine Spannung im Bereich von 3 bis 5 kV zwischen die Elektroden in der Ionisationskammer 23 gelegt, um die negativen Ionen zu erzeugen.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird im Fall, daß keine Behandlung stattfindet, eine Bakterienkolonie für jede Petrischale am dritten Tag auf etwa 370 Kolonien vervielfacht, während im Falle der Ionenbehandlung die Vervielfachung der Bakterienkolonie beträchtlich auf etwa vierzehn Kolonien für jede Petrischale am dritten Tag herabgesetzt werden konnte. Weiterhin ergab sich im Fall der Ozonbehandlung mit einer Kon zentration von 0,01 ppm (d. h. etwa 3 × 10¹¹ Ozonmole küle/cm³), die etwa das 10⁷-fache der Ionenkonzentra tion beträgt, keine Wirkung auf die Verhinderung der Bakterienausbreitung. Die Bakterienkolonie wurde auf etwa 350 Kolonien für jede Petrischale am dritten Tag vervielfacht, was im wesentlichen dem Fall der Nicht behandlung entspricht.

Wie vorstehend dargestellt wurde, kann die Ausbrei tung der in das Agar-Medium eingebrachten Bakterien auch durch eine Behandlung mit einer extrem niedrigen Ionenkonzentration verhindert werden. Weiterhin kann aus den Versuchsergebnissen geschlossen werden, daß die Fähigkeit der Ionen zur Verhinderung dem Mikro benausbreitung etwa 10⁷ mal höher als die Fähigkeit des Ozons ist.

Fig. 9 zeigt nur die Wirkung der negativen Ionen auf Bakterien der Gattung Pseudomonas. Jedoch kann die selben Wirkung auch erreicht werden bei anderen Bak terien wie Kohlebakterien oder Salmonellen.

Fig. 10 zeigt die Wirkung einer Ionenbehandlung auf an Erdbeeren haftenden Schimmelpilzen. Bei diesem Versuch waren ein Ionenbehandlungsabschnitt (bei ei ner Atmosphäre mit einer Konzentration im Bereich von 10³ bis 10⁴ Ionen/cm³), ein Abschnitt, an dem keine Behandlung stattfand, und ein Ozonbehandlungsab schnitt (bei einer Atmosphäre mit einer Konzentration von etwa 0,01 ppm) im Kühlschrank 38 vorgesehen. Wei terhin wurden die Temperatur auf 7°C und die Feuch tigkeit auf den Bereich zwischen 80 bis 95% einge stellt, und die Erdbeeren wurden für sieben Tage un ter den genannten Umgebungsbedingungen aufbewahrt. Die an der Oberfläche der Erdbeeren haftenden Schim melpilze wurden am achten Tag entsprechend der Ab druckmethode erhalten und auf ein Schimmelpilz-Kul turmedium übertragen, um kultiviert zu werden. In diesem Fall besteht das Problem, daß sich die Erdbee ren von rot nach weiß verfärbten, wenn die Ozonkon zentration auf 0,01 ppm oder mehr erhöhte.

Das Ergebnis des Versuchs zeigte, daß die Anzahl der Schimmelpilze durch die Ionenbehandlung auf ein Zehn tel reduziert wurde gegenüber dem Fall, in welchem keine Behandlung oder eine Ozonbehandlung stattfand. Es ist somit möglich, die Ausbreitung des Schimmel pilzes durch eine Behandlung mit extrem niedriger Ionenkonzentration zu verhindern.

Beispiel 5

Das vierte Ausführungsbeispiel wurde anhand eines Falles beschrieben, bei dem ein Gas 10 in einem Kühl schrank 39 nicht durch eine Ionisationskammer 23 oder eine Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon zirkuliert, sondern im Kühlschrank 39 zirkuliert. Jedoch kann, wie in Fig. 11 gezeigt ist, das Gas 10 im Kühlschrank 39 durch die Ionisationskammer 23 oder die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon zirkulieren.

Da in diesem Fall das Gas 10 im Kühlschrank 39 durch die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon hindurchgeht, ist es möglich, zusätzlich zu der Wirkung beim zehn ten Ausführungsbeispiel auch die weitere Wirkung zu erhalten, daß das Gas 10 desodoriert wird.

