ES2331806T3 - Metodo de esterilizacion. - Google Patents
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Abstract
Un método de esterilización para matar gérmenes presentes en el aire aplicando una fuente AC a un dispositivo ionizante de electrodos/dieléctrico que opera dentro de los rangos de 1.1 a 3.0 kV rms y 60 Hz a 30 kHz para generar O 2 - (H 2O) n (donde n es un número natural) como iones negativos en la forma de moléculas hidratadas con vapor de agua presentes en la atmósfera y H + (H 2O) m (donde m es un número natural) como iones positivos en la forma de moléculas hidratadas con vapor de agua presente en la atmósfera, descargando los iones en el aire, y matando los gérmenes a través de una reacción de oxidación con peróxido de hidrógeno H2O2 o radical hidroxilo OH generados como especies activas a través de una reacción química entre los iones negativos y positivos.
Description
Método de esterilización.
La presente invención se relaciona con un método
de esterilización mediante el cual la esterilización se logra
generando iones negativos y positivos, con un dispositivo de
generación de iones para generar iones negativos y positivos, con
un aparato de generación de iones, y con un aparato de aire
acondicionado (cualquier aparato que produzca las condiciones
ambientales deseadas alterando las propiedades del aire, tales como
un purificador de aire, un acondicionador de aire, un
deshumidificador, un humidificador, un ventilador de calentamiento
(que utilice, por ejemplo, queroseno o electricidad como fuente de
calor), o un refrigerador.
En años recientes, a medida que los hogares y
los edificios son construidos principalmente con hermeticidad al
aire, más y más personas buscan una vida saludable y confortable
eliminando los gérmenes originados en el aire que son nocivos para
la salud humana. En respuesta a esta tendencia, se han desarrollado
muchos purificadores de aire provistos con diversos tipos de
filtros.
Sin embargo, estos purificadores de aire
trabajan succionando aire y luego filtrándolo de manera que los
contaminantes son absorbidos o descompuestos. Así, puesto que tales
purificadores de aire son utilizados por un periodo extenso,
imperativamente requieren mantenimiento, tal como el intercambio de
filtros. Además, tales purificadores de aire no ofrecen un
rendimiento satisfactorio debido a sus características de filtración
insuficientes.
Por otro lado, se han desarrollado purificadores
de aire y acondicionadores de aire que trabajan incrementando la
concentración de iones en el aire mediante el uso de un aparato
generador de iones. Sin embargo, los modelos que han sido puestos
en el mercado hasta la fecha son de un tipo que generan iones
negativos únicamente. Aunque se espera que los iones negativos
tengan algún efecto en la relajación de seres humanos, se ha
encontrado que casi no tiene efecto en la remoción activa de
gérmenes originados en el aire.
Adicionalmente, los aparatos convencionales
generadores de iones se basan en un sistema de alto voltaje de
corriente directa o un sistema de alto voltaje de pulsos para
generar y descargar iones negativos a partir de una aguja de
chispa. Así, estos aparatos generadores de iones requieren un alto
voltaje de 5 kV o mayores. Esto hace que el polvo se acumule en
grandes cantidades sobre un producto que incorpore tal aparato
generador de iones y sobre cualquier dispositivo u otro objeto
colocado en las cercanías. Adicionalmente, para asegurar una
seguridad satisfactoria contra el uso de un alto voltaje, tal
producto necesita estar provisto de alguna medida de seguridad, por
ejemplo ser equipado con un circuito de seguridad.
La GB-A-2304576
describe contaminantes del aire en un microambiente (por ejemplo, un
volumen localizado de aire para ser limpiados) los cuales son
reducidos sometiéndolos a aire ionizado cargado negativamente (por
ejemplo, conteniendo iones superóxido) y vapor de agua. Las fuerzas
electrostáticas pueden ayudar para generar los productos
resultantes inmunoquímicos (por ejemplo, peróxido de hidrógeno) y
especies de oxígeno reactivo que se disipan dentro del
microambiente. El aire ionizado puede ser producido generando
electrones y los electrones y el aire ionizado pueden ser
concentrados de manera direccionada dentro del microambiente
reflejándolos desde un capacitor, permitiendo mediante ello que el
aparato esté localizado fuera del camino directo del aire.
La JP 08 255669 describe un dispositivo
generador de iones que pretende regular la cantidad balanceada de
los io-
nes en el aire generados y liberados por un dispositivo generador de iones con una estructura simple conectando un rectificador y una resistencia variable en paralelo entre un electrodo a tierra provisto adyacente a un electrodo de des-
carga y una parte de tierra externa, y llevando a cabo un despliegue de acuerdo con el potencial del electrodo de tierra.
nes en el aire generados y liberados por un dispositivo generador de iones con una estructura simple conectando un rectificador y una resistencia variable en paralelo entre un electrodo a tierra provisto adyacente a un electrodo de des-
carga y una parte de tierra externa, y llevando a cabo un despliegue de acuerdo con el potencial del electrodo de tierra.
La JP 08 217412 describe un aparato de descarga
de corona diseñado para causar poco peligro de choque eléctrico en
el mantenimiento, etc., y capaz de generar selectivamente iones
negativos o iones positivos colocando una fuente de poder de
radiofrecuencia de alto voltaje entre un electrodo de inducción
específico y un electrodo de descarga.
La JP 04 135615 describe un dispositivo para el
tratamiento de gases operable para descomponer fácil y
eficientemente los componentes malolientes en un gas que va a ser
tratado y esterilizar e inactivar los microbios en ese gas
mezclando el átomo de oxígeno o el radical hidroxilo generado en un
campo de descarga bajo baja presión dentro del gas como un reactivo
para tratar el gas.
La EP-A-0178907
describe un aparato de activación que comprende un electrodo de
excitación; un electrodo opuesto; un número dieléctrico dispuesto
entre los electrodos de excitación y opuesto; una fuente de
alimentación alto voltaje AC conectada a los electrodos de
excitación y opuesto; un electrodo inductor de iones enfrentado y
espaciado desde el electrodo de excitación; bien una fuente de
alimentación de alto voltaje AC o una fuente de alimentación de
alto voltaje separada conectadas a, y capaces de causar una descarga
eléctrica en el espacio entre los electrodos de excitación y de
inducción de iones; caracterizado porque un segundo dieléctrico está
dispuesto entre los electrodos de excitación e inductor de iones.
Un artículo puede ser activado, en la descarga, por inserción en la
región de descarga.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un método de esterilización que permita una
esterilización eficiente de gérmenes surgidos en el aire por acción
de iones negativos y positivos descargados en el aire.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona un método de esterilización para matar gérmenes surgidos
en el aire aplicando una fuente AC a un dispositivo de ionización
electrodos/dieléctrico que opera dentro de los rangos de 1.1 a 3.0
kV rms y 60 Hz hasta 30 kHz para generar O_{2} -
(H_{2}O)_{n} (donde n es un número natural) en
forma de iones negativos en la forma hidratada con moléculas de
vapor de agua presentes en la atmósfera y H^{+}
(H_{2}O)_{m} (donde m es un número natural) como
iones positivos en la forma hidratada en moléculas de vapor de agua
presentes en la atmósfera, descargando los iones en el aire, y
matando los gérmenes a través de una reacción de oxidación con
peróxido de hidrógeno H_{2}O_{2} o radical hidroxilo OH
generados como especies activas a través de una reacción química
entre los iones negativos y positivos.
Adicionalmente, de acuerdo con la presente
invención, la concentración de los iones negativos y positivos son
ambas 10.000 iones/cc (centímetro cúbico) o mayores a una distancia
de 10.000 cm desde el punto en el cual los iones son generados. Los
experimentos han demostrado que las concentraciones de iones de
10.000 iones/cc o mayores son esenciales para alcanzar una
esterilización satisfactoria.
De acuerdo con la presente invención, un
dispositivo generador de iones genera iones negativos y positivos y
mata los gérmenes surgidos en el aire mediante la acción de estos
iones.
Aquí, puesto que los iones negativos y
positivos, O_{2} - (H_{2}O)_{n} (donde n es un
número natural) y H^{+}(H_{2}O)_{m}, (donde
m es un número natural), respectivamente, son generados, y
estos iones son descargados en el aire de manera que los gérmenes
surgidos en el aire son exterminados a través de una reacción de
oxidación con peróxido de hidrógeno H_{2}O_{2} o radical
hidroxilo OH generados como especies activas a través de una
reacción química entre los iones negativos y positivos que toma
lugar después de la generación de estos iones.
Específicamente, el dispositivo de generación de
iones está provisto con un dieléctrico, un primer electrodo y un
segundo electrodo, y el primero y segundo electrodos están
dispuestos de manera que se enfrenten uno a otro con el dieléctrico
dispuesto en medio. El dispositivo generador de iones genera iones
negativos y positivos aplicando un voltaje de corriente alterna
entre el primero y el segundo electrodos.
Más específicamente, en una disposición, el
dispositivo generador de iones está provisto con un dieléctrico que
es cilíndrico en su forma, un electrodo interno que está formado
como una malla, y un electrodo externo que está formado como una
malla, y los electrodos internos y externos están dispuestos de
manera tal que se enfrentan uno a otro con el dieléctrico dispuesto
en medio de ellos El dispositivo generador de iones genera iones
negativos y positivos aplicando un voltaje de corriente alterna
entre los electrodos interno y externo.
Aquí, el electrodo interno puede estar
conformado en una forma cilíndrica enrollando un material del mismo
de manera tal que, cuando el electrodo interno es encajado a lo
largo de la superficie interna del circuito dieléctrico cilíndrico,
los bordes laterales opuestos del material enrollado se superponen.
Esto hace posible colocar el electrodo interno en contacto con la
superficie interna del dieléctrico cilíndrico fácil y
confiablemente.
El dieléctrico puede ser retenido en ambos
extremos con miembros de goma elásticos de manera que los electrodos
interno y externo no se muevan uno con respecto al otro a lo largo
del eje del dieléctrico. Esto ayuda a estabilizar el rendimiento
del dispositivo generador de iones de manera que genere iones
negativos y positivos con mejor reproducibilidad.
En este caso, los miembros de goma elásticos
están hechos preferiblemente de goma de
etileno-propileno, la cual es resistente al
ozono.
Además, puesto que los cables que están
conectados a los electrodos interno y externo son preferiblemente
alambres de acero inoxidable con una resina de fluoruro de
polietileno, la cual es también resistente al ozono. En este caso,
el electrodo interno necesita ser por lo menos lo suficientemente
grueso para permitir que uno de los cables sea unido al mismo.
El electrodo interno o externo puede estar
provisto con un medio para mejorar el contacto del mismo con el
dieléctrico. Esto ayuda adicionalmente a estabilizar el rendimiento
del dispositivo generador de iones.
La superficie del dieléctrico puede estar
impregnada con un catalizador para promover la descomposición del
ozono. Esto ayuda a reducir la concentración de ozono generada como
subproducto cuando el dispositivo de generación de iones genera los
iones.
En su lugar, el electrodo interno o externo
puede estar impregnado con un catalizador para promover la
descomposición del ozono.
\newpage
En lugar de ello, un miembro impregnado con
catalizador para la descomposición del ozono impregnado con un
catalizador para promover la descomposición del ozono puede ser
provisto a una cierta distancia del dieléctrico. Esto hace posible
usar como voltaje de corriente alterna un voltaje de 2.5 kV rms o
más bajo.
En otra disposición, el dispositivo generador de
iones de acuerdo con la presente invención está provisto con un
dieléctrico que es cilíndrico en forma, un electrodo interno que
está formado como una lamina, y un electrodo externo que está
formado como una malla, y los electrodos interno y externo están
dispuestos de manera que se enfrenten el uno al otro con el
dieléctrico dispuesto en medio de ellos. El dispositivo generador
de iones genera iones negativos y positivos aplicando un voltaje de
corriente alterna entre los electrodos interno y externo.
En esta disposición, la descarga eléctrica toma
lugar entre los electrodos de los cuales uno actúa como un agregado
de líneas y el otro como una superficie. Esto asegura una generación
estable de iones negativos y positivos. Además, modificando está
disposición en maneras similares como con la primera disposición
descrita más arriba, es posible ganar ventajas similares.
En este caso, el electrodo interno puede estar
formado de una lámina poligonal que tiene un cierto número de
esquinas de manera que, cuando el electrodo interno está conformado
en forma cilíndrica enrollando la lámina poligonal, por lo menos
una de las esquinas protruye desde un extremo del cilindro. Tal
esquina protuberante desde el electrodo interno hace que sea más
probable que el campo eléctrico se concentre sobre ella, y por lo
tanto ayuda a que la descarga eléctrica ocurra con mayor estabilidad
que con un cilindro con extremos recortados.
El electrodo interno puede tener una pluralidad
de agujeros formados en el mismo, con proyecciones formadas
alrededor de los agujeros de manera que protruyan hacia el
dieléctrico. Esto hace que el campo eléctrico sea más probablemente
concentrado sobre la superficie lateral del cilindro también, y
ayuda así a que la descarga eléctrica ocurra de manera estable y
uniforme sobre la superficie lateral completa del electrodo
interno.
Con el fin de que la presente invención sea más
fácilmente entendida, se describirán ahora ejemplos específicos de
la misma con referencia a los dibujos acompañantes.
La Fig. 1 es un diagrama que muestra un
delineamiento de la estructura del dispositivo generador de iones
de una primera realización de la invención.
La Fig. 2 es una vista plana que muestra el
miembro de electrodo generador de iones utilizado en el dispositivo
de generación de iones.
La Fig. 3 es una vista de corte que muestra un
delineamiento de la estructura del purificador de aire, incorporando
un dispositivo generador de iones, de una segunda realización de la
invención.
La Fig. 4 es una vista en corte que muestra un
delineamiento de la estructura del acondicionador de aire, que
incorpora un dispositivo generador de iones, de una tercera
realización de la invención.
La Fig. 5 es una vista en corte que muestra un
delineamiento de la estructura del dispositivo generador de iones
101 de una cuarta realización de la invención.
La Fig. 6 es una vista en corte que muestra un
delineamiento de la estructura del purificador de aire, que
incorpora un dispositivo generador de iones, de una quinta
realización de la invención.
La Fig. 7 es una vista en corte que muestra un
delineamiento de la estructura del acondicionador de aire, que
incorpora un dispositivo generador de iones, de una sexta
realización de la invención.
La Fig. 8 es un diagrama que muestra un
delineamiento de la estructura del dispositivo generador de iones
de una séptima realización de la invención.
La Fig. 9 es una vista en corte del miembro de
electrodo generador de iones usado en el dispositivo generador de
iones.
La Fig. 10 es una vista en perspectiva que
ilustra un ejemplo de cómo el electrodo externo de malla de alambre
está conformado de manera que se ponga en contacto intimo con la
superficie externa del tubo de vidrio del miembro electrodo
generador de iones.
La Fig. 11 es una vista en perspectiva que
ilustra otro ejemplo de cómo está conformado el electrodo
externo.
La Fig. 12 es una vista en perspectiva que
ilustra un ejemplo de cómo el electrodo interno de malla de alambre
está conformado de manera que se ponga en contacto intimo con la
superficie interna del tubo de vidrio del miembro de electrodo
generador de iones.
La Fig. 13 es una vista en perspectiva que
ilustra otro ejemplo de cómo está conformado el electrodo
interno.
La Fig. 14 es una vista plana que ilustra un
desplazamiento entre los electrodos interno y externo que están
dispuestos de manera que se enfrenten uno al otro con el tubo de
vidrio dispuesto en medio de ellos en el miembro de electrodo
generador de iones.
La Fig. 15 es una gráfica que muestra las
concentraciones de iones negativos y positivos, medidas en un punto
de medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de
vidrio cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de 1.3 a
1.8 kV rms, con una frecuencia de 22 kHz al electrodo interno,
manteniendo el electrodo externo en potencial de tierra, en el
dispositivo generador de iones.
La Fig. 16 es una gráfica que muestra la
relación entre las concentraciones de iones negativos y positivos,
medida en un punto de medición localizado a 10 cm de la superficie
lateral del tubo de vidrio, y la rata de supervivencia de bacilos
de colon después de una hora cuando el dispositivo generador de
iones está instalado en un espacio de prueba de 2.0 m de longitud,
2.5 m de anchura y 2.7 m de altura, y habiendo colocado luego
bacilos de colon que habían sido cultivados en un medio de cultivo
de antemano asperjados en el espacio de prueba de manera que su
concentración era aproximadamente de 500 a 1.500 gérmenes/cc,
poniendo luego en operación el dispositivo generador de iones, y
luego arrancando el ventilador de soplado de manera que el aire
dentro del espacio de prueba sufrió agitación.
La Fig. 17 es una gráfica que muestra la
variación con el tiempo de la rata de supervivencia de los bacilos
de colon en diferentes concentraciones de iones.
La Fig. 18A es una gráfica que muestra la
relación entre la concentración de iones negativos generados y la
distancia desde la superficie lateral del tubo de vidrio cuando se
aplica un voltaje de corriente alterna de 1.1 kV o 1.4 kV con una
frecuencia de 15 kHz al electrodo interno, siendo mantenido el
electrodo externo 205 en el potencial de tierra, en el dispositivo
generador de iones, en el cual el tubo de vidrio era un tubo
cilíndrico de vidrio Pyrex con un diámetro interno de 10 mm, un
espesor de 1.0 mm y 100 mm de longitud, el electrodo interno era
una malla de alambre, de 80 mm de longitud y que tenía 60
mallas/pulgada, producido mediante el entrecruzamiento plano de
alambre de acero inoxidable 304, a lo largo de 0.15 mm, y el
electrodo externo era una malla de alambre, de 80 mm de longitud y
que tenía
30 mallas/pulgada, producido por el entrecruzamiento plano de alambre de acero inoxidable 304, a través de 0.22.
30 mallas/pulgada, producido por el entrecruzamiento plano de alambre de acero inoxidable 304, a través de 0.22.
La Fig. 18B es una gráfica que muestra la
relación entre la concentración de iones positivos generados y la
distancia desde la superficie lateral del tubo de vidrio cuando el
dispositivo generador de iones fue puesto en operación bajo las
mismas condiciones.
La Fig. 19 es una gráfica que muestra la
relación entre el número de mallas/pulgada del electrodo interno y
las cantidades de iones negativos y positivos y de ozono generadas,
medidas en un punto de medición localizado a 10 cm de la superficie
lateral del tubo de vidrio cuando se aplicó un voltaje de corriente
alterna de aproximadamente 1.8 kV rms al miembro de electrodo
generador de iones en el dispositivo generador de iones, en el cual
el tubo de vidrio tenía un diámetro externo de 20 mm, tenía 63 mm
de longitud y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo interno tenía
60 mm de longitud y tenía un número variable de mallas/pulgada, y el
electrodo externo estaba tejido a partir de alambre de 0.4 mm de
sección, tenía 60 mm de longitud y tenía 16 mallas/pulgada.
La Fig. 20 es una gráfica que muestra la
relación entre el número de mallas/pulgada del electrodo externo y
las cantidades de iones negativos y positivos y de ozono generadas,
medidas en un punto de medición localizado a 10 cm de la superficie
lateral del tubo de vidrio cuando se aplicó un voltaje de corriente
alterna de aproximadamente 1.8 kV rms al miembro electrodo
generador de iones en el dispositivo generador de iones, en el cual
el tubo de vidrio tenía un diámetro externo de 20 mm, tenía 63 mm
de longitud y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo interno fue
tejido a partir de alambre de 0.18 mm de sección, tenía 60 mm de
longitud y tenía 40 mallas/pulgada, y el electrodo externo tenía 60
mm de longitud y tenía un número variable de mallas/pulgada.
La Fig. 21 es una gráfica que muestra la
relación entre el voltaje aplicado, tal como se expresa en un valor
rms y la concentración de iones negativos, medida en un punto de
medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de
vidrio cuando el electrodo interno fue tejido con alambre de 0.18 mm
de sección, tenía 60 mm de longitud y tenía 40 mallas/pulgada, el
electrodo externo fue tejido a partir de alambre de 0.4 mm de
sección, tenía 60 mm de longitud y tenía 60 mallas/pulgada, y el
tubo de vidrio tenía 63 mm de longitud, tenía 1.2 mm de espesor, y
tenía un diámetro externo variable, específicamente 17 mm, 20 mm o
24 mm en el dispositivo generador de iones.
La Fig. 22 es una gráfica que muestra la
relación entre el voltaje aplicado, expresado en valores rms, y la
concentración de iones positivos, medidos en un punto de medición
localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio
cuando el dispositivo generador de iones fue puesto en operación
bajo las mismas condiciones.
La Fig. 23 es una gráfica que muestra la
relación entre el voltaje aplicado, tal como se expresa en valores
rms, y la concentración de ozono, tal como se mide en un punto de
medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de
vidrio cuando el dispositivo generador de iones fue puesto en
operación bajo las mismas condiciones.
La Fig. 24 es una gráfica que muestra la
relación entre el voltaje aplicado, tal como se expresa en un valor
rms, y las concentraciones de iones negativos y positivos y de
ozono, medidas en un punto de medición localizado a 10 cm de la
superficie lateral del tubo de vidrio cuando el electrodo interno
fue tejido a partir de alambre de 0.18 mm de sección, tenía 60 mm
de longitud y tenía 40 mallas/pulgada, el electrodo externo fue
tejido a partir de alambre de 0.4 mm de sección, tenía 60 mm de
longitud, y tenía 60 mallas/pulgada y el tubo de vidrio tenía 60 mm
de longitud, tenía un diámetro externo de 20 mm y tenía 1.2 mm de
espesor en el dispositivo generador de iones.
La Fig. 25 es una gráfica que muestra la
relación entre el voltaje aplicado, expresado en un valor rms, y
las concentraciones de iones negativos y positivos y de ozono,
medidos en un punto de medición localizado a 10 cm de la superficie
lateral del tubo de vidrio cuando el electrodo interno fue tejido a
partir de alambre de 0.18 mm de sección, tenía 60 mm de longitud, y
tenía 40 mallas/pulgada, el electrodo externo fue tejido a partir
de alambre de 0.4 mm de sección, tenía 60 mm de longitud, y tenía 16
mallas/pulgada, y el tubo de vidrio tenía 63 mm de longitud, tenía
un diámetro externo de 20 mm y tenía 1.6 mm de espesor en el
dispositivo generador de iones.
La Fig. 26A es una vista en perspectiva que
muestra un ejemplo del miembro de electrodo generador de iones
provisto con un miembro impregnado con catalizador impregnado con un
catalizador de descomposición de ozono.
La Fig. 26B es una vista transversal del miembro
de electrodo generador de iones.
La Fig. 27 es una vista en perspectiva que
ilustra un ejemplo de cómo el electrodo interno en forma de lámina
es puesto en contacto íntimo con la superficie interna del tubo de
vidrio en el dispositivo generador de iones.
La Fig. 28 es una vista en perspectiva que
ilustra otro ejemplo de cómo el electrodo interno en forma de lámina
es puesto en contacto íntimo con la superficie interna del tubo de
vidrio en el dispositivo generador de iones.
La Fig. 29 es una vista en perspectiva que
ilustra otro ejemplo de cómo el electrodo interno en forma de lámina
es puesto en contacto íntimo con la superficie interna del tubo de
vidrio en el dispositivo generador de iones.
La Fig. 30 es una gráfica que muestra las
cantidades de iones negativos y positivos generados, medidos en un
punto de medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del
tubo de vidrio cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de
aproximadamente 1.8 kV rms al miembro de electrodo generador de
iones del dispositivo generador de iones, en el cual el tubo de
vidrio tenía un diámetro externo de 20 mm, tenía 63 mm de longitud
y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo interno, aquí una lámina
conformada en forma cilíndrica, tenía 45 mm de longitud y tenía
0.08 mm de espesor, y el electrodo externo, aquí una malla
conformada en una forma cilíndrica, tenía 60 mm de longitud, y
tenía un número variable de mallas/pulgada.
La Fig. 31 es una gráfica que muestra las
cantidades de iones negativos y positivos generados, medidos en un
punto de medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del
tubo de vidrio cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de
aproximadamente 1.8 kV rms al miembro de electrodo generador de
iones del dispositivo generador de iones, en el cual el tubo de
vidrio tenía un diámetro externo de 20 mm, tenía 63 mm de longitud
y tenía 1.6 de espesor, el electrodo interno, aquí una lámina
conformada en una forma cilíndrica, tenía 0.08 mm de espesor, y
tenía una longitud variable, el electrodo externo, aquí una malla
conformada en una forma cilíndrica, fue tejida a partir de alambre
de 0.22 mm de sección, tenía 60 mm de longitud y tenía 16
mallas/pulgada.
La Fig. 32 es una gráfica que muestra las
cantidades de iones negativos y positivos generados, medidos en un
punto de medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del
tubo de vidrio cuando se aplicó un voltaje de corriente alterna de
aproximadamente 1.8 kV rms al miembro de electrodo generador de
iones, en el cual el tubo de vidrio tenía un diámetro externo de 20
mm, tenía 63 mm de longitud y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo
interno, aquí una lámina conformada en una forma cilíndrica, tenía
0.08 mm de espesor y tenía 50 mm de longitud, y el electrodo
externo, aquí una malla conformada en una forma cilíndrica fue
tejido a partir de alambre de 0.22 mm de sección, tenía una
longitud variable, y tenía 16 mallas/pulgada.
La Fig. 33A es una vista plana, con un corte
parcial, de un ejemplo del electrodo externo en forma de malla que
es encajado alrededor del tubo de vidrio del miembro de electro
generador de iones de manera que se mantenga en contacto íntimo con
la superficie externa del mismo.
La Fig. 33B es una vista transversal que muestra
como el electrodo externo está encajado alrededor del tubo de
vidrio de manera que se mantiene en contacto íntimo con el
mismo.
La Fig. 34A es una vista plana, parcialmente
cortada, de otro ejemplo del electrodo externo en forma de malla
que está encajado alrededor del tubo de vidrio del miembro de
electrodo generador de iones de manera que se mantenga en contacto
íntimo con la superficie externa del mismo.
La Fig. 34B es una vista transversal que muestra
como el electrodo externo es encajado alrededor del tubo de vidrio
de manera que se mantenga en contacto íntimo con el mismo.
La Fig. 35 es una vista transversal que muestra
un ejemplo del dispositivo generador de iones de una octava
realización de la invención.
\newpage
La Fig. 36 es una vista en perspectiva en
explosión que muestra un ejemplo del purificador de aire, que
incorpora un dispositivo generador de iones, de una novena
realización de la invención.
La Fig. 37 es una vista en perspectiva del
cuerpo del purificador de aire.
La Fig. 38 es una vista transversal lateral del
purificador de aire.
Las Fig. 39 es una vista en perspectiva
posterior del purificador de aire.
La Fig. 40 es un diagrama conceptual que ilustra
el paso del flujo de aire deformado dentro del purificador de
aire.
La Fig. 41 es una vista agrandada de una porción
de la vía de paso y del miembro de electrodo generador de iones del
purificador de aire.
La Fig. 42A es una gráfica que muestra la
relación entre la concentración de ozono generada por el miembro de
electrodo generador de iones y la distancia desde la salida, según
se observa cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de 1.1
kV rms al miembro de electrodo generador de iones y el ventilador de
soplado se orienta hacia el purificador de aire.
La Fig. 42B es una gráfica que muestra la
relación entre la concentración del ozono generado por el miembro
de electrodo generador de iones y la distancia desde la salida,
según se observa cuando un voltaje de corriente alterna de 1.4 kV
rms se aplica al miembro de electrodo generador de iones y el
ventilador de soplado se orienta hacia el purificador de aire.
La Fig. 43 es una vista transversal que muestra
el delineamiento de una estructura del acondicionador de aire, que
incorpora un miembro de electrodo generador de iones, de una decima
realización de la invención.
La Fig. 44 es un diagrama de bloques que muestra
la configuración básica del controlador del acondicionador de aire,
que incorpora un dispositivo generador de iones, de una decima
primera realización de la invención.
La Fig. 45 es un diagrama de bloques que muestra
la configuración básica del controlador del acondicionador de aire,
que incorpora un dispositivo generador de iones, de una decima
segunda realización de la invención.
La Fig. 46 es un diagrama de bloques que muestra
la configuración básica del controlador del acondicionador de aire,
que incorpora un dispositivo de generación de iones, de una
decimo tercera realización de la invención.
La Fig. 47 es una vista en perspectiva en
explosión del dispositivo de generación de iones de una decima
cuarta realización de la invención.
La Fig. 48 es una vista en perspectiva del
miembro frontal de la unidad del dispositivo de generación de
iones.
La Fig. 49A es una vista transversal que muestra
como el miembro de electrodo de generación de iones está dispuesto
en la unidad del dispositivo generador de iones.
La Fig. 49B es una vista frontal expuesta que
muestra como está encajado el miembro de electrodo de generación de
iones.
La Fig. 50 es una vista en perspectiva del
miembro posterior a mano izquierda de la unidad del dispositivo
generador de iones.
La Fig. 51 es una vista en perspectiva del
miembro posterior a mano derecha de la unidad del dispositivo
generador de iones.
La Fig. 52 es una vista en perspectiva de la
unidad inferior de soplado de la unidad del dispositivo generador
de iones.
La Fig. 53 es una vista en perspectiva que
muestra un delineamiento de la estructura del acondicionador de
aire, que incorpora una unidad de dispositivo generador de iones, de
una decimoquinta realización de la invención.
La Fig. 54 es una vista en perspectiva frontal
del acondicionador de aire, con su panel frontal abierto.
La Fig. 55 es una vista frontal agrandada del
dispositivo de despliegue provisto en el cuerpo del acondicionador
de aire.
La Fig. 56 es una vista en perspectiva de la
unidad de control remoto del acondicionador de aire.
La Fig. 57 es una vista transversal lateral de
la unidad para interiores del acondicionador de aire.
La Fig. 58 es una vista transversal lateral de
la unidad para interiores tomada cuando el miembro de electrodo
generador de iones está localizado.
