ES2324522T3 - Generador de iones negativos. - Google Patents

Generador de iones negativos. Download PDF

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ES2324522T3 ES01994996T ES01994996T ES2324522T3 ES 2324522 T3 ES2324522 T3 ES 2324522T3 ES 01994996 T ES01994996 T ES 01994996T ES 01994996 T ES01994996 T ES 01994996T ES 2324522 T3 ES2324522 T3 ES 2324522T3
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Shuzo Taisei-Haimu 102 NOMURA
Keizo Kitajima
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Nomura Reinetsu YK
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Nomura Reinetsu YK
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Abstract

Un aparato de generación de iones negativos que comprende: un camino (21) hidráulico de mezcladura que comprende: una pluralidad de caminos (24) hidráulicos circulares que están alineados uno sobre otro en paralelo sobre un eje común y que se comunican en la dirección axial, una pluralidad de entradas (28) y salidas (29) formadas en cada uno de dichos caminos (24) hidráulicos circulares, de modo que la posición de las entradas (28) y la posición de las salidas (29) en cada camino está desviada en dirección periférica en cada uno de dichos caminos (24) hidráulicos circulares, y una pluralidad de caminos (25) hidráulicos de comunicación por los que la entrada (28) formada en un camino (24) hidráulico circular se comunica con la salida (29) formada en otro camino (24) hidráulico circular adyacente, un camino (22) hidráulico de suministro para fluido que comunica con el camino (21) hidráulico de mezcladura, un camino (23) hidráulico de descarga para fluido que comunica con el camino (21) hidráulico de mezcladura y una tobera (3) de pulverización conectada a dicho camino (22) hidráulico de suministro.

Description

Generador de iones negativos.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de generación de iones negativos, a un sistema de generación de iones negativos y a un método de generación de iones negativos.
Técnica anterior
En lo que se refiere a los métodos de generación de iones negativos, se ha diseñado un método de generación de iones negativos en el que una cascada artificial se instala en un espacio, con lo que se genera niebla mecánicamente, prestando atención al "efecto Lenard" por el cual existe un gran número de iones negativos en la proximidad de una cascada. Además, se ha diseñado el otro método de generación de iones negativos, en el que se usa viento transportado por un soplador y se usa una fuerza centrífuga, con lo que se produce niebla fina, dando como resultado que se generan iones negativos. Por otra parte, se ha diseñado un método de descarga en corona, por el que se generan eléctricamente iones negativos.
De acuerdo con el método mencionado anteriormente en el que una cascada artificial se instala en la habitación, con lo que se genera niebla fina, dando como resultado que se generen en el aire iones negativos, una partícula de una gota de agua rota en la proximidad de la cascada es demasiado grande para convertirse en una partícula pequeña de la gota de agua, dando como resultado que se restringe la generación del ion negativo. Además, una partícula de agua que ha de hacerse todavía más fina es grande en la proximidad de la cascada, por lo tanto puede identificarse que se generan iones positivos. De acuerdo con el método, una gran cantidad de agua debe hacerse circular y fluir simultáneamente y se requiere un enorme coste de equipo que afecta al coste.
De acuerdo con el método mencionado anteriormente en el que se usa la fuerza centrífuga del viento transportado por el soplador o similar, con lo que se produce niebla fina, dando como resultado que se generan iones negativos, asimismo, una partícula de agua no se hace suficientemente fina, dando como resultado que se genera un gran número de iones positivos, y no se genera suficientemente un número de iones negativos. Simultáneamente, allí, se genera mucha pérdida.
En cualquiera de los métodos mencionados anteriormente, la partícula de agua que ha de generarse todavía es grande, dando como resultado que exista allí un gran número de iones positivos y haya un número pequeño de iones negativos que han de generarse.
De acuerdo con el método mencionado anteriormente que usa el fenómeno de descarga en corona en el que se generan eléctricamente iones negativos, no solo los iones negativos sino también los iones positivos se generan simultáneamente, y además el período entre la aparición y la desaparición de los iones negativos es corto, dando como resultado que se produce un problema práctico. Adicionalmente, se generan ozono y nitróxido. Existe un peligro de que pueda producirse un gas nocivo debido a la suciedad de los electrodos. Además, es difícil estabilizar siempre el estado de descarga, de modo que los iones negativos no pueden generarse establemente y seguramente.
En cualquiera de los métodos mencionados anteriormente, se están produciendo iones negativos, mientras que se están generando iones positivos. Por lo tanto, se ha reducido el efecto de los iones negativos.
WO 98/55205 describe un dispositivo y un método para purificar aire y generar iones cargados negativamente haciendo uso de una tobera de pulverización de tipo dos fluidos.
Descripción de la invención
Para solucionar los problemas mencionados anteriormente, la presente invención proporciona un aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1.
Un depósito puede conectarse al camino hidráulico de suministro o al camino hidráulico de descarga.
Preferiblemente, un dispositivo que suministra aire, tal como un soplador para suministrar aire y un compresor de aire, se conecta al camino hidráulico de suministro y un dispositivo que suministra agua se conecta al camino hidráulico de suministro.
Puede proporcionarse un sistema de generación de iones negativos en el que el aparato de generación de iones negativos esté conectado a un tubo para lanzar viento de un modo monosistémico a varias posiciones.
Puede proporcionarse un método de generación de iones negativos en el que se generan iones negativos lanzando agua y aire al aparato de generación de iones negativos y al sistema de generación de iones negativos.
\newpage
De acuerdo con la presente invención que se construye como se menciona anteriormente, se generan iones negativos cuando el agua del aire es dispersada en la tobera de pulverización o debido al movimiento de colisión-flujo turbulento del aire de alta velocidad en los caminos hidráulicos al lanzar el aire mezclado con agua.