Die Ionenmenge wird jedoch im Vergleich zum vierten Ausführungsbeispiel reduziert, wenn das Gas durch die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon hindurchgeht. Um die Herabsetzung der Ionen so gering wie möglich zu hal ten, ist daher das Kühlaggregat 9 außerhalb des Kühl schranks 39 (ein Ionenlieferungsbereich) angeordnet, so daß das Kältemittel vom Kühlaggregat 9 mittels eines Ventilators 41 durch einen Zirkulationskanal 40 zirkuliert, wobei das Gas 10 durch den Zirkulations kanal 40 gekühlt wird.

Alternativ hierzu können, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, die Ionisationskammer 23 oder die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon im Kühlschrank 39 vorgese hen sein, wodurch dieselbe Wirkung erhalten wird.

Beispiel 6

In den Ausführungsbeispielen wird eine Wechselspan nung an die Elektroden in der Ionisationskammer 23 angelegt. Jedoch kann anstelle der Wechselspannung eine negative Gleichspannung angelegt werden. Alter nativ kann eine negative Impulsgleichspannung mit einem Intervall von einigen zehn Mikrosekunden ange legt werden.

Es ist hierdurch möglich, gezielt negative Ionen zu erhalten.

Beispiel 7

Bei den obigen Ausführungsbeispielen 4 und 5 besteht keine Beschränkung hinsichtlich des Materials der Innenfläche des Kühlschranks 38 oder 39. Wenn jedoch die innere Oberfläche des Kühlschranks 38 oder 39 aus einem isolierenden Material besteht, kann eine Ver minderung der Ionen im Kühlschrank 38 oder 39 verhin dert werden.

Beispiel 8

Fig. 14 zeigt die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Mikrobenausbreitung nach dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Gaszuführungs gerät 42 wie ein Kompressor dient zur Lieferung von Luft oder Sauerstoff. Ein Wasserbehälter 43 speichert Flüssigkeit, in der sich Mikroben ausbreiten können. Ein Diffusor 44 (ein Diffusionsgerät) dient zur Um wandlung eines ionischen Gases, aus dem Ozon durch eine Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon entfernt ist, in Blasen, um die Blasen in das Wasser des Wasserbe hälters einzubringen. Weiterhin sind Blasen 45, zu behandelndes Wasser 46, Solenoidventile 47, 48 und 49, durch ein ionisiertes Gas 30 behandeltes Wasser 50, ein Pegelsensor 51 zum Messen des Wasserpegels, ein überschüssiges Ionen enthaltendes ionisiertes Gas 52, ein maschenartiges metallisches Netz 53 zum Ent fernen der überschüssigen Ionen und ein behandeltes Gas 54, aus dem die überschüssigen Ionen entfernt sind, gekennzeichnet.

Es wird nun die Arbeitsweise beschrieben.

Zuerst wird das Solenoidventil 48 geöffnet, um zu behandelndes Wasser 46 in den Wasserbehälter 43 zu liefern, und das zu behandelnde Wasser 46 wird im Wasserbehälter 43 gespeichert. Danach wird das Gaszu führungsgerät 42 betrieben und gleichzeitig wird das Solenoidventil 47 geöffnet, um wie beim ersten Aus führungsbeispiel das ionisierte Gas 30 zu erzeugen und aus der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon heraus zuführen.

Das ionisiertes Gas 30 wird zum Diffusor 44 geleitet, der aus Keramik oder dergleich besteht, und im Was serbehälter 43 als feine Blasen 45 verteilt. Hier durch gelangt das zu behandelnde Wasser im Wasserre servoir 43 in Berührung mit den feinen ionischen Bla sen 45, die Ionen enthalten, so daß die Ausbreitung der Mikroben wie Bakterien verhindert werden kann. Das Wasser im Wasserreservoir 43 kann als Trinkwasser oder in anderer gewünschter Weise verwendet werden, wenn es als behandeltes Wasser 50 über das geöffnete Solenoidventil 49 abgelassen wird.

Wenn durch die Verwendung des behandelten Wassers im Wasserreservoir 43 der Wasserpegel sinkt, wird von dem Pegelsensor 51 ein Signal abgegeben, das die Öff nung des Solenoidventils 48 bewirkt, so daß wieder zu behandelndes Wasser 46 in den Wasserbehälter 43 ge leitet wird. Andererseits wird das übermäßig ioni sierte Gas 52 durch das geerdete maschenartige metal lische Netz 53 geführt und als behandeltes Gas 54 herausgelassen, nachdem die überschüssigen Ionen ent fernt sind.