La Fig. 59 es una vista transversal lateral de
la unidad para interiores tomada sobre el lado izquierdo del mismo
cuando la unidad del dispositivo generador de iones está
localizada.
La Fig. 60 es una vista transversal lateral de
la unidad para interiores tomada desde el lado derecho del mismo
cuando la unidad del dispositivo generador de iones está
localizada.
La Fig. 61 es un diagrama que muestra un
delineamiento de la configuración global del acondicionador de
aire.
La Fig. 62 es una vista en perspectiva de la
unidad para interiores del acondicionador de aire, que incorpora
una unidad de dispositivo generador de iones, de una decimosexta
realización de la invención.
La Fig. 63 es una vista en perspectiva de la
unidad para interiores, con su panel frontal abierto.
La Fig. 64 es una vista frontal agrandada del
dispositivo de pantalla de cristal líquido del acondicionador de
aire.
La Fig. 65 es una vista agrandada de la unidad
de control remoto del acondicionador de aire.
La Fig. 66 es una vista transversal lateral de
la unidad para interiores del acondicionador de aire.
La Fig. 67 es un diagrama que muestra un
delineamiento de la configuración global del acondicionador de
aire.
La Fig. 68 es una vista transversal de la unidad
de dispositivo generador de iones incorporada en el acondicionador
de aire.
La Fig. 69A es una vista transversal de la
unidad de dispositivo generador de iones, con su primera salida
cerrada y su segunda salida abierta.
La Fig. 69B es una vista transversal de la
unidad del dispositivo generador de iones, con su primera salida
abierta y su segunda salida cerrada.
La Fig. 70 es un diagrama de bloque del
controlador del acondicionador de aire.
La Fig. 71 es una vista transversal de otro
ejemplo de la unidad del dispositivo generador de iones.
La Fig. 72 es una vista transversal de incluso
otro ejemplo de la unidad del dispositivo generador de iones.
La Fig. 73 es una vista en perspectiva de la
unidad para interiores de un acondicionador de aire provista de un
conector para conexión con la unidad del dispositivo generador de
iones, con su panel frontal abierto.
La Fig. 74 es un diagrama que muestra un
delineamiento de la configuración del dispositivo generador de iones
de una decimo séptima realización de la invención.
La Fig. 75 es una gráfica que muestra la
variación de la concentración de ozono observada usando el
dispositivo de generación de iones cuando, en una atmósfera en la
cual la concentración inicial de ozono era 0.001 ppm o menor, su
conmutador de potencia fue mantenido en la posición "encendido"
durante 6 minutos y luego movido a la posición "apagado".
La Fig. 76 es una vista transversal lateral que
muestra un delineamiento de la estructura del purificador de aire
de una decimooctava realización de la invención.
La Fig. 77 es una vista transversal lateral que
muestra un delineamiento de la estructura del acondicionador de
aire de una decimonovena realización de la invención.
La Fig. 78 es una vista transversal lateral que
muestra un delineamiento de la estructura del purificador de aire
de una vigésima realización de la invención.
La Fig. 79 es una gráfica que muestra las
concentraciones de iones negativos y positivos, medidos en un punto
de medición localizado a 20 cm de la superficie lateral del tubo de
vidrio cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de 1.1 a
1.4 kV rms, con una frecuencia de 15 kHz al electrodo interno, con
el electrodo externo en el potencial de tierra, en el miembro de
electrodo generador de iones del purificador de aire, en el cual el
tubo de vidrio era un tubo cilíndrico de vidrio Pyrex, que tenía un
diámetro interno de 12 mm, 1.0 mm de espesor y 150 mm de longitud,
el electrodo interno era una malla de alambre de 80 mm de longitud,
que tenía 48 mallas/pulgada, y producida por el tejido plano de
alambre de acero inoxidable 304, de 0.23 mm de sección, y el
electrodo externo era una malla metálica, de 80 mm de longitud, que
tenía de 9 a 100 mallas/pulgada, producida por tejido en plano de
alambre de acero inoxidable 304, de 0.15 a 0.22 mm de sección.
La Fig. 80 es una gráfica que muestra la
concentración de ozono, medida en un punto de medición localizado a
20 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio cuando se aplica
un voltaje de corriente alterna al miembro de electrodo generador
de iones del purificador de aire bajo las mismas condiciones.
La Fig. 81 es una vista transversal lateral que
muestra un delineamiento de la estructura del acondicionador de
aire de una vigésima primera realización de la invención.
La Fig. 82 es un diagrama que ilustra la
estructura de los iones negativos y positivos generados por la
operación de un dispositivo de generación de iones de realización
de la invención.
La Fig. 83 es un diagrama que ilustra como los
gérmenes, virus, moléculas odoríferas y otras partículas extrañas
generadas en el aire son descompuestas por la acción de los iones
positivos y negativos.
De aquí en adelante, las realizaciones de la
presente invención serán descritas con referencia a los dibujos. La
Fig. 1 es un diagrama que muestra un delineamiento de la estructura
del dispositivo generador de iones de una primera realización de la
invención. La Fig. 2 es una vista plana que muestra el miembro de
electrodo generador de iones utilizado en este dispositivo
generador de iones 1.
Como se muestra en la Fig. 1, el dispositivo 1
generador de iones de esta realización está compuesto de un miembro
de electrodo generador de iones 2 que tiene un primer electrodo 4 y
un segundo electrodo 5 dispuestos de tal manera que se enfrenta uno
al otro con una placa de vidrio 3, que actúa como dieléctrico,
dispuesta en medio de ellos, y una fuente de alto voltaje de
corriente alterna 6 conectada al primero y segundo electrodos 4 y 5
de manera tal que el primer electrodo 4 sirve como electrodo de
aplicación de voltaje y el segundo electrodo 5 sirve como un
electrodo de conexión a tierra.
Como se muestra en las Figs. 1 y 2, el miembro
de electrodo generador de iones 2 tiene un primer electrodo 4
puesto en contacto intimo con un lado de la placa de vidrio 3, la
cual está conformada como una placa plana, y el segundo electrodo 5
puesto en contacto íntimo con el otro lado de la placa de vidrio
3.
En el miembro de electrodo generador de iones 2
mostrado en la Fig. 2, una placa de vidrio 3 se utiliza como
dieléctrico. Sin embargo, cualquier otro material aislante
conformado en cualquier otra forma puede ser utilizado en lugar de
ella de acuerdo con la forma y estructura del aparato en el cual se
incorpora el dispositivo generador de iones 1.
Como placa de vidrio 3, por ejemplo, se utiliza
una placa plana hecha de vidrio Pyrex. Como primero y segundo
electrodos 4 y 5, por ejemplo, se utilizan mallas de alambre
producidas por tejido en plano de alambre de acero inoxidable 316 o
304.
Para una eficiencia mejorada de generación de
iones, el primero y segundo electrodos 4 y 5 son mantenidos en
contacto íntimo con la placa de vidrio 3. El primero y segundo
electrodos 4 y 5 pueden ser puestos fácilmente en contacto íntimo
con la placa de vidrio 3 por pegamento, por encaje por presión con
piezas de alambre alrededor de los mismos, por impresión en forma
de malla, o por cualquier otro proceso conocido.
Ahora, como el dispositivo generador de iones 1
estructurado como se describe anteriormente opera será descrito en
términos de ejemplos prácticos. Debe entenderse, sin embargo, que el
dispositivo generador de iones 1 de esta realización no está
limitado a ninguno de los ejemplos específicamente descritos más
abajo, sino que puede ser implementado con modificaciones hechas en
las condiciones de operación y otros factores según se
requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
Como placa de vidrio 3, se usa una placa plana
de vidrio Pyrex, de 55 mm x 55 mm y 1.0 mm de espesor. Como primero
y segundo electrodos 4 y 5, se usaron mallas de alambre, cada una de
33 mm x 33 mm y que tenían 48 mallas/pulgada, producidas por el
entretejido en plano de alambre de acero inoxidable 304, de 0.23 mm
de sección. Debe notarse que "mallas/pulgada" usado aquí como
una unidad que describe que tan fina son las mallas de una malla
denota el número de agujeros (mallas) encontrados a lo largo de una
longitud de una pulgada; esto es, cuanto mayor sea el número
mallas/pulgada de una malla, más fina es la malla.
Activando la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 6, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 3.0 kV rms
que tenía una frecuencia de 20 kHz al primer electrodo 4, estando el
segundo electrodo 5 con el potencial de tierra. Entonces,
utilizando un contador de iones generados en el aire, modelo
83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co., Ltd.,
Japón, se midieron las concentraciones de iones negativos y
positivos con una movilidad de 1 cm^{2} N \cdot seg. o
mayores en un punto de medición localizado a 10 cm del lado de la
placa de vidrio 3 sobre la cual estaba dispuesto el primer
electrodo 4. La medición mostró la presencia de aproximadamente
60.000 a 70.000 iones/cc de iones negativos y positivos. La
concentración de ozono fue de 0.01 a 0.06 ppm.
De esta forma, operando el dispositivo generador
de iones 1 con un voltaje de corriente alterna comparativamente
bajo de 3.0 kV rms, es posible generar una cantidad suficiente de
iones negativos y positivos en el aire.
\vskip1.000000\baselineskip
Como placa de vidrio 3, se utilizó una placa
plana de vidrio Pyrex, de 55 mm x 55 mm y 0.23 mm de espesor. Como
primero y segundo electrodos 4 y 5, se utilizaron mallas de alambre,
cada una de 33 mm x 33 mm que tenían 48 mallas/pulgada, producidas
por el entretejido en plano de alambre de acero inoxidable 304, de
0.23 mm de sección.
Activando la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 6, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 1.5 kV rms
que tenía una frecuencia de 30 kHz al segundo electrodo 5,
manteniendo el primer electrodo 4 como potencial de tierra.
Entonces, utilizando un contador de iones generados en el aire,
modelo 83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co.,
Ltd., Japón, las concentraciones de los iones positivos y negativos
con movilidad de 1 cm^{2} N\cdot seg., o mayores fueron medidas
en un punto de medición localizado a 10 cm del lado de la placa de
vidrio 3 sobre la cual estaba dispuesto el electrodo 4. La medición
mostró que la concentración de iones negativos era de 14.998
iones/cc, y que la concentración de iones positivos fue de 19.686
iones/cc. La concentración de ozono fue de 0.05 ppm.
De esta forma, operando el dispositivo de iones
1 con un voltaje de corriente alterna relativamente bajo de1.5 kV
rms aplicado, es posible generar una cantidad suficiente de iones
negativos y positivos en el aire. Además, la frecuencia de voltaje
aplicado es 30 kHz, esto es más allá del rango de la audición
humana, y por lo tanto el dispositivo generador de iones opera de
manera silenciosa, sin producir ruido por la descarga eléctrica que
toma lugar entre el primero y segundo electrodos 4 y 5.
A continuación, se describirá una segunda
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 3
es una vista transversal que muestra un delineamiento de la
estructura del purificador de aire 300 que incorpora un dispositivo
generador de iones 1 de una segunda realización de la invención.
En una porción posterior dentro del cuerpo 301
del purificador de aire 300, se provee un ventilador de soplado
302. En la cara lateral del cuerpo 301, se forma una entrada de aire
303 que consiste de un cierto número de agujeros o ranuras. En el
lado corriente abajo de la entrada 303, se disponen diversos filtros
304 para la remoción de polvo y desodorización. En la cara superior
del cuerpo 301, se forma una salida de aire 305 que consiste de un
cierto número de agujeros o ranuras. De esta manera, un paso de
flujo de aire que lleva desde la entrada 303 a los filtros 304 y
luego a la salida 305 se forma dentro del cuerpo 301.
Además, el dispositivo generador de iones (véase
Fig.1) de la primera realización descrita anteriormente está
dispuesto con su miembro de electrodo generador de iones 2 colocado
en el paso de flujo de aire, en la vecindad de la salida 305. Aquí,
la fuente de alto voltaje de corriente alterna 6 (véase Fig.1) puede
ser provista separadamente de una fuente de poder para orientar el
ventilador de soplado 302, o puede ser compartida también para este
propósito. En este último caso, un controlador (no mostrado) se
provee adicionalmente de manera que la orientación del ventilador
de soplado 302 y la operación del dispositivo generador de iones 1
puedan ser controlados independientemente. Esto permite que el
dispositivo generador de iones 1 sea encendido y apagado cuando se
requiera mientras que el purificador de aire 300 está operando, y
eso potencia la utilización del purificador de aire 300.
Cuando este purificador de aire 300,
estructurado como se describe más arriba, inicia su operación, el
ventilador de soplado 302 inicia una rotación. Como resultado, el
aire aspirado a través de la entrada 302 hacia el paso de flujo de
aire pasa a través de los filtros 304, los cuales remueven el polvo
y los olores del aire, y luego es impulsado hacia la salida 305.
Entre tanto, el dispositivo generador de iones 1 es mantenido
encendido, los iones negativos y positivos son generados en el
espacio alrededor del miembro de electrodo generador de iones 2 son
impulsados hacia afuera junto con el aire limpio. De esta manera, es
posible matar los gérmenes surgidos en el aire mediante la acción
de iones negativos y positivos.
Ahora, se describirá brevemente como los
gérmenes son exterminados y removidos por la acción de iones
negativos y positivos. A medida que el dispositivo generador de
iones 1 opera, ocurre una descarga de plasma entre el primero y
segundo electrodos 4 y 5 que están dispuestos de manera que se
enfrenten uno al otro con la placa de vidrio 3 dispuesta en medio
de ellos. Está descarga de plasma ioniza las moléculas de vapor de
agua contenidas en el aire en iones negativos y positivos.
Aquí, como se muestra en la Fig. 82, a medida
que los iones positivos, los iones hidratados de hidrógeno
H^{+}
(H_{2}O)_{m} son generados, y, a medida que los iones negativos, iones de oxigeno hidratados O_{2} - (H_{2}O)_{n} son generados. Aquí m y n representan números naturales.
(H_{2}O)_{m} son generados, y, a medida que los iones negativos, iones de oxigeno hidratados O_{2} - (H_{2}O)_{n} son generados. Aquí m y n representan números naturales.
Cuando estos iones se unen a la superficie de
los gérmenes generados en el aire, inmediatamente producen radicales
hidroxilo (OH\cdot) como una especie activa, la cual extrae
hidrógeno de las células de los gérmenes y por lo tanto los mata.
Esta reacción química es una reacción de oxidación, y el radical
hidroxilo (OH\cdot) alcanza no solamente la esterilización sino
también la desodorización oxidando diversas moléculas surgidas en
el aire que causan olores.
\newpage
Ahora, se describirá en términos de un ejemplo
práctico la eficiencia de purificador de aire 300 de está
realización para exterminar gérmenes surgidos en el aire. Debe
entenderse, sin embargo, que el purificador de aire 300 de esta
realización no está limitado al ejemplo descrito específicamente más
abajo, sino que puede ser implementado con modificaciones hechas en
condiciones de operación y en otros factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
El purificador de aire 300 que incorpora el
dispositivo generador de iones 1 utilizado en el ejemplo 1 descrito
anteriormente fue instalado en un espacio de prueba de 2.0 m de
longitud, 2.5 m de anchura, y 2.7 m de altura. Luego, se asperjaron
en el espacio de prueba bacterias y hongos comunes que habían sido
cultivados en un medio de cultivo con anterioridad.
Simultáneamente, el dispositivo de generación de iones fue colocado
en operación bajo las mismas condiciones que en el ejemplo 1
descrito anteriormente, y el ventilador de soplado 302 fue
encendido, de manera que el purificador de aire 300 inició su
operación.
Entonces, en intervalos de tiempos
predeterminados, utilizando un muestreador de aire modelo RCS
manufacturado por Biotest AG Alemania, el aire dentro del espacio
de prueba fue extraído a una velocidad de 40 L/min y muestreado
durante 4 minutos para medir el número de gérmenes presentes en el
aire. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
En 3 horas después de que el purificador de aire
300 inició su operación, de las bacterias y hongos comunes que
habían estado presentes originalmente en el espacio de prueba, se
habían eliminado, respectivamente, el 72% y el 75%. Esto demuestra
que el purificador de aire 300 de esta realización, que incorpora el
dispositivo generador de iones, es capaz de matar
satisfactoriamente la mayor parte de los gérmenes presentes en el
aire mediante la acción de los iones negativos y positivos que
expulsa.
A continuación, se describirá una tercera
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 4
es una vista transversal que muestra un delineamiento de la
estructura del acondicionador de aire 400, que incorpora un
dispositivo generador de iones 1, de una tercera realización de la
invención.
En una porción posterior dentro del cuerpo 401
del acondicionador de aire 400, se proporciona un ventilador de
soplado 402. En las caras frontal y superior del cuerpo 401, se
conforma una entrada de aire 403 que consiste de un cierto número
de agujeros o hendiduras. En el lado corriente abajo de la entrada
400, se proporcionan diversos filtros 404 para retención de polvo y
desodorización. En el lado corriente abajo de los filtros 404, se
provee un intercambiador de calor 406. Por debajo de la entrada 403
del cuerpo 401 se conforma una salida de aire 405 que está provista
con una persiana para ajustar la dirección del aire que es soplado
hacia afuera. De esta manera, un paso de flujo de aire que lleva
desde la entrada 403 a los filtros 404 y luego al intercambiador de
calor 406 y luego a la salida 405 se forma dentro del cuerpo
401.
Además, el dispositivo generador de iones (véase
Fig.1) de la primera realización descrita más arriba está dispuesto
con su miembro de electrodo generador de iones 2 colocado en el paso
de flujo de aire, en la vecindad de la salida 405. Aquí, la fuente
de alto voltaje de corriente alterna 6 (véase Fig. 1), puede ser
provista separadamente a partir de una fuente de poder para
orientar el ventilador de soplado 402, o puede ser compartida
también para este propósito. En este último caso, se provee un
controlador adicionalmente (no mostrado) de manera que la
orientación del ventilador de soplado 402 y de un compresor (no
mostrado) la operación del dispositivo generador de iones 1 puedan
ser controladas independientemente. Esto permite que el dispositivo
de generación de iones 1 sea encendido y apagado según se
requiera
mientras que el acondicionador de aire 400 sigue operando, y potencia así la utilización del acondicionador
mientras que el acondicionador de aire 400 sigue operando, y potencia así la utilización del acondicionador
\hbox{de aire 400.}
Cuando este acondicionador de aire 400,
estructurado como se describió más arriba, inicia su operación, el
ventilador de soplado 402 inicia su rotación. Como resultado, el
aire aspirado a través de la entrada 402 hacia el paso de flujo de
aire pasa a través de los filtros 404, los cuales eliminan el polvo
y los olores del aire, y luego pasa a través del intercambiador de
calor 406, el cual intercambia calor entre el aire y un medio de
enfriamiento, y luego es soplado hacia afuera a través de la salida
405. Entre tanto, si el dispositivo de generación de iones 1 está
encendido, se generan los iones negativos y positivos en el espacio
alrededor del miembro de electrodo generador de iones 2 que son
soplados hacia afuera con el aire limpio. De esta manera, es
posible matar los gérmenes presentes en el aire mediante la acción
de iones negativos y positivos.
Ahora se describirá en términos de un ejemplo
práctico la eficiencia con la cual el acondicionador de aire 400 de
esta realización mata los gérmenes presentes en el aire. Debe
entenderse, sin embargo, que el acondicionador de aire 400 de esta
realización no está limitado al ejemplo específicamente descrito más
abajo, sino que puede ser implementado con modificaciones hechas en
conexiones de operación y otros factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
El acondicionador de aire 400 que incorpora el
dispositivo generador de iones 1 utilizado en el ejemplo 1 descrito
más arriba fue instalado en un espacio de prueba de 2.0 m de
longitud, 2.5 m de anchura, y 2.7 m de altura. Luego, fueron
asperjados en el espacio de prueba bacterias y hongos comunes que
habían sido cultivadas en un medio de cultivo con anterioridad.
Simultáneamente, el dispositivo de generación de iones 1 fue puesto
en operación bajo las mismas condiciones del ejemplo 1 descrito más
arriba, y el ventilador de soplado 402 fue encendido de manera que
el acondicionador de aire 400 inició su operación.
Entonces, en intervalos predeterminados,
utilizando un muestreador de aire, modelo RCS manufacturado por
Biotest AG, Alemania, el aire dentro del espacio de prueba fue
extraído a una velocidad de 40 L/min y muestreado durante 4 minutos
para medir el número de gérmenes contenidos en el aire. Los
resultados se muestran en la Tabla 2
Tres horas después de que el acondicionador de
aire 400 había iniciado su operación, se habían eliminado, el 75% y
el 78%, respectivamente, de las bacterias y hongos comunes que
habían estado originalmente presentes en el espacio de prueba. Esto
demuestra que el acondicionador de aire 400 de esta realización, que
incorpora el dispositivo de generación de iones 1, es capaz de
matar satisfactoriamente la mayor parte de los gérmenes presentes
en el aire mediante la acción de los iones negativos y positivos que
envía hacia afuera.
A continuación, se describirá una cuarta
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 5
es una vista transversal que muestra un delineamiento de la
estructura del dispositivo generador de iones 101 de una cuarta
realización de la invención.
Como se muestra en la Fig. 5, el dispositivo
generador de iones 101 de esta realización está compuesto de un
miembro de electrodo generador de iones 102 que tiene un primer
electrodo 104 y un segundo electrodo 105 dispuestos de manera que
se enfrenten uno al otro, y una fuente de alto voltaje de corriente
alterna 106 conectada al primero y segundo electrodos 104 y 105 de
manera tal que el primer electrodo 104 sirve como un electrodo de
aplicación de voltaje y el segundo electrodo 105 sirve como un
electrodo de conexión a tierra.
Como se muestra en la Fig. 5, el miembro de
electrodo generador de iones 102 tiene el primer electrodo 104
embebido en una placa de vidrio en forma de placa plana 103, que
actúa como un dieléctrico, y tiene el segundo electrodo 105
mantenido en contacto íntimo con un lado de la placa de vidrio
103.
En el miembro de electrodo generador de iones
102 mostrado en la Fig. 5, se utiliza una placa de vidrio 103 como
dieléctrico; sin embargo, puede utilizarse en lugar de ello
cualquier otro material aislante conformado en cualquier otra forma
de acuerdo con la forma y estructura del aparato en la cual el
dispositivo generador de iones 101 esté incorporado.
A manera de placa de vidrio 103, se utiliza, por
ejemplo, una placa plana hecha de vidrio Pyrex. Como primero y
segundo electrodos 104 y 105, se usan, por ejemplo, mallas de
alambre producidas por entretejido en plano de alambre de acero
inoxidables 316 o 304.
El primer electrodo 104 puede ser embebido en la
placa de vidrio 103 mediante un proceso conocido. Por ejemplo,
puede alcanzarse fácilmente sumergiendo y posicionando el primer
electrodo 104 en vidrio fundido vertido sobre un molde de fundición
para moldear el vidrio en forma de una placa plana de tamaño
predeterminado, y luego enfriándolo y por lo tanto solidificando el
vidrio.
Para una eficiencia potenciada en la generación
de iones, el segundo electrodo 105 se mantiene en contacto íntimo
con la placa de vidrio 103. El segundo electrodo 105 puede ser
puesto fácilmente en contacto íntimo con la placa de vidrio 103 por
adhesión, por encaje por presión con piezas de alambre alrededor del
mismo, por impresión, o por cualquier otro proceso conocido.
Ahora se describirá en términos de un ejemplo
práctico como el dispositivo de generación de iones 101 estructurado
como se describe más arriba opera. Debe entenderse, sin embargo,
que el dispositivo de generación de iones 101 de esta realización
no está limitado al ejemplo específicamente descrito más abajo, sino
que puede ser implementado con modificaciones hechas en las
condiciones de operación y otros factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
Como placa de vidrio 103, se usó una placa plana
de vidrio Pyrex, de 35 mm x 35 mm y 3.0 mm de espesor. Como primero
y segundo electrodos 104 y 105, se usaron mallas de alambre, cada
una de 33 mm x 33 mm que tenían 48 mallas/pulgada, producidas por
el entretejido en plano de alambre de acero inoxidable 304, de 0.23
mm de sección. Entre el primero y segundo electrodos 104 y 105
dispuestos de manera que se enfrentarán uno a otro, se dejo un
espacio (indicado por "d" en la Fig.5) de 1.0 mm.
Activando la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 106, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 3.0 kV
rms que tenía una frecuencia de 20 kHz al primer electrodo 104,
teniendo el segundo electrodo 105 como potencial de tierra.
Entonces, utilizando un contador de iones presentes en el aire,
modelo 83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co.,
ltd., Japón, se midieron las concentraciones de iones negativos y
positivos con movilidad de 1 cm^{2} N\cdot seg o mayores en un
punto de medición localizado a 10 cm del lado de la placa de vidrio
103 sobre la cual estaba dispuesto el electrodo 104. La medición
mostró la presencia de aproximadamente de 50.000 iones/cc de iones
negativos y positivos. La concentración de ozono fue de 0.05
ppm.
De esta manera, operando el dispositivo de
generación de iones 101 con un voltaje de corriente alterna
comparativamente bajo de 3.0 kV rms aplicado, es posible generar
una cantidad suficiente de iones negativos y positivos en el aire.
En el dispositivo de generación de iones 101 de está realización, el
primer electrodo 104 esta embebido en la placa de vidrio 103, esto
es, el primer electrodo 104 no está expuesto al aire. Esto evita que
el polvo y otras partículas extrañas se depositen sobre él y por lo
tanto contaminen ese primer electrodo 104, y así se ahorra en gran
manera los problemas relacionados con el mantenimiento tales como la
limpieza.
A continuación, se describirá una quinta
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 6
es una vista transversal que muestra un delineamiento de la
estructura del purificador de aire 300, que incorpora un
dispositivo generador de iones 101, de una quinta realización de la
invención.
En una porción posterior dentro del cuerpo 301
del purificador de aire 300, se provee un ventilador de soplado
302. En la cara lateral del cuerpo 301, se conforma una entrada de
aire 303 que consiste de un cierto número de agujeros o hendiduras.
En el lado corriente abajo de la entrada 303, se proveen diversos
filtros 304 para remoción de polvo y desodorización. En la cara
superior del cuerpo 301, se conforma una salida de aire 305 que
consiste de un cierto número de agujeros o hendiduras. De esta
manera, se forma un paso de flujo de aire que lleva desde la
entrada 303 a los filtros 304 y luego a la salida 305 dentro del
cuerpo 301.
Adicionalmente, el dispositivo generador de
iones 101 (véase Fig.5) de la cuarta realización descrita
anteriormente está dispuesto con su miembro de electrodo generador
de iones 102 colocado en el paso de flujo de aire, en la vecindad
de la salida 305. Aquí la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 106 (véase Fig.5) puede ser provista separadamente de una
fuente de poder para impulsar el ventilador de soplado 302, o puede
ser compartida para este propósito también. En este último caso, se
proporciona adicionalmente un controlador (no mostrado) de manera
que el impulso del ventilador de soplado 302 y la operación del
dispositivo generador de iones 101 pueden ser controlados
independientemente. Esto permite que el dispositivo generador de
iones 101 sea encendido y apagado según se requiera mientras que el
purificador de aire 300 está en operación, y así potencia el uso
del purificador de aire 300.
Cuando este purificador de aire 300,
estructurado como se describió anteriormente, inicia su operación,
el ventilador de soplado 302 inicia la rotación. Como resultado, el
aire aspirado a través de la entrada 303 hacia el paso del flujo de
aire pasa a través de los filtros 304, a los cuales eliminan polvo y
olores del aire, y luego es impulsado hacia afuera a través de la
salida 305. Entre tanto, si el dispositivo generador de iones 101
se mantiene encendido, los iones negativos y positivos generados en
el espacio alrededor del miembro de electrodo generador de iones
102 son impulsados juntos hacia afuera con el aire limpio. De esta
manera, es posible eliminar los gérmenes presentes en el aire
mediante la acción de los iones negativos y positivos.
Ahora, se describirá la eficiencia del
purificador de aire 300 de esta realización para eliminar los
gérmenes presentes en el aire en términos de un ejemplo práctico.
Debe entenderse, sin embargo, que el purificador de aire 300 de
esta realización no está limitado al ejemplo específicamente
descrito más abajo, sino que puede ser implementado con
modificaciones hechas en las condiciones de operación y otros
factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
El purificador de aire 300 que incorpora el
dispositivo generador de iones 101 usado en el ejemplo 5 descrito
más arriba fue instalado en un espacio de prueba de 2.0 m de
longitud, 2.5 m de anchura, y 2.7 m de altura. Luego, se asperjaron
en el espacio de prueba bacterias y hongos comunes que habían sido
cultivados sobre un medio de cultivo de antemano. Simultáneamente,
el dispositivo generador de iones 101 fue puesto en operación bajo
las mismas condiciones que en el ejemplo 5 descrito anteriormente, y
se encendió el ventilador de soplado 302 de manera que el
purificador de aire 300 inició su operación.
Luego, con intervalos de un tiempo
predeterminados, utilizando un muestreador de aire, modelo RCS
manufacturado por Biotest AG, Alemania, el aire dentro del espacio
de prueba fue extraído a una velocidad de 40 L/min y muestreado
durante 4 minutos para medir el número de gérmenes contenidos en el
aire. Los resultados se muestran en la Tabla 3.
En tres horas después de que el purificador de
aire 300 había iniciado su operación, el 71% y 76%, respectivamente,
de las bacterias y hongos comunes que habían estado originalmente
presentes en el espacio de prueba, había sido eliminado. Esto
prueba que el purificador de aire 300 de esta realización, que
incorpora el dispositivo generador de iones 101, es capaz de matar
satisfactoriamente la mayor parte de los gérmenes presentes en el
aire por la acción de los iones negativos y positivos que el
genera.
A continuación, se describirá una sexta
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 7
es una vista transversal que muestra un delineamiento de la
estructura del acondicionador de aire 400, que incorpora un
dispositivo generador de iones 101, de una sexta realización de la
invención.
En una porción posterior dentro del cuerpo 401
del acondicionador de aire, se provee un ventilador de soplado 402.