Como medios para mezclar agua con aire, el uso de la tobera de pulverización permite que el agua se suministre en un estado pulverizado. Además, si el agua se absorbe y se suministra usando el fenómeno del sifón, entonces puede omitirse la bomba para presurizar y suministrar agua.
Preferiblemente, el separador de gas y líquido se proporciona en el camino hidráulico de descarga, la niebla del aire se convierte en agua condensada y el agua condensada se separa del aire. El separador de gas y líquido es un separador de drenaje, un captador de drenaje y similares.
En una realización, los iones negativos son generados por un aparato de generación de iones negativos múltiple usando aire transportado desde el tubo para lanzar viento.
La presente invención se constituye como se menciona anteriormente y puede generarse fácilmente una gran cantidad de iones negativos. Además, en la constitución en la que se proporciona el separador de gas y líquido, la niebla del aire puede separarse del aire liberado, y simultáneamente pueden separarse iones positivos.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista esquemática de una realización de un aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 2 es una vista esquemática de la otra realización de un aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva en un caso en el que un camino hidráulico de mezcladura usado para una realización del aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la presente invención se forma en un modo tubular.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva en un caso en el que un camino hidráulico de mezcladura usado para una realización del aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la presente invención se forma en un modo de bloque.
La Fig. 5 es una vista esquemática de un sistema en el que se proporcionan aparatos de generación de iones negativos en múltiples posiciones y se suministra aire mediante un tubo para lanzar viento, dando como resultado que pueden generarse simultáneamente iones negativos en múltiples posiciones usando un solo compresor.
La Fig. 6 es una gráfica que representa un resultado experimental de la cantidad de iones negativos que se genera usando una realización del aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 7 es una gráfica que representa un resultado experimental de la cantidad de iones negativos que se genera usando la otra realización del aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 8 es una vista esquemática de un aparato de generación de iones negativos en el que se combinan un mezclador y un soplador, se generan iones negativos suministrando agua.
La Fig. 9 es una vista en perspectiva de un caso en el que un camino hidráulico de mezcladura usado para el aparato en la realización de la presente invención se forma en un modo tubular.
La Fig. 10 es una gráfica que representa un resultado experimental de una cantidad de iones negativos generada usando el aparato de generación de iones negativos en una realización de la presente invención.
La Fig. 11 y la Fig. 12 son respectivamente vistas en sección de una tobera de pulverización usada para las realizaciones de la presente invención. La Fig. 11 muestra una tobera de pulverización de tipo de mezcladura externa y la Fig.12 muestra una tobera de pulverización de tipo de mezcladura interna.
La Fig. 13 es una vista esquemática de un separador de gas y líquido usado en la realización de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Las explicaciones de los números usados en los dibujos serán como sigue:
1
Compresor
1'
Soplador
2
Mezclador
3
Tobera de Pulverización
3'
Válvula de Ajuste de Agua
4
Medidor de Flujo
5
Separador de gas y líquido (Separador de Drenaje, Captador de Drenaje o similares)
6
Tubo para Lanzar Viento
A
Aparato de generación de iones negativos que comprende los componentes anteriores correspondientes a los números 2, 3, 4 y 5
B
Aparato de generación de iones negativos que comprende los componentes anteriores correspondientes a los números 3, 4 y 5
21
Camino Hidráulico de Mezcladura
22
Camino Hidráulico de Suministro
23
Camino Hidráulico de Descarga
24
Camino Hidráulico Circular
25
Camino Hidráulico de Comunicación
26
Depósito en la Zona de Suministro
27
Depósito en la Zona de Descarga
28
Entrada
29
Salida
51
Miembro
52
Miembro
53
Miembro
54
Miembro
55
Miembro
56
Miembro
57
Miembro
58
Miembro
61
Recipiente Externo
62
Recipiente Interno
63
Tubo
64
Tubo
Mejor modo para llevar a cabo la invención
Posteriormente, se explicará en la presente memoria acerca del modo para llevar a cabo la invención, haciendo referencia a los dibujos.
La Fig. 1 es una vista esquemática de un aparato de generación de iones negativos en el que se combinan una tobera de pulverización y un separador de gas y líquido, se usa una fuerza absorbente generada en el caso de suministrar aire, se absorbe agua usando el fenómeno del sifón, se descarga agua pulverizada y se generan iones aglomerados y el agua condensada y el aire se separan mediante el separador de gas y líquido, dando como resultado que puede realizarse la separación selectiva de modo que existen iones negativos en el aire mientras que existen iones positivos en el agua. Los componentes 1, 3, 4 y 5 que constituyen el aparato se conectan usando tubos. Un tubo se fija en una salida de la tobera de pulverización a fin de tener un espacio pequeño y el otro extremo del tubo se conecta al separador de gas y líquido. En el caso en el que el tubo se fija a la salida de la tobera de pulverización, el tubo puede fijarse en un modo de selladura a la salida de la tobera de pulverización sin ningún espacio entre el tubo y la salida.
Existe una tobera de tipo un fluido y una tobera de tipo dos fluidos como tobera de pulverización. La tobera de tipo dos fluidos se usa preferiblemente en la presente memoria. La tobera de tipo dos fluidos es una tobera que cambia el fluido en partículas finas usando un flujo de alta velocidad de aire presurizado y tiene una capacidad de producción de partículas finas y similares aún mejores que la tobera de tipo un fluido que realiza la operación de pulverización usando solamente el líquido presurizado.