Für den Fall, daß das behandelte Wasser 50 aus dem Wasserbehälter 43 intermittierend benutzt wird, wird der Gas/Flüssigkeits-Mischer 42 entsprechend diesem Gebrauch intermittierend betrieben. Wenn andererseits das behandelte Wasser 50 kontinuierlich verwendet wird, wird das zu behandelnde Wasser 46 kontinuier lich zugeführt, so daß die Vorrichtung zum Verhindern der Mikrobenausbreitung nach dem achten Ausführungs beispiel kontinuierlich betrieben wird. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß, obgleich es be vorzugt ist, daß die Ionenkonzentration des ionisier ten Gases 30 so hoch wie möglich ist, nur eine gerin ge Ionenmenge in das zu behandelnde Wasser 46 inji ziert werden kann, da die Fähigkeit der Ionen zum Verhindern der Mikrobenausbreitung etwa 10⁷ mal grö ßer ist als die Fähigkeit des Ozons, wie die Ver suchsergebnisse in den Fig. 9 und 10 zeigen. Weiter hin wird die Strömungsgeschwindigkeit des in den Was serbehälter 43 geführten ionisierten Gases 30 vor zugsweise so eingestellt, daß es eine Verweilzeit im Bereich von einigen bis zu etwa zehn Minuten im Was serbehälter 43 hat.

Obgleich im achten Ausführungsbeispiel ein Kompressor als Gaszuführungsgerät 42 verwendet wird, kann der Wirkungsgrad der Erzeugung von Ionen erhöht werden, indem gasförmiger Sauerstoff durch Verwendung eines Stahlzylinders oder Flüssigsauerstoff zugeführt wird. Weiterhin kann die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon entfernt werden, da das Ozon im Wasser für eine Zeit spanne von weniger als einigen Minuten zersetzt wer den kann.

Beispiel 9

Obgleich beim achten Ausführungsbeispiel nur ein io nisiertes Gas 30 zum Diffusor 44 geleitet wird, kön nen, wie in Fig. 15 gezeigt ist, ein Ozonisierer 55 zum Erzeugen von Ozon und eine Leitung 57 (ein Gasmi scher) zum Mischen des ionisierten Gases 27 mit einem ozonisierten Gas 56 vorgesehen sein, um ein gemisch tes Gas 58 zum Diffusor 44 zu leiten.

In diesem Fall ist es möglich, einen synergistischen Effekt der Ionen und des Ozons zu erhalten, um die Mikrobenausdehnung noch sicherer herabzusetzen und die Mikroben zu sterilisieren.

Beispiel 10

Fig. 16 zeigt die Ausbildung einer Vorrichtung zum Verhindern der Mikrobenausbreitung nach dem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Durch eine Wasser leitung 59 strömt einfaches Wasser oder Seewasser, das als Kühlwasser dient. Durch eine Zweigleitung 60 fließt ein von der Wasserleitung 59 abgezweigter Teil des Kühlwassers. Weiterhin ist eine Pumpe 61 darge stellt und in einem Ejektor 62 (ein Gas/Flüssigkeits- Mischer) wird das ionisierte Gas 30 einer Polarität mit dem Kühlwas ser gemischt und in diesem aufgelöst. Durch einen Wärmetauscher 63 fließt heißes Wasser.

Das als Kühlwasser dienende einfache Wasser oder See wasser strömt durch die Wasserleitung 59 und wird in den Wärmetauscher 63 eingeführt und kühlt das in die sem fließende heiße Wasser. In diesem Fall wird ein Schleim auf einer Innenwand oder einer Oberfläche der Wasserleitung 59 oder des Wärmetauschers 63 erzeugt aufgrund der Ausbreitung von an der Innenwand oder der Oberfläche haftenden Mikroben. Somit nimmt der Strömungsdruck in der Wasserleitung 59 zu und die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers sinkt. Wei terhin hat der an der Oberfläche des Wärmetauschers 63 haftende Schleim eine beträchtliche Abnahme der Wärmetauscherwirkung zur Folge.

Daher wird die Pumpe 61 betrieben, um einen Teil des durch die Wasserleitung 59 fließenden Kühlwassers zum Ejektor 62 zu befördern, so daß das von der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon zugeführte ionisierte Gas 30 in feine Blasen im Kühlwasser umgewandelt und mit diesem vermischt und aufgelöst wird. Das Kühlwasser, in dem das ionisierte Gas 30 gelöst ist, wird mit dem durch die Wasserleitung 59 fließenden Kühlwasser ver mischt und durch die Wasserleitung 59 zum Wärmetau scher 63 befördert. Hierdurch kann verhindert werden, daß der Schleim an der Innenwand der Wasserleitung 59 oder der Oberfläche des Wärmetauschers 63 haftet, da das ionisierte Gas 30 eine Mikrobenausbreitung ver hindert.