En las caras frontal y superior del cuerpo 401, se conforma una
entrada de aire 403 que consiste de un cierto número de agujeros o
ranuras. En el lado corriente abajo de la entrada 403, se
proporcionan diversos filtros 404 para eliminación de polvo y
desodorización. En el lado corriente abajo de los filtros 404, se
provee un intercambiador de calor 406. Por debajo de la entrada 403
del cuerpo 401, se conforma una salida de aire 405 que está
provista de una persiana para ajustar la dirección del aire que está
siendo expulsado. De esta manera, un paso de flujo de aire que
lleva desde la entrada 403 a los filtros 404 luego al intercambiador
de calor 406 y luego a la salida 405 se conforma dentro del cuerpo
401.
Adicionalmente, el dispositivo generador de
iones 101 (véase Fig.5) de la cuarta realización descrita
anteriormente está dispuesto con su miembro de electrodo generador
de iones 102 colocado en el paso de flujo de aire, en la vecindad
de la salida 405. Aquí, la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 106 (véase Fig.5) puede ser provista separadamente a partir
de una fuente de poder para impulsar el ventilador de soplado 402, o
puede ser compartida para este propósito también. En este último
caso, se proporciona adicionalmente un controlador (no mostrado) de
manera que el impulso del ventilador de soplado 402 y un compresor
(no mostrado) y la operación del dispositivo generador de iones 101
puedan ser controlados independientemente. Esto permite que el
dispositivo generador de iones 101 sea encendido y apagado según se
requiera mientras que el acondicionador de aire 400 está en
operación, y así promueve el uso del acondicionador de aire 400.
Cuando este acondicionador de aire 400,
estructurado como se ha descrito más arriba, inicia su operación,
el ventilador de soplado 402 inicia su rotación. Como resultado, el
aire aspirado a través de la entrada 403 hacia el paso de flujo de
aire pasa a través de los filtros 404, los cuales eliminan polvo y
olores del aire, luego pasa a través del intercambiador de calor
406, el cual intercambia calor entre el aire y un medio de
enfriamiento, y luego es expulsado hacia afuera a través de la
salida 405. Mientras tanto, si el dispositivo generador de iones
101 se mantiene encendido, los iones negativos y positivos generados
en el espacio alrededor del miembro de electrodo generador de iones
102 son expulsados junto con el aire limpio. De esta manera, es
posible matar los gérmenes presentes en el aire mediante la acción
de iones negativos y positivos.
Ahora, se describirá en términos de un ejemplo
práctico la eficiencia del acondicionador de aire 400 de está
realización para eliminar gérmenes presentes en el aire. Debe
entenderse, sin embargo, que el acondicionador de aire 400 de esta
realización no está limitado al ejemplo específicamente descrito más
abajo, sino que puede ser implementado con modificaciones hechas en
las condiciones de operación y otros factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
El acondicionador de aire 400 que incorpora el
dispositivo generador de iones 101 utilizado en el ejemplo 5
descrito anteriormente fue instalado en un espacio de prueba de 2.0
m de longitud, 2.5 m de anchura y 2.7 m de altura. Luego fueron
asperjados en el espacio de prueba bacterias y hongos comunes que
habían sido cultivados en un medio de cultivo de antemano.
Simultáneamente, el dispositivo generador de iones 101 fue puesto en
operación bajo las mismas condiciones que en el ejemplo 5 descrito
anteriormente, y se encendió el ventilador de soplado 402, de
manera que el acondicionador de aire 400 iniciara su operación.
Entonces, con intervalos de tiempo
predeterminados, utilizando un muestreador de aire modelo RSC
manufacturado por Biotest AG, Alemania, se extrajo el aire dentro
del espacio de prueba a una velocidad de 40 L/min y se muestreo
durante 4 minutos para medir el número de gérmenes contenidos en el
aire. Los resultados se muestran en la Tabla 4.
Durante tres horas después de que el
acondicionador de aire 400 inició su operación el 74% y el 78%,
respectivamente, de las bacterias y hongos comunes que habían
estado presentes originalmente en el espacio de prueba, habían sido
eliminados. Esto prueba que el acondicionador de aire 400 de esta
realización, que incorpora el dispositivo generador de iones 101,
es capaz de eliminar satisfactoriamente la mayor parte de los
gérmenes presentes en el aire mediante la acción de los iones
negativos y positivos que expulsa.
En todas las realizaciones descritas hasta
ahora, el dieléctrico utilizado en el miembro de electrodo generador
de iones del dispositivo generador de iones está conformado como
una placa plana. Sin embargo, cuando el dispositivo generador de
iones está montado en un aparato acondicionador de aire, como es
usualmente el caso, es esencial que el dieléctrico tenga un área
superficial suficiente y simultáneamente que el miembro de electrodo
generador de iones ocupe tan poco espacio como sea posible. En el
proceso de encontrar una manera de lograr un balance óptimo entre
estos requerimientos que entran en conflicto, los inventores de la
presente invención concibieron la idea de hacer que el dieléctrico
fuera cilíndrico, lo cual se refleja en las siguientes
realizaciones.
Ahora, se describirá una séptima realización de
la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 8 es un diagrama
que muestra un delineamiento de la estructura del dispositivo
generador de iones 201 de una séptima realización de la invención.
La Fig. 9 es una vista transversal del miembro de electrodo
generador de iones 202 usado en este dispositivo generador de iones
201.
Como se muestra en la Fig. 8, el dispositivo
generador de iones 201 de esta realización está compuesto de un
miembro de electrodo generador de iones 202 que tiene un electrodo
interno 204 y un electrodo interno 205 dispuestos de manera que se
enfrente uno a otro con un tubo de vidrio cilíndrico 203 actuando
como dieléctrico, dispuesto en medio de ellos, y una fuente de alto
voltaje de corriente alterna 206 conectada a los electrodos interno
y externo 204 y 205 de manera tal que el electrodo interno 204 sirve
como un electrodo de aplicación de voltaje y el electrodo externo
205 sirve como un electrodo de conexión a tierra. Aquí, el electrodo
externo 205 se usa como un electrodo de tierra para prevenir que el
usuario reciba un choque eléctrico cuando él o ella tocan
accidentalmente el miembro de electrodo generador de iones 202.
Como se muestra en la Fig.9, el miembro de
electrodo generador de iones 202 tiene un electrodo interno 204
mantenido en contacto íntimo con la superficie interna del tubo de
vidrio cilíndrico 203, tiene el electrodo externo 205 mantenido en
contacto íntimo con la superficie externa del tubo de vidrio 203, y
tiene un par de miembros de detención 7 y 8 dispuestos en ambos
extremos del tubo de vidrio 203.
En el miembro de electrodo generador de iones
202 mostrado en la Fig. 9, se utiliza una placa de vidrio 203 como
dieléctrico; sin embargo, puede usarse cualquier otro material
aislante formado en cualquier otra conformación en lugar de ello,
de acuerdo con la forma y estructura del aparato en el cual el
dispositivo generador de iones 201 está incorporado.
Como tubo de vidrio 203, por ejemplo, se utiliza
un tubo cilíndrico hecho en vidrio Pyrex. Como electrodos interno y
externo 204 y 205, por ejemplo, se usan mallas de alambre producidas
entretejiendo en plano alambre de acero inoxidable 316 o 304.
Para mejorar la eficiencia de generación de
iones, los electrodos internos 204 y 205 se mantienen en contacto
íntimo con el tubo de vidrio 203. Los electrodos interno y externo
204 y 205 pueden ser puestos fácilmente en contacto íntimo con el
tubo de vidrio 203 mediante un proceso conocido.
El electrodo externo 205 es puesto en contacto
íntimo con el tubo de vidrio 203, por ejemplo, de la siguiente
manera. Como se muestra en la Fig. 10, una malla de alambre tejida
en plano es enrollada en una forma cilíndrica de tal manera que,
cuando el cilindro es conformado, las piezas de alambre que lo
forman conforman un ángulo de 45º con respecto al eje del cilindro.
Entonces, los bordes laterales opuestos de la malla de alambre son
soldados entre sí con una superposición. De esta manera, se produce
el electrodo externo 205. Aquí, el electrodo externo 205 es formado
de manera tal que tenga un diámetro interno menor que el diámetro
externo del tubo de vidrio 203.
Por lo tanto, se aplica fuerza en ambos extremos
del electrodo externo 205 a lo largo de su eje (esto es en la
figura, desde arriba y desde abajo) de manera que se comprima
axialmente. Esto hace que el electrodo externo 205 se expanda
radialmente, y, con el electrodo 205 en este estado, el tubo de
vidrio 203 es insertado en el. Cuando la fuerza cesa de ser
aplicada, el electrodo externo 205, que tiende a restaurar su estado
original, se expande axialmente, y así se contrae radialmente. Como
resultado, el electrodo externo 205 es puesto en contacto íntimo
con el tubo de vidrio 203.
Otra forma de poner el electrodo externo 205 en
contacto intimo con el tubo de vidrio 203 es como sigue. Como se
muestra en la Fig. 11, parte del electrodo externo cilíndrico 205
está conformada en una pestaña 205a que tiene una sección
transversal en forma de V invertida, se extiende a lo largo del eje
del electrodo externo 205, y sobresale radialmente hacia afuera.
Adicionalmente, el electrodo externo 205 está conformado de manera
que tenga un diámetro interno menor que el diámetro externo del tubo
de vidrio 203. A medida que el tubo de vidrio 203 es encajado a
presión dentro de su electrodo externo 205, el ángulo formado por
las dos caras de la pestaña 205a conformada en V insertada se hace
mayor, y por lo tanto hace que el diámetro interno del electrodo
externo 205 sea mayor. Esto permite que el tubo de vidrio 203 se
inserte en el electrodo externo 205. Después de que el tubo de
vidrio 203 es insertado en el electrodo externo 205, la pestaña en
forma de V invertida 205a tiende a restaurar su estado original, y
por lo tanto pone el electrodo externo 205 en contacto íntimo con
el tubo de vidrio 203.
Por otro lado el electrodo interno 204 es puesto
en contacto íntimo con el tubo de vidrio 203, por ejemplo, de la
siguiente manera. Como se muestra en la Fig.12, una malla de alambre
tejida en plano es enrollada en una conformación cilíndrica para
producir el electrodo interno 204. Aquí, el electrodo interno 204 es
conformado de tal manera que tenga un diámetro externo mayor que el
diámetro interno del tubo de vidrio 203 y tenga bordes laterales
opuestos que quedan libres, esto es, sin ser soldadas entre sí.
Entonces, se aplica una fuerza en un borde lateral del electrodo
interno 204 en una dirección axial como si se fuese a enrollar el
cilindro adicionalmente, de manera que el diámetro interno del
electrodo interno 204, el cual de otra manera sería mayor que el
diámetro interno (D) del tubo de vidrio 203, se haga temporalmente
más pequeño (D-\alpha') que él. Con el electrodo
interno 204 en este estado, se inserta en el tubo de vidrio 203.
Después de la inserción, cuando la fuerza deja de ser aplicada, el
electrodo interno 204 tiende a restaurar su estado original, y por
lo tanto se pone en contacto íntimo con la superficie interior del
tubo de vidrio 203.
Otra forma de poner el electrodo interno 204 en
contacto íntimo con el tubo de vidrio 203 es como sigue. Como se
muestra en la Fig. 13, una malla de alambre tejida en plano es
enrollada en una forma cilíndrica para producir el electrodo
interno 204. Aquí, el electrodo interno 204 es conformado de manera
que tenga un diámetro externo mayor que el diámetro interno del
tubo de vidrio 203 y tenga bordes opuestos laterales que queden
libres, es decir, sin soldarse entre sí. Entonces, un borde lateral
del electrodo interno 204 es empujado a lo largo del eje del mismo
de tal manera que el electrodo interno 204 es expandido axialmente a
medida que es entorchado. Esto hace que el diámetro externo del
electrodo interno 204 sea más pequeño, y por lo tanto permite que
sea insertado en el tubo de vidrio 203. Después de la inserción,
cuando la fuerza de impulsión deja de ser aplicada, el electrodo
interno 204 tiende a restaurar su estado original, y es por lo
tanto, con su diámetro interno incrementado, puesto en contacto
íntimo con el tubo de vidrio
203.
203.
En la Fig. 9 cada uno de los miembros de
detención 7 y 8 tienen forma de disco, y tienen una proyección
periférica 7b u 8b conformada en una porción periférica de una
superficie del extremo de los mismos, por un surco periférico 7c u
8 c conformado a lo largo de la proyección periférica 7b u 8b, en
una porción media de los mismos, de manera que permita que un
extremo del tubo de vidrio 203 encaje en el. Además, cada uno de los
miembros de detención 7 y 8 tiene un surco lateral 7d u 8d
conformado en la superficie lateral del mismo de manera que
permitan que el miembro de electrodo generador de iones 202 como un
todo sea mantenido en su posición. En el centro del miembro de
detención 7 se conforma un agujero 7a que tiene una película delgada
formada en el mismo. Esta película delgada es procesada de tal
manera que se pueda romper fácilmente cuando un cable 9 conectado
al electrodo interno 202 es depositado a través del mismo.
La profundidad preferida de los surcos
periféricos 7c y 8c formados en los miembros de detención 7 y 8 es
tal que, en tanto los extremos del tubo de vidrio 203 son mantenidos
en contacto con las partes inferiores de los surcos periféricos 7c
y 8c, los electrodos interno y externo 204 y 205 no se mueven uno
con respecto a otro. Si los electrodos interno y externo 204 y 205
se mueven uno con respecto al otro, ocurre una pérdida de
capacitancia que surge cuando se aplica un voltaje entre ellos. La
Tabla 5 muestra la relación, tal como se observa realmente, entre
el cambio en las posiciones de los electrodos con respecto uno a
otro y la pérdida de capacitancia. Aquí, como se muestra en la Fig.
14, solo el movimiento, o desplazamiento, de los electrodos uno con
respecto a otro a lo largo del eje del tubo de vidrio 203 son
considerados.
Como lo muestra la Tabla 5, en tanto los
electrodos interno y externo 204 y 205 permanezcan en posición, la
capacitancia fue 38.8 pF; cuando los electrodos 204 y 205 se
desplazaron 5 mm uno con respecto al otro, la capacitancia fue 36.2
pF, marcando una pérdida de 6.7% con respecto a la capacitancia sin
desplazamiento. En el miembro de electrodo generador de iones 202
de esta realización, la colocación de los miembros de detención 7 y
8 en ambos extremos del tubo de vidrio 207 ayuda a reducir el
desplazamiento máximo entre los electrodos 204 y 205 a
aproximadamente 2 mm. Esto ayuda a minimizar la perdida de
capacitancia.
La anchura preferida de los surcos periféricos
7c y 8c formada en los miembros de detención 7 y 8 es ligeramente
más pequeña que el espesor del tubo de vidrio 203. Esto permite que
los miembros de detención 7 y 8 encajen apretadamente con el tubo
de vidrio 203.
Los miembros de detención 7 y 8 pueden ser
hechos de cualquier material, preferiblemente un material elástico
tal como goma de manera que los miembros de detención 7 y 8 puedan
ser encajados fácilmente en los extremos del tubo de vidrio 203 y
que el tubo de vidrio 203 pueda fácilmente ser detenido de manera
hermética. Un ejemplo preferido particularmente de un material
elástico tal es goma de etileno-propileno (EPDM),
porque es resistente al ozono generado por el miembro de electrodo
generador de iones 202.
Como cables 9 y 10 conectados a los electrodos
interno y externo 204 y 205 puede usarse cualquier tipo conocido de
cable. Un ejemplo preferible de tales cables es un cable de acero
inoxidable recubierto por una resina de fluoruro de polietileno,
porque es excelente en la resistencia al ozono.
El miembro de electrodo generador de iones 202
mostrado en la Fig. 9 está ensamblado, por ejemplo en la siguiente
manera. Primero, el electrodo interno 204 que tiene el cable 9
soldado al mismo de antemano es insertado en el tubo de vidrio 203.
Entonces, mientras que el cable 9 está siendo insertado, desde el
extremo libre del mismo en el agujero 7a del miembro de detención
7, el miembro de detención 7 es dispuesto en un extremo del tubo de
vidrio 203. A continuación, el electrodo externo 205 que tiene el
cable 10 soldado así mismo de antemano es dispuesto alrededor del
tubo de vidrio 203, y luego el miembro de detención 8 es colocado en
el otro extremo del tubo de vidrio 203.
Entonces, se conecta una fuente de alto voltaje
de corriente alterna 206 por medio del cable 9 al electrodo interno
204, sirviendo como electrodo de aplicación de voltaje, y por medio
del cable 10 al electrodo externo 205, sirviendo como electrodo de
conexión a tierra. De esta manera, el dispositivo de generación de
iones 201 mostrado en la Fig. 8 es ensamblado. Ahora, activando la
fuente de alto voltaje de corriente alterna 206, es posible aplicar
un voltaje de corriente alterna al electrodo interno 204, con el
electrodo externo 205 como potencial de tierra.
Ahora, se describirá en términos de ejemplos
prácticos cómo opera el dispositivo generador de iones 201
estructurado como se describió. Se entenderá, sin embargo, que el
dispositivo generador de iones 201 de esta realización no está
limitado a ninguno de los ejemplos específicamente descritos más
abajo, sino que puede ser implementado con modificaciones hechas en
las condiciones de operación y otros factores según se requiera.
Primero, para estudiar la relación entre el
voltaje aplicado, tal como se expresa en un valor rms, y la cantidad
de iones generados, se condujo el siguiente experimento.
Como tubo de vidrio 203, se usó un tubo
cilíndrico de vidrio Pyrex, que tenía un diámetro externo de 10 mm,
un espesor de 1.3 mm y una longitud de 150 mm. Como electrodo
interno 204, se uso una lámina de acero inoxidable 304, de 0.08 mm
de espesor y 80 mm de longitud, y, como electrodo externo 205, se
usó una malla de alambre, de 100 mm de longitud que tenía 16
mallas/pulgada, producida por tejido en plano de alambre de acero
inoxidable 304, de 0.23 mm de sección.
Activando la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 206, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 1.3 a 1.8
kV rms con una frecuencia de 22 kHz al electrodo interno 204,
actuando el electrodo externo 205 como potencial de tierra.
Entonces, utilizando un contador de iones presentes en el aire,
modelo 83-1001B manufacturado por Dan Kagaku, Co.,
Ltd., Japón, se midieron las concentraciones de iones negativos y
positivos con movilidad de 1 cm^{2} N\cdot seg o mayores en un
punto de medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del
tubo de vidrio 203. Los resultados se muestran en la Fig. 15.
Cuando el dispositivo generador de iones 201 se
mantuvo inactivo, esto es, cuando el voltaje aplicado era 0 V, las
concentraciones de los iones negativos y positivos fueron ambas
alrededor de 300 iones/cc. Se confirmó, que con un voltaje de 1.52
kV o mayor aplicado, el dispositivo generador de iones genero 10.000
o más iones y que, a medida que el voltaje, expresado en un valor
rms, se hizo más alto, la concentración de iones se incrementó.
A continuación, se condujo el siguiente
experimento para evaluar la rata de supervivencia de los gérmenes
presentes en el aire contra la concentración de iones.
\vskip1.000000\baselineskip
El dispositivo generador de iones 201 del
ejemplo 8 descrito más arriba fue instalado en un espacio de prueba
de 2.0 m de longitud, 2.5 m de anchura y 2.7 m de altura. La
atmósfera dentro del espacio de prueba fue mantenida a una
temperatura de 25ºC y una humedad relativa de 42%. Luego se
asperjaron bacilos de colon que habían sido cultivados en un medio
de cultivo de antemano en el espacio de prueba de manera que su
concentración fue de 500 a 1.500 gérmenes/cc. Simultáneamente, el
dispositivo generador de iones 201 fue puesto en operación, y el
ventilador de soplado 302 fue encendido de manera que el aire dentro
del espacio de prueba fue agitado a una rata de flujo de aire de 4
m^{3}/min.
Entonces, utilizando un contador de iones
presentes en el aire, modelo 83 - 1001B manufacturado por Dan
Kagaku, Co, ltd., Japón, se midieron las concentraciones de iones
negativos y positivos con movilidad de un cm^{2} N\cdot seg o
mayores en un punto de medición localizado a 10 cm de la superficie
lateral del tubo de vidrio 203. Una hora después de que el
dispositivo generador de iones 201 inició su operación, el aire
dentro del espacio de prueba fue extraído utilizando un
muestreador, modelo RSC manufacturado por Biotest AG, Alemania, a
una velocidad de 40 L/min y se muestreó durante 4 minutos para medir
el número de bacilos de colon contenidos en el aire. Los resultados
se muestran en la Fig. 16.
Sin generación de iones, la rata de
supervivencia de los bacilos de colon fue de 63.5% después de una
hora de disminución natural. Esto significa que, si se tiene en
cuenta un error del 10% aproximadamente, el alcanzar una rata de
supervivencia de 53.5% o menor en una hora sería visto como una
esterilización significativa. Como se muestra en la Fig. 16, la
esterilización satisfactoria fue confirmada cuando las
concentraciones de los iones negativos y positivos fueron ambas
10.000 iones/cc o mayores.
La Fig. 17 es una gráfica que muestra la
variación con el tiempo de la rata de supervivencias de bacilos de
colon en diferentes concentraciones de iones. La figura muestra que,
cuanto mayor sea la concentración de iones, más efectivamente son
eliminados los gérmenes presentes en el aire y que, a una
concentración de iones de 300.000 iones/cc, la mayor parte de los
bacilos de colon dentro del espacio de prueba fueron exterminados
en una hora.
A continuación, se condujo el siguiente
experimento para estudiar las relaciones del voltaje aplicado,
expresado en un valor rms, su frecuencia y la cantidad de iones y
ozono generados.
\vskip1.000000\baselineskip
Como tubo de vidrio 203, se utilizó un tubo
cilíndrico de vidrio Pyrex, que tenía un diámetro interno de 10 mm,
1.0 mm de espesor, y 100 mm de longitud. Como electrodo interno 204,
se utilizó una malla de alambre, de 80 mm de longitud y que tenía
60 mallas/pulgada, producida mediante tejido en plano de alambre de
acero inoxidable 304, de 0.15 mm de sección, y, como electrodo
externo 205, se utilizó una malla de alambre, de 80 mm de longitud
y que tenía 30 mallas/pulgada, producida tejiendo en plano alambre
de acero inoxidable 304, de 0.22 mm de sección.
Activando la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 206, se aplicaron diferentes voltajes de corriente alterna
que tenían diferentes frecuencias al electrodo 205, utilizando el
electrodo externo 204 como potencial de tierra. Entonces,
utilizando un contador de iones presentes en el aire, modelo
83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co, ltd.,
Japón, se midieron las concentraciones de iones negativos y
positivos con movilidad de 1 cm^{2} N\cdot seg o mayor en un
punto de medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del
tubo de vidrio 203. Además, utilizando un monitor de ozono de tipo
absorción UV, modelo EG-2001 manufacturado por
Ebara Jitsugyo Co, ltd., Japón, se midió la concentración de
ozono, el cual es generado como un subproducto cuando se generan los iones. Los resultados se muestran
ozono, el cual es generado como un subproducto cuando se generan los iones. Los resultados se muestran
\hbox{en la Tabla
6.}
Como se muestra en la Tabla 6, cuando se aplicó
un voltaje de 44 V rms con una frecuencia de 25 kHz, los iones
fueron detectados solo en cantidades traza. En contraste, cuando el
voltaje fue elevado 10 veces, esto es hasta 440 V rms, las
concentraciones de iones negativos y positivos se incrementaron
agudamente hasta 4.966 iones/cc y 13,910 iones/cc respectivamente.
Cuando el voltaje fue elevado adicionalmente hasta por encima de
1.1 kV rms, en cualquier frecuencia en el rango de 60 Hz a 30 Hz, se
confirmó la presencia de 10.000 iones/cc o más de iones negativos y
positivos. En particular, en frecuencias de 20 kHz o mayores, no se
escuchó ningún ruido molesto mientras que el dispositivo generador
de iones 201 estaba en operación. Además, la concentración de ozono
generada fue tan baja como menos de 0.01 ppm aproximadamente.
Esto prueba que, con el dispositivo generador de
iones 201 de esta realización, mediante la aplicación de un voltaje
de corriente alterna comparativamente bajo de 1.1 a 2.0 kV rms, con
una frecuencia de 20 kHz o mayor, esto es más allá del rango del
oído humano, es posible generar 10.000 iones/cc o más de iones
negativos y positivos, esto es, una cantidad suficiente de iones
para alcanzar una esterilización satisfactoria, con un ruido mínimo
y con una generación mínima, por debajo de un nivel generalmente
admitido, de ozono nocivo.
A continuación, se condujo el siguiente
experimento para estudiar la relación entre las concentraciones de
los iones negativos y positivos generados por el dispositivo
generador de iones 201 y la distancia desde el punto en el cual
estos iones son generados.
\vskip1.000000\baselineskip
Este ejemplo es descrito a manera de
antecedente, y no es una realización de la invención.
Como tubo de vidrio 203, se utilizó un tubo de
vidrio cilíndrico Pyrex que tenía un diámetro interno de 10 mm, 1.0
mm de espesor, y 100 mm de longitud. Como electrodo interno 204, se
usó una malla de alambre, de 80 mm de longitud y que tenía 60
mallas/pulgada, producida tejiendo en plano alambre de acero
inoxidable 304, de 0.15 mm de sección, y como electrodo externo
205, se usó una malla de alambre, de 80 mm de longitud y que tenía
30 mallas/pulgada, producida tejiendo en plano alambre de acero
inoxidable 304, de 0.22 mm de sección.
Activando la fuente de alto voltaje de corriente
alterna 206, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 1.1 kV
rms o 1.4 kV rms con una frecuencia de 15 kHz al electrodo interno
204, teniendo el electrodo externo 205 como potencial de tierra.
Entonces, utilizando un contador de iones presentes en el aire,
modelo 83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co,
ltd., Japón, se midieron las concentraciones de iones negativos y
positivos con movilidad de 1 cm^{2} N\cdotseg o mayores en
cuatro puntos de medición localizados a 20 cm, 30 cm, 40 cm y 60 cm
de la superficie lateral del tubo de vidrio 203. Los resultados en
los diferentes casos se muestran en las Figs. 18A y 18B.
Como se muestra en estas figuras, con cualquiera
de los voltajes de corriente alterna de 1.1 kV rms y 1.4 kV rms,
cuanto más lejos se esté de la superficie lateral del tubo de vidrio
203, más baja tiende a ser la concentración de iones negativos y
positivos. A 20 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203,
las concentraciones de iones negativos y positivos fueron ambas muy
altas, específicamente alrededor de 200.000 a 400.000 iones/cc.
Así, se obtuvo una cantidad suficiente de iones para matar y
eliminar gérmenes presentes en el aire de manera satisfactoria. En
cualquiera de los puntos de medición antes mencionados, la
concentración de ozono fue tan baja como 0.01 a 0.25 ppm.
De esta manera, cuanto mayor sea el voltaje de
corriente alterna, según se expresa en un valor rms, que es
aplicado al miembro de electrodo generador de iones 202, mayor es la
cantidad de iones negativos y positivos generados, y
simultáneamente mayor es la cantidad de ozono generado. Puesto que
el ozono es cualquier cosa excepto esencial para la salud humana,
es necesario minimizar la cantidad de ozono generado.
En primer lugar la relación entre el número de
mallas/pulgada del electrodo 204 y la cantidad de iones y de ozono
generada fue estudiada.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 19 es una gráfica que muestra la
relación entre el número de mallas/pulgada del electrodo interno
204 y las cantidades de iones negativos y positivos y de ozono
generados, medidas en un punto de medición localizado a 10 cm de la
superficie lateral del tubo de vidrio 203 cuando se aplica un
voltaje de corriente alterna de aproximadamente 1.8 kV rms al
miembro de electrodo generador de iones 202, en el cual el tubo de
vidrio 203 tiene un diámetro externo de 20 mm, tenía 63 mm de
longitud y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo interno 204 tenía
60 mm de longitud, y tenía un número variable de mallas/pulgada, y
el electrodo externo 205 fue tejido a partir de alambre de 0.4 mm
de sección, tenía 60 mm de longitud y tenía 16 mallas/pulgada.
Aquí, el diámetro de alambre del electrodo interno 204 varió de
acuerdo con su número de mallas/pulgada. Las concentraciones de
iones y ozono fueron medidas utilizando, respectivamente, un
contador de iones presentes en el aire, modelo
83-1001B manufacturado por Dan Kagaku, Co., ltd.,
Japón y un monitor de ozono tipo absorción UV, modelo
EJ-2001, manufacturado por Ebara Jitsugyo, ltd.,
Japón.
La Fig. 19 muestra que, cuanto mayor es el
número de mallas/pulgada del electrodo interno 204 (esto es más
pequeñas sus mallas), mayores son tanto las cantidades de iones
negativos y positivos como de ozono generadas.
A continuación, se estudió la relación entre el
número de mallas/pulgada del electrodo externo 205 y las cantidades
de iones y de ozono generadas.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 20 es una gráfica que muestra la
relación entre el número de mallas/pulgada del electrodo externo
205 y las cantidades de iones negativos y positivos y de ozono
generadas, medidas en un punto de medición localizado a 10 cm de la
superficie lateral del tubo de vidrio 203 cuando se aplicó un
voltaje de corriente alterna de aproximadamente 1.8 kV rms al
miembro electrodo generador de iones 202, en el cual el tubo de
vidrio 203 tenía un diámetro externo de 20 mm, tenía 63 mm de
longitud y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo interno 204 estaba
tejido con un alambre de 0.18 mm de sección, tenía 60 mm de longitud
y tenía 40 mallas/pulgada, y el electrodo externo 205 tenía 60 mm
de longitud, y tenía un número variable de mallas/pulgada. Aquí, el
diámetro de alambre del electrodo externo 205 vario de acuerdo con
su número de mallas/pulgada. Las concentraciones de iones y ozono
fueron medidas utilizando, respectivamente, un contador de iones
presentes en el aire, modelo 83-1001B manufacturado
por Dan Kagaku Co, ltd., Japón, y un monitor de ozono tipo absorción
UV, modelo EG-2001 manufacturado por Ebara Jitsugyo
Co, ltd., Japón.