De acuerdo con la tobera de tipo dos fluidos, según se muestra en la Fig. 11 y la Fig. 12, un aire presurizado se suministra desde una abertura para suministrar aire, se suministra líquido desde una abertura para suministrar líquido, el aire y el líquido se mezclan en una porción externa de la punta de la tobera (véase la Fig. 11) o una porción interna de la punta de la tobera, dando como resultado que el aire y el líquido mezclados se descargan como un aerosol que produce partículas finas. Como un método para suministrar líquido, existen un método para suministrar líquido presurizado; un método en el que un tubo sifónico insertado en un depósito que contiene líquido se conecta a una abertura para suministrar líquido de la tobera de pulverización, el aire presurizado pasa a través de la tobera de pulverización, dando como resultado que se absorbe líquido usando un principio de sifón; y un método para realizar la operación de suministro mediante gravedad.
El separador de gas y líquido es para separar gas tal como aire o similares y líquido tal como agua o similares. Existen diversos tipos de separadores de gas y líquido, y uno típico es un separador de drenaje usado principalmente para retirar agua bajo un aire altamente presurizado. Existe un captador de drenaje como un aparato usado para retirar una gran cantidad de agua. En el captador de drenaje, según se muestra en la Fig.13, un tubo 63 que introduce mezcladura de gas y líquido se conecta a un recipiente 62 interno cilíndrico que tiene un gran número de pequeños orificios, y un tubo 64 que descarga gas obtenido retirando componente acuoso se proporciona en un recipiente 61 externo que cubre el recipiente interno. Cuando aire que incluye iones negativos que se mezcla con agua se introduce en el captador de drenaje, las partículas de agua colisionan contra una superficie interna del recipiente, las partículas de agua colisionadas se transforman en gotas líquidas que caen y aire que incluye iones negativos del que se ha retirado el agua se descarga desde la salida del tubo 64.
La Fig. 2 es una vista esquemática de un aparato de generación de iones negativos en el que se combinan una tobera de pulverización y un mezclador, se usa una fuerza absorbente generada en el caso de suministrar aire, se absorbe agua mediante un fenómeno de sifón, se descarga agua pulverizada y se generan iones aglomerados, un gran número de iones negativos puede generarse usando un mezclador y agua condensada y aire se separan usando un separador de gas y líquido, dando como resultado que se realiza una separación selectiva de modo que existen iones negativos en el aire y existen iones positivos en el agua. Los componentes 1, 2, 3, 4 y 5 que constituyen el aparato se conectan por medio de tubos.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva en un caso en el que un camino hidráulico de mezcladura usado para el aparato de una realización de la presente invención se forma en un modo tubular.
El mezclador 2 está provisto de los mismos caminos hidráulicos que se usaban en un aparato de intercambio de calor descrito en la Gaceta de la Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Consulta por el Público (JP HEI 7-294162). El mezclador 2 en la presente realización comprende un camino 21 hidráulico de mezcladura, un tubo 22 de suministro que suministra un gas de mezcladura de aire y agua, y un tubo 23 de descarga para descargar. El camino 21 hidráulico de mezcladura comprende caminos 24 hidráulicos circulares, que comunican los caminos 25 hidráulicos de comunicación, un depósito 26 para introducir un gas mezclado procedente del camino 22 hidráulico de suministro hasta los caminos 25 hidráulicos de comunicación, y un depósito 27 para introducir el gas mezclado procedente de los caminos 25 hidráulicos de comunicación hasta el camino 23 hidráulico de descarga. El número de los caminos de circulación puede ser un número deseado de dos o más. Además, el número de los caminos hidráulicos de comunicación puede ser un número deseado de dos o más. Como para las realizaciones de la presente invención, en la realización relativa a la Fig.3, se usan cinco caminos hidráulicos circulares y seis caminos hidráulicos de comunicación. En la realización relativa a la Fig. 4, se usan dos caminos hidráulicos circulares y seis caminos hidráulicos de comunicación.
Los miembros tubulares están hechos, por ejemplo, de metal, plástico, cerámica o similares.
Un ventilador de alta velocidad, un soplador, un compresor o similares se usan como medios para suministrar un aire de alta velocidad a la tobera de pulverización.
Cuando el aire de alta velocidad es transportado a la tobera de pulverización, se absorbe agua usando el fenómeno del sifón provocado por la velocidad del flujo de aire en caso de transportar aire de alta velocidad, dando como resultado que el agua se pulverice y se transporte.
En el caso de la Fig. 1, una cantidad apropiada de agua se transporta por medio de un medidor 4 de flujo para agua hasta el aire de alta velocidad que ha de transportarse a la tobera 3 de pulverización desde un compresor 1. Posteriormente, el agua se pulveriza y se nebuliza finamente mediante la tobera 3 y se mezcla en el separador 5 de gas y líquido. La niebla hecha más fina del aire se condensa dentro del separador 5 de gas y líquido por la disminución de temperatura debida al movimiento de expansión adiabática del aire provocado por la tobera 3 de pulverización, dando como resultado que la niebla hecha más fina se convierta en gotas de agua. Por lo tanto, el agua del aire puede separarse del aire mediante el separador 5 de gas y líquido.
En el caso de la Fig. 2, una cantidad apropiada de agua se transporta por medio del medidor 4 de flujo para agua al aire de alta velocidad que ha de transportarse a la tobera 3 de pulverización antes de la tobera 3 de pulverización. Posteriormente, el agua se pulveriza y se nebuliza finamente mediante la tobera 3 de pulverización y se mezcla en el camino 2 hidráulico de mezcladura. El aire mezclado del aire de alta velocidad y el agua finamente nebulizada entra en un depósito 26 en una zona de suministro desde el camino 22 hidráulico de suministro. El aire mezclado que ha colisionado dentro del depósito 26 entra en un camino 24 hidráulico circular que está dispuesto en una primera fase desde las salidas 29 por medio de entradas 28 de múltiples caminos 25 hidráulicos de comunicación conectados al depósito 26 en la zona de suministro. Posteriormente, el aire mezclado colisiona contra una superficie de pared del camino 24 hidráulico circular. Por otra parte, el aire mezclado con agua que entraba desde diferentes entradas colisiona mutuamente.