In diesem Fall besteht ein Vorteil derart, daß anders als bei Ozon eine Korrosion der Wasserleitung 59 und des Wärmetauschers 63 nicht auftritt, selbst wenn die Ionenkonzentration des ionisierten Gases 30 erhöht wird. Wenn bei einer bekannten Vorrichtung Seewasser als Kühlwasser verwendet wird, wird ozonisiertes Gas in das Seewasser injiziert, wo es mit Bromionen im Seewasser reagiert zur Bildung eines Oxidationsmit tels wie unterbromige Säure. Es ist daher bei der bekannten Vorrichtung erforderlich, das Oxidations mittel zu entfernen. Es ist ergibt sich daher ein besonderer Vorteil, daß kein Oxidationsmittel gebil det wird, wenn das ionisierte Gas 30 injiziert wird. Es braucht nur eine geringe Menge Ionen in das Kühl wasser injiziert zu werden, da die Fähigkeit der Io nen, die Mikrobenausbreitung zu verhindern, etwa 10⁷ mal größer ist als die Fähigkeit des Ozons, wie durch die Versuchsergebnisse in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Während die Injektionsgeschwindigkeit des ioni sierten Gases 30 durch den Ejektor 62 beispielsweise entsprechend der Wasserqualität oder der Temperatur des Kühlwassers variieren kann, ist es möglich, das Anhaften des Schleims durch intermittierendes Inji zieren des ionisierten Gases 30 mehrere Male am Tag zu verhindern, wobei die Dauer jeder Injektion im Bereich 5 bis 30 Minuten liegt.

Beispiel 11

Obwohl das zehnte Ausführungsbeispiel in bezug auf einen Fall beschrieben wurde, bei dem die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon verwendet wird, kann auf diese verzichtet werden für den Fall, daß einfaches Wasser als Kühlwasser verwendet oder eine geringe Menge Ozon in der Ionisationskammer 23 erzeugt wird. Weiterhin kann in dem Fall, daß einfaches Wasser wie Flußwasser oder Abwasser als Kühlwasser verwendet wird, ein ge mischtes Gas aus Ionen und Ozon wie beim neunten Aus führungsbeispiel in den Ejektor 62 geführt werden.

In diesem Fall ist es möglich, einen synergistischen Effekt der Ionen und des Ozons zu erhalten, wodurch die Mikrobenausbreitung noch sicherer herabgesetzt wird.

Beispiel 12

Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird das ionisierte Gas 30 einer Polarität den Nahrungsmitteln 8 direkt zuge führt. Jedoch kann, wie in den Fig. 17 und 18 ge zeigt ist, das erzeugte und aus der Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon gelangte Gas 30 beispielsweise durch ein Verteilerrohr 65 aus Glas in einem Wasser behälter 64 verteilt werden, und dann, nachdem es befeuchtet ist, zu den Nahrungsmitteln 8 geleitet werden.

In diesem Fall kann eine Austrocknung der Nahrungs mittel 8 vermieden werden, wodurch sich eine erhöhte Haltbarkeit der Nahrungsmittel ergibt.

Beispiel 13

Obwohl im zwölften Ausführungsbeispiel das Gas 30 mit Ionen einer Polarität durch Verwendung eines Wasserbehälters 64 befeuchtet wurde, kann wie in den Fig. 19 und 20 gezeigt ist, ein Befeuchter 66 im Kühlschrank 38 angeordnet sein, um die Atmosphäre im Kühlschrank 38 zu befeuchten, wodurch sich die gleiche Wirkung ergibt.

Beispiel 14

Fig. 21 enthält eine erläuternde Darstellung zur Il lustration eines Verfahrens zum Verhindern der Mikro benausbreitung nach dem vierzehnten Ausführungsbei spiel der Erfindung. Hierin sind ein Fußwärmer 68 und eine Decke 69 dargestellt, die einen geschlossenen Raum bilden.

Weiterhin sind ein Heizaggregat 70 für den Fußwärmer 68 und ein im geschlossenen Raum befindliches Gas 71 dargestellt.

Es wird nun eine Beschreibung der Arbeitsweise gege ben.