La Fig. 20 muestra que, cuanto mayor sea el
número variable de mallas/pulgada del electrodo externo 205, mayores
son las cantidades de iones negativos y de ozono generado, pero
menores son las cantidades de iones positivos.
De acuerdo con ello, haciendo las mallas del
electrodo interno 204 más finas y haciendo las mallas del electrodo
externo 205 más gruesas, es posible generar iones negativos y
positivos eficientemente a la vez que se minimiza la generación de
ozono.
En disposiciones donde el tubo de vidrio 203 es
cilíndrico en su forma, cuanto mayor sea su diámetro externo, y más
pequeño sea su espesor, mayor es su capacitancia. Cuanto mayor sea
la capacitancia del tubo de vidrio 203, es más fácil generar iones.
Por lo tanto, si solamente se considera una generación eficiente de
iones, el tubo de vidrio 203 debería ser hecho tan grande en
diámetro externo y tan delgado como sea posible. Sin embargo, a
medida que el tubo de vidrio 203 se hace más grande en diámetro
externo, no solamente se incrementa la cantidad de iones generados
sino también la cantidad de ozono generado. Así, por lo tanto, a
continuación se examina como incrementar la cantidad de iones a la
vez que se minimiza la cantidad de ozono.
\vskip1.000000\baselineskip
Las Figs. 21 a 23 muestran la relación entre el
voltaje aplicado, expresado en un valor rms, y las concentraciones
de iones negativos y positivos y de ozono, medidas en un punto de
medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de
vidrio 203 cuando el electrodo interno 204 estaba tejido con alambre
de 0.18 mm de sección, tenía 60 mm de longitud y tenía 40
mallas/pulgada, el electrodo externo 205 estaba tejido con alambre
de 0.4 mm de sección, tenía 60 mm de longitud, y tenía 16
mallas/pulgada, y el tubo de vidrio 203 tenía 63 mm de longitud,
1.2 mm de espesor y tenía un diámetro externo variable,
específicamente 17 mm, 20 mm o 24 mm. Las concentraciones de iones
y ozono fueron medidas utilizando, respectivamente, un contador de
iones presentes en el aire modelo 83-1001B
manufacturado por Dan Kagaku Co, ltd., Japón, y un monitor de ozono
tipo absorción UV, modelo EG-2001 manufacturado por
Ebara Jitsugyo Co., Ltd., Japón.
Las Figs. 21 y 22 muestran que, cuanto mayor es
el voltaje aplicado, mayores serán las concentraciones de iones
negativos y positivos que, con el mismo voltaje aplicado, las
concentraciones son mayores cuando el tubo de vidrio 203 tiene un
diámetro externo de 24 mm que cuando tiene un diámetro externo de 17
mm o 20 mm.
Por otro lado, la Fig. 23 muestra que la
concentración de ozono es bastante más alta cuando el tubo de vidrio
203 tiene un diámetro externo de 24 mm que cuando tiene un diámetro
externo de 17 mm o 20 mm. Comparando como las concentraciones de
iones y la concentración de ozono se incrementan cuando el diámetro
externo del tubo de vidrio 203 es incrementado de 20 mm a 24 mm
hará claro que el incremento en la cantidad de ozono es bastante
mayor que el incremento en la cantidad de iones.
De acuerdo con ello, para incrementar la
cantidad de iones a la vez que se minimiza la cantidad de ozono, se
recomienda, por lo menos en el caso bajo discusión, que el
dieléctrico cilíndrico tenga un diámetro externo de 20 mm o
menos.
\vskip1.000000\baselineskip
Las Figs. 24 y 25 muestran la relación entre el
voltaje aplicado, expresado en un valor rms, y las concentraciones
de iones negativos y positivos y de ozono, medidas en un punto de
medición localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de
vidrio 203 cuando el electrodo interno 204 es tejido con un alambre
de 0.18 mm de sección, tiene 60 mm de longitud y tiene 40
mallas/pulgada, el electrodo externo 205 es tejido con alambre de
0.4 mm de sección, tiene 60 mm de longitud, y tiene 16
mallas/pulgada, y el tubo de vidrio 203 tiene 63 mm de longitud,
tiene un diámetro externo de 20 mm y tenía bien 1.2 mm o 1.6 mm de
espesor. Las concentraciones de iones y ozono fueron medidas
utilizando, respectivamente, un contador de iones presentes en el
aire, modelo 83-1001B, manufacturado por Dan Kagaku
Co., Ltd., Japón, y un monitor de ozono tipo absorción UV, modelo
EG-2001 manufacturado por Ebara Jitsugyo, Ltd.,
Japón.
Comparando estas cifras se verá claro que a
medida que el tubo de vidrio 203 se hace más delgado, las
concentraciones de iones se hacen bastantes más altas, y por lo
tanto vienen a exhibir grandes variaciones de acuerdo con el
voltaje aplicado. Así, es recomendable, por lo menos en el caso bajo
discusión, que el tubo de vidrio tenga 1.6 mm de espesor o sea más
delgado.
La Tabla 7 muestra los resultados de un
experimento llevado a cabo para estudiar la relación entre el
diámetro externo del tubo de vidrio 203, el espesor del mismo, y la
capacitancia obtenida. Como se describió anteriormente, para
incrementar la cantidad de iones a la vez que se minimiza la
cantidad de ozono, el tubo de vidrio preferiblemente debe tener un
diámetro externo de 20 mm o menos, y un espesor de 1.6 mm o menos.
De acuerdo con lo anterior, la capacitancia preferida del tubo de
vidrio 203 es 40 pF o menos, si se tienen en consideración las
variaciones inevitables en su medición.
Además para minimizar la generación de ozono de
esta manera, la impregnación de por lo menos el tubo de vidrio 203
o el electrodo interno 204 y el electrodo externo 205 con un
catalizador para la descomposición de ozono ayuda eficientemente a
eliminar el ozono que se genera inevitablemente en el miembro de
electrodo generador de iones. El ozono generado se descompone
gradualmente en oxígeno de manera natural, y la presencia de un
catalizador de descomposición de ozono promueve esta descomposición
del ozono en oxígeno. Como catalizador para la descomposición de
ozono, puede utilizarse cualquier sustancia conocida, por ejemplo,
dióxido de manganeso, polvo de platino, dióxido de plomo, óxido de
cobre (II), níquel.
La impregnación del catalizador de
descomposición de ozono se alcanza, por ejemplo, dispersando el
catalizador para la descomposición de ozono en un aglomerante y
luego aplicándolo en la superficie del miembro objetivo mediante un
proceso de recubrimiento tal como inmersión, giro, o aspersión. El
catalizador para la descomposición del ozono puede ser impregnado
en cualquier cantidad según se determine de acuerdo con la cantidad
de ozono generada y otros factores.
Alternativamente, también es posible proveer
separadamente un miembro impregnado de catalizador impregnado con
un catalizador para la descomposición del ozono por fuera del
electrodo 205. Las Figs. 26A y 26B muestran un ejemplo del miembro
de electrodo generador de iones 202 provisto con un tal miembro
impregnado de catalizador 11. Aquí, un miembro impregnado de
catalizador 11 está provisto por fuera del electrodo cilíndrico 205,
a una distancia predeterminada del mismo. El miembro 11 impregnado
de catalizador está conformado como una malla, y su superficie está
impregnada con un catalizador para la descomposición de ozono tal
como dióxido de manganeso. El miembro 11 impregnado con catalizador
puede cubrir todo o una parte del electrodo externo 205.
En casos donde el miembro de electrodo generador
de iones 202 tiene tanto los electrodos interno y externo 204 y 205
conformados como una malla, si los electrodos interno y externo 204
y 205 se mueven uno con respecto a otro axialmente, las
concentraciones de iones negativos y positivos generados varían en
el rango de 1.000 a 180.000 iones/cc y en el rango de 3.000 a
180.000 iones/cc, respectivamente. Se considera que esto es el
resultado del hecho de que la descarga eléctrica que toma lugar
entre los electrodos interno y externo 204 y 205, los cuales son
vistos aquí como dos agregados de líneas dispuestos uno frente al
otro con el tubo de vidrio 203 dispuesto entre ellas, se debilita a
medida que las piezas de alambre que constituyen esos electrodos se
desplazan una con respecto a la otra.
Para evitar este problema, el miembro de
electrodo generador de iones 202 puede ser modificado de manera que
tenga el electrodo 204 interno conformado como una lámina y el
electrodo externo 205 como una malla. Aquí, conformando el
electrodo interno 204 como una lámina hace más fácil ponerlo en
contacto íntimo con el tubo de vidrio 203 de manera que la
distancia entre los electrodos interno y externo 204 y 205 se
mantenga sustancialmente fija. Además, aunque los electrodos
interno y externo 204 y 205 se muevan uno con respecto al otro, el
electrodo interno 204 conformado como una lámina minimiza la
influencia del desplazamiento, en cuanto no sea demasiado larga.
Por otro lado, la conformación del electrodo externo 205 ayuda a
promover la concentración del campo eléctrico, y así hace posible
disminuir el voltaje, expresado en un valor rms, aplicado entre los
electrodos interno y externo 204 y 205.
Aquí, como tubo de vidrio 203, por ejemplo, se
utiliza un tubo cilíndrico de vidrio Pyrex. Como electrodo interno
204, por ejemplo, se utiliza una lámina de acero inoxidable 304 o
316, y como electrodo externo 205, por ejemplo, se utiliza una
malla de alambre producida tejiendo en plano alambre de acero
inoxidable 316 o 304. En este caso, excepto para el proceso de
poner el electrodo interno 204 en contacto íntimo con el tubo de
vidrio 203, el miembro de electrodo generador de iones 202 puede ser
producido de la misma manera que se describió anteriormente.
El electrodo interno 204 es puesto en contacto
íntimo con el tubo de vidrio 203, por ejemplo, de la siguiente
manera. Como se muestra en la Fig. 27, la lámina de metal es
presionada para producir un electrodo en forma de lámina que tiene
la forma de un STUV cuadrilateral. Aquí, el lado ST es paralelo al
lado UV, ángulo T = ángulo V = 90º, ángulo S es un ángulo agudo, y
el ángulo V es un ángulo obtuso. El electrodo interno 204 es
producido enrollando este electrodo en forma de lámina en una
conformación cilíndrica de manera que los lados ST y UV son
paralelos al eje del cilindro y que el electrodo interno 204 así
producido tenga un diámetro externo mayor que el diámetro interno
del tubo de vidrio 203. Aquí, los bordes laterales opuestos (lados
ST y UV) del electrodo interno 204 se dejan libres, es decir no se
sueldan entre sí. El cilindro resultante es sustancialmente plano
en un extremo correspondiente al lado TU y tiene una esquina en
ángulo agudo S que sobresale de la esquina en ángulo obtuso V en el
otro
extremo.
extremo.
Alternativamente, también es posible presionar
la lámina de metal de tal manera que se obtenga un electrodo en
forma de lámina que tenga una forma compuesta únicamente de ángulos
diferentes a 90º, esto es, ángulos agudos u obtusos, por ejemplo un
trapezoide WXYZ como se muestra en la Fig. 28. El electrodo interno
204 es producido enrollando este electrodo en forma de lámina en
una conformación cilíndrica de manera tal que sus lados paralelos
WX y ZY sean paralelos al eje del cilindro y que el electrodo
interno 204 así producido tenga un diámetro externo mayor que el
diámetro interno del tubo de vidrio 203. Aquí los ángulos W y X son
ángulos obtusos, y los ángulos Y y Z son ángulos agudos. Los bordes
laterales opuestos (lados WX y ZY) del electrodo interno 204 se
dejan libres, esto es,
no se sueldan entre sí. El cilindro resultante tiene las dos esquinas de ángulo agudo Y y Z sobresalientes hacia afuera.
no se sueldan entre sí. El cilindro resultante tiene las dos esquinas de ángulo agudo Y y Z sobresalientes hacia afuera.
Las formas compuestas únicamente de ángulos
diferentes a 90º incluye una variedad de formas desde polígonos,
tales como triángulos, cuadriláteros, pentágonos y hexágonos, hasta
formas que son casi circulares pero que tienen una esquina, esto es
cualquier forma que pueda ser enrollada en una conformación
cilíndrica con por lo menos una esquina sobresaliente hacia
afuera.
Entonces, se aplica una fuerza en un borde
lateral del electrodo interno 204, producido así enrollando un
electrodo conformado en lámina en una forma cilíndrica, en una
dirección tangencial, como si se fuera a enrollar adicionalmente el
cilindro, de manera que el diámetro interno del electrodo interno
204, que de otra manera sería mayor que el diámetro interno (D) del
tubo de vidrio 203, se haga temporalmente más pequeño
(D-\alpha) que él. Con el electrodo interno 204
en este estado, es insertado en el tubo de vidrio 203. Después de la
inserción, cuando la fuerza tangencial deja de ser aplicada, el
electrodo interno 204 tiende a restaurar su estado original, y por
lo tanto se pone en contacto íntimo con la superficie interna del
tubo de vidrio 203.
El miembro de electrodo generador de iones 202
producido así fue sometido a una prueba en la cual se aplicó un
voltaje de corriente alterna al mismo para generar iones. La prueba
mostró que este miembro de electrodo generador de iones 202 podría
generar iones negativos y positivos establemente, ambos en
concentraciones de 400.000 hasta 600.000 iones/cc, aún si los
electrodos interno y externo 204 y 205 se movieran uno con respecto
a otro, siempre y cuando el desplazamiento no fuera demasiado largo.
En comparación, al formar los electrodos interno y externo 204 y
205 ambos como una lámina no produjeron casi iones.
En esta disposición, donde el electrodo interno
204 está formado por el enrollamiento de un electrodo en forma de
lámina en una forma cilíndrica con por lo menos una esquina
sobresaliendo de un extremo del cilindro, al hacer el electrodo
interno 204 más corto que el electrodo externo 205 en la dirección
de su longitud permite que el alto voltaje de corriente alterna se
descargue desde alrededor de tal esquina del electrodo interno 204
hasta un área amplia del electrodo externo 205 en forma de malla.
Esto ayuda a alcanzar un balance apropiado entre las cantidades de
iones negativos y positivos. En contraste, al hacer el electrodo
interno 204 más largo que el electrodo externo 205 en la dirección
de su longitud se logra que el alto voltaje de corriente alterna se
descargue desde los alrededores de una esquina del electrodo interno
204 hasta un punto localizado en el electrodo externo en forma de
malla 205. Esto desplaza el balance entre las cantidades de iones
negativos y positivos a favor de los iones positivos.
Otra forma de poner el electrodo interno 204 en
contacto íntimo con el tubo de vidrio 203 es como sigue. Como se
muestra en la Fig. 29, una pluralidad de agujeros 204a están
formados en la lámina de metal, y luego la lámina de metal es
presionada para formar proyecciones 204b alrededor de los agujeros,
y luego el electrodo interno 204 es producido enrollando esta
lámina de metal en una forma cilíndrica de manera tal que las
proyecciones 204b alrededor de los agujeros 204a sobresalen hacia
el tubo de vidrio 2 y que el electrodo 204 interno así producido
tiene un diámetro externo más grande que el diámetro interno del
tubo de vidrio 2. Aquí, se dejan libres los bordes laterales
opuestos del electrodo interno 204, esto es, sin soldar entre sí.
Además, el enrollamiento se lleva a cabo de tal manera, en el
cilindro resultante, las proyecciones 204b formadas alrededor de los
agujeros 204a sobresalen hacia la superficie interna del tubo de
vidrio 2.
Entonces, se aplica fuerza en un borde lateral
del electrodo interno 204, producido así enrollando un electrodo en
forma de lámina en una forma cilíndrica, como si se fuera a enrollar
el cilindro adicionalmente de manera que el diámetro interno del
electrodo interno 204, que de otra manera sería mayor que el
diámetro interno (D) del tubo de vidrio 203, se hace temporalmente
más pequeño (D-\alpha) que él. Con el electrodo
interno 204 en este estado, es insertado en el tubo de vidrio 203.
Después de la inserción, cuando la fuerza deja de ser aplicada, el
electrodo interno 204 tiende a restaurar su estado original, y es
por lo tanto puesto en contacto íntimo con la superficie interna
del tubo de vidrio 203.
Como resultado, cuando el electrodo interno en
forma de lámina 204 y el electrodo externo en forma de malla 205
que se oponen uno al otro con el tubo de vidrio 203 dispuesto en
medio de ellos, la descarga eléctrica tiene lugar a partir de una
pluralidad de superficies hacia una pluralidad de puntos. Esto
asegura una fuerte descarga eléctrica sobre las superficies.
Además, las proyecciones 204b impulsan la descarga eléctrica
limitando los puntos en los cuales la descarga eléctrica ocurre.
Esto asegura una descarga eléctrica estable.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 30 muestra las cantidades de iones
negativos y positivos generados, medidos en un punto de medición
localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203
cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de aproximadamente
1.8 kV rms en el miembro de electrodo generador de iones 202, en el
cual el tubo de vidrio 203 tiene un diámetro externo de 20 mm,
tenía 63 mm de longitud, y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo
interno 204, aquí una lámina conformada en forma cilíndrica tenía 45
mm de longitud y tenía 0.08 mm de espesor, y el electrodo externo
205, aquí una malla conformada en una forma cilíndrica, tenía 60 mm
de longitud, y tenía un número variable de mallas/pulgada. Aquí, el
diámetro de alambre del electrodo externo 205 variaba de acuerdo
con el número de mallas/pulgada. Las concentraciones de iones fueron
medidas utilizando un contador de iones presentes en el aire,
modelo 83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co.
Ltd., Japón.
Como se muestra en la Fig. 30, el número de
mallas/pulgada del electrodo externo 205 influye grandemente en la
cantidad de iones generados, específicamente, cuanto más pequeño es
el número mallas/pulgada, mayor es el número de iones generado. Sin
los agujeros, el electrodo interno 204 produce cantidades menores de
iones.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 31 muestra las cantidades de iones
negativos y positivos generados, medidos en un punto de medición
localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203
cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de aproximadamente
1.8 kV rms al miembro de electrodo generador de iones 202, en el
cual el tubo de vidrio 203 tiene un diámetro externo de 20 mm,
tenía 63 mm de longitud, y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo
interno 204, aquí una lámina conformada en una forma cilíndrica
tenía 0.08 mm de espesor, y una longitud variable, y el electrodo
externo 205, aquí una malla conformada en una forma cilíndrica, fue
tejido a partir de alambre de 0.22 mm de sección, tenía 50 mm de
longitud y tenía 16 mallas/pulgada. Aquí, el diámetro de alambre del
electrodo exterior 205 varía de acuerdo con el número de
mallas/pulgada. Las concentraciones de iones fueron medidas
utilizando un contador de iones presentes en el aire, modelo
83-1001B, manufacturado por Dan Kagaku Co., Ltd.,
Japón.
Como se muestra en la Fig. 31, las cantidades de
iones generadas son bajas cuando el electrodo interno en forma de
lámina 204 y el electrodo externo en forma de malla 205 son hechos
igualmente largos, y las cantidades de iones se incrementan a
medida que el electrodo interno 204 se hace más corto que el
electrodo externo 205. No obstante, cuando el electrodo interno 204
se hace demasiado corto, las cantidades de iones comienzan a
caer.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 32 muestra las cantidades de iones
negativos y positivos generados, medidos en un punto de medición
localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203
cuando se aplica un voltaje de corriente alterna de aproximadamente
1.8 kV rms al miembro de electrodo generador de iones 202, en el
cual el tubo de vidrio 203 tiene un diámetro externo de 20 mm,
tenía 63 mm de longitud y tenía 1.6 mm de espesor, el electrodo
interno 204, aquí una lámina conformada en una forma cilíndrica,
tenía 0.08 mm de espesor y tenía 50 mm de longitud, y el electrodo
externo 205, aquí una malla conformada en una forma cilíndrica, fue
tejida a partir de un alambre de 0.22 mm de sección, tenía una
longitud variable, y tenía 16 mallas/pulgada. Las concentraciones
de los iones fueron medidas utilizando un contador de iones
presentes en el aire, modelo 83-1001B manufacturado
por Dan Kagaku Co. Ltd., Japón.
Como se muestra en la Fig. 32, a medida que el
electrodo externo 205 se hace más corto que el electrodo interno
204, las cantidades de iones generados se incrementan, pero los
iones positivos tienden a incrementarse a una velocidad bastante
más alta que los iones negativos. Por lo tanto, es deseable que el
electrodo externo 205 se haga más largo que el electrodo interno
204.
Como se muestra en la Fig. 33A, partes de ambos
extremos del electrodo externo 205 pueden ser dobladas hacia atrás
y enrolladas para formar porciones plegadas 205a de manera que el
electrodo externo 205 tiene doble capa en ambos extremos. En este
caso, el electrodo externo 205 está conformado de manera que tenga
un diámetro interno ligeramente más pequeño que el diámetro externo
del tubo de vidrio 203.
Entonces, el electrodo externo 205 es encajado a
presión en posición alrededor del tubo de vidrio 203. Esto pone las
porciones doblada 205a, esto es las porciones de doble capa, del
electrodo externo 205 en contacto íntimo con el tubo de vidrio 203,
dejando, como se muestra en la Fig. 33B, espacios A alrededor de los
cuales las porciones plegadas 205a no hacen contacto con el tubo de
vidrio 203. Entonces, el electrodo externo 205 está, en diversas
posiciones a lo largo de su eje, apretado desde afuera con miembros
de presión elásticos de manera que se fijen al tubo de vidrio 203.
Esto pone el electrodo externo 205 como un todo en contacto íntimo
con el tubo de vidrio 203.
\vskip1.000000\baselineskip
Se aplicó un voltaje de corriente alterna de 2.1
kV rms al miembro de electrodo generador de iones 202 teniendo
porciones plegadas 205a formadas en ambos extremos del electrodo
externo 205 como se muestra en la Fig. 33B, en la cual el tubo de
vidrio 203 tiene un diámetro externo de 20 mm, tenía 150 mm de
longitud y tenía 1.2 mm de espesor, el electrodo interno 204 tenía
99 mm de longitud y tenía 0.08 mm de espesor, pero el electrodo
externo 205 estaba tejido a partir de alambre de 0.04 mm de sección,
tenía 98 mm de longitud y tenía 30 mallas/pulgada.
Como resultado, en el punto de medición
localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203,
los iones negativos y positivos fueron obtenidos en concentraciones
de 400.000 a 600.000 iones/cc, con reproducibilidad del 80% para el
número total de miembros de electrodo generadores de iones 202
producidos de la misma manera. Las concentraciones de los iones
fueron medidas utilizando un contador de iones presentes en el aire,
modelo 83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co.
Ltd., Japón.
Como alternativa a enrollar ambos extremos del
electrodo externo 206, es posible, como se muestra en la Fig. 34A,
formar porciones dobladas 205b doblando los bordes correspondientes
del material originalmente rectangular o cuadrado de malla del
electrodo externo 205 en una forma de L apuntando hacia adentro.
Estas porciones dobladas 205b pueden ser formadas en cualquier
ángulo en tanto que, cuando el electrodo externo 205 se forma
enrollando el material de malla en una forma cilíndrica, las
porciones de punta de las porciones dobladas 205b pueden ser
puestas en contacto íntimo con el tubo de vidrio 203 todo alrededor
de la periferia del mismo como se muestra en la Fig. 34B. Las
porciones dobladas 205b pueden tener una sección en forma de arco en
tanto que sus porciones de punta hagan contacto con el tubo de
vidrio 203, alcanzando el mismo propósito. Después de ello, según
se requiera, se aplica soldadura de punto a 4 esquinas del material
de malla para prevenir que se afloje, y luego el material de malla
es enrollado en una forma cilíndrica.
Aquí, el electrodo externo 205 es producido de
tal manera que tenga un diámetro interno ligeramente mayor que el
diámetro externo del tubo de vidrio 203. Entonces, el electrodo
externo 205 es encajado a presión en posición alrededor del tubo de
vidrio 203. Esto pone las porciones dobladas 205b en ambos extremos
del electrodo 205 externo en contacto íntimo con el tubo de vidrio
203. Cuando encajan alrededor del tubo de vidrio 203, las porciones
dobladas 205 dejan, tal como se muestra en la Fig. 34B, ligeros
espacios B entre ellos y el tubo de vidrio 203. Entonces, el
electrodo externo 205 está, en diversas posiciones a lo largo de su
eje, fijado al tubo de vidrio 203 con miembros de aseguramiento, y
por lo tanto es puesto en contacto íntimo con el tubo de vidrio
203.
Además, los electrodos 204 y 205 están montados
sobre el tubo de vidrio 203 de manera tal que sus porciones
axialmente centrales se enfrenten una a otra. Esto hace posible
disponer los electrodos interno y externo 204 y 205 de manera tal
que, cuando el electrodo externo 205 es proyectado sobre el
electrodo interno 204, los extremos del electrodo interno 204 caen
dentro de la vista proyectada del electrodo externo 205.
Específicamente, aquí, el error en posición entre un extremo del
electrodo interno 204 y el correspondiente extremo del electrodo
externo 205 cae dentro de un rango de aproximadamente 0.5 a 1.0
mm.
Esta disposición asegura una descarga eléctrica
estable entre una esquina en un extremo del electrodo interno 204
conformado como lámina (esquinas Y y Z en la Fig. 20) y el electrodo
externo 205 que se mantiene en contacto íntimo con el tubo de
vidrio 203. Aquí, una descarga eléctrica estable se considera que
resulta del hecho de que, mientras que el electrodo interno 204 al
cual se aplica el voltaje tiene un extremo en punta, el electrodo
externo 205 actúa como un agregado de líneas mantenidas en contacto
con el tubo de vidrio 203, y por lo tanto ocurre una descarga
eléctrica, si se considera localmente entre un punto y una
superficie.
\vskip1.000000\baselineskip
Un voltaje de corriente alterna de 2.1 kV rms
fue aplicado al miembro de electrodo generador de iones 202 que
tiene porciones dobladas en forma de L 205b formadas en ambos
extremos del electrodo externo 205 con las dos porciones de esas
porciones dobladas 205b mantenidas en contacto con el tubo de vidrio
203 como se muestra en la Fig. 34B, en la cual el tubo de vidrio
203 tiene un diámetro externo de 20 mm, tiene 150 mm de longitud y
tiene 1.2 mm de espesor, el electrodo interno 204 tenía 95 mm de
longitud, y tenía 0.8 mm de espesor, y el electrodo externo 205
había sido tejido a partir de alambre de sección de 0.4 mm, 98 mm de
longitud y 30 mallas/pulgada.
Como resultado, en el punto de medición
localizado a 10 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203,
se obtuvieron iones negativos y positivos en concentraciones de
400.000 a 600.000 iones/cc, con una reproducibilidad del 100% para
el número total de miembros de electrodo generadores de iones 202
producidos de la misma manera. Aquí, se confirmó que la descarga
eléctrica que ocurre entre los electrodos interno y externo 204 y
205 era más estable cuando, de las porciones dobladas 205b que
podían ser formadas en ambos extremos del electrodo externo 205 y
mantenidas en contacto con el tubo de vidrio 203, sólo se conformó
una que cuando no se formó ninguna, y que la descarga eléctrica era
aún más estable cuando ambas porciones dobladas 205b fueron
conformadas en comparación cuando se conformó solo una. Las
concentraciones de iones fueron medidas usando un contador de iones
presentes en el aire, modelo 83-1001B manufacturado
por Dan Kagaku Co. Ltd., Japón.
Como se describe anteriormente, en el
dispositivo generador de iones 201 de esta realización, el uso de un
dieléctrico cilíndrico hace que el manejo del miembro de electrodo
generador de iones 202 sea fácil, ayuda a ahorrar espacio, y
estabiliza el rendimiento del dispositivo generador de iones 201.
Esto permite que el dispositivo generador de iones 201 sea
incorporado ventajosamente en diversos aparatos de aire
acondicionado.
Ahora, se describirá una octava realización de
la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 35 es una vista
transversal que muestra un ejemplo del dispositivo generador de
iones 500 de una octava realización de la invención. Una de las
características clave de este dispositivo generador de iones 500 es
que está provisto con el miembro de electrodo generador de iones
202 del dispositivo generador de iones 201 (véase Fig. 8) descrito
más arriba en relación con la séptima realización para generar iones
negativos y positivos y para matar y eliminar gérmenes presentes en
el aire con el mismo.
El dispositivo generador de iones 500 está
provisto de un miembro de electrodo generador de iones 202, un
soplador 501, un filtro (no mostrado), y un circuito de suministro
de corriente de alto voltaje 502 compuesto de un transformador de
alto voltaje 502a y un circuito impreso de control 502b. El aire
succionado a través de una entrada (no mostrada) pasa a través del
filtro, el cual remueve el polvo del aire, y luego alcanza el
soplador 501, el cual impulsa el aire hacia el miembro de electrodo
generador de iones 202. El miembro de electrodo generador de iones
202, cuando es alimentado con un voltaje predeterminado de corriente
alterna desde el circuito de suministro de potencia de alto voltaje
502, genera iones negativos y positivos a partir del aire. Mediante
la acción de estos iones positivos y negativos, los gérmenes
presentes en el aire son eliminados del aire. Por otro lado,
también se genera ozono como un subproducto cuando se generan los
iones negativos y positivos. Usualmente, la cantidad de ozono
generado en el miembro de electrodo generador de iones 202 está
dentro de un rango permisible. Sin embargo, la cantidad de ozono
contenida en el aire expulsado del dispositivo puede ser reducida,
según se requiera, impregnando el miembro de electrodo generador de
iones 202 con un catalizador de descomposición del ozono o
proveyendo separadamente un miembro 11 impregnado de catalizador
(véase Fig. 26A) en el paso de flujo de aire. El aire, que tiene
iones generados en el mismo y gérmenes presentes en el aire
removidos de esta manera, es entonces expulsado del dispositivo.