Asimismo, el aire de alta velocidad mezclado con agua entra en el camino 24 hidráulico circular que está dispuesto en una segunda fase desde las salidas 29 por medio de entradas 28 de múltiples caminos 25 hidráulicos de comunicación conectados al camino 24 hidráulico circular que está dispuesto en la primera fase. Posteriormente, el aire de alta velocidad mezclado con agua colisiona contra una superficie de pared del camino 24 hidráulico circular y los aires mezclados que entraban desde diferentes entradas colisionan mutuamente. A continuación, el aire mezclado entra en un depósito 27 desde las salidas 29 por medio de entradas 28 de múltiples caminos 25 hidráulicos de comunicación conectados a un camino 24 hidráulico circular que está dispuesto en una fase final. El aire mezclado que ha colisionado contra una superficie interna del depósito 27 se descarga desde un camino 23 hidráulico de descarga. Debido a la disminución de temperatura por el movimiento de expansión adiabática de aire provocado por la tobera 3 de pulverización y la disminución de temperatura por el movimiento de flujo de colisión y turbulento de aire dentro del camino 21 hidráulico de mezcladura, la niebla fina del aire se condensa para formar gotas de agua. Como resultado, si se propor-
ciona el separador 5 de gas y líquido en el camino 23 hidráulico de descarga, el agua del aire puede separarse del aire.
En el caso de la Fig. 1, el agua del aire pulverizado por la tobera de pulverización genera ciertamente iones negativos, pero incluye una gran cantidad de iones positivos debido a que las partículas de agua todavía eran grandes. Entonces, si se proporciona el separador de gas y líquido a la salida de la tobera de pulverización, el agua del aire puede separarse del aire, dando como resultado que puede evitarse que el agua del aire se libere hacia el espacio ambiental. Al mismo tiempo, los iones positivos cuya partícula es mayor que la partícula de los iones negativos también se separan junto con el agua, de modo que puede mejorarse el efecto de generación de iones negativos que han de liberarse desde la salida del separador 5 de gas y líquido. Entonces, los iones negativos se unen a moléculas de agua que se han hecho finas en el aire, de modo que tales iones negativos salen bajo un estado estable, y aire a alta velocidad que incluye solamente una gran cantidad de iones negativos se descarga del separador 5 de gas y líquido.
En el caso de la Fig. 2, el agua del aire que ha sido pulverizada por la tobera de pulverización genera iones negativos, pero la partícula de agua todavía era grande, de modo que el agua incluye una gran cantidad de iones positivos.
A continuación, el agua del aire en el que se mezcla una gran cantidad de iones negativos e iones positivos colisiona contra la superficie de la pared interna del depósito 26 y la superficie de la pared del camino 24 hidráulico circular. Simultáneamente, cuando los aires mezclados con agua que entraban desde diferentes entradas chocan mutuamente, el agua anterior del aire se rompe más finamente y se convierte en nieblas finas y se dispersa. Entonces, el enlace de hidrógeno del agua se rompe, de modo que el agua se carga con carga eléctrica negativa. Por lo tanto, el aire incluye adicionalmente más cantidad de iones negativos.
El aire mezclado de alta velocidad colisiona contra las superficies de las paredes en múltiples posiciones en el camino 24 hidráulico circular y realiza un movimiento de colisión-flujo turbulento, de modo que el agua del aire mezclado se hace adicionalmente más fina, dando como resultado que el agua se convierte en una partícula muy fina. Por lo tanto, los iones negativos se unen mutuamente, de ese modo existen de un modo estable.
Cuando el aire a alta velocidad pasa a través del camino 21 hidráulico de mezcladura, la temperatura del aire se disminuye debido al movimiento de colisión-flujo turbulento dentro del camino hidráulico. Por lo tanto, agua finamente nebulizada del aire cuya partícula es grande se condensa para formar gotas de agua. Entonces, se proporciona el separador de gas y líquido en el camino hidráulico de descarga, de ese modo el agua condensada que ha de generarse se separa del aire, dando como resultado que puede evitarse que el agua condensada se libere hacia un espacio externo. Entonces, debido a que iones positivos cuya partícula es mayor que la partícula de iones negativos también se separan junto con el agua condensada, puede mejorarse el efecto de generación de los iones negativos que han de liberarse desde la salida del camino 23 hidráulico de descarga. Entonces, los iones negativos se unen a moléculas de agua que se han hecho finas en el aire, de modo que los iones negativos pueden existir bajo un estado estable y el aire de alta velocidad que incluye una gran cantidad iones negativos se descarga desde el camino 23 de descarga.
De acuerdo con el método para dispersar agua debido a una sola caída de agua en una cascada o el método para pulverizar usando solamente una tobera de pulverización, cada una de las partículas de agua todavía era grande y todavía existía un gran número de iones positivos. Por el contrario, de acuerdo con el presente aparato, puede generarse una gran cantidad de partículas de agua finas más eficazmente que en métodos conocidos tales como el método de generación de iones negativos mencionado anteriormente para generar iones negativos cuando se dispersa agua debido a una sola caída de agua en una cascada y un método para generar niebla fina usando una fuerza centrífuga provocada lanzando viento de un soplador o similares y generar iones negativos. Como resultado, de acuerdo con la presente invención, puede generarse una gran cantidad de iones negativos.