Die Atmosphäre im Fußwärmer 68 ist im wesentlichen durch die Decke 69 zur Erwärmung eingeschlossen. In diesem Zustand wird der Ventilator 21 betrieben, so daß die Luft 71 im Fußwärmer angesaugt und zum Heiz aggregat 70 geführt wird, wodurch sich eine erhöhte Temperatur ergibt.

Danach wird die Luft 71 mit der erhöhten Temperatur in die Ionisationskammer 23 zum Erzeugen von Ionen einer Polarität und die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon geleitet, so daß diese ein ioni siertes Gas 30 einer Polarität, das kein Ozon enthält, darstellt.

Da die Kammer 28 zum Zersetzen von Ozon zur Zeit der Zersetzung des Ozons aktiven Sauerstoff erzeugt, kann eine schlecht riechende organische Substanz aus der Luft 71 entfernt werden.

Es ist hierdurch möglich, menschlicher Haut das ioni sierte Gas 30, das kein für den menschlichen Körper schädliches Ozon enthält, zuzuführen. Daher kann, während Variationen entsprechend solchen Bedingungen wie der Temperatur oder der Feuchtigkeit oder der Konstitution des Benutzers bewirkt werden können, das ionisierte Gas 30 die Mikrobenausbreitung auf der Haut verhindern, so daß beispielsweise eine Dermato phytose der Füße oder dergleichen verhindert werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine erhebliche Wirkung mit einer Ionenkonzentration zu erreichen, die äquivalent der Ionenkonzentration bei den jeweiligen Ausführungsbeispielen ist.

Das Heizaggregat 70 ist stromaufwärts der Ionisa tionskammer 23 angeordnet, um zu vermeiden, daß die in der Ionisationskammer 23 erzeugten Ionen durch das Heizaggregat 70 verbraucht werden.

Beispiel 15

Obgleich das vierzehnte Ausführungsbeispiel mit Bezug auf einen einen geschlossenen Raum bildenden Fußwär mer beschrieben wurde, können negative Ionen in einen Konservierungssack 74 injiziert werden, der bei spielsweise aus Polyethylen besteht und in dem Nah rungsmittel 8 versiegelt werden, wie in Fig. 22 ge zeigt ist.

In diesem Fall ist es möglich, eine Mikrobenausbrei tung in den im Konservierungssack 74 versiegelten Nahrungsmitteln zu verhindern. Weiterhin sind ein Luft- oder Sauerstoffzuführungsgerät 72 (beispiels weise eine Druckflasche) und ein Solenoidventil 73 dargestellt.

Beispiel 16

Obgleich das ionisierte Gas 30 bei den Ausführungs beispielen 20 und 21 in einen geschlossenen Raum ge leitet wird, kann das ionisierte Gas 30 gemäß Fig. 23 in die Luft abgelassen werden.

Es ist hierdurch möglich, das ionisierte Gas 30 di rekt beispielsweise zu einem kariösen Zahn oder zu einem entzündeten Hautbereich zu führen, die von Mi kroben oder Bakterien befallen sind, wodurch sich die Wirkung einer medizinischen Behandlung des kariösen Zahns und der Hautentzündung ergibt.

Beispiel 17

Obwohl der ionisierte Gas 30 beim sechzehnten Ausfüh rungsbeispiel in die Luft geleitet wird, kann es, wie in Fig. 24 gezeigt ist, beispielsweise einem zu be handelnden Gas 76 zugeführt werden, das durch eine Leitung 75 eines Luftreinigungsgerätes strömt. Demge mäß ist es möglich, Mikroben wie Bakterien oder Schimmel, die sich in der Leitung 75 ausbreiten kön nen, zu entfernen.

Beispiel 18

Fig. 25 zeigt eine erläuternde Darstellung zur Illu stration eines Verfahrens zum Verhindern der Ausbrei tung von Mikroben nach dem achtzehnten Ausführungs beispiel der Erfindung. Hierin sind eine Klimaanlage 77, ein Filter 78 zum Entfernen von in einem zu be handelnden Gas 76 enthaltenem Staub, ein Luftgebläse 79 wie ein Scirocco-Ventilator, ein Wärmetauscher 80 im Wärmepumpenbetrieb, ein klimatisiertes Gas 81 und ein maschenartiges metallisches Netz 82 (ein leiten des Netz) zum Entfernen der überschüssigen Ionen dar gestellt). A, B und C stellen Punkte zum Injizieren von Ionen einer Polarität dar, und eine Ionisationskammer 23 oder dergleichen ist aus Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnung weggelassen.