Este dispositivo generador de iones 500 puede
hacerse compacto, y puede ser entonces instalado en cualquier lugar
con espacio mínimo; puede incluso ser colgado sobre una pared.
Además, construyendo el dispositivo generador de iones 500 como una
unidad, y diseñando diversos productos para permitir que la unidad
sea opcionalmente unida a los mismos, es posible mejorar la
capacidad de uso de estos productos.
A continuación se describirá una novena
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig.
36 es una vista en perspectiva en explosión que muestra un ejemplo
del purificador de aire, que incorpora un dispositivo generador de
iones 201, de una novena realización de la invención. El purificador
de aire está provisto con un cuerpo 50 fijado sobre una base 51, un
filtro 60 encajado en una carcasa 51 (véase Fig. 37) conformado en
una porción frontal del cuerpo 50, una cubierta frontal 70 para
cubrir el filtro 60 así alojado, y una cubierta posterior 80 para
cubrir la parte posterior del cuerpo 50.
El filtro 60 está compuesto de, desde el lado
frontal, un prefiltro 61, un filtro desodorizante 62 y un filtro
recolector de polvo 63. El prefiltro 61 recoge polvo y otras
partículas extrañas contenidas en el aire aspirado hacia el
purificador de aire. Un material preferido para el prefiltro 61 es,
por ejemplo, polipropileno, el cual ofrece alta resistencia al
aire. El filtro desodorizante 62 tiene una estructura de 3 capas;
específicamente, se produce estirando una pieza de un material no
textil de poliéster sobre un marco rectangular, y luego dispersando
de manera homogénea carbón activado sobre él, y luego tensionando
otro trozo de el textil no tejido del poliéster sobre él. Esta
estructura absorbe y remueve los olores, tales como acetaldehído,
amoníaco y ácido acético, del aire. El filtro recolector de polvo
63 es producido doblando un material de filtración que consiste de
un textil no tejido hecho por soplado de tipo electreto
("Toraymicron" manufacturado por Toray Industries Inc., Japón)
y un material estructural (un textil no tejido con base en
poliéster/vinilon), y luego por unión por termocompresión de
láminas antibacterianas sobre las superficies superior y posterior
del mismo, insertando entonces el elemento filtrante así obtenido
en un marco, y luego unir por fusión el marco al elemento de
filtración. Este filtro recolector de polvo 63 recoge
particularmente polvo pequeño y otras partículas extrañas del
aire.
La cubierta frontal 70 es curvada de tal manera
que sea ligeramente convexa hacia la parte central en el centro de
la misma según se vea en una sección horizontal, y tenga una entrada
71, a través de la cual se succiona el aire del interior, formada
en el centro del mismo como se ve en una vista frontal. La cubierta
frontal 70 está asegurada al cuerpo 50 con una distancia
predeterminada entre ellos, y el espacio entre la cubierta frontal
70 y el cuerpo 50 se utiliza como entrada lateral 72 (véase Fig.38),
a través de la cual se succiona el aire del interior.
La Fig. 37 muestra una vista en perspectiva del
cuerpo 50. El cuerpo 50 tiene la forma de un prisma rectangular que
se extiende verticalmente, tiene una carcasa 51 para alojar el
filtro 60, conformado como una hendidura rectangular en la cara
frontal del mismo, y tiene una ventilación, consistente de un número
de agujeros elongados radiantes 52, conformados en el centro de la
superficie inferior del alojamiento 51. En el centro de la
ventilación 52 se conforma una hendidura adicional 53 para alojar
un motor 56 (véase Fig.38). En un lado posterior de la hendidura
53, se coloca un ventilador 57 (véase Fig. 38) sobre el eje del
motor 56. En una porción superior de la cara frontal del cuerpo 50
se conforman una porción de operación 54, que incluye diversos
conmutadores indicadores tales como un conmutador de potencia,
conmutadores para definir o seleccionar el modo/cantidad y tiempo
de operación, y lámparas indicadores del estado de operación, y una
ventana de observación 55 que permite que el usuario revise
visualmente el estado de la operación del miembro de electrodo
generador de iones.
La Fig. 39 muestra una vista en perspectiva
posterior del purificador de aire. En una porción superior de la
cubierta posterior 80, se conforma una salida 81 que consiste de un
número de agujeros en forma de ranura de 4 columnas, y, en una
porción superior a mano izquierda de la superficie inclinada, se
conforma una salida de iones 82 que consiste de un cierto número de
agujeros de ranura. Además, en una porción central superior de la
cubierta posterior 80, se conforma un asa 84 en forma de una
hendidura rectangular, y en las dos esquinas de una porción central
plana de la cubierta posterior 80, se proporcionan rendijas de
suspensión 85 para permitir que el purificador de aire sea colgado
sobre una pared.
La Fig. 38 muestra una vista transversal lateral
del purificador de aire. Cuando el motor 56 hace rotar el
ventilador 57, se succiona aire a través de la entrada 71 y la
entrada lateral 72 conformada en la cubierta frontal 70. El aire
así succionado pasa entonces a través del filtro 60 y alcanza el
ventilador 57, mediante el cual el aire es hecho fluir hacia arriba
a través de la salida 81. De paso, un paso alterno 59 se forma de
manera tal que lleva el miembro de electrodo generador de iones 202
dispuesto en una porción superior (en una porción superior a mano
derecha según se ve en una vista frontal) del cuerpo 50, de manera
que parte del aire que está a punto de ser descargado es dirigido a
través del paso alternativo 50 hacia el miembro de electrodo
generador de iones 202 (véase Fig.40). El miembro de electrodo que
genera iones 204 genera iones negativos y positivos simultáneamente
desde la parte del aire dirigida hacia él, y así el aire que
contiene estos iones negativos y positivos es descargado a través
de la salida de iones 82. Cuando los iones son generados, también
se genera ozono. Sin embargo, este ozono es descompuesto en oxigeno
por el miembro 11 impregnado en catalizador impregnado con un
catalizador para la descomposición del ozono provisto aparte del
electrodo externo 205 (véase Fig. 9). Esto reduce la cantidad de
ozono contenido en el aire descargado a través de la salida de iones
82.
La Fig. 41 muestra una vista agrandada de una
porción del paso alternativo 59 y del miembro de electrodo generador
de iones 202. El paso alternativo 59 tiene una entrada de paso 58
que está abierta hacia la dirección de rotación del ventilador 57,
de manera que parte del aire soplado por el ventilador 57 es tomado
en el paso alternativo 59 a través de la entrada de paso 50. El
paso alternativo 59 primero corre derecho (en la dirección de
rotación del ventilador 57) luego cambia su curso hacia el frente
del purificador del aire para correr bajo el miembro de electrodo
generador de iones 202, y luego cambia su curso hacia arriba para
alcanzar el miembro generador de electrodo de iones 202.
En la Fig. 38, en una porción de la cara frontal
del cuerpo que enfrenta el miembro de electrodo generador de iones
202, se provee la pequeña ventana 55 para permitir que el usuario
revise el estado de la operación del miembro de electrodo generador
de iones 202. Sobre la superficie de la ventana de vista 55, se
dispone una cubierta 40 de protección para prevenir que el aire se
escape desde el interior del purificador de aire. Preferiblemente,
esta cubierta de protección 40 está conformada como parte de una
lámina que protege la cara frontal completa del cuerpo 50
incluyendo la ventana de visión 55 (excepto para la carcasa 51) y
que así una abertura conformada en una posición que corresponda con
el alojamiento 51. Por ejemplo, la lámina está hecha de un material
de resina transparente y tiene un color plata metálico aplicado a
una pantalla de seda sobre la superficie posterior del mismo. Esto
da al purificador de aire un aspecto masivo cuando es visto desde
el frente. Haciendo la cubierta frontal 70 traslucida
adicionalmente, en combina-
ción con tal coloración de la cubierta de protección 40, se da al purificador de aire una apariencia refrescante y limpia.
ción con tal coloración de la cubierta de protección 40, se da al purificador de aire una apariencia refrescante y limpia.
Ahora, se describirá un ejemplo de cómo el
purificador de aire opera. Cuando el conmutador de potencia en la
porción de operación 54 es colocado en la posición de
"encendido" el purificador de aire inicia la operación en un
modo automático. El motor 56 hace rotar el ventilador 57, y se
aspira aire hacia dentro del purificador de aire a través de la
entrada 71 y de la entrada lateral 72 formada en la cubierta frontal
70. A partir del aire, el prefiltro 61 recoge partículas de polvo
relativamente grandes y otras partículas extrañas, el filtro
desodorizador 62 absorbe y remueve los olores y el filtro recolector
de polvo 63 recoge polvo relativamente pequeño y otras partículas
extrañas. El aire, así limpio de olores así como de polvo y otros
artículos extraños mediante el filtro 60, es descargado fuera del
purificador de aire mediante el ventilador 57. Entre tanto, parte
del aire es impulsado hacia el paso alternativo 59 a través del paso
de la entrada de paso 58 de manera que es dirigido al miembro de
electrodo generador de iones 202.
Un voltaje de corriente alterna de
aproximadamente 1.75 kV se inicia siendo aplicado al miembro de
electrodo generador de iones 202 tan pronto como se inicia la
operación del purificador de aire. Así, el miembro de electrodo
generador de aire 202 genera iones positivos y negativos del aire
tomado en él, y por lo tanto genera también un subproducto, ozono
simultáneamente. Aquí, los iones negativos y positivos son generados
en concentraciones de 20.000 iones/cc, y el ozono en una
concentración de 0.1 ppm o menor. Por la acción de iones negativos y
positivos así generados simultáneamente por el miembro de electrodo
generador de iones, los gérmenes presentes en el aire son
eliminados del aire.
Las concentraciones de iones pueden ser
incrementadas incrementando el voltaje de corriente alterna aplicada
al miembro de electrodo generador de iones 202. Sin embargo, al
incrementar el voltaje de corriente también se incrementa la
cantidad de ozono generado. Para generar iones eficientemente a la
vez que se minimiza la generación de ozono, es recomendable que el
voltaje de corriente alterna aplicado al miembro de electrodo
generador de iones sea 2.0 kV o menor. Cuando el voltaje de
corriente alterna satisface esta condición, es posible reducir la
concentración de ozono hasta una décima parte o por debajo del
máximo nivel admitido en general (0.1 ppm). Si el miembro de
electrodo generador de iones 202 está impregnado con un catalizador
de descomposición del ozono o un miembro 11 impregnado con
catalizador está impregnado con un catalizador de descomposición de
ozono separadamente, es posible elevar el límite del voltaje
aplicado a 2.5 kV y por lo tanto generar iones en concentraciones
más altas.
A continuación, para evaluar el rendimiento de
desodorización del purificador de aire de esta realización contra
los olores en el aire, se llevaron a cabo los siguientes
experimentos.
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El purificador de aire descrito más arriba, que
incorpora el dispositivo generador de iones 201 usado en el ejemplo
10 descrito anteriormente, fue instalado en un espacio de prueba de
2.0 m de longitud, 2.5 m de anchura y 2.7 m de altura. Después de
que la atmósfera dentro del espacio de prueba fue reemplazada con
aire limpio, seco, se quemaron cinco cigarrillos. Simultáneamente,
se aplicó un voltaje de corriente alterna de 1.1 kV rms con una
frecuencia de 25 kHz al miembro de electrodo generador iones 202, y
el motor 56 fue activado para hacer rotar el ventilador 57 a una
rata de flujo de aire de 4 m^{3}/seg., de manera que el
purificador de aire inició su operación. Entonces, utilizando un
tubo detector de gas, se midieron las concentraciones de amoniaco,
ácido acético, estireno y monóxido de carbono en el momento en que
el purificador de aire inicio su operación y 30 minutos después. El
experimento mostró que 30 minutos de operación del purificador de
aire se tradujeron en la eliminación del 35% del amoniaco, 65% del
ácido acético, 58% del estireno y 90 del monóxido de carbono.
De esta forma, se confirmó que el purificador de
aire de esta realización alcanzaba una desodorización satisfactoria
descomponiendo rápidamente olores típicos en casas mediante la
acción de iones positivos y negativos.
A continuación se describirá el rendimiento de
esterilización del purificador de aire de esta realización contra
los gérmenes presentes en el aire en términos de ejemplos prácticos.
Debe entenderse, sin embargo, que el purificador de aire de esta
realización no está limitado a esos ejemplos específicamente
descritos a continuación, sino que pueden ser implementados con
modificaciones hechas en condiciones de operación y otros factores
según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
El purificador de aire descrito anteriormente,
que incorpora el dispositivo generador de iones 201 usado en el
ejemplo 8 descrito anteriormente, fue instalado en un espacio de
prueba de 2.0 m de longitud, 2.5 m de anchura, y 2.7 m de altura.
Luego se asperjaron en el espacio de prueba bacterias y hongos
comunes que habían sido cultivados en un medio de cultivo de
antemano. Simultáneamente, el dispositivo de generación de iones
201 fue puesto en operación bajo las mismas condiciones que en el
ejemplo 8 descrito anteriormente, y el motor 56 fue arrancado para
hacer rotar el ventilador de soplado 57 de manera que el purificador
de aire inicio su operación.
Entonces, en intervalos de tiempo
predeterminados, utilizando un muestreador de aire modelo RCS
manufacturado por Biotest AG, Alemania, el aire dentro del espacio
de prueba fue extraído a una velocidad de 40 L/min y muestreado
durante 4 minutos para medir el número de gérmenes contenidos en el
aire. Los resultados se muestran en la Tabla 8.
En dos horas después de que el purificador de
aire inicio su operación, de las bacterias y hongos comunes que
habían estado originalmente presentes en el espacio de prueba, el
77% y el 80%, respectivamente, habían sido eliminados. Esto prueba
que el purificador de aire de esta realización, que incorpora al
dispositivo generador de iones 201, es capaz de matar
satisfactoriamente la mayor parte de los gérmenes presentes en el
aire mediante la acción de los iones negativos y positivos que el
expulsa hacia afuera.
Como se describió anteriormente en relación con
la segunda y quinta realizaciones, el purificador de aire 300
(véase Figs. 3 y 6) que incorpora el miembro de electrodo generador
de iones 1 que tiene una placa de vidrio conformada en forma de una
placa plana 3 requirió tres horas para eliminar y remover el 70% más
de los gérmenes dentro del espacio de prueba, como en el ejemplo 3
(véase Tabla 1) y el ejemplo 6 (véase Tabla 3), lo indican. Por
contraste, el purificador de aire de esta realización, que incorpora
el miembro de electrodo generador de iones 202 que tiene un tubo de
vidrio cilíndrico 203, requieren una hora menos. Esto prueba la
superioridad del tubo de vidrio cilíndrico 203.
A continuación, para revisar cuanto del ozono
que es generado inevitablemente junto con los iones negativos y
positivos en el espacio alrededor del miembro de electrodo generador
de iones 202 se descarga a través de la salida 81 del purificador
de aire mediante el ventilador de soplado 57, se llevó a cabo el
siguiente experimento.
\vskip1.000000\baselineskip
Un verificador de concentración de ozono (no
mostrado) fue instalado en cada uno de los cinco puntos de medición
localizados a 0 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm y 20 cm de la salida 81 del
purificador de aire utilizado en el ejemplo 22 descrito
anteriormente. Entonces, se aplicó un voltaje de corriente alterna
de 1.1 kV rms al miembro de electrodo generador de iones 202, y el
ventilador de soplado 57 fue arrancado a una rata de flujo de aire
de 4 m^{3/}min. o 0.8 m^{3}/min. En este estado, la
concentración de ozono fue medida en cada uno de los puntos de
medición antes mencionados. A manera de comparación, con un voltaje
de corriente alterna de 1.4 kV rms aplicado bajo las mismas
condiciones, la concentración de ozono fue medida de la misma
manera. Los resultados en los diferentes casos se muestran en las
Figs. 42A y 42B. La concentración de ozono fue medida utilizando un
monitor de absorción de ultravioleta tipo ozono modelo
EG-2001 manufacturado por Ebara Jitsugyo Co. Ltd.,
Japón.
Como se muestra en estas figuras, cuanto mayor
es el voltaje aplicado, según se expresa en un valor rms, y más
alta es la rata de flujo de aire en la cual se conduce el ventilador
de soplado 57, mayor es la concentración de ozono. La concentración
de ozono, sin embargo, cae rápidamente a medida que se incrementa la
distancia desde la salida 81. De acuerdo con lo anterior
controlando el voltaje aplicado expresado en un valor rms, y la
rata de flujo de aire (esto es el número de revoluciones) a la cual
el ventilador de soplado 57 es activado, es posible controlar la
cantidad de ozono que se genera como subproducto por el parte del
miembro de electrodo generador de iones 202.
Así, puede proveerse adicionalmente un sensor de
ozono (no mostrado) en la vecindad del miembro de electrodo
generador de iones 202 para monitorizar continuamente la
concentración de ozono, y el purificador de aire puede ser
configurado de manera tal que de acuerdo con los resultados de la
eliminación hecha por el sensor de ozono, el alto voltaje de
corriente alterna según se expresa en valores rms, aplicado en el
miembro de electrodo generador de iones 202, se determina de tal
manera que se mantenga la concentración de ozono por debajo de un
nivel admitido preseleccionado.
Esto hace posible realizar un purificador de
aire que pueda matar y eliminar gérmenes presentes en el aire
mediante la acción de iones negativos y positivos a la vez que
mantiene la concentración de ozono generada por el miembro de
electrodo generador de iones 202 por debajo de un nivel admitido.
Como nivel admitido antes mencionado de concentración de ozono, es
apropiado utilizar el nivel de 0.1 ppm estipulado por la Japan
Society for Occupational Healt.
Ahora, se describirá una décima realización de
la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 43 es una vista
transversal que muestra el delineamiento de la estructura del
acondicionador de aire 400, que incorpora un miembro de electrodo
generador de iones 202, de una décima realización de la
invención.
En una porción posterior dentro del cuerpo 401
del acondicionador de aire 400, se provee un ventilador de soplado
402. En las caras frontal y superior del cuerpo 401, se conforma una
entrada de aire 403 que consiste de un número de agujeros o
ranuras. En el lado corriente abajo de la entrada 403, se
proporcionan diversos filtros 404 para la remoción de polvo y
desodorización. En el lado corriente abajo de los filtros 404, se
provee un intercambiador de calor 406. Por debajo de la entrada 403
del cuerpo 401 se conforma una entrada de aire 405 que está
provista con una persiana para ajustar la dirección del aire soplado
hacia afuera. De esta manera, se conforma un paso de flujo de aire
que lleva desde la entrada 403 a los filtros 404, luego al
intercambiador 406, y luego a la salida 405 dentro del cuerpo
401.
Además, el dispositivo generador de iones (véase
Fig.8) de la séptima realización descrita anteriormente está
dispuesto con su miembro de electrodo generador de iones 202
colocado en el paso de flujo de aire, en la vecindad de la salida
405. Aquí, la fuente de alto voltaje de corriente alterna 206 (véase
Fig.8) puede ser provista separadamente a partir de una fuente de
poder para impulsar el ventilador de soplado 402, o puede ser
compartido para este propósito también. En este último caso, se
proporciona adicionalmente un controlador (no mostrado) de manera
que el impulso del ventilador de soplado 402 y de un compresor (no
mostrado) y la operación del dispositivo generador de iones 201
puedan ser controladas independientemente. Esto permite que el
dispositivo generador de iones 201 sea encendido y apagado según se
requiera mientras que el acondicionador de aire 400 está en
operación, y potencia así el uso del acondicionador de aire 400.
Cuando este acondicionador de aire 400,
estructurado como se describió más arriba, comienza su operación,
el ventilador de soplado 402 comienza a rotar. Como resultado, el
aire succionado a través de la entrada 403 hacia el paso de flujo
de aire pasa a través de los filtros 404, los cuales remueven el
polvo y los olores del aire, y luego pasa a través del
intercambiador de calor 406, el cual intercambia calor entre el aire
y un medio de enfriamiento, y luego es expulsado a través de la
salida 405. Entre tanto, si el dispositivo generador de iones 201
se mantiene encendido, los iones negativos y positivos generados en
el espacio alrededor del miembro de electrodo generador de iones
202 son expulsados junto con el aire limpio. De esta manera, es
posible matar los gérmenes presentes en el aire mediante la acción
de los iones negativos y positivos.
A continuación, el rendimiento de esterilización
del acondicionador de aire 400 de esta modalidad contra los
gérmenes presentes en el aire será descrito en términos de un
ejemplo práctico. Debe entenderse, sin embargo, que el
acondicionador de aire 400 de esta realización no está limitado al
ejemplo específicamente descrito más abajo, sino que puede ser
implementado con modificaciones hechas en las condiciones de
operación y otros factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
El acondicionador de aire 400 descrito más
arriba, que incorpora un dispositivo generador de iones 201 usado
en el ejemplo ocho descrito más arriba, fue instalado en un espacio
de prueba de 2.0 m de longitud, 2.5 m de anchura y 2.7 m de altura.
Entonces, se asperjaron bacterias y hongos comunes que habían sido
cultivados en un medio de cultivo de antemano en el espacio de
prueba. Simultáneamente, el dispositivo generador de iones 201 fue
puesto en operación bajo las mismas condiciones que en el ejemplo 8
descrito anteriormente, y el ventilador de soplado 402 fue
encendido, de manera que se inició la operación del acondicionador
de aire 400.
Entonces, en intervalos de tiempo
predeterminados, utilizando un muestreador de aire modelo RCS
manufacturado por Biotest AG, Alemania, el aire dentro del espacio
de prueba fue extraído a una velocidad de 40 L/min. y muestreado
durante 4 minutos para medir el número de gérmenes contenidos en el
aire. Los resultados se muestran en la Tabla
9.
9.
En dos horas después que el acondicionador de
aire 400 inició su operación, de las bacterias y hongos comunes que
habían estado presentes originalmente en el espacio de prueba, el
80% y el 83%, respectivamente, habían sido eliminados. Esto muestra
que el acondicionador de aire 400 de esta realización, que incorpora
el dispositivo generador de iones 201, es capaz de eliminar
satisfactoriamente la mayor parte de los gérmenes presentes en el
aire mediante la acción de iones negativos y positivos, que el
emite.
Como se describió anteriormente en relación con
la segunda y quinta realizaciones, el acondicionador de aire 400
(véase Figs. 4 y 7) que incorpora el miembro de electrodo generador
de iones 2 que tiene una placa de vidrio en forma de placa plana 3
requiere tres horas para remover el 70% o más de los gérmenes dentro
del espacio de prueba, como en el ejemplo 4 (véase Tabla 2) y el
ejemplo 7 (véase Tabla 4) a manera de ejemplo. En contraste, el
acondicionador de aire 400 de esta realización, que incorpora el
miembro de electrodo generador de iones 202 que tiene un tubo de
vidrio cilíndrico 203, requiere una hora menos. Esto prueba la
superioridad del tubo cilíndrico de vidrio 203.
En el acondicionador de aire 400 descrito más
arriba, el miembro de electrodo generador de iones 202 está
colocado en el paso de flujo de aire formado dentro del cuerpo. Así,
cuando el acondicionador de aire está bajo operación, el miembro de
electrodo generador de iones 202, al ser expuesto al aire que
contiene polvo, tiende a recolectar polvo en su superficie. En
particular, cuando el acondicionador de aire está operando en un
modo de enfriamiento o deshumidificación, la humedad del aire
probablemente se condense sobre la superficie del miembro de
electrodo generador de iones 202. Si una sustancia extraña tal como
polvo o rocío se une a los electrodos, probablemente resultará una
descarga eléc-
trica anormal o una fuga de corriente. Esto es indeseable porque disminuye la seguridad del acondicionador
trica anormal o una fuga de corriente. Esto es indeseable porque disminuye la seguridad del acondicionador
\hbox{de aire 400.}
Ahora, se describirá una décimo primera
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig.
44 es un diagrama de bloques que muestra la configuración básica del
controlador del acondicionador de aire 400, que incorpora un
dispositivo generador de iones 201, de una décimo primera
realización de la invención. En esta figura, miembros tales como
los que son encontrados también en el acondicionador de aire 400
(véase Fig.43) de la décima realización descrita más arriba son
identificados con los mismos numerales de referencia.
Como se muestra en la Fig. 44, el lado de salida
de un controlador 610 que incluye un controlador 614 se está
conectado a un conmutador de alimentación 608 y a una fuente de
potencia comercial 609, desde la cual se suministra la potencia
eléctrica al controlador 610 cuando el conmutador de potencia 608 es
operado. El lado de salida al controlador 610 está conectado a un
compresor 611 y el ventilador de soplado 402 del acondicionador de
aire, y también a través de un circuito de alta frecuencia 612 al
electrodo interno 204 del miembro de electrodo generador de iones
202. El numeral de referencia 613 representa un medio de
monitorización de corriente para monitorizar la corriente
alimentada desde el controlador 610 hacia el circuito de alta
frecuencia 612. El resultado de la monitorización mediante el medio
de monitorización de corriente 613 es alimentado al comparador
614.
Ahora, se describirá como se usa este
acondicionador de aire configurado como se describió anteriormente.
Cuando el conmutador de potencia 608 es encendido la potencia
eléctrica es alimentada desde la fuente de poder comercial 609 al
controlador 610. El controlador 610 entonces energiza el compresor
611 y el ventilador de soplado 402 para impulsarlos, y también
energiza el circuito de alta frecuencia 612 de manera que el
circuito de alta frecuencia 612 aplica un voltaje de corriente
alterna al electrodo interno 204.
Como resultado, mediante la acción del
ventilador de soplado 402, se aspira aire del cuarto a través de la
entrada 403, se pasa luego a través del filtro 404, el cual remueve
polvo y olores del aire, y luego se pasa a través del
intercambiador de calor 406, el cual intercambia el calor del aire
de manera que el aire enfriado o calentado es descargado a través
de la salida 405 en el cuarto. Simultáneamente, el miembro de
electrodo generador de iones 202 genera iones negativos y
positivos, y una especie activa que tiene un efecto esterilizador
es introducida en el cuarto junto con el aire. Así, en combinación
con un acondicionador de aire apropiado, conforma un ambiente de
estancia confortable.
\vskip1.000000\baselineskip
En el acondicionador de aire 400 configurado
como se describió más arriba, se aplicó un voltaje de corriente
alterna de 1.6 kV rms con una frecuencia de 20 kHz al miembro de
electrodo generador de iones 202, en el cual el tubo de vidrio 203
tenía un diámetro externo de 20 mm, tenía 150 mm de longitud y tenía
1.2 mm de espesor, el electrodo interno 204 estaba tejido mediante
alambre de 0.18 mm de sección, tenía 80 mm de longitud y tenía 40
mallas/pulgada, y el electrodo externo 205 estaba tejido a partir de
alambre de 0.4 mm de sección, tenía 80 mm de longitud y tenía 16
mallas/pulgada. Como resultado, en un punto de medición localizado a
10 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203, se
obtuvieron iones negativos y positivos en concentraciones de 30,000
a 40.000 iones/cc. Aquí, la corriente que fluía a través del
electrodo externo era 1.2 mA. Las concentraciones de iones fueron
medidas utilizando un contador de iones en el aire, modelo
83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co. Ltd.,
Japón.
De esta manera, en tanto el dispositivo
generador de iones 601 está operando normalmente, cuando el circuito
de alta frecuencia 612 está aplicando el voltaje de corriente
alterna al electrodo interno 204, la corriente que fluya a través
del electrodo externo 205 es tan baja como algunos miliamperios. Sin
embargo, si una sustancia extraña tal como polvos se adhiere al
miembro de electrodo generador de iones 202, o si el tubo de vidrio
203 desarrolla una fisura, puede ocurrir un corto circuito
localmente entre el electrodo interno y el externo 204 y 205,
causando que fluya una corriente relativamente alta.
Tal corto circuito no solamente hace imposible
obtener una cantidad suficiente de iones para alcanzar una
esterilización satisfactoria, sino que también acorta la vida y
degrada el rendimiento del miembro de electrodo generador de iones
202. Además, si una persona toca el tubo de vidrio 203, puede
ocurrir una descarga eléctrica entre el electrodo interno 204 y el
cuerpo de la persona. Esto hace que fluya una corriente a través del
cuerpo, el cual actúa como potencial de tierra, y por lo tanto
presenta un riesgo para que la persona sufra un choque
eléctrico.
Para evitar esto, cuando el circuito de alta
frecuencia 612 está aplicando el voltaje de corriente alterna al
electrodo interno 204, la corriente que fluye desde el controlador
610 al circuito de alta frecuencia 612 es monitorizada con los
medios para monitorizar la corriente 613. El resultado de esta
monitorización es alimentado al comparador 614 incluido en el
controlador 610. El comparador 614 compara entonces el resultado
alimentado al mismo con un nivel de referencia predeterminado y, si
el resultado es más alto que el nivel de referencia, el controlador
610 desenergiza el circuito de alta frecuencia 612.
Aún cuando el acondicionador de aire 400 este
operando normalmente, la corriente puede ser tan alta como 50 mA en
su máximo, dependiendo del ambiente en el cual está haciendo usado.
Por otro lado es conocido que una corriente de 100 mA o más que
fluye a través de un cuerpo humano es muy probablemente fatal. De
acuerdo con ello, es apropiado determinar el nivel de referencia
para la corriente dentro del rango de 50 a 100 mA.
Esto hace posible detener la aplicación del
voltaje de corriente alterna al electrodo interno 205 en caso de
problema, y mediante ello previene el mal funcionamiento o fallo del
dispositivo generador de iones 601. De esta manera, es posible
prolongar la vida del miembro de electrodo generador de iones 202 y
prevenir la degradación de su rendimiento, y producir así un
acondicionador de aire seguro 400 que no presenta ningún riesgo de
choque eléctrico incluso si una persona toca accidentalmente el
miembro de electrodo generador de iones 202 desde el exterior. En
esta realización, el conmutador de potencia 608 es compartido como
un conmutador para encender el acondicionador de aire 400; sin
embargo, también es posible proveer conmutadores separados para
estos propósitos de manera que el acondicionador de aire 400 y el
dispositivo generador de iones 601 puedan ser controlados
independientemente.