Además, puede ahorrarse una cantidad necesaria de aire consumido para cambiar el agua en niebla fina usando la tobera de pulverización.
Simultáneamente, el separador de gas y líquido, tal como un separador de niebla, un captador de drenaje o similares, se proporciona en el camino hidráulico de descarga, de ese modo, la niebla fina del aire puede condensarse para formar gotas de agua y separarse del aire de liberación sin ningún dispositivo de enfriamiento, mediante disminución de temperatura dentro del camino hidráulico de mezcladura que ha de generarse por la expansión adiabática del aire altamente presurizado al usar la tobera de pulverización y el movimiento de colisión-flujo turbulento dentro del mezclador.
Los iones negativos que se han separado del agua condensada y se han unido a moléculas de agua que son finas y existen bajo un estado estable se descargan junto con el aire de alta velocidad hacia un espacio disponible, dando como resultado que los iones negativos se dispersan hacia un espacio amplio.
El agua separada y condensada se separa y se recupera en un recipiente o hacia un espacio externo, dando como resultado que puede evitarse la liberación del agua separada y condensada hacia un espacio disponible. Entonces, también iones positivos cuyas partículas son grandes se separan junto con el agua condensada, de modo que solo pueden liberarse iones negativos de la salida del separador de gas y líquido y puede mejorarse el efecto de generación de iones negativos.
De acuerdo con la realización mencionada anteriormente, no hay peligro de que pueda producirse gas nocivo debido a la suciedad de los electrodos en el método de generación de iones negativos que emplea descarga en corona. A saber, solo puede generarse un gran número de iones negativos eficazmente, seguramente y establemente, mediante la operación de pulverización de la tobera de pulverización, o mediante la operación de pulverización de la tobera de pulverización y dejando que una pequeña cantidad de agua incluida en el aire de alta velocidad dentro del mezclador se mueva repetidamente basándose en el movimiento de colisión y flujo turbulento.
A través de la constitución mencionada anteriormente, en la presente realización, que se muestra en la Fig. 6 y la Fig. 7, puede alcanzarse un magnífico comportamiento.
En el experimento realizado, en el caso de la constitución de la Fig. 1, cuando un aire presurizado por un compresor cuya presión era 5 [kg/cm^{2}] era usado en la cantidad de 12 [litros/min], si una cantidad constante de agua cuya cantidad era 2,0 [cc/min] se mezclaba con el aire, según se muestra en la Fig. 6, a la salida del separador 5 de gas y líquido, se generaban iones negativos en 960.000 [iones/cm^{3}], y en una posición en la que la distancia desde el aparato de generación de iones negativos era 1 [metro], se generaban iones negativos en 89.000 [iones/cm^{3}]. La disminución de la temperatura del aire por el movimiento de expansión adiabática era 6,8[ºC]. En este experimento, "AM12" fabricada por ATOMAX Inc. se usaba como la tobera de pulverización y "Drain Catcher AMG150" fabricado por SMC Co. se usaba como el separador de gas y líquido (También se usaban en la constitución de la Fig. 2.).
Por otra parte, a la salida del separador de gas y líquido, no podía detectarse en absoluto la generación de iones positivos. El agua condensada de generación puede recuperarse seguramente dentro del recipiente o hacia cualquier ambiente exterior sin liberarse hacia el espacio disponible, usando el separador de gas y líquido, tal como un separador de niebla y un captador de drenaje.
En el caso de la constitución de la Fig. 2, cuando un aire presurizado por un compresor cuya presión era 5 [kg/cm^{2}] se usaba en la cantidad de 12 [litros/min], si una cantidad constante de agua cuya cantidad era 2,0 [cc/min] se mezclaba con el aire, según se muestra en la Fig. 7, a la salida del separador 5 de gas y líquido, se generaban iones negativos en 1.800.000 [iones/cm^{3}], y en una posición en la que la distancia desde el camino 23 hidráulico de descarga del aparato de generación de iones negativos era 1 [metro], se generaban iones negativos en 280.000 [iones/cm^{3}]. Este resultado cumple una condición bajo International Ionization Standard (en el que 100.000 [iones/cm^{3}] o más debe medirse en una posición de 1 [metro] desde el aparato). La disminución de la temperatura del aire por el movimiento de expansión adiabática y el movimiento de colisión y flujo turbulento era 9,9[ºC].
Por otra parte, a la salida del separador de gas y líquido, la generación de iones positivos no podía detectarse en absoluto. El agua condensada en el camino hidráulico de mezcladura puede recuperarse seguramente en el recipiente o hacia el exterior de la habitación sin liberarse hacia un espacio disponible usando el separador de gas y líquido, tal como un separador de niebla y un captador de drenaje.
\newpage
La Fig. 4 muestra un camino hidráulico de mezcladura usado para un aparato de generación de iones negativos en una realización de la presente invención, que se elabora en un modo de bloque.
En la Fig. 4, se fabrica un camino hidráulico de intercambio de calor acoplando el trabajo de un miembro 51 a un miembro 58 en orden. Los miembros 54, 56 son cilíndricos según se muestra en la Fig. 4. Miembros 55, 57 vecinos a los miembros 54, 56 tienen una porción convexa en el centro de cada uno de los miembros 55, 57. Acoplándolos con el otro miembro vecino, se forman caminos 24, 24 hidráulicos circulares. Un camino 25 hidráulico de comunicación que tiene entradas 28 y salidas 29 se proporciona en los miembros 53, 55 y 57. Un depósito 26 en una zona de suministro se forma acoplando los miembros 57, 58 y un depósito 27 en una zona de descarga se forma acoplando los miembros 51, 52 y 53. Huelga decir que la zona de suministro y la zona de descarga pueden intercambiarse.