Es erfolgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise.

Die Klimaanlage 77 ist in einem nicht dargestellten Raum installiert. Das Luftgebläse 79 wird betrieben, so daß die Raumluft als zu behandelndes Gas 76 auf einanderfolgend durch den Filter 78 und das Luftge bläse 79 hindurchgeht und danach in den Wärmetauscher 80 eintritt. In diesem wird das Gas 76 gekühlt oder erwärmt und wird als klimatisiertes Gas 81 in den Raum zurückgeleitet.

Wie in Fig. 25 gezeigt ist, werden die Ionen einer Polarität in das zu behandelnde Gas 76 an den Injektionspunkten A, B und C injiziert.

Demgemäß enthält das zu behandelnde Gas 76 Ionen, so daß es die Ausbreitung von Mikroben wie an den Ober flächen des Filters 78, des Luftgebläses 79 und des Wärmetauschers 80 haftenden Bakterien während des Durchgangs durch diese verhindern kann. Hierdurch haftet kein Staub an den Oberflächen des Filters 78, des Luftgebläses 79 und des Wärmetauschers 80 an.

Die überschüssigen Ionen im zu behandelnden Gas 76 können durch das maschenförmige metallische Netz 82 entfernt werden.

Obgleich Variationen entsprechend einer Bedingung wie der Art der Mikroben, der Temperatur, der Feuchtig keit oder der Luftgeschwindigkeit bewirkt werden kön nen, liegt eine Periode der Mikrobenausbreitung typi scherweise im Bereich von einigen Stunden bis zu ei nigen Tagen. Daher können die Ionen dem zu behandeln den Gas 76 alle zwei bis drei Stunden oder halbtäg lich für jeweils eine kurze Zeit im Bereich von eini gen bis einigen zehn Minuten intermittierend zuge führt werden. In diesem Fall werden die Ionen vor zugsweise so injiziert, daß die Ionenkonzentration im zu behandelnden Gas 76 im Bereich von 10² bis 10⁵ Ionen/cm³ liegt.

Obwohl beim achtzehnten Ausführungsbeispiel das ioni sierte Gas 30 an den drei Punkten A, B und C zuge führt wird, kann es an zwei beliebigen Punkten oder an einem beliebigen Punkt der drei Punkte A, B und C zugeführt werden, wenn dies gewünscht ist.

Beim achtzehnten Ausführungsbeispiel wird die Aus breitung der Bakterien aufgrund des Anhaftens von Staub am Wärmetauscher 80 in der Klimaanlage 77 unter normalen Temperaturbedingungen verhindert. Jedoch ist es selbstverständlich möglich, die Ausbreitung der an der Oberfläche des Wärmetauschers haftenden Mikroben in einem Kühlschrank bei niedrigen Temperaturen zu verhindern. Es ist hierdurch möglich, das Anhaften des Staubes oder von kondensierter Feuchtigkeit (die durch die Mikroben als Gefrierkern beim Vereisen des Wärmetauschers bewirkt wird) an der Oberfläche des Wärmetauschers weiterhin stark herabzusetzen.

Weiterhin wird das ionisierte Gas 30 beim achtzehnten Ausführungsbeispiel zum innerhalb der Klimaanlage 77 montierten Wärmetauscher 80 geliefert. Jedoch ist festzustellen, daß der Wärmetauscher außerhalb der Klimaanlage 77 und außerhalb des Raums montiert sein kann, um zu verhindern, daß der Staub am Wärmetau scher haftet.

Beispiel 19

Fig. 26 enthält eine erläuternde Darstellung zur Il lustration des Verfahrens zum Verhindern der Ausbrei tung von Mikroben nach dem neunzehnten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 26 sind Außen luft 83, ein Außerhaus-Wärmetauschergerät 84, ein Ventilator 85, ein Wärmetauscher 86, ein Kompressor 87 zum Verdichten eines Kühlmediums, ein in die Atmo sphäre abgegebenes Gas 88 und ein Raum 89 darge stellt.

Es erfolgt nun die Beschreibung der Arbeitsweise.

In dem Außerhaus-Wärmetauschergerät 84 wird der Ven tilator 85 betrieben, so daß die Außenluft 83 vom Außerhaus-Wärmetauschergerät 84 angesaugt und in den Wärmetauscher 86 geführt wird. In diesem Fall gibt der Wärmetauscher 86 die Wärme, die zum Verflüssigen oder Verdampfen des Kühlmittels erforderlich ist, an die Außenluft 83 ab, anderenfalls wird Wärme von der Außenluft 83 abgezogen.