Ahora, se describirá una décimo segunda
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig.
45 es un diagrama de bloques que muestra la configuración básica del
controlador del acondicionador de aire 400, que incorpora un
dispositivo generador de iones 201, de una décima segunda
realización de la invención. En esta figura, tales miembros tal
como se encuentran en el acondicionador de aire 400 de la décima
primera realización descrita más arriba y mostrada en la Fig. 44
son identificados con los mismos numerales de referencia.
En esta realización, el miembro de electrodo
generador de iones 202 es rotatorio, y el acondicionador de aire
400 está provisto adicionalmente con un eje de rotación 617 para
hacer flotar el miembro de electrodo generador de iones 202, un
medio de rotación 618 para hacer rotar el eje rotatorio 617, y un
elemento de soplados 615 que sirve como medio para eliminar
sustancias extrañas. En otros aspectos, la disposición de esta
realización es la misma que la de la realización décimo primera
descrita más arriba.
El medio de rotación 618 y el elemento de
soplado 615 están conectados al controlador 610, el cual controla
su operación. Específicamente, cuando la corriente que está siendo
monitorizada por el medio de monitorización de corriente 613 excede
un nivel predeterminado (por ejemplo, 200 mA), el medio de rotación
618 y el elemento de soplado 615 son activados de manera que el
miembro de electrodo generador de iones 202 se hace rotar, y es
emitido con el aire.
De esta manera, es posible expulsar el polvo
recolectado en el miembro de electrodo generador de iones 202 y
evaporar el rocío condensado sobre el mismo. Esto ayuda a prevenir
la fuga de corriente resultante del roció condensado y una descarga
eléctrica anormal resultante del polvo recolectado. Además, es
posible mantener el miembro de electrodo generador de iones 202 sin
mantenimiento.
Ahora se describirá una décimo tercera
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 46
es un diagrama de bloques que muestra la configuración básica del
controlador del acondicionador de aire 400, que incorpora un
dispositivo generador de iones 601, de una décimo tercera
realización de la invención. En esta figura, tales miembros que son
encontrados también en el acondicionador de aire 400 de la
realización décimo primera descrita anteriormente y mostrada en la
Fig. 44 son identificados con los mismos numerales de
referencia.
En esta realización también, el miembro de
electrodo generador de iones 202 es rotatorio, y el acondicionador
de aire 400 está provisto adicionalmente con un eje de rotación 617,
un medio de rotación 618 y un elemento de calentamiento 616 que
sirve como un medio para remover sustancias extrañas. En otros
aspectos, la disposición de esta realización es la misma que la de
la décima realización descrita anteriormente.
El medio de rotación 618 y el elemento de
calentamiento 616 están conectados al controlador 610, el cual
controla su operación. Específicamente, cuando la corriente que
está siendo monitorizada por el medio de monitorización excede un
nivel predeterminado (por ejemplo, 200 mA), el medio de rotación 618
y el elemento de calentamiento 616 son activados de manera que el
miembro de electrodo generador de iones 202 se hace rotar, y es
calentado.
De esta manera es posible evaporar el rocío
condensado a lo largo de todos los electrodos del miembro de
electrodo generador de iones 202. Esto ayuda a prevenir la fuga de
corriente resultante del roció condensado. Además, es posible
operar el dispositivo generador de iones 601 para generar iones
negativos y positivos sin causar fugas de corriente.
Las disposiciones descritas anteriormente pueden
ser aplicadas a aparatos acondicionadores de aire de cualquier
clase, tales como purificadores de aire, deshumidificadores,
humidificadores, para obtener ventajas similares. También es
posible diseñar otras disposiciones combinando las características
deseadas de las diferentes realizaciones.
El dispositivo generador de iones 201 de la
presente invención puede ser construido como una unidad de manera
que pueda ser fácilmente conectada y desconectada de varios aparatos
de acondicionamiento de aire tales como acondicionadores de aire.
Esto mejora el uso de estos aparatos de aire acondicionado y hace
que su mantenimiento, tal como la limpieza y la reparación, sean
bastante más fáciles.
Ahora, se describirá una décimo cuarta
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 47
es una vista en perspectiva en explosión de la unidad del
dispositivo generador de iones 715 de una décimo cuarta realización
de la invención. La Fig. 48 es una vista en perspectiva del miembro
frontal 719 de la unidad del dispositivo generador de iones 715. La
Fig. 49A es una vista transversal que muestra como se acopla el
miembro de electrodo generador de iones 202 en la unidad del
dispositivo generador de iones 715. La Fig. 49B es una vista
frontal expuesta que muestra como el miembro de electrodo generador
de iones 202 es acoplado. La Fig. 50 es una vista en perspectiva
del miembro posterior a mano izquierda 720 de la unidad del
dispositivo generador de iones 715. La Fig. 51 es una vista en
perspectiva del miembro de mano derecha posterior 721 de la unidad
del dispositivo generador de iones 715. La Fig. 52 es una vista en
perspectiva de la unidad inferior de soplado 716 de la unidad de
dispositivo generador de iones 715.
Como se muestra en la Fig. 47, la unidad del
dispositivo generador de iones 715 de esta realización está
compuesta del miembro de electrodo generador de iones 202 del
dispositivo generador de iones 201 (véase Fig.8) de la séptima
realización descrita más arriba, una unidad de soplado inferior 716,
una unidad de circuito controlador 717 y una unidad de cuerpo
718.
La unidad de soplado inferior 716 está
estructurada como se muestra en la Fig.52, La unidad de soplado
inferior 716 toma aire y lo sopla sobre el miembro de electrodo
generador de iones 202, y también expulsa los iones negativos y
positivos generados. La unidad de soplado inferior 716 está
compuesta de un armazón 716a que tiene un ventilador 716b y un
motor 716c encajados dentro de ella. Sobre la superficie articulada
de la carcasa 716a se forma una pluralidad de proyecciones 716d que
encajan en hendiduras 719b (véase Fig. 48).
En esta unidad dispositivo generador de iones
715, la cara lateral se encuentra donde se localiza la entrada 716e
(véase Fig.47) de la unidad inferior de soplado 716, y la cara
posterior es la cara opuesta al mismo. Esto es, a medida que la
unidad de soplado inferior 716 opera, succiona aire a través del
lado posterior de la misma. Las siguientes descripciones asumen que
la dirección en la cual la unidad de soplado inferior 716 expulsa
el aire (esto es en la dirección en la cual la unidad de soplado
inferior 716 encuentra el miembro de electrodo generador de iones
202 colocados) es hacia la izquierda, y que la dirección opuesta a
la misma es hacia la derecha.
La unidad de cuerpo 718 está compuesta de un
miembro frontal 719, un miembro izquierdo 720 y un miembro derecho
721.
Como se muestra en la Fig. 48, el miembro
frontal 719 consiste de una porción de la carcasa del generador de
iones 719 para alojar el miembro de electrodo generador de iones
202, una porción de carcasa 719e para la unidad de soplado inferior
716 y una porción de carcasa para circuito 719f para alojar la
unidad de circuito conductor 717 para controlar la unidad de
dispositivo generador de iones 715, con todas estas tres porciones
integralmente conformadas. El miembro frontal 719 como un todo tiene
una forma cóncava, y en la parte exterior del mismo, cerca de la
superficie articulada, se forma una pluralidad de hendiduras de
aseguramiento 719b para asegurar la unidad de soplado inferior 710
y una pluralidad de proyecciones de aseguramiento 719a para
asegurar el miembro izquierdo posterior 720 y el miembro derecho
posterior 721.
Como se muestra en la Fig. 49A, la porción de
carcasa del generador de iones 719d está conformada de tal manera
que tiene, como una parte de la sección transversal de la misma,
curvas en forma de arco. Sobre las superficies interiores de esas
porciones curvadas de la porción de carcasa del generador de iones
719d, se conforman porciones de soporte 722 y 723 para soportar la
unidad del dispositivo generador de iones 715 en los extremos
izquierdo y derecho del mismo, y por debajo de las porciones de
soporte a la izquierda y a la derecha 722 y 723, se provee una
entrada de iones 724 a través de la cual el aire que ha pasado a
través del miembro de electrodo generador de iones 202 es emitido.
Haciendo el paso desde el miembro de electrodo generador de iones
202 hacia la salida de iones 724 tan corto como sea posible y
además minimizando el volumen de la porción de carcasa del
generador de iones 719d de esta manera, es posible reducir la
resistencia del aire de paso y se reduce la pérdida en la cantidad
de iones negativos y positivos en el aire. Esto hace posible
descargar una cantidad estable de iones negativos y positivos.
Como se muestra en la Fig. 49B, cada una de las
porciones de soporte 722 y 723 consiste de tres pestañas 722a o
723b que juntas forman una superficie curvada de manera que
sostienen la superficie periférica del miembro de detención 7 u 8
del miembro de electrodo generador de iones 202, y protuberancias
722b o 723b que mantienen el miembro de detección 7 u 8 en posición
verticalmente. Las pestañas 722a y 723a y las protuberancias 722b y
723b están conformadas de tal manera que se proyecten desde la
superficies internas del miembro frontal 719 y del miembro
posterior izquierdo 720. Además, las pestañas 722a y 723a tiene
porciones de las mismas conformadas más altas que sus porciones que
conforman las superficies curvadas de manera que sostienen las
superficies extremas de los miembros de detención 7 y 8 del miembro
de electrodo generador de iones 202 y las mantienen en su posición
lateralmente.
La salida de iones 724 es, por ejemplo,
conformada de tal manera que consiste de tres columnas por tres
filas de pequeños agujeros en forma de ranura cada uno de 3 mm x 50
mm. Estos agujeros de ranura hacen difícil que un cuerpo extraño
sea insertado a través de la salida de iones 724 para alcanzar el
miembro de electrodo generador de iones 202.
En la porción de carcasa 719e, una pared que
sirve como carcasa para el ventilador de la unidad de soplado
inferior 716 se conforma de tal manera que describa una curva
involuta. A lo largo del borde del extremo libre de la pared, se
conforma una pluralidad de hendiduras de aseguramiento 719b para
asegurar la carcasa lateral del motor. En la porción plana de la
porción de carcasa 719e, se conforma una entrada del soplador
inferior 719c a través de la cual se aspira aire hacia el
interior.
Dentro de la porción de carcasa del circuito
719f, se conforma una pared de manera que forme una forma cóncava.
A lo largo del borde extremo libre de la pared, se conforma una
pluralidad de proyecciones 719a para asegurar el miembro derecho
posterior 721. Además, una pestaña en forma de H para soportar una
carcasa que incorpora el tablero del circuito del circuito
controlador se proporciona de manera que se proyecte hacia dentro
desde afuera. La parte exterior de la pestaña en forma de H, se
conforman hendiduras para asegurar la unidad de dispositivo
generador de iones 715.
El miembro posterior izquierdo 720 mostrado en
la Fig. 50 es para cubrir la porción de carcasa del dispositivo
generador de iones. Sobre la superficie interna del miembro
izquierdo posterior 720, se conforman porciones de soporte 720c y
720d que forman superficies curvadas parciales para soportar y
mantener el miembro de electrodo generador de iones 202 en los
extremos izquierdo y derecho. Específicamente, se conforman de esta
manera tres pestañas en forma de R para sostener las superficies
periféricas de los miembros de detención 7 y 8 del miembro de
electrodo generador de iones 202 de manera que se proyectan desde la
superficie interior del miembro izquierdo posterior 720. Estas
pestañas en forma de R tiene porciones formadas en los mismos más
antes que sus porciones que conforman las superficies curvas de
manera que sostienen los miembros de soporte 7 y 8 en una posición
lateral.
Sobre la periferia del miembro posterior
izquierdo 720 a lo largo de la superficie articulada, se conforma
una pluralidad de hendiduras 720a para asegurar el miembro frontal
719. En la pared interna de una de las porciones de soporte, se
conforma un agujero de hendidura a través del cual se incorporan los
cables, y en la pared lateral de la otra de las porciones de
soporte, se conforma un agujero 720b para fijar la unidad de
dispositivo generador de iones 715.
El miembro derecho posterior 721 mostrado en la
Fig. 51 es para cubrir la porción de carcasa de circuito. Dentro
del miembro derecho posterior 721 se conforma una pared de manera
que conforme una forma cóncava. A lo largo del borde final libre de
la pared, se conforma una pluralidad de hendidura 721 en la cual las
proyecciones 719a del miembro frontal 719 enganchan. Además, en un
extremo abierto de la pared, se conforma un agujero 721b para fijar
la unidad de dispositivo generador de iones 715.
La unidad de dispositivo generador de iones 715
estructurada como se describe anteriormente se ensambla de la
siguiente manera. La unidad de soplador inferior 716 es insertada en
una posición predeterminada de la porción de carcasa 719e del
miembro frontal 719, y es fijada insertando las proyecciones 716d de
la carcasa 716a en las hendiduras de aseguramiento 719b del miembro
frontal 719. Entonces, se inserta la unida controladora de circuito
717 en una posición predeterminada en la porción de unidad de
circuito de control 719f del miembro frontal 719, y el miembro
derecho posterior 721 es colocado sobre la unidad del circuito
controlador 717 y es fijado insertando las proyecciones de
aseguramiento 719a del miembro frontal 719 en las hendiduras 721a
del miembro derecho posterior 721. Entonces, el miembro de electrodo
generador de iones 202 es insertado en una posición predeterminada
en la porción de carcasa del dispositivo generador de iones 719d, y
el miembro izquierdo posterior 720 es colocado sobre el miembro de
electrodo generador de iones 202 y se fija insertando las
proyecciones 719a del miembro frontal en las hendiduras 20d del
miembro posterior izquierdo 720. Esto completa el ensamblaje. De
esta manera, simplemente montando el miembro de electrodo generador
de iones 202 sobre las porciones de soporte del miembro frontal 719
y luego colocando el miembro izquierdo posterior 720 de manera que
lo cubra, es posible fijar el miembro de electrodo generador de
iones 202 como resultado de las porciones de soporte del miembro
izquierdo posterior 720 que lo sostiene. Esto ayuda a mantener el
miembro de electrodo generador de iones 202 en posición durante el
ensamblaje. Además, el no uso de tornillos hace que el ensamblaje y
el desensamblaje sean más
fáciles.
fáciles.
Se describirá ahora una décimo quinta
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 53
es una vista en perspectiva frontal que muestra un delineamiento de
la estructura del acondicionador de aire, que incorpora una unidad
de dispositivo generador de iones 715, de una décimo quinta
realización de la invención.
La Fig. 54 es una vista en perspectiva frontal
del acondicionador de aire con su panel frontal 733 abierto. La
Fig. 55 es una vista frontal agrandada del panel de presentación
incorporado del acondicionador de aire. La Fig. 56 es una vista en
perspectiva de la unidad de control remoto del acondicionador de
aire. La Fig. 57 es una vista transversal lateral de la unidad para
interiores 731 del acondicionador de aire. La Fig. 58 es una vista
transversal lateral de la unidad para interiores 731 vista cuando el
miembro de electrodo generador de iones 202 está localizado. La
Fig. 59 es una vista transversal lateral de la unidad para
interiores 731 vista sobre el lado izquierdo de donde se localiza
la unidad del dispositivo generado de iones 715. La Fig. 60 es una
vista transversal lateral de la unidad para interiores 731 vista
desde el lado derecho de donde la unidad del dispositivo generador
de iones 715 está localizada. La Fig. 61 es un diagrama que muestra
un delineamiento de la configuración global del acondicionador de
aire.
Como se muestra en la Fig. 53, la unidad para
interiores 731 del acondicionador de aire está compuesta de un
cuerpo de carcasa 732 que aloja un intercambiador de calor, un
ventilador interior y otros componentes, un panel frontal 733 que
se puede abrir libremente de manera que permita que el usuario
revise visualmente el interior del cuerpo en busca de suciedad
sobre los filtros, una salida 734 a través de la cual se emite aire
frio o caliente, una entrada 735 a través de la cual el aire de la
habitación es succionado, y un panel de presentación incorporado
736 para indicar el estado de la operación. Además, una unidad de
control remoto 737 permite controlar en remoto el arranque y
detención de la operación y de la definición de las condiciones de
operación.
Como se muestra en la Fig. 54, la cual muestra
la unidad para interiores 731 con el panel frontal 733 abierto,
sobre la entrada en forma de rejilla conformada en el cuerpo de
carcasa 732, se disponen un filtro derecho 738 y un filtro
izquierdo 739 de manera que se enfrenten a la entrada 735 del panel
frontal 733. En porciones centrales sustancialmente de los filtros
derecho e izquierdo 738 y 739, se encajan respectivamente los
filtros 740 y 741.
Como se muestra en la Fig. 55, el panel de
despliegue incorporado 736, que está provisto por encima de la
salida de la unidad para interiores 731, está compuesto de una
lámpara de operación 742 para indicar que el acondicionador de aire
está operando, una lámpara de temperatura de dos dígitos 743 para
indicar las temperaturas interna y externa, una lámpara de
purificación 744 para indicar que el dispositivo generador de iones
está operando, un sensor 745 para recibir señales de la unidad de
control remoto 737, una lámpara de temporización 746 que se
enciende cuando se reserva la operación controlada por el
temporizador, y otros componentes.
La unidad de control remoto 737 mostrada en la
Fig. 56 está compuesta de una pantalla de control remoto 747 para
indicar el estado de operación, un indicador de transmisión 748 que
se ilumina cuando las señales son transmitidas a la unidad para
interiores, un botón "auto" 749 para hacer que el
acondicionador de aire opere en un modo automático, un botón
"calentamiento" 750 para hacerlo operar en un modo de
calentamiento, un botón "frío" 751 para hacerlo operar en un
modo de enfriamiento, un botón "deshumidificar" 752 para
hacerlo operar en un modo de deshumidificación, un botón de
temperatura 753 para definir la temperatura del interior, un botón
de "purificar aire" 754 para iniciar y detener la operación del
dispositivo generador de iones, un botón "detener" 755 para
detener la operación del acondicionador de aire, y otros
componentes.
Como se muestra en la Fig. 57, la cual es una
vista transversal lateral de la unidad para interiores 731, la
unidad para interiores 731 está compuesta de un cuerpo de carcasa
732 que sirve como base para la unidad de interiores 731, un
intercambiador de calor para interiores 756 que tiene un medio que
circula a través del mismo para calentar/enfriar, para intercambiar
calor entre el aire del interior y el medio de
calentamiento/enfriamiento, un ventilador para interior 757 para
expulsar de la unidad de interiores 731 el aire succionado en la
misma y luego sometido al intercambio de calor, una persiana
vertical 758 para variar horizontalmente la dirección del aire
expulsado a través de la salida 734, una persiana horizontal 759
para variar verticalmente la dirección del aire, y los filtros
derecho e izquierdo 738 y 739 para eliminar polvo y otras partículas
extrañas del aire succionado a través de la entrada 767.
Con el panel frontal 733 abierto, los filtros
738 y 739 son insertados en su posición siendo guiados a lo largo
de guías de filtro 760 conformadas en el cuerpo de carcasa 732. El
filtro izquierdo 739 está conformado de manera que no cubra el área
donde se desprende un subfiltro 769 y se une a la entrada 768 de la
unidad de soplado inferior 716 de la unidad del dispositivo
generador de iones 715.
Por debajo del intercambiador de calor para
interiores 756, se proporciona una bandeja de drenaje 761 para
recolectar el agua drenada a medida que el aire del interior es
sometido a intercambio de calor. Desde la superficie inferior de la
bandeja de drenado 761 hacia adelante, se conforma una pared
superior que constituye un paso de circulación interior, y esta
pared superior tiene una abertura 760a conformada en la misma que
directamente conecta con la salida de iones 724 de la unidad del
dispositivo generador de iones 715 (Fig. 58). En una porción
frontal de la bandeja de drenaje 761, en los extremos izquierdo y
derecho de la misma, se conforman protuberancias 763 y 764 para
ajustar la unidad del dispositivo generador de iones 715 (véase
Figs. 59 y 60).
Entre la bandeja de drenaje 761 y la unidad del
dispositivo generador de iones 715, se acopla un miembro de espuma
de estireno 756 para prevenir la condensación sobre el exterior de
la bandeja de drenaje 761 bajo la influencia del agua recolectada
en la bandeja de drenaje 761 y para prevenir que el agua condensada
entre a la unidad del dispositivo generador de iones 715 (véase
Fig. 58).
La entrada 735 consiste de una entrada 766 para
succionar el aire del interior desde el frente, esto es a través
del panel frontal 733, y una entrada 767 para succionar el aire del
interior a través de la cara superior del cuerpo de carcasa
732.
En la salida 734 de la carcasa de cuerpo 732 se
conforma una persiana horizontal 759 para variar verticalmente la
dirección del flujo del aire que ha pasado a través del
intercambiador de calor interior 756 y entonces el ventilador, en
el lado corriente arriba de la persiana horizontal 759 se conforma
la persiana vertical 758 para variar horizontalmente la dirección
del flujo de aire. Sustancialmente por encima del ventilador
horizontal 759 se conforma la salida de iones 724 de la unidad del
dispositivo generador de iones 715.
El flujo de aire dentro de la unidad del
dispositivo generador de iones 715 es como sigue. Como se muestra
en la Fig. 57, la unidad de soplado inferior 716 succiona el aire a
través de la entrada de iones 768 del panel frontal 733 y luego a
través del subfiltro desprendible 769 provisto entre el cuerpo de
carcasa 732 y la unidad de soplado inferior 716 de la unidad del
dispositivo generador de iones 715. El aire pasa entonces a través
de la unidad del dispositivo generador de iones 715 y es descargado
entonces a través de la salida de iones 724 junto con los iones
negativos y positivos generados en la misma mediante el miembro de
electrodo generador de iones 202. El aire que contiene los iones
negativos y positivos es descargado entonces a través de la salida
724 hacia el cuarto junto con el aire que ha pasado a través del
paso de circulación del aire del interior, esto es, el aire
succionado a través de la entrada 735 por parte del ventilador para
interior 757, y que luego pasa a través del intercambiador de calor
interno 756 de manera que sea sometido a intercambio de calor, y
luego es entregado a la salida 734. De esta manera, el aire que
contiene los iones negativos y positivos generados por el miembro
de electrodo generador de iones 202 es descargado a través de la
salida 734 de la unidad para interiores 731, y así el paso de aire
entre el miembro de electrodo generador de iones 202 y la salida
734 de la unidad para interiores 731 es corto. Esto ayuda a reducir
las pérdidas en la cantidad de iones negativos y positivos en el
aire, y por lo tanto incrementa el efecto de esterilización en
el
cuarto.
cuarto.
El subfiltro 769 está conectado de manera
desprendible en la vecindad de la entrada de la unidad de soplado
inferior 716 de la unidad del dispositivo generador de iones 715, y
por lo tanto, con el panel frontal 733 abierto hacia arriba, puede
fácilmente ser desprendido a través de una hendidura para el
subfiltro 770 y limpiado del polvo y otras partículas extrañas.
Esto ayuda a minimizar el depósito de polvo y otras partículas
extrañas sobre la unidad del dispositivo generador de iones 715 y
por lo tanto alcanza una generación estable de iones negativos y
positivos. Además, proveyendo el subfiltro 769 separadamente de los
filtros 738 y 739 de la unidad para interiores 731 se mejora la
posibilidad de uso y facilita el mantenimiento.
La unidad del dispositivo generador de iones 715
es adaptada a la unida para interiores 731 fijándola a la misma con
tornillos con las protuberancias 763 y 764 que están conformadas en
ambos extremos de la bandeja de drenaje 761 provista dentro de los
agujeros de conexión 720b y 721b del cuerpo de unidad 728 como se
muestra en las Figs. 59 y 57. De esta manera, la unidad del
dispositivo generador de iones 715 es colocada en el extremo
inferior del intercambiador de calor para interior 756,
sustancialmente paralelo al mismo. Esto hace que sea posible el uso
eficiente del espacio dentro de la unidad para interiores 731, y
ayuda así a mantener la unidad para interiores 731 lo
suficientemente compacta como para no requerir un espacio
indebidamente grande para su instalación.
Como se muestra en la Fig. 61, el sistema
completo de esta realización, cuando se ve en un delineamiento de
su configuración, está compuesto de una unidad para interiores 731,
una unidad para exteriores 771, y la unidad de control remoto 737.
La unidad para interiores 731 está compuesta del intercambiador de
calor para interiores 756 y el ventilador para interiores 757. La
unidad para exteriores 771 está compuesta de un intercambiador de
calor para exteriores 772, un compresor 773, una válvula de
expansión 774, y un ventilador para exteriores 775.
Ahora, se describirá como el acondicionador de
aire configurado como se describió más arriba opera. Primero, se
describirá el procedimiento de operación. Cuando el botón
"auto" 749 sobre el panel de control de la unidad de control
remoto 737 es presionado, el acondicionador de aire inicia su
operación. En este punto, se enciende la lámpara 742 "de
operación" sobre el panel de presentación incorporado 736 de la
unidad para interiores 731, la temperatura del interior es indicada
digitalmente mediante la lámpara de temperatura 743 y el modo de
operación (aquí, automático), el volumen de aire, la dirección del
viento y otros parámetros de información son indicados en la
pantalla 747 del panel de control de la unidad de control remoto
737.
Por otro lado, cuando el botón
"calentamiento" 750 del panel de control de la unidad de
control remoto 737 es oprimido, la lámpara "operación" 742
sobre el panel de despliegue incorporado 736 de la unidad para
interiores 731 se enciende, la temperatura del interior es indicada
digitalmente por la lámpara de temperatura 743, y el modo de
operación ( aquí, calentamiento), el volumen de aire, la dirección
del aire, la temperatura y otros parámetros de información se
indican en la pantalla 747 del panel de control de la unidad de
control remoto 737.
Para detener la operación, se presiona el botón
"detener" 755 del panel de control de la unidad de control
737. Como resultado, se apaga la lámpara de operación 742 en el
panel de pantalla incorporada 736 de la unidad para interiores 717,
y el acondicionador de aire detiene su operación.
Para cambiar la temperatura, por ejemplo para
elevar la temperatura en 1 grado, el conmutador "\Delta" del
botón de temperatura 753 es presionado una vez. Esto cambia la
temperatura objetiva en 1ºC, y en el modo de calentamiento y
enfriamiento, la temperatura objetivo es indicada en la pantalla de
control remoto 747 sobre el panel de control de la unidad de
control remoto 737 y sobre la pantalla incorporada en el panel 736
de la unidad para interiores 731.
En el modo automático o de deshumidificación, el
valor en el cual se eleva la temperatura se indica en la pantalla
de control remoto 747 del panel de control de la unidad de control
remoto 737, y la temperatura objetivo es indicada sobre la pantalla
del panel 736 incorporado de la unidad para interiores 731.
Ahora, se describirá un ejemplo de cómo opera el
acondicionador de aire. Cuando el acondicionador de aire opera en
el modo de enfriamiento, el medio de intercambio de calor condensado
y por lo tanto puesto en contacto en un estado de alta temperatura
por el compresor 773 de la unidad para exteriores 771 pasa a través
del intercambiador de calor para exteriores 772 de la unidad para
exteriores 771. En el intercambiador de calor para exteriores 772,
el ventilador para exteriores 775 toma el calor del medio de
intercambio de calor y por lo tanto lo enfría. El medio de
intercambio de calor es pasado a través de la válvula de expansión
hacia el intercambiador de calor para interiores 756, donde el
medio para intercambio de calor se evapora. Como resultado, el aire
del interior, que pasa a través del intercambiador de calor para
interior 756 impulsado por el ventilador para interior 757, es
enfriado. Cuando el acondicionador de aire opera en el modo de
calentamiento, el medio de intercambio de calor es circulado en la
dirección opuesta a la dirección en la cual se circula en el modo
de enfriamiento. Específicamente, el medio de intercambio de calor
pasa a través del intercambiador de calor para interior 756 de la
unidad para interiores 731, y el aire del interior es pasado a
través del intercambiador de calor para interiores 756 y por lo
tanto es calentado. De esta manera, se calienta el cuarto.
Cuando la unidad del dispositivo generador de
iones 715 es iniciada, presionando el botón "purificar aire"
754 sobre el panel de control de la unidad de control remoto 737,
mientras que el acondicionador de aire está operando en cualquiera
de los modos automático, enfriamiento, calentamiento,
deshumidificación y otros modos, entonces, cuando el acondicionar
de aire es encendido la siguiente vez, la purificación se inicia
simultáneamente. Cuando se presiona el botón "purificador de
aire" 754, se aplica un alto voltaje de corriente alterna a la
unidad del circuito de control 717 de la unidad del dispositivo
generador de iones 715, de manera que se generan H+
(H_{2}O)_{m} y O_{2}-(H_{2}O)_{n} como iones
negativos y positivos respectivamente.
El aire del interior succionado a través de la
entrada 768 por la unidad de soplado inferior 716 pasa a través del
filtro inferior 769, el cual elimina el polvo y otras partículas
extrañas del aire, y luego se pasa al miembro de electrodo
generador de iones 202, el cual genera los iones negativos y
positivos en el aire. El aire, que ahora contiene iones negativos y
positivos, fluye entonces hacia afuera a través de la salida de
iones 724, y luego es expulsado, junto con el aire que pasa a través
del paso de circulación para interior, a través de la salida 734 de
manera que circula a través del cuarto por convección.
Para iniciar la unidad del dispositivo generador
de iones 715 independientemente cuando el acondicionador de aire no
está en operación, se presiona el botón "purificar aire" 754 de
la unidad de control remoto 737. Como resultado, se empieza a
aplicar un alto voltaje de corriente alterna a la unidad del
dispositivo generador de iones 715, y también a los motores que
impulsan el ventilador para interiores 756 y la persiana horizontal
759 de la unidad para interiores 731.