En esta realización, se forman caminos hidráulicos grabando material tal como cerámica, plástico o metal, enfriando y endureciendo una masa fluida, tal como material de colada, plástico y vidrio, excepto solamente porciones espaciales que han de ser caminos hidráulicos, usando un molde, o mediante presión y endurecimiento, secado o sinterización de una masa fluida, tal como cerámica, excepto solamente porciones espaciales que han de ser caminos hidráulicos.
De ese modo, el aparato de esta realización puede producirse en masa y además fabricarse a bajo coste.
La Fig. 5 muestra la realización de la presente invención que emplea un sistema caracterizado porque los aparatos de generación de iones negativos que tienen la constitución mostrada en la Fig. 1 o la Fig. 2 se disponen en múltiples posiciones, aire generado por un solo compresor se suministra a modo de tubos de lanzamiento, de modo que pueden generarse simultáneamente iones negativos en múltiples posiciones.
Basándose en la propiedad del ion negativo, los iones negativos se extienden desde un área en la que la densidad iónica de iones negativos es gruesa hasta otra área en la que la densidad iónica es delgada, dando como resultado que el estado de existencia de iones negativos se hace gradualmente uniforme. Junto con el lapso de tiempo, en otras palabras, con una distancia mayor desde el aparato de generación de iones negativos, los iones negativos se extienden.
Por lo tanto, para mejorar el efecto provocado por los iones negativos, el aparato puede producir un efecto aún mejor al proporcionar el aparato dentro de un espacio repartido en vez de un espacio abierto. Adicionalmente, el aparato puede producir un efecto aún mejor al proporcionar el aparato en números múltiples dentro de la misma habitación.
Por otra parte, lo más deseable es que solo existan iones negativos en un espacio sellado mientras no haya ion positivo.
Por lo tanto, para generar simultáneamente iones negativos en muchos espacios de la habitación, se requieren los aparatos de generación de iones negativos, cuyo número s igual o mayor que el número de los espacios de la habitación. Aquí, al proporcionar un compresor en el exterior de la habitación y proporcionar aberturas para suministrar aire en cada una de las habitaciones usando tubos de lanzamiento, un solo compresor puede generar simultáneamente iones negativos en múltiples posiciones de múltiples espacios de la habitación. Simultáneamente, al proporcionar el compresor que se convertirá en una fuente para generar ruido y/o vibración en el exterior de la habitación, el interior de la habitación se hace más silencioso de lo convencional.
De acuerdo con el sistema de la Fig. 4, al proporcionar el compresor en el exterior de la habitación, puede llevarse a cabo el efecto de que se generen simultáneamente iones negativos en múltiples posiciones en el interior de múltiples habitaciones usando un solo compresor sin transmitir ruido provocado por un compresor hacia el interior de la habitación.
Es importante que el aparato de generación de iones negativos de la presente invención se use no solo para tal generación de iones negativos sino también para las utilizaciones siguientes:
Si agua que incluye impurezas tal como agua marina o similares se inyecta en el aparato de la presente realización usando el fenómeno de que las partículas de agua se hacen más finas, el agua marina se mezcla con un aire y posteriormente el agua marina se hace más fina, mientras que el componente acuoso cuya partícula es fina se libera junto con el aire. Por otra parte, la niebla cuya partícula es grande y que incluye impurezas tales como un componente salino se condensa y forma gotas de agua bajo una temperatura baja que se produce dentro del camino hidráulico de mezcladura debido a la expansión adiabática del aire por la tobera de pulverización y debido tanto a la expansión adiabática del aire por la tobera de pulverización como al movimiento de colisión-flujo turbulento del gas mezclado.
Si se proporciona un separador de gas y líquido tal como un separador de niebla y un captador de drenaje en la tobera de pulverización o el mezclador, entonces las gotas de agua se separan del aire liberado, de modo que la eficacia del aparato puede mejorarse adicionalmente. Así, puede establecerse separación entre el agua y las impurezas tales como el componente salino que se ha disuelto en el agua.
Como la otra utilización, si se transporta una medicina en forma líquida o similar en lugar de agua de la misma manera, entonces el líquido medicinal se transforma en partículas finas, dando como resultado que la medicina puede extenderse en un estado uniforme durante un tiempo corto hacia el aire (atmósfera). Como resultado, un espacio de la habitación puede esterilizarse durante un tiempo corto.
Al proporcionar un separador de gas y líquido tal como un separador de niebla o un captador de drenaje en la tobera de pulverización o el mezclador, la medicina se condensa y forma gotas bajo una temperatura baja que se produce dentro del camino hidráulico de mezcladura debido a la expansión adiabática del aire por la tobera de pulverización y debido tanto a la expansión adiabática del aire por la tobera de pulverización como al movimiento de colisión-flujo turbulento del gas mezclado.
Al proporcionar un separador de gas y líquido tal como un separador de niebla y un captador de drenaje en la tobera de pulverización o el mezclador, si niebla cuya partícula es grande se condensa y la niebla condensada se separa como gotas de agua, por la disminución de temperatura dentro del camino hidráulico de mezcladura debido al movimiento de colisión-flujo turbulento del gas mezclado, entonces las gotas de agua se separan del aire liberado, de modo que la eficacia del aparato puede mejorarse adicionalmente.
Además, como la otra utilización, si material de mezcladura de diversos tipos de líquido se inyecta en el aparato de la presente invención en lugar de agua, entonces diversos tipos de líquidos pueden hacerse más finos uniformemente.