Unter dieser Bedingung wird ein ionisiertes Gas 30 einer Polarität intermittierend mit angenäherten Intervallen im Be reich von 5 bis 10 Minuten beispielsweise zwischen dem Ventilator 85 und dem Wärmetauscher 86 injiziert und in den Wärmetauscher 86 geführt. Als Folge hier von haften keine Bakterien und kein Staub an der Oberfläche des Wärmetauscher 86 an, so daß eine Her absetzung des Wärmetauscher-Wirkungsgrades verhindert werden kann. Überschüssige Ionen in der Außenluft 83 können durch das geerdete maschenförmige metallische Netz 82 vollständig entfernt werden, wodurch keine im Gas enthaltenen überschüssigen Ionen an die Atmosphä re 88 abgegeben werden.

Beispiel 20

Fig. 27 enthält eine erläuternde Darstellung zur Il lustration des Verfahrens zum Verhindern der Ausbrei tung von Mikroben nach dem sechsundzwanzigsten Aus führungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 27 sind ein Reinigungsgerät 90, ein zu behandelndes Gas 91, das Staub, Schmutz und dergleichen enthält, ein Filter 92 zum Entfernen des Staubes und des Schmutzes, ein Ge bläse 93 und das ausströmende Gas 94 gezeigt.

Es erfolgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise.

Das Reinigungsgerät 90 wird gestartet, um das Gebläse 93 zu betreiben, so daß das zu behandelnde verunrei nigte Gas 91, das Staub und Schmutz aus dem Raum ent hält, in das Reinigungsgerät 90 gesaugt wird, durch den Filter 92 hindurchgeht und wieder in den Raum abgegeben wird. Da in diesem Fall ein ionisiertes Gas 30 einer Polarität in das zu behandelnde Gas 91 injiziert wird, kann das ionisierte Gas 30 die Ausbreitung von am Filter 92 haftenden Mikroben verhindern. Die Mikrobenaus breitung im Gas 91 wird verhindert und die überschüs sigen Ionen im Gas 91 können vollständig durch das maschenartige metallische Netz 82 entfernt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben mit
einem ein Gas ansaugenden Gebläse (21),
einem Luftkanal (22) zum Führen des Gases von ei ner stromaufwärtsliegenden Stelle des Luftkanals zu einer stromabwärtsliegenden Stelle des Luftka nals,
einer Ionisierungskammer (23), die in dem Luftka nal stromabwärts von dem Gebläse angeordnet ist und das Gas ionisiert, wobei während der Ionisa tion Ozon erzeugt wird,
einer Ozonzersetzungskammer (28), die in dem Luft kanal stromabwärts von der Ionisationskammer (23) angeordnet ist und das Ozon in dem ionisierten Gas zersetzt,
einem umschlossenen Raum (38) zur Aufnahme eines Gegenstandes, in dem sich Mikroben ausbreiten kön nen, wobei das ionisierte Gas nach der Zersetzung des Ozons in den umschlossenen Raum eingeführt wird,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (35, 36, 37, 101, 102, 2, 25, 4)′, die in der Ionisationskammer (23) oder und/oder zwischen der Ionisationskammer und Ozonzerset zungskammer (28) angeordnet ist, um das ohne Ozon in den umschlossenen Raum (38) zu liefernde ioni sierte Gas mit Ionen nur einer Polarität zu erzeu gen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß sowohl positive als auch negative Ionen in der Ionisationskammer (23) erzeugt werden und daß die Vorrichtung (35, 36, 37) zum Erzeugen des ionisierten Gases mit Ionen nur einer Polarität sich zwischen der Ionisationskammer der Ozonzersetzungskammer (28) befindet und ein Paar von leitenden Netzen (35, 36), die parallel zueinander angeordnet sind, und eine Gleichspannungsquelle (37) zum Anlegen entweder einer positiven oder negativen Gleichspannung an das stromabwärtsliegende leitende Netz (36), wobei das andere stromaufwärtsliegende leitende Netz geerdet ist, umfaßt.