El aire de interior succionado a través de la
entrada de iones 768 del panel frontal 733 pasa a través del
subfiltro 769, el cual elimina polvo y otras partículas extrañas del
aire, y luego se pasa hacia el miembro de electrodo generador de
iones 202, el cual genera iones negativos y positivos en el aire. El
aire, que ahora contiene iones negativos y positivos, fluye
entonces fuera del cuerpo de unidad a través de la salida de iones
724, y es entonces impulsado hacia afuera junto con el aire que ha
pasado a través del paso de circulación para interiores, a través
de la salidas 734 hacia el cuarto. De esta manera, el aire del
interior no solamente es acondicionado, sino que también es
esterilizado, eliminándose los gérmenes presentes en el aire y
removiéndolos mediante la acción de los iones positivos y
negativos.
En esta realización, se toma un acondicionador
de aire como ejemplo de un aparato de acondicionamiento de aire que
incorpora una unidad de dispositivo generador de iones. Sin embargo,
el dispositivo generador de iones puede estar incorporado en un
aparato de acondicionamiento de aire de cualquier clase como por
ejemplo un purificador, deshumidificador, humidificador,
refrigerador de aire, calentador por ventilador de queroseno,
estufa de queroseno, estufa eléctrica, etc. En cualquier caso, es
posible alcanzar la esterilización por la acción de los iones
negativos y positivos.
Ahora se describirá una décimo sexta realización
de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 62 es una
vista en perspectiva de la unidad para interiores 801 del
acondicionador de aire, que incorpora una unidad de dispositivo
generador de iones 833, de una décimo sexta realización de la
invención. La Fig. 63 es una vista en perspectiva de la unidad para
interiores 801, con su panel frontal 803 abierto. La Fig. 64 es una
vista frontal agrandada del panel de pantalla de cristal líquido 806
del acondicionador de aire. La Fig. 65 es una vista agrandada de la
unidad de control remoto 808 del acondicionador de aire. La Fig. 66
es una vista transversal lateral de la unidad para interiores 801
del acondicionador de aire. La Fig. 67 es un diagrama que muestra
un delineamiento de la configuración global del acondicionador de
aire. La Fig. 68 es una vista transversal de la unidad del
dispositivo generador de iones 833 incorporada en el acondicionador
de aire. La Fig. 69A es una vista transversal de la unidad del
dispositivo generador de iones 833, con su primera salida 879
cerrada y su segunda salida 880 abierta. La Fig. 69B es una vista
transversal de la unidad del dispositivo generador de iones 833,
con su primera salida 879 abierta y su segunda salida 880 cerrada.
La Fig. 70 es un diagrama de bloque del sistema de control del
acondicionador de aire. La Fig. 71 es una vista transversal de otro
ejemplo de la unidad del dispositivo generador de iones 833. La Fig.
72 es una vista transversal de aún otro ejemplo de la unidad del
dispositivo generador de iones 833. La Fig. 73 es una vista en
perspectiva de la unidad para interiores 801 de un acondicionador
de aire provista con un conector para la conexión con la unidad del
dispositivo generador de iones 833 con su panel frontal 803
abierto.
Como se muestra en la Fig. 62, la unidad para
interiores 801 está provista de un cuerpo de carcasa 802 que aloja
un intercambiador de calor, un ventilador interno y otros
componentes, un panel frontal 803 que se puede abrir de manera que
permita al usuario visualizar el interior del cuerpo en búsqueda de
suciedad sobre los filtros y similares, una salida 804 a través de
la cual se expulsa el aire frío o caliente, una entrada 805 a
través de la cual se succiona aire hacia el interior, una pantalla
de panel de cristal liquido 806 para indicar el estado de la
operación, y una salida para deshumidificación/humidificación 807 a
través de la cual el aire deshumidificado o humidificado por un
dispositivo deshumidificador/humidificador es expulsado. Además,
una unidad de control remoto 808 permite el control remoto del
arranque y detención de la operación y la definición de las
condiciones de operación.
Como se muestra en la Fig. 63, el panel frontal
803 está soportado de manera que se puede abrir sobre el cuerpo de
carcasa 802. En el cuerpo de carcasa 802, se conforma una salida en
forma de rejilla 804 de manera que se enfrente a la entrada 805
conformada en el panel frontal 803. En esta entrada 805, se disponen
un filtro de derecho 809 y un filtro izquierdo 810 para eliminar
polvo y otras partículas extrañas del aire succionado hacia el
interior a través de la entrada 805. En porciones sustancialmente
centrales de los filtros derecho e izquierdo 809 y 810, se colocan
filtros purificadores 811 y 812, respectivamente. En la porción
derecha del cuerpo de carcasa 802, se conforman una entrada de
deshumidificación/humidificación para succionar el aire del
interior para el dispositivo de deshumidificación/humidificación, y,
en esta entrada, se coloca un filtro deshumidificador/humidificador
813.
En una porción central del cuerpo de carcasa
802, se proporciona una pantalla de cristal líquido del panel 806
como se muestra en la Fig. 64. Esta pantalla de cristal líquido del
panel 806 está compuesta de una lámpara de humedad 814 que se
enciende de acuerdo con la humedad interior, una lámpara de pureza
de aire 815 que cambia su color de acuerdo con el nivel de
contaminación del aire del interior, una pantalla 816 para indicar
las condiciones atmosféricas del interior y el estado de operación
de acuerdo con las señales transmitidas a medida que los botones de
operación sobre la unidad de control remoto 808 son presionados, y
un sensor 817 para recibir señales de la unidad de control remoto
808.
Como se muestra en la Fig. 65, la unidad de
control remoto 808 está compuesta de una pantalla de control remoto
816 para indicar el estado de la operación, un indicador de
transmisión 801 que se enciende cuando se transmite señales hacia
la unidad para interiores 801, un conmutador de arranque/detención
820 para arrancar y detener la operación del acondicionador de
aire, un conmutador de temperatura 821 para definir la temperatura
del interior, un conmutador de unidad 822 para iniciar y detener la
operación del deshumidificador del dispositivo
deshumidificador/humidificador, un conmutador de ventilación 823
para iniciar y detener la operación de ventilación del dispositivo
deshumidificador/humidificador, un conmutador de agrupamiento 824
para iniciar y detener la operación de la unidad del dispositivo
generador de iones 833, y otros componentes.
Como se muestra en la Fig.66, dentro de la
unidad para interiores 801 se alojan un intercambiador de calor
para interiores 825 que intercambia calor entre el medio de
calentamiento/enfriamiento que pasa dentro de él y el aire del
interior que pasa hacia afuera por el mismo, y un ventilador para
interiores 826 para impulsar el aire del interior succionado y
luego someterlo a intercambio de calor mediante el intercambiador de
calor para interiores 825.
En la salida 804 formada en una porción inferior
de la cara frontal del cuerpo de carcasa 802, se disponen de manera
rotatoria una persiana vertical 827 para variar horizontalmente la
dirección de flujo de aire y una persiana horizontal 828 para
variar verticalmente la dirección del flujo.
En la cara frontal del cuerpo de carcasa 802 se
conforman guías 829 de manera que, con el panel frontal 803
abierto, los filtros 809 y 810 son insertados en su posición siendo
obviados a lo largo de esas guías para filtro 829. El filtro
derecho 809 está conformado de tal manera que no cubra el panel de
pantalla de cristal líquido 806. Por debajo del intercambiador de
calor 825, se provee una bandeja de drenaje 830 para recoger el
agua drenada a medida que el aire del interior es sometido al
intercambio de calor. La entrada 805 consiste de una entrada
frontal 831 conformada de manera que rodee el panel de pantalla de
cristal líquido 806 provisto en el panel frontal 803 y una entrada
superior 832 conformada en la superficie superior del cuerpo de
carcasa 802.
Se forma un pasaje de circulación C que lleva de
la entrada 805 a los filtros 809 y 810, luego al intercambiador de
calor 825 y finalmente a la salida 804. El aire del interior
succionado a través de la entrada 805 y que luego pasa a través del
paso de circulación C es expulsado hacia el cuarto. De esta forma se
circula el aire interior.
En la vecindad de la salida 804 del cuerpo de
carcasa 802, se coloca una unidad de dispositivo generador de iones
833. A través de esta unidad de dispositivo generador de iones 833,
se forma un paso de flujo de aire D separadamente del paso de
circulación C. El paso de flujo de aire D se forma entre el
intercambiador de calor 825 y los filtros 809 y 810, y comunica con
el paso de circulación C. Así, el aire que ha entrado por el paso
de flujo de aire D pasa directamente a través de la unidad del
dispositivo generador de iones 833, esto es, sin pasar a través de
la entrada 805, luego fluye, a través de una confluencia 834
localizada en el lado corriente abajo del intercambiador 825, hacia
el paso de circulación C, y luego es expulsada hacia el cuarto
junto con el aire que ha estado pasando a través del paso de
circulación C. En el cuerpo de carcasa 802, se conforma una
abertura de descarga 835 de manera que quede en frente de la unidad
del dispositivo generador de iones 833, y en el panel frontal 803,
se conforma una salida de iones 836 de manera que comunique con la
abertura 835. Colocando la unidad del dispositivo generador de iones
833 en el paso de flujo de aire D de esta manera, es posible
prevenir el descenso de su rendimiento de generación de iones
resultante de la condensación.
\newpage
Como se muestra en la Fig. 67, el acondicionador
de aire está compuesto de la unidad para interiores 801, una unidad
para exteriores 840 y la unidad de control remoto 808. La unidad
para interiores 801 está provista del intercambiador de calor 825 y
del ventilador para interiores 826. La unidad para exteriores 804
está provista de un intercambiador de calor para exteriores 841, un
compresor 842, una válvula de expansión 843 y un ventilador para
exteriores 844.
La unidad para interiores 801 incorpora un
dispositivo deshumidificador/humidificador 850. El dispositivo de
deshumidificación/humidificación 850 está compuesto de un rotor
absorbente de humedad 851 que absorbe la humedad contenida en el
aire del interior y la separa, un ventilador deshumidificador 852
que succiona el aire del interior, un ventilador de regeneración
853 que pasa el aire regenerado al rotor absorbente de humedad 851,
un calentador regenerador 854 que calienta el aire regenerador que
pasa al rotor absorbente de humedad 851, y un amortiguador 855 que
conmuta los pasos.
Como se muestra en la Fig. 68, la unidad del
dispositivo generador de iones 833 está compuesta del miembro de
electrodo generador de iones 202 del dispositivo generador de iones
201 (véase Fig. 8) de la séptima realización descrita
anteriormente, un soplador 861, una entrada a la unidad 862, un
filtro 863, una carcasa de unidad 864 y una pluralidad de
salidas.
La carcasa de unidad 864 está conformada
encajando de manera integral juntos una carcasa 860a para el miembro
de electrodo generador de iones 202 y una carcasa 861 para el
soplador 861.La carcasa de unidad 864 tiene la forma de un cilindro
elongado o de un prisma rectangular, y está hecha de un material que
resulte excelente en la resistencia al ozono, por ejemplo
tereftalato de polibutileno (PBT). La carcasa de unidad 864 puede
tener cualquier otra forma que la descrita específicamente aquí. El
soplador 861 es colocado en el lado corriente arriba del miembro de
electrodo generador de iones 202 en la dirección de su eje de manera
que se comunique, a través de una abertura de acoplamiento 876, con
el miembro de electrodo generador de iones 202.
El aire introducido a través de la entrada de
la unidad 805 formada en la carcasa 861 pasa a través de la
abertura de acoplamiento 876 y luego a través de una abertura de
ventilación 878 hacia el miembro de electrodo generador de iones
202 debido al soplador 861, de manera que los iones negativos y
positivos generados por el miembro de electrodo generador de iones
202 son expulsados hacia afuera. Las formas de la carcasa,
ventilador y motor son determinadas de acuerdo con la manera como
están alojadas en el paso del flujo de aire de la unidad para
interiores 801.
En la unidad de entrada 805, el filtro 863 es
acoplado. El filtro 863 tiene un prefiltro para remover polvo y
otras partículas extrañas, o un filtro desodorizador para remover
olores en la habitación, o una combinación de ambos.
En la carcasa 860, de la carcasa de unidad 864,
se forman dos salidas 804 que se enfrentan al miembro de electrodo
generador de iones 202, por ejemplo una primera salida 879 a través
de la cual el aire es soplado directamente hacia la habitación a
través de la salida de iones 836 y una segunda salida 880 a través
de la cual el aire es soplado hacia la confluencia 834. Las dos
salidas 879 y 880 están dispuestas de manera que estén separadas
90º una de la otra. La entrada de unidad 862 está dispuesta de
manera que apunte en la misma dirección que la primera salida 879 o
a 180º de la segunda salida 880.
Para permitir que la dirección en la cual la
unidad del dispositivo generador de iones 833 que expulsa los iones
sea conmutada de acuerdo con el estado de operación del
acondicionador de aire, se proporciona un medio de conmutación, el
cual está compuesto de un amortiguador 881 que abre y cierra las
salida 879 y 880 individualmente, y un mecanismo de impulso para
guiar el amortiguador 881. Como se muestra en las Fig. 69A y 69B, el
amortiguador 881 es una placa en forma de arco que encaja a lo
largo de la superficie interna de la carcasa de unidad 864, y tiene
tal tamaño como para cubrir una tercera parte de la superficie. El
amortiguador 881 está soportado en ambos extremos en la dirección
de su eje de manera que sea deslizable a lo largo de la superficie
interna de la carcasa de unidad 864, y está provisto de, en un
extremo, de un engranaje 884 que engrana con un piñón 883 y un
motor por etapas 885 para hacer girar el engranaje 884. Cuando el
motor por etapas 885 es encendido, mueve el amortiguador 881 de
manera tal que una de las salidas 879 y 880 es abierta y la otra
está cerrada. De esta forma, la conmutación entre las entradas 879
y 880 es obtenida. Diseñando el amortiguador 881 para hacer móvil
hasta una posición donde deja tanto las salidas 879 como 880
abiertas, es posible expulsar el aire a través de ambas salidas 879
y 880 simultáneamente.
En la vecindad del miembro de electrodo
generador de iones 202, se proporciona un emisor de luz 886. El
amortiguador 881 está hecho de un material transparente, y, cuando
el miembro de electrodo generador de iones 202 esta en operación,
el emisor de luz 886 lo ilumina con, por ejemplo, luz azul de manera
que el usuario pueda revisar visualmente el miembro de electrodo
generador de iones 202. El emisor de luz 886 puede estar dispuesto
de manera que su luz sea vista directamente desde fuera.
En la unidad del dispositivo generador de iones
833 estructurado como se describió anteriormente, el amortiguador
881 está montado en una posición predeterminada dentro de la unidad
de carcasa 864, luego el motor por etapas 885 es montado y fijado
temporalmente a la carcasa de unidad 864 desde el exterior, luego el
engranaje 884 es provisto con el eje del motor por etapas 885 y
engranado con el piñón 883 del amortiguador 881, y luego el motor
por etapas es fijado de manera definitiva. Entonces un circuito de
tablero que tiene el emisor 886 montado sobre el mismo es provisto
de una posición predeterminada. Entonces, en un agujero de encaje
887 dentro de la unidad de carcasa 864, se encaja un empaque de
aislamiento 868 del miembro de electrodo generador de iones 202, y
luego la carcasa 861a del 861 provisto con el filtro 863 es puesto
en posición con tornillos o similares. Esto completa el ensamblaje
de la unidad de dispositivo generador de iones 833. Esta unidad de
dispositivo generador de iones 833 es ajustada de manera removible
en una posición predeterminada en el paso de flujo de aire D con
tornillos o similares.
A continuación, se describirá un ejemplo de la
forma como opera el acondicionador de aire. El acondicionador de
aire es operado utilizando la unidad de control remoto 808, y por lo
tanto el procedimiento de operación utilizando será el descrito
aquí. Cada vez que el conmutador de selección de modo 834 en el
panel de control de la unidad de control remoto 808 es presionado,
el modo de operación conmuta desde "automático" hasta
"calentamiento" hasta "enfriamiento" hasta "secado"
hasta "automático", y así sucesivamente, y el modo seleccionado
es indicado en la pantalla de control remoto 818. A través de esta
operación, se selecciona el modo de operación deseado.
Las señales transmitidas desde la unidad de
control remoto 808 son recibidas por el sensor 817 del panel de
pantalla de cristal líquido 806 de la unidad para interiores 801. La
unidad para interiores 801 incorpora un sistema de control. Como se
muestra en la Fig. 70, el sistema de control está provisto con un
controlador 890 que consiste de una CPU, una memoria y otros
componentes, medios para monitorización del conmutador 891, un
circuito impulsor del ventilador para interiores 892, un circuito
conductor del dispositivo de generación de iones 893, un circuito
conductor de un dispositivo deshumidificante/humidificante 894, y un
circuito impulsor amortiguador 895. El sistema de control activa
los bloques del circuito individuales del mismo de acuerdo con las
señales desde la unidad de control remoto
808.
808.
Cuando se presiona el botón inicio/detención
820, el modo de operación, la temperatura objetivo, y la temperatura
interna se indican una tras otra en el panel de pantalla de cristal
líquido 806 de la unidad para interiores 801. Durante la operación,
la temperatura del interior es mantenida como se indica. Para
detener la operación, el conmutador de arranque/detención 820 es
presionado. Esto hace que la indicación sobre la pantalla de cristal
líquido del panel 806 desaparezca y la operación se detenga. Para
cambiar la temperatura, por ejemplo para elevar la temperatura en
1ºC, que el conmutador "\Delta" del conmutador de temperatura
821 es presionado una vez. Esto eleva el objetivo de temperatura en
1ºC, y, en el modo de calentamiento o enfriamiento, la temperatura
objetivo es indicada por una pantalla de control remoto 818 y por un
panel de pantalla de cristal líquido 806. Aquí, se indica la
temperatura objetivo sobre el panel de cristal líquido 806. Por otro
lado, en el modo de automático o secado, el valor por el cual la
temperatura se debe elevar como se indica en la pantalla del
control remoto 818, y la temperatura objetivo como está indicada en
el panel de pantalla de cristal líquido 806. Aquí, la indicación de
una temperatura objetivo sobre el panel de pantalla de cristal
líquido 806 conmuta a la indicación de la temperatura del interior
después de cuatro segundos. Para cambiar al volumen de aire, cada
vez se presiona un conmutador de volumen de aire 835, el volumen de
aire se cambia de manera que la indicación sobre la pantalla de
control remoto 818 cambia de "volumen de aire auto" a
"volumen de aire" a "volumen de aire \Delta\Delta", a
"volumen de aire \Delta\Delta\Delta" a "volumen de
aire auto" y así sucesivamente, y la indicación sobre el panel
de la pantalla de cristal líquido 806 cambia el "auto de volumen
de aire" a "aire suave" a "aire moderado" a "aire
fuerte" a "volumen de aire auto" y así sucesivamente.
De esta forma, se selecciona el modelo de
operación deseado. En el modo de enfriamiento, el medio de
intercambio de calor condensado y por lo tanto puesto a un estado
de alta temperatura por el compresor 842 pasa al intercambiador de
calor del exterior 841 de la unidad para interiores 840. En el
intercambiador de calor para exteriores 841, el ventilador de
salida 844 pasa el aire del exterior al intercambiador de calor
exterior 841, el cual a su vez toma calor del medio de intercambio
de calentamiento y por lo tanto lo enfría. El medio de intercambio
de calor es pasado entonces a través de una válvula de separación
843 al intercambiador de calor 825, donde el medio de intercambio
de calor se evapora. El aire de interior succionado por el
ventilador de interior 826 pasa a través del intercambiador de
calor 825, el cual toma calor desde el aire. En esta forma, el aire
del exterior era enfriado y circulado, y como resultado el
habitáculo era enfriado.
En el modo de calentamiento, el medio
intercambiador de calor es circulado en la dirección opuesta a la
dirección en la cual se circula en el modo de enfriamiento.
Específicamente, el medio de intercambio de calor condensado pasa
al intercambiador de calor 825 para interiores y el aire del
interior pasa a través del intercambiado de calor para interiores
825 y es calentado allí. De esta forma, el habitáculo es calentado.
EL medio de intercambio de calor pasa a través de la válvula de
expansión 843 hacia el intercambiador de calor para exteriores 841,
donde el medio de intercambio de calor se evapora. El calor del
medio de intercambio de calor es intercambiado con el del aire
exterior que pasa a la puerta del intercambiador de calor 811
mediante el ventilador para exteriores 844. Así, el medio de
intercambio de calor toma calor del aire exterior, y luego regresa
al compresor 842.
Aquí, el flujo del aire es como sigue. El aire
succionado a través de la entrada 831 formada en el panel frontal
803 de la unidad para interiores 801 y a través de la entrada 832
formada en el cuerpo de carcasa 802 por el ventilador para
interiores 826. El aire es pasado entonces a través de los filtros
809 y 810 hacia el intercambiador de calor 825. El aire es soplado
sobre toda la superficie del intercambiador de calor 825 y éste
mejora la eficiencia del intercambio de calor del intercambiador de
calor 825. El aire que ha pasado a través del intercambiador de
calor 825 es expulsado a través de la salida 804.
Cuando el acondicionador de aire inicia su
operación, simultáneamente se aplica un alto voltaje de corriente
alterna a la unidad del dispositivo generador de iones 833, la cual
inicia entonces la generación de iones negativos y positivos.
Además, en el mismo momento en que el acondicionador de aire inicia
su operación, el motor por etapas 885 es activado de manera que,
como se muestra en la Fig. 69A, el amortiguador 881 se mueve de tal
manera que la segunda salida 880 es abierta. Esto hace que el flujo
de aire del pasaje D se comunique, a través de la confluencia 834,
con la salida 804.
Parte del aire succionado a través de la entrada
831 y luego pasado a través de los filtros 809 y 810 entra al paso
de flujo de aire D y éste es succionado en una unidad de dispositivo
generador de iones 833. El aire pasa a través del filtro 863 de la
carcasa 864, el cual elimina olores, polvo y otras partículas
extrañas del aire, luego pasa a través del miembro de electrodo
generador de iones 202, el cual genera iones negativos y positivos
en el mismo. El aire, que contiene ahora iones negativos y positivos
es soplado a través de una segunda salida 880. El aire soplado del
dispositivo generador de iones 833 pasa entonces a través del paso
de flujo de aire D y luego a la confluencia 834 de manera que es
expulsado a través de la salida 804 jnto con el aire que ha pasado
a través del paso de circulación C y es sometido a intercambio de
calor. De esta forma, se circula aire a través del habitáculo por
convección. Como resultado, el aire interno no sólo es
acondicionado, sino también esterilizado, con eliminación de los
gérmenes presentes en el aire mediante la acción de los iones
positivos y negativos.
En este acondicionador de aire, la unidad de
dispositivo generador de iones, 833, la cual genera iones, puede
ser operada independientemente. En este caso, cuando el
acondicionador de aire no está en operación, el conmutador de
agrupamiento 824 de la unidad de control remoto 808 se cambia a la
posición "encendido". Esto hace que un alto voltaje de
corriente alterna sea aplicada al miembro de electrodo generador de
iones 202, y también al ventilador interno 826 de la unidad
interior 801. Además, el motor por etapas 885 es impulsado de tal
manera que como se muestra en la Fig. 69B, el amortiguador 881 se
mueve de tal manera que la primera salida 879 es abierta. Esto hace
que el paso de flujo de aire D comunique con la salida para iones
836.
El aire succionado a través de la entrada 805
por el ventilador para interiores 826 pasa a través del paso D de
flujo de aire mediante el soplador 861, y luego es succionado dentro
de la unidad del dispositivo generador de iones 833. El aire
extraído del dispositivo generador de iones 833, que contiene ahora
iones negativos y positivos, pasa a través de la primera salida 879
y es emitido a través de la salida de iones 836 hacia el
habitáculo. De esta manera, el dispositivo de generación de iones
833 puede ser operado independientemente del aire acondicionado
para lograr la esterilización, esto es, para matar los gérmenes
presentes en el aire en el interior. Esto mejora la capacidad de
uso del acondicionador de aire.
Además, activando el dispositivo
deshumidificador/humidificador 850, es posible ajustar las
propiedades del aire del interior deshumidificándolo o
humidificándolo. Para alcanzar esto, cuando se activa el dispositivo
deshumidificador/humidificador 850, se inicia simultáneamente la
operación de la unidad del dispositivo generador de iones 833.
Cuando el conmutador de humedad 822 o el conmutador de ventilación
823 de la unidad de control remoto 808 se colocan en la posición
"encendido" para iniciar la operación del dispositivo de
deshumidificación/humidificación 850, se aplica un alto voltaje de
corriente alterna a la unidad del dispositivo generador de iones
833, y también al ventilador para interiores 826. Además, el motor
de etapas 885 es impulsado de manera que el amortiguador 881 se
mueve de tal manera que se abre la primera salida 879. Esto hace que
el paso D de flujo de aire se comunique con la salida de iones
836.
Así, se emite aire que contiene iones negativos
y positivos a través de la salida de iones 836, y el aire que tiene
su contenido de humedad controlado es emitido a través de la salida
del deshumidificador/humidificador 807. De esta manera, los
gérmenes presentes en el aire son eliminados y removidos del aire
del interior.
Como otro ejemplo de la unidad del dispositivo
generador de iones 833 de esta realización, la Fig. 71 muestra una
disposición en la cual medios de ajuste de la dirección del aire
para variar la dirección de flujo del aire se proporcionan
adicionalmente en la primera salida 879. En otros aspectos, esta
versión modificada de la unidad del dispositivo generador de iones
833 tiene la misma estructura que la versión original de esta
realización descrita más arriba.
A medida que los medios de ajuste de la
dirección del aire, una pluralidad de láminas dispuestas
verticalmente, constituyendo juntas una persiana vertical 870 son
acopladas de manera rotatoria en la primera salida 879. Las
láminas individuales de la persiana vertical 870 están acopladas
entre sí mediante una placa de acoplamiento 871, y son posicionadas
en un ángulo deseado, o de oscilación continua, mediante un motor
por pasos (no mostrado). Esto hace posible eliminar el aire
expulsado que contiene iones en una dirección particular, o
uniformemente en todas las direcciones.
Como aún otro ejemplo la unidad del dispositivo
generador de iones 833 de esta realización, la Fig. 72 muestra una
disposición en la cual la unidad de dispositivo generador de iones
833 está provista adicionalmente con un tablero de circuito de
control 872 que tiene circuitos de control y de suministro de
potencia, para alimentar el dispositivo generador de iones 201 y el
ventilador 861, formados en el mismo. Específicamente, una carcasa
873 para alojar el tablero de circuito de control 872, se conforma
integralmente dentro de la carcasa 861, y el tablero de circuito de
control 872 es removiblemente alojado en esta carcasa 873. Además,
como se muestra en la Fig. 73, en la cara frontal del cuerpo de
carcasa 802, se proporciona un conector 873 para conexión con la
unidad del dispositivo generador de iones 833. Este contenedor 874
es recubierto normalmente con una cubierta.
Después de que la unidad del dispositivo
generador de iones 833 está acoplada en una posición predeterminada
dentro de su cuerpo de carcasa 802, un cable desde el tablero de
circuitos de control es conectado al conector 874. Esto hace
posible alimentar un voltaje adicional y transmitir las señales de
control desde el acondicionador de aire hasta la unidad del
dispositivo generador de iones 833. La unidad del dispositivo
generador de iones 883, cuando se designa de esta manera, puede ser
acoplada posteriormente con facilidad, y puede así ser ofrecida
como un accesorio que el usuario pueda seleccionar si él o ella lo
desea.
En esta realización, se toma un acondicionador
de aire como ejemplo de un aparato acondicionador de aire que
incorpora una unidad del dispositivo generador de iones. Sin
embargo, la unidad del dispositivo generador de iones puede ser
incorporada en un aparato de aire acondicionado de cualquier clase,
por ejemplo, un purificador, deshumidificador, humidificador,
refrigerador, calentador con ventilador de queroseno, estufa de
queroseno, estufa eléctrica, etc. de aire. En cualquier caso, es
posible alcanzar la esterilización mediante la acción de los iones
negativos y positivos. En la unidad del dispositivo generador de
iones descrita más arriba, el soplador está dispuesto en el lado
corriente arriba del miembro de electrodo generador de iones; sin
embargo, también puede disponerse corriente abajo del mismo.
El número de salidas provistas no está limitado
a dos. Esto es, pueden proveerse tres o más salidas. En este caso,
se provee un obturador para cada una de las salidas de manera que la
conmutación entre las salidas es alcanzada abriendo y cerrando esos
obturadores de manera tal que la salidas sean abiertas y cerradas
individualmente. Esto hace posible definir la dirección del aire
expulsado combinando una pluralidad de salidas, por lo tanto
permite que el acondicionador de aire sea usado de diferentes
maneras para alcanzar diversos propósitos.
Ahora se describirá una décimo séptima
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 74
es un diagrama que muestra un delineamiento de la configuración del
dispositivo generador de iones 201 de una décimo séptima
realización de la invención. En la Fig. 74, la referencia numeral
202 representa el miembro de electrodo generador de iones del
dispositivo generador de iones 201 (véase Fig. 8), de la séptima
realización descrita anteriormente.
El dispositivo generador de iones 201' está
compuesto de un miembro de electrodo generador de iones 202, una
fuente de alto voltaje de corriente alterna 206 conectada a los
electrodos interno y externo 204 y 205 del mismo, que sirve como un
electrodo de aplicación de voltaje y un electrodo de conexión a
tierra respectivamente, y un conmutador de potencia (no mostrado).
Para medir la concentración de ozono generada en el espacio, se
instala un verificador de la concentración de ozono 12, con su
sensor de ozono dispuesto en la vecindad del tubo de vidrio
203.
En el dispositivo generador de iones 201'
configurado como se describe anteriormente, cuando el conmutador de
potencia es puesto en la posición "encendido", se generan iones
negativos y positivos sobre esta superficie lateral del tubo de
vidrio 203 del miembro de electrodo generador de iones 202.
Simultáneamente, se genera ozono también. Para medir la rata a la
cual se genera el ozono por la operación del dispositivo generador
de iones 201' y la vida del ozono así generado, se condujo el
siguiente experimento.