Al proporcionar un separador de gas y líquido tal como un separador de niebla o un captador de drenaje en la tobera de pulverización o el mezclador, el material de mezcladura se condensa y se forman gotas de agua bajo una temperatura baja que se produce dentro del camino hidráulico de mezcladura debido a la expansión adiabática del aire por la tobera de pulverización y tanto a la expansión adiabática del aire por la tobera de pulverización como al movimiento de colisión-flujo turbulento del gas mezclado.
Al proporcionar un separador de gas y líquido tal como un separador de niebla y un captador de drenaje en la tobera de pulverización o el mezclador, si niebla cuya partícula es grande se condensa y la niebla condensada se separa como gotas de agua, mediante disminución de temperatura dentro del camino hidráulico de mezcladura debido al movimiento de colisión-flujo turbulento del gas mezclado, entonces las gotas de agua se separan del aire liberado, de modo que la eficacia del aparato puede mejorarse adicionalmente.
La Fig. 8 es una vista esquemática de un aparato de generación de iones negativos en el que se combinan un camino hidráulico de mezcladura y un soplador, se generan iones negativos al suministrar agua.
La Fig. 9 es una vista en perspectiva en un caso en el que un camino hidráulico de mezcladura usado para el aparato en una realización de la presente invención se fabrica usando tubos.
Un mezclador 2 de la presente realización está constituido por un camino 21 hidráulico de mezcladura, un camino 22 hidráulico de suministro que suministra un gas mezclado de aire y agua al camino 21 hidráulico de mezcladura, y un camino 23 hidráulico de descarga para descargar según se muestra en la Fig. 8. El camino 21 hidráulico de mezcladura está constituido por caminos 24 hidráulicos circulares, que comunican los caminos 25 hidráulicos, un depósito 26 en una zona de suministro para introducir el gas mezclado desde el camino 22 hidráulico de suministro hasta los caminos 25 de comunicación, y un depósito 27 en una zona de descarga para introducir el gas mezclado desde los caminos 25 hidráulicos de comunicación al camino 23 hidráulico de descarga. Un número deseado de los caminos hidráulicos circulares puede ser dos o más. En una realización de la presente invención, el número de los caminos hidráulicos circulares es dos y el número de los caminos hidráulicos de comunicación es seis.
Los miembros tubulares están hechos, por ejemplo, de metal, plástico o similares.
Un ventilador, un soplador, un compresor y similares se usan como un medio que suministra un aire de alta velocidad a los caminos hidráulicos.
Un aparato de suministro de agua se proporciona antes de los caminos hidráulicos para generar iones negativos, de modo que un aire de alta velocidad y agua se mezclan y se introducen en el mismo. Existe una bomba de agua o similar que lanza agua presurizando agua como un aparato para suministrar agua. Agua procedente de Water Bureau o similares que ya se ha presurizado puede usarse según está sin ninguna bomba.
Además, se usa una diferencia de presión debida a la gravedad del agua, con lo que puede transportarse agua de un depósito de almacenamiento o similar que está por encima del camino hidráulico.
El agua se calienta o se convierte en niebla usando una onda ultrasónica y posteriormente el agua nebulizada puede tomarse de la entrada de aire junto con el aire.
Preferiblemente, puede proporcionarse una válvula de ajuste para agua para mejorar eficazmente una condición para generar iones negativos.
Una cantidad apropiada de agua se mezcla en el aire a alta velocidad que ha de transportarse a los caminos hidráulicos mediante un soplador 1' por medio de una válvula 3' de ajuste para agua. Un aire mezclado del aire a alta velocidad y agua pasa a través del camino 22 hidráulico de suministro y entra en el depósito 26 en la zona de suministro. El aire mezclado que colisiona mutuamente dentro del depósito 26 pasa a través de las entradas 28 de los caminos 25 hidráulicos de comunicación y entra en el camino 24 hidráulico circular en una primera fase desde las salidas 29. Después de eso, el aire mezclado colisiona contra una superficie de pared del camino 24 hidráulico circular y además los aires mezclados introducidos desde diferentes entradas colisionan mutuamente.
Asimismo, el aire mezclado de alta velocidad pasa a través de las entradas 28 de múltiples caminos 25 hidráulicos de comunicación conectados al camino 24 hidráulico circular en la primera fase. Posteriormente, el aire mezclado entra en el camino 24 hidráulico circular en la segunda fase desde las salidas 29 y colisiona contra la superficie de pared del camino 24 hidráulico circular, y los aires mezclados introducidos desde diferentes entradas colisionan mutuamente.
A continuación, el aire mezclado pasa a través de la entradas 28 de múltiples caminos 25 hidráulicos de comunicación conectados al camino 24 hidráulico circular en la segunda fase y posteriormente entra en el depósito 27 desde las salidas 29. El aire mezclado que ha colisionado contra una superficie interna del depósito 27 se descarga desde el camino 23 hidráulico de descarga.
El agua del aire se rompe finamente, se convierte en niebla fina y se dispersa, cuando el agua del aire colisiona contra la superficie de pared interna del depósito 26. Entonces, el enlace de hidrógeno del agua se rompe y posteriormente el agua se carga con cargas negativas. Además, el aire de alta velocidad colisiona contra la superficie de pared en múltiples posiciones dentro del camino 24 hidráulico circular, el aire de alta velocidad realiza movimiento de colisión-flujo turbulento, de modo que el agua del aire se hace más fina. Finalmente, el aire de alta velocidad colisiona contra la superficie interna del depósito 27. Aquí, una partícula del agua se ha hecho muy fina mediante múltiples veces de movimiento de colisión-flujo turbulento, de modo que los iones negativos se adhieren a la partícula de agua. Por lo tanto, el aire mezclado de alta velocidad que incluye iones negativos se descarga desde el camino 23 hidráulico de descarga.