3. Vorrichtung zum Verhindern der Ausbreitung von Mikroben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer zum Zersetzen von Ozon so angeord net ist, daß sie gegenüber dem Luftkanal (22) elektrisch isoliert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der Luftkanal (22) aus isolierendem Mate rial besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kammer zum Zersetzen von Ozon einen gitterförmigen Heizwiderstand (32) ent hält, der mit einem isolierenden Material be schichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Gehäuse (29) der Kammer zum Zersetzen von Ozon aus isolierendem Material be steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Luftkanal (22) von wärmeisolierendem Material (33) umgeben ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß ein Entfeuchtungsmittel zum Entfernen von Feuchtigkeit aus dem durch die Ionisationskammer ionisierten Gas stromaufwärts von der Ionisations kammer angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das stromabwärtsliegende (36) des Paares von leitenden Netzen (35, 36) gröbere Maschen als das andere stromaufwärtsliegende leitende Netz hat.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß das in den Raum geführte Gas zu der Ioni sationskammer (23) zurückgeleitet wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung (101, 102, 2, 25, 4) zum Er zeugen des ionisierten Gases mit Ionen nur einer Polarität in der Ionisationskammer (23) angeordnet ist und ein Paar von Ionen erzeugenden Elektroden (2, 25; 101, 102) und eine Gleichspannungsquelle (4) zum Anlegen einer negativen Gleich-Hochspannung an eine (2; 101) der Elektroden (2, 25; 101, 102) auf weist, um nur negative Ionen zu erzeugen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die innere Oberfläche des umschlossenen Raumes (38) aus isolierendem Material gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Wasserreservoir (43) zum Speichern von Flüs sigkeit, in der sich Mikroben ausbreiten können, und einen Gas-/Flüssigkeits-Mischer (44) zum Um wandeln eines ionischen Gases, aus dem Ozon durch die Kammer (28) zum Zersetzen von Ozon entfernt ist, in Blasen (45) für die Lieferung des ioni schen Gases in die Flüssigkeit des Wasserreser voirs (43).

14. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Ozonisierer (55) zum Erzeugen von Ozon, einen Gasmischer (57) zum Mischen des vom Ozoni sierer (55) erzeugten Ozons mit einem von der Io nisationskammer (23) erzeugten ionisierten Gas, ein Wasserreservoir (43) zum Speichern von Flüs sigkeit, in der sich Mikroben ausbreiten können, und einen Gas-/Flüssigkeits-Mischer (44) zum Um wandeln des vom Gasmischer gemischten Gases in Blasen (45) für die Zuführung der Blasen (45) zu der Flüssigkeit des Wasserreservoirs (43).

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß der Gas-/Flüssigkeits-Mischer ein Diffu sor (44) ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß der Gas-/Flüssigkeits-Mischer ein Ejektor (62) ist.

17. Verfahren zum Verhindern der Ausbreitung von Mi kroben mit den Schritten
des Ionisierens von Gas, wobei Ozon erzeugt wird, und
des Einführens des ionisierten Gases nach dem Zer setzen des Ozons in einen umschlossenen Raum zur Aufnahme eines Objektes, in dem Mikroben sich aus breiten können, dadurch gekennzeichnet, daß ionisiertes Gas nur einer Polarität ohne Ozon in den umschlossenen Raum eingeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß der Schritt des Zuführens von ionisiertem Gas den Schritt des Polarisierens desselben durch Aufbringen entweder einer positiven oder negativen Gleichspannung auf ein stromabwärts angeordnetes Netz eines Paares von leitenden Net zen umfaßt, während das andere stromaufwärtslie gende Netz geerdet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß das in den Raum gelieferte Gas zu der Ionisationskammer zurückgeführt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 17 oder 19, dadurch ge kennzeichnet, daß das ionische Gas, aus dem Ozon durch die Kammer zum Zersetzen von Ozon entfernt ist, intermittierend in den Raum geliefert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 17 oder 19, dadurch ge kennzeichnet, daß das ionische Gas, aus dem Ozon durch die Kammer zum Zersetzen von Ozon entfernt ist, in den Raum geliefert wird, nachdem es be feuchtet wurde.

22. Verfahren zum Verhindern der Ausbreitung von Mi kroben nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein ionisches Gas, aus dem Ozon durch eine Kammer zum Zersetzen von Ozon entfernt wurde, in den umschlossenen Raum oder eine Flüssigkeit zum Verhindern einer Mikrobenausbreitung geliefert wird, und daß überschüssige Ionen aus dem Raum oder der Flüssigkeit entfernt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, daß die überschüssigen Ionen in dem Raum oder der Flüssigkeit durch ein geerdetes leitendes Netz entfernt werden.