\vskip1.000000\baselineskip
En el miembro de electrodo generador de iones
202, como tubo de vidrio 203, se utilizó un tubo cilíndrico de
vidrio Pyrex, que tiene un diámetro interno de 10 mm, 1.0 mm de
espesor y 150 mm de longitud. Como electrodo interno 204, se usó
una malla de alambre, de 80 mm de longitud, que tenía 48
mallas/pulgada, y producida por un tejido en plano de alambre de
acero inoxidable 304, de 0.23 mm de sección. Como electrodo externo
205, se usó una malla de alambre de 80 mm de longitud, que tenía 16
mallas/pulgada, y se obtuvo por entorchado en plano de acero
inoxidable 304, de 0.4 mm de sección.
El dispositivo generador de iones 201' con su
miembro de electrodo generador de iones 202 estructurado como se
describió más arriba, fue instalado en un espacio de prueba, de 27 L
de volumen, y se encerró herméticamente en un recipiente hecho de
resina acrílica. Luego, utilizando la fuente de alto voltaje de
corriente alterna 206, se aplicó una corriente de 1.1 kV rms que
tenía una frecuencia de 12 kHz en el electrodo interno 204,
utilizando el electrodo externo 205 como potencial de tierra. En
este estado, utilizando un verificador de la concentración de ozono
12, la concentración de ozono generado por el dispositivo generador
de iones 201' fue medida. Se usó como verificador de la
concentración de ozono 12, un monitor de ozono tipo absorción UV,
modelo EG-2001 manufacturado por Ebara Jitsugyo Co,
Ltd., Japón.
La Fig. 75 muestra la variación de la
concentración de ozono observada cuando en una atmósfera en la cual
la concentración inicial de ozono era 0.001 ppm o inferior, el
conmutador de potencia 207 fue mantenido en la posición
"encendido" durante seis minutos y luego se llevó a la posición
"apagado". Como lo muestra la Fig. 75, la variación de la
concentración de ozono fue aproximadamente exponencial tanto cuando
el conmutador de potencia 207 estaba en la posición
"encendido", y cuando estaba en la posición "apagado".
Cuando el ozono es generado en el interior, como
un electrodoméstico ordinario, la variación de la concentración de
ozono con el tiempo está dada, si su valor inicial se supone que es
0, por
C ozono =
(n_{0} / (\eta + K))(1 - exp(-(\eta +
K)t))
donde n_{0} representa la
velocidad a la cual se genera el ozono, \eta representa el
coeficiente de disminución de ozono (esto es el recíproco de la
vida t del ozono). K representa la velocidad de ventilación y t
representa el
tiempo.
\vskip1.000000\baselineskip
Por otro lado la variación de la concentración
de ozono debida a la disminución natural está dada por:
C ozono =
C_{0} exp (-(\eta + K
)t)
donde C_{0} representa la
concentración inicial de
ozono.
Intercalando estás fórmulas en la curva de la
Fig. 75 se representa la variación realmente medida de la
concentración de ozono con el tiempo, mediante lo cual es posible
calcular la rata de generación de ozono y la vida del ozono. En
este caso específico, la rata de generación de ozono n_{0} y la
vida t fueron calculadas como 1.02 mg/min. y 17.6 seg.
respectivamente, asumiendo que la rata de ventilación K era 0.
Normalmente, la vida t del ozono en una atmosfera ordinaria, como
por ejemplo el interior de una casa normal, es 180 seg. o más
corta. Por lo tanto, la vida t calculada del ozono se considera
apropiada. En está realización, sobre la base de la rata de
generación de ozono específica para el dispositivo generador de
iones 201, los períodos para los cuales el conmutador de poder 207
se mantiene en las posiciones "encendido" y "apagado" se
controlan de manera que el dispositivo generador de iones 201 opera
de manera intermitente. Esto hace posible asegurar una cantidad
suficiente de iones negativos y positivos mientras que se minimiza
la generación de ozono.
Ahora se describirá una décimo octava
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 76
es una vista transversal lateral que muestra un delineamiento de la
estructura del purificador de aire 300' de una décimo octava
realización de la invención.
En la Fig. 76, miembros tales como los que se
encuentran también en el purificador de aire 300 mostrado en la
Fig. 3 y descritos anteriormente en relación con la segunda
realización son identificados con los mismos numerales de
referencia, y sus explicaciones no serán repetidas.
Las características principales de esta
realización son que, como se muestra en la Fig. 76, el miembro de
electrodo generador de iones 202 del dispositivo generador de iones
201' (véase Fig. 74) de la décimo séptima realización descrita
anteriormente está provisto en el paso de flujo de aire, en la
vecindad de la salida 305, y que un sensor de ozono 13 para
monitorizar la concentración de ozono se provee en la vecindad del
lado corriente abajo del miembro electrodo generador de iones 202.
Como sensor de ozono 13 se usa un sensor del tipo absorción UV, o
un sensor que utiliza un método basado en polarografía o
semiconductores.
Cuando este purificador de aire 300',
estructurado como se describe más arriba, inicia su operación, el
ventilador de soplado 302 inicia su rotación. Como resultado el
aire succionado a través de la entrada 303 en el paso de flujo de
aire pasa a través de los filtros 304, los cuales remueven el polvo
y olores del aire, y luego es impulsado a través de la salida 305.
Entre tanto, si el dispositivo generador de iones 201' se mantiene
encendido, los iones negativos y positivos generados en el espacio
alrededor del miembro de electrodo generador de iones 202 son
impulsados junto con el aire limpio. Además, el sensor de ozono 13
monitoriza la concentración del ozono generado alrededor del
miembro de electrodo generador de iones 202 y luego lo expulsa.
A continuación, se describirá el rendimiento de
esterilización del purificador de aire 300' de esta realización
contra los gérmenes presentes en el aire en términos de un ejemplo
práctico. Debe entenderse, sin embargo, que el purificador de aire
300 de esta realización no está limitado al ejemplo específicamente
descrito más abajo, sino que puede ser implementado con
modificaciones hechas en las condiciones de operación y otros
factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
En el purificador de aire 300, provisto con el
dispositivo generador de iones 201' del ejemplo 26 descrito más
arriba, el sensor de ozono 13 fue colocado en una posición a 5 cm
del miembro de electrodo generador de iones 202, el ventilador de
soplado 302 se hizo rotar con una rata de flujo de aire 0.8
m^{3}/min., el dispositivo generador de iones 201' fue activado
de manera intermitente en diversos intervalos utilizando el
conmutador de potencia 207, y la concentración del ozono generado
por el dispositivo generador de iones 201' fue medida. Los
resultados, esto es la relación entre el intervalo encendido/apagado
del conmutador de poder 207 y la concentración de ozono, se
muestran en la Tabla 10. La concentración de ozono fue medida
utilizando un monitor de ozono tipo absorción UV modelo
EG-201 manufacturado por Ebara Jitsugyo Co, Ltd.,
Japón.
Como lo muestra la Tabla 10, cuando el
dispositivo generador de iones 201' se hizo operar de manera
continua, la concentración de ozono fue tan alta como 0.05 ppm,
esto es por encima del nivel de seguridad admitido de 0.01 ppm. En
contraste, cuando el dispositivo generador de iones 201' fue tenido
en operación intermitente, dependiendo de los intervalos a los
cuales fue activado, la concentración de ozono se redujo hasta los
niveles de seguridad admitidos o menor.
Así, activando de manera intermitente el
dispositivo generador de iones 201' en intervalos variables mientras
que se monitoriza la concentración del ozono generado utilizando el
sensor de ozono 13, es posible eliminar los gérmenes presentes en
el aire mediante la acción de los iones negativos y positivos
generados por el dispositivo generador de iones 201', a la vez que
se minimiza la generación de ozono nocivo.
Ahora, se describirá a una décimo novena
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig.
77 es una vista transversal lateral que muestra un delineamiento de
la estructura del acondicionador de aire 400' de una décimo novena
realización de la invención. En la Fig. 77, miembros tales como los
encontrados en el acondicionador de aire 400 mostrado en la Fig. 4
y descritos más arriba en relación con la tercera realización son
identificados con el mismo numeral de referencia, y sus
explicaciones no serán repetidas.
Las características principales de esta
realización son que, como se muestra en la Fig. 77, el miembro de
electrodo generador de iones 202 del dispositivo generador de iones
201' (véase Fig.74) de la décimo séptima realización descrita más
arriba está dispuesto en el paso de flujo de aire, en la vecindad de
la salida 405, y que se provee un sensor de ozono 14 para
monitorizar la concentración de ozono en la vecindad del lado
corriente abajo del miembro de electrodo generador de iones 202.
Como sensor de ozono 14, se usa un sensor de tipo absorción UV, o
un método de detección con base en polarografía o
semiconductores.
Cuando este acondicionador de aire 400',
estructurado como se describe anteriormente, inicia su operación,
el ventilador de soplado 402 inicia su rotación. Como resultado, el
aire aspirado a través de la entrada 403 hacia el paso de flujo de
aire pasa a través de los filtros 404, los cuales eliminan polvo y
olores del aire, luego pasa a través del intercambiador de calor
406, el cual intercambia calor entre el aire y un medio de
enfriamiento, y luego es expulsado a través de la salida 405. Entre
tanto, si el dispositivo generador de iones 201' se mantiene
encendido, los iones negativos y positivos generados en el espacio
alrededor del miembro de electrodo generador de iones 202 son
expulsados junto con el aire limpio. Además, el sensor de ozono 14
monitoriza la concentración del ozono generado alrededor del miembro
de electrodo generador de iones 202 y luego expulsado.
A continuación el rendimiento en la
esterilización del acondicionador de aire 400' de esta realización
contra los gérmenes en el aire será descrito en términos de un
ejemplo práctico. Debe entenderse, sin embargo, que el
acondicionador de aire 400' de esta realización no está limitado al
ejemplo específicamente descrito más abajo, sino que puede ser
implementado con modificaciones hechas en las condiciones de
operación y otros factores según se requiera.
\vskip1.000000\baselineskip
En el acondicionador de aire 400', provisto con
el dispositivo generador de iones 201' del ejemplo 26 descrito
anteriormente, el sensor de ozono 14 fue colocado en una posición a
5 cm del miembro de electrodo generador de iones 202, el ventilador
de soplado 402 fue hecho rotar a una rata de flujo de aire de 0.8
m^{3}/min, el dispositivo generador de iones 201' fue activado
intermitente en diversos intervalos utilizando el conmutador de
poder 207, y la concentración del ozono generado por el dispositivo
generador de iones 201' fue medida. Los resultados, esto es, la
relación entre el intervalo encendido/apagado del conmutador de
poder 207 y la concentración de ozono, se muestran en la Tabla 11.
La concentración de ozono fue medida utilizando un monitor de ozono
del tipo de absorción UV, modelo EG-2001
manufacturado por Ebara Jitsugyo Co, Ltd., Japón.
Como lo muestra la Tabla 11, cuando el
dispositivo generador de iones 201' se hizo operar de manera
continua, la concentración de ozono fue relativamente alta esto es
0.05 ppm. En contraste, cuando el dispositivo generador de iones
201' se operó de manera intermitente, dependiendo de los intervalos
en los cuales fue activado, la concentración de ozono fue reducida
a 0.01 ppm o menos.
Así, activando el dispositivo generador de iones
201' de manera intermitente en intervalos variables a la vez que se
monitoriza la concentración del ozono generado utilizando el sensor
de ozono 14, es posible eliminar los gérmenes presentes en el aire
mediante la acción de los iones negativos y positivos generados por
el dispositivo generador de iones 201' a la vez que se minimiza la
generación de ozono nocivo.
Ahora, se describirá una vigésima realización de
la invención con referencia a los dibujos. La Fig. 78 es una vista
transversal lateral que muestra un delineamiento de la estructura
del purificador de aire de una vigésima realización de la
invención. En la Fig. 78, el numeral de referencia 202 representa el
miembro de electrodo generador de iones del dispositivo generador
de iones 201 (véase Fig. 8) de la séptima realización descrita
anteriormente, el numeral de referencia 912 representa una entrada
de aire, el numeral de referencia 913 representa un prefiltro
dispuesto en el lado corriente abajo de la entrada de aire 912, el
numeral de referencia 914 representa un filtro de carbón activado
impregnado con un catalizador de la descomposición del ozono tal
como dióxido de manganeso, el numeral de referencia 915 representa
un filtro HEPA, el numeral de referencia 916 representa un
ventilador de soplado, y el numeral de referencia 917 representa una
salida de aire. En esta disposición, a partir de una fuente de alto
voltaje de corriente alterna (no mostrada), se aplica un voltaje de
corriente alterna al electrodo interno 204 del miembro de electrodo
generador de iones 202, teniendo el electrodo externo 205 del mismo
como potencial de tierra.
Se observó que, cuando los electrodos interno y
externo 204 y 205 del miembro de electrodo generador de iones 202
se conformaron como mallas de acero inoxidable, la concentración
(iones/cc) de los iones negativos y positivos generados cuando se
aplicaba el voltaje de corriente alterna variaba de acuerdo con el
número de mallas/pulgada de esas mallas.
\vskip1.000000\baselineskip
Este ejemplo se describe a manera de antecedente
y no es una realización de la invención.
Como tubo de vidrio 203, se utilizó un tubo
cilíndrico de vidrio Pyrex, que tiene un diámetro interno de 12 mm,
1.0 mm de espesor y 150 mm de longitud. Como electrodo interno 204,
se utilizó una malla de alambre, de 80 mm de longitud, que tenía 48
mallas/pulgada, y que fue producida tejiendo en plano un alambre de
acero inoxidable 304, de 0. 23 mm de sección. Como electrodo
externo 205, se usó una malla de metal, de 80 mm de longitud, que
tenía de 9 a 100 mallas/pulgada, y producido por tejido en plano de
alambre de acero inoxidable 304, de 0.15 a 0.22 mm de sección.
Luego, utilizando la fuente de alto voltaje de
corriente alterna, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 1.1
a 1.4 kV rms con una frecuencia de 15 kH al electrodo interno 204,
teniendo el electrodo externo, como potencial de tierra. Luego,
utilizando un contador de iones presentes en el aire, modelo
83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co Ltd.,
Japón, se midieron las concentraciones de iones negativos y
positivos con movilidad de 1 cm^{2}/V\cdot seg. o mayor en un
punto de medición localizado a 20 cm de la superficie lateral del
tubo de vidrio 203. Los resultados en los diferentes casos se
muestran en la Fig. 79. Las concentraciones de iones fueron medidas
utilizando un contador de iones presentes en el aire, modelo
83-1001B manufacturado por Dan Kagaku Co. Ltd.,
Japón.
Como lo muestra la Fig. 79, cuanto mayor es el
número de mallas/pulgada del electrodo externo 205, mas altas
tienden a ser las concentraciones de iones. Sin embargo, con un
número de mallas/pulgada de 30 o mayor, las concentraciones de
iones permanecieron fundamentalmente constantes: específicamente, se
detectaron de aproximadamente 200.000 a 400.000 iones/cc de iones
negativos y positivos.
Cuando se aplica el voltaje de corriente alterna
al miembro de electrodo generador de iones 202, se genera junto con
los iones una cantidad no pequeña de ozono. El ozono no solo tiene
un olor desagradable sino que también es nocivo para la salud
humana. Por lo tanto, es deseable minimizar la cantidad de ozono
generado.
\vskip1.000000\baselineskip
Este ejemplo se describe a manera de
antecedente y no es una realización de la invención.
Como tubo de vidrio 203, se utilizo un tubo de
vidrio Pyrex, que tiene un diámetro interno de 12 mm, 1.0 mm de
espesor, y 150 mm de longitud. Como electrodo interno 204, se
utilizó una malla de alambre, de 80 mm de longitud, que tenía 48
mallas/pulgada, y producida por tejido en plano de acero inoxidable
304, de 0.23 mm de sección. Como electrodo externo 205, se usó una
malla de metal de 80 mm de longitud, que tenía de 9 a 100
mallas/pulgada y que se produjo mediante tejido en plano de alambre
de acero inoxidable 304 de 0.15 a 0.22 mm de sección.
Luego, utilizando la fuente de alto voltaje de
corriente alterna, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 1.1
a 1.4 kV rms con una frecuencia de 15 kH al electrodo interno 204,
teniendo el electrodo externo 205 como potencial de tierra. Luego,
se midió la concentración de ozono en un punto de medición
localizado a 20 cm de la superficie lateral del tubo de vidrio 203.
La concentración de ozono fue medida utilizando un monitor de ozono
de tipo absorción UV, modelo EG-2001 manufacturado
por Ebara Jitsugyo Co Ltd., Japón. Los resultados en los diferentes
casos se muestran en la Fig. 80.
Como lo muestra la Fig. 80, cuanto mayor es el
número de mallas/pulgada del electrodo externo 205, más alta tiende
a ser la concentración de ozono. Sin embargo, con un número de
mallas/pulgada en el rango de 30 a 60, la concentración de ozono
permanece fundamentalmente constante.
Así, se encontró que, para maximizar la
generación de iones a la vez que se minimiza la generación de ozono,
en los casos donde el electrodo interno 204 este formado de una
malla de alambre que tiene 48 mallas/pulgada, el número preferible
de mallas/pulgada del electrodo externo 205 está en el rango de 30 a
60.
A continuación, se evaluó el rendimiento de
esterilización, contra los gérmenes presentes en el aire, del
purificador de aire que incorpora en la vecindad de la salida de
aire 917 como se muestra en la Fig. 78, el miembro de electrodo
generador de iones 202 que tiene las características descritas más
arriba.
\vskip1.000000\baselineskip
El purificador de aire fue instalado en un
espacio de prueba de 2.0 m de longitud, 2.5 m de anchura, y 2.7 m
de altura. Luego se asperjaron bacterias y hongos comunes que habían
sido cultivados en un medio de cultivo de antemano, en el espacio
de prueba. Luego, se aplicó un voltaje de corriente alterna de 1.1 a
1.4 kV rms al miembro de electrodo generador de iones 202, y el
purificador de aire fue puesto en operación. Entonces, en
intervalos de tiempo predeterminados, el aire dentro del espacio de
prueba fue extraído a una rata de 40 L/min durante 4 minutos,
utilizando un muestreador de aire, modelo RCS manufacturado por
Biotest AG, Alemania, para medir el número de gérmenes. Los
resultados se muestran en la Tabla 12.
En este ejemplo, como tubo de vidrio 203, se usó
un tubo cilíndrico de vidrio Pyrex, que tiene un diámetro interno
de 12 mm, 1.0 mm de espesor y 150 mm de longitud. Como electrodo
interno 204, se utilizo una malla de alambre de 80 mm de longitud,
que tenía 48 mallas/pulgada, y que se produjo mediante tejido plano
de alambre de acero inoxidable 304, de 0.23 mm de sección. Como
electrodo externo 205, se utilizó una malla metálica, de 80 mm de
longitud, que tenía 48 mallas/pulgada y producida por tejido en
plano de alambre de acero inoxidable 304, de 0.15 a 0.22 mm de
sección. Para efectos de comparación, el mismo experimento se llevo
a cabo utilizando, como electrodos interno y externo 204 y 205,
mallas de alambre que tenían ambas 100 mallas/pulgada.
En tres horas después de que el purificador de
aire 300 inicio su operación, la mayor parte de las bacterias y
hongos comunes, específicamente el 92% y 92% respectivamente habían
sido eliminada. En el ejemplo comparativo, en tres horas, el 82% y
el 82% de las bacterias y hongos comunes, respectivamente, fueron
eliminados. Así, se alcanzó una esterilización más efectiva en el
ejemplo 31 que en el ejemplo comparativo. Además, la mayor parte
del ozono generado junto con los iones negativo y positivo fue
descompuesto por el filtro de carbón activado 914 impregnado con un
catalizador para la descomposición del ozono, y no se percibió olor
a ozono.
Esto prueba que el purificador de aire que
incorpora el miembro de electrodo generador de iones 202 de esta
realización es capaz de eliminar efectivamente los gérmenes
presentes en el aire.
Ahora, se describirá una vigésimo primera
realización de la invención con referencia a los dibujos. La Fig.
81 es una vista transversal lateral que muestra un delineamiento de
la estructura del acondicionador de aire de una vigésima primera
realización de la invención. En la Fig. 81, el numeral de referencia
202 representa el miembro de electrodo del dispositivo generador de
iones 201 (véase Fig. 8) de la séptima realización descrita
anteriormente, el numeral de referencia 1042 representa una entrada
de aire, el numeral de referencia 1043 representa un prefiltro
dispuesto en el lado corriente abajo de la entrada de aire 42, el
numeral de referencia 1044 representa un filtro de carbón activado
impregnado con un catalizador para la descomposición del ozono tal
como dióxido de manganeso, el numeral de referencia 1046 representa
un ventilador de soplado, el numeral de referencia 1047 representa
una salida de aire, y el numeral de referencia 1048 representa un
intercambiador de calor.
A continuación, se evalúa el rendimiento, contra
los gérmenes presentes en el aire, del acondicionador de aire que
incorporaba, en la vecindad de la salida de aire 1042 como se
muestra en la Fig. 81, el miembro de electrodo generador de iones
202 que tenía las características descritas anteriormente en
conexión con la vigésima realización.
\vskip1.000000\baselineskip
El acondicionador de aire fue instalado en un
espacio de prueba de 2.0 m de longitud, 2.5 m de anchura y 2.7 m de
altura. Luego, se asperjaron en el espacio de prueba bacterias y
hongos comunes que habían sido cultivados de antemano en un medio
de cultivo. Luego, se aplicó un voltaje de corriente alterno de 1.1
a 1.4 kV rms al miembro de electrodo generador de iones 202, y el
acondicionador de aire fue puesto en operación. Luego, en
intervalos de tiempo predeterminados, utilizando un muestreador de
aire, el modelo RSC manufacturado por Biotest AG, Alemania el aire
dentro del espacio de prueba fue extraído a una rata de 40 L/min
durante 4 minutos para medir el número de gérmenes. El resultado se
muestra en la Tabla 13.
En este ejemplo, como tubo de vidrio 203, se
utilizó un tubo cilíndrico de vidrio Pyrex que tenía un diámetro
interno de 12 mm, 1.0 mm de espesor y 150 mm de longitud. Como
electrodo interno 204, se utilizó una malla de alambre de 80 mm de
longitud, que tenía 48 mallas/pulgada y que se produjo por tejido en
plano de alambre de acero inoxidable 304, de 0.23 mm de sección.
Como electrodo externo 205, se utilizó una malla metálica de 80 mm
de longitud que tenía 48 mallas/pulgada y que se produjo mediante
tejido en plano de alambre de acero inoxidable 304 de 0.15 a 0.22
mm de sección. Para efectos de comparación, el mismo experimento fue
llevado a cabo utilizando, como electrodos interno y externo 204 y
205, mallas de alambre que tenían ambas 100 mallas/pulgada.
En tres horas después de iniciar la operación
del acondicionador de aire, la mayor parte de las bacterias y los
hongos comunes, específicamente el 91% y 92% respectivamente, habían
sido eliminados. En el ejemplo comparativo, en tres horas, el 80% y
el 87% de las bacterias y hongos comunes, respectivamente, habían
sido eliminados. Así, se alcanzó una esterilización más efectiva en
el ejemplo 32 que en el ejemplo comparativo. Además, la mayor parte
del ozono generado junto con los iones negativos y positivos había
sido descompuesta por el filtro de carbón activado 1044 impregnado
con un catalizador para la descomposición del ozono, y no se
percibió olor a ozono.
Esto demuestra que el acondicionador de aire que
incorpora el miembro de electrodo generador de iones 202 de esta
realización es capaz de eliminar de manera efectiva los gérmenes
presentes en el aire.
En los ejemplos específicamente descritos aquí
anteriormente, se usaron como electrodo interno y externo 204 y
205, mallas de alambre producidas por tejido en plano de alambre de
acero inoxidable 304, el cual es un material conductor de la
electricidad y resistente a la oxidación. Sin embargo, estos
electrodos pueden ser hechos de cualquier otro material en tanto
sea un material resistente a la oxidación, por ejemplo tungsteno,
platino, oro, plata o paladio. En particular, cuando se utiliza un
metal noble tal como platino, oro, plata o paladio, los electrodos
pueden ser producidos formando un recubrimiento de ese metal sobre
la superficie de mallas de alambre de un material menos costoso tal
como titanio.
Obviamente, muchas modificaciones y variaciones
de la presente invención son posibles a la luz de las enseñanzas
anteriores. Por lo tanto debe entenderse que dentro del alcance de
las reivindicaciones anexas, la invención puede ser puesta en
práctica de manera diferente a la descrita específicamente.
Como se describió anteriormente, de acuerdo con
la presente invención, un método de esterilización involucra la
generación, en forma de iones negativos y positivos O_{2} -
(H_{2}O)_{n} (donde n es un número natural) y
H^{+} (H_{2}O)_{m} (donde m es un número
natural), respectivamente, y descargar estos iones en el aire de
manera que los gérmenes presentes en el aire son eliminados a través
de una reacción de oxidación por el peróxido de hidrógeno
H_{2}O_{2}, o por el radical hidroxilo OH generado como una
especie activa a través de una reacción química entre los iones
negativos y positivos.
Aquí, si las concentraciones de los iones
negativos y positivos son ambas 10.000 iones/cc o superiores a una
distancia de 10 cm del punto en el cual estos iones son generados,
es posible alcanzar una esterilización satisfactoria.
De acuerdo con la presente invención, se provee
un dispositivo generador de iones con un dieléctrico, un primer
electrodo, y un segundo electrodo, y el primero y segundo electrodo
están dispuestos de manera que se enfrente uno a otro con el
dieléctrico dispuesto entre ellos. El dispositivo generador de iones
genera, como iones negativos y positivos, O_{2} -
(H_{2}O)_{n} (donde n es un número natural) y
H^{+} (H_{2}O)_{m} (donde m es un número
natural) respectivamente, aplicando un voltaje de corriente alterna
entre el primero y segundo electrodos. Estos iones son descargados
en el aire de manera que los gérmenes presentes en el aire son
eliminados a través de una reacción de oxidación por el peróxido de
hidrógeno H_{2}O_{2} o el radical hidroxilo OH generados como
una especie activa a través de una reacción química entre los iones
negativos y positivos que toma lugar después de la generación de
estos iones.
Aquí, las concentraciones suficientes de los
iones negativos y positivos para alcanzar una esterilización
satisfactoria se aseguran mediante la aplicación de un voltaje
comparativamente bajo de corriente alterna de 2.0 kV rms o
inferior. Las concentraciones de los iones negativos y positivos así
aseguradas son ambas 10.000 iones/cc o superiores a una distancia
de 10 cm del punto en el cual se generan los iones. Más
específicamente, en una disposición, el dispositivo generador de
iones está provisto con un dieléctrico que es cilíndrico en su
forma, un electrodo interno que está formado como una malla, y un
electrodo externo que está conformado como una malla, y los
electrodos interno y externo están dispuestos de manera que se
enfrenten uno a otro con el dieléctrico dispuesto entre ellos. El
dispositivo generador de iones genera iones negativos y positivos
aplicando un voltaje de corriente alterna entre los electrodos
interno y externo. Aquí, el electrodo interno puede estar
conformado en forma cilíndrica enrollando un material del mismo de
manera tal que, cuando el electrodo interno es dispuesto a lo largo
de la superficie interna del dieléctrico cilíndrico, los bordes
laterales opuestos del material enrollado se superponen. Esto hace
posible poner el electrodo interno en contacto con la superficie
interior del dieléctrico cilíndrico fácilmente y de manera
confiable.
Aquí, si se asume que el diámetro externo del
dieléctrico es 20 mm o menos, que el espesor del mismo es 1.6 mm o
menos, que el electrodo interno tiene 40 mallas/pulgada, y que el
electrodo externo tiene 16 mallas/pulgada, entonces se asegurarán
concentraciones suficientes de los iones negativos y positivos para
alcanzar una esterilización satisfactoria con mínima generación de
ozono mediante la aplicación de un voltaje comparativamente bajo de
corriente alterna de 2.0 kV rms o menos. Las concentraciones de los
iones negativos y positivos así aseguradas son ambas 10.000
iones/cc o mayores a una distancia de 10 cm desde el punto en el
cual son generados los iones.
El dieléctrico puede ser detenido en ambos
extremos con miembros de goma elástica de manera que los electrodos
interno y externo no se muevan uno con respecto al otro a lo largo
del eje del dieléctrico. Esto ayuda a estabilizar el rendimiento
del dispositivo generador de iones de manera que genere iones
negativos y positivos con mejor reproducibilidad.
En este caso, los miembros de goma elástica son
preferiblemente hechos de goma de etileno-propileno,
el cual es resistente al ozono.
Además, como cables que son conectados a los
electrodos interno y externo se utilizan preferiblemente cables de
acero inoxidable recubiertos con una resina de fluoruro de
polietileno que también es resistente al ozono.
En este caso, el electrodo interno necesita ser
suficientemente grueso por lo menos para permitir que uno de los
cables sea conectado al mismo.
El electrodo interno o el externo pueden estar
provistos con medios para mejorar el contacto de los mismos con el
dieléctrico. Esto ayuda adicionalmente a estabilizar el rendimiento
del dispositivo generador de iones.
La superficie del dieléctrico puede ser
impregnada con un catalizador para promover la descomposición del
ozono. Esto ayuda a reducir la concentración de ozono generado como
subproducto cuando el dispositivo generador de iones genera los
iones.
En vez de ello, el electrodo interno o externo
puede estar impregnado con un catalizador para promover la
descomposición del ozono.
En vez de ello, puede proveerse un miembro
impregnado con un catalizador para la descomposición del ozono para
promover la descomposición del ozono, a una cierta distancia del
dieléctrico. Esto hace posible utilizar como voltaje de corriente
alterna un voltaje de 2,5 kV rms o menos.
En otra disposición, el dispositivo generador de
iones de acuerdo con la presente invención está provisto con un
dieléctrico que tiene forma cilíndrica, un electrodo interno que
está conformado en