El aparato de la presente realización puede generar más eficazmente una gran cantidad de partículas de agua hechas más finas que el método de generación de iones negativos para generar iones negativos cuando se dispersa agua mediante una sola caída en una cascada. Por lo tanto, el aparato puede generar una gran cantidad de iones negativos.
En un método para pulverizar agua mediante una sola caída en una cascada, la partícula de agua es grande y existe todavía un gran número de iones positivos. Sin embargo, en el método de la presente realización, la mayoría del agua puede convertirse en partículas finas que tienen iones negativos, de modo que sin generar iones positivos, puede generarse continuamente y establemente una gran cantidad de iones negativos y los iones negativos pueden adherirse a partículas finas de agua.
El aire de alta velocidad usado para generar los iones negativos se descarga cuando permanecen hacia el espacio disponible y permite que los iones negativos se extiendan en un espacio amplio. La mayoría del agua puede convertirse en partículas finas, de modo que no es necesario hacer circular y recuperar el agua, y no hay presencia de drenaje, etc.
No hay peligro de que pueda producirse un gas nocivo por la suciedad de los electrodos en el caso del método que emplea la descarga en corona. Se hace que el agua del aire de alta velocidad esté en movimiento de colisión-flujo turbulento repetidamente dentro del mezclador 2. Como resultado, puede generarse eficazmente y seguramente una cantidad mayor de iones negativos que la cantidad de iones negativos obtenida mediante el "fenómeno de Lenard" en la cascada.
Si se usa el fenómeno de que se haga que una partícula de agua sea fina y agua que incluye impurezas tal como agua marina o similares se inyecte en el aparato de la presente realización, entonces el agua marina se mezcla con el aire y se hace más fina, y el componente acuoso se vaporiza y se separa del componente acuoso que incluye impurezas tal como el componente salino. Así, puede establecerse separación entre el agua y las impurezas, tales como un componente salino que se ha disuelto en el agua.
Como la otra utilización, si una medicina en forma líquida o similar se transporta en lugar del agua de la misma manera, la medicina puede hacerse más fina y dispersarse durante un tiempo corto hacia la atmósfera en un estado uniforme, de modo que un espacio de una habitación también puede esterilizarse durante un tiempo corto.
A través de la constitución mencionada anteriormente, de acuerdo con la presente realización, puede alcanzarse un comportamiento magnífico según se muestra en un gráfico de la Fig. 10.
En el experimento realizado, cuando una cantidad constante de agua mediante la bomba cuya velocidad era 0,1 [litros/hora] se mezclaba con el aire presurizado mediante el compresor, en una posición en la que la distancia desde el camino 23 hidráulico de descarga del aparato de generación de iones negativos era 1 [metro], se generaban iones negativos en 640.000 [iones/cm^{3}], en el caso en el que la cantidad de flujo del aire era 500 [litros/min]. Este número cumple el International Ionization Standard (en el que el número de iones negativos es 100.000 o más [iones/cm^{3}] en una posición en la que la distancia desde el aparato de generación de iones negativos era 1 [metro]).
En la realización mencionada anteriormente, puede usarse el camino hidráulico de mezcladura mostrado en la Fig. 4 que se forma en un modo de bloque.
Aplicabilidad Industrial
Como se menciona anteriormente, el aparato de generación de iones negativos, el sistema de generación de iones negativos y el método de generación de iones negativos de acuerdo con la presente invención son útiles como el aparato de generación de iones negativos, el sistema de generación de iones negativos y el método de generación de iones negativos en diversos tipos de propósitos, que son adecuados para usarse en el interior de una habitación, especialmente en una casa.

Claims (8)

1. Un aparato de generación de iones negativos que comprende:
un camino (21) hidráulico de mezcladura que comprende:
una pluralidad de caminos (24) hidráulicos circulares que están alineados uno sobre otro en paralelo sobre un eje común y que se comunican en la dirección axial,
una pluralidad de entradas (28) y salidas (29) formadas en cada uno de dichos caminos (24) hidráulicos circulares, de modo que la posición de las entradas (28) y la posición de las salidas (29) en cada camino está desviada en dirección periférica en cada uno de dichos caminos (24) hidráulicos circulares, y
una pluralidad de caminos (25) hidráulicos de comunicación por los que la entrada (28) formada en un camino (24) hidráulico circular se comunica con la salida (29) formada en otro camino (24) hidráulico circular adyacente,
un camino (22) hidráulico de suministro para fluido que comunica con el camino (21) hidráulico de mezcladura,
un camino (23) hidráulico de descarga para fluido que comunica con el camino (21) hidráulico de mezcladura y
una tobera (3) de pulverización conectada a dicho camino (22) hidráulico de suministro.
2. El aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un depósito (26) está conectado a dicho camino (22) hidráulico de suministro.
3. El aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que un depósito (27) está conectado a dicho camino (23) hidráulico de descarga.
4. El aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que un separador (5) de gas y líquido está conectado a dicho camino (23) hidráulico de descarga.
5. El aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, en el que un dispositivo para suministrar aire está conectado al aparato de generación de iones negativos.
6. El aparato de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, en el que un dispositivo para suministrar agua está conectado al aparato de generación de iones negativos.
7. Un sistema de generación de iones negativos en el que los aparatos de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6 están conectados a un tubo para lanzar viento (6) de un modo monosistémico a múltiples posiciones.
8. Un método de generación de iones negativos para generar iones negativos lanzando agua y aire al aparato de generación de iones negativos y al sistema de generación de iones negativos de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6 ó 7.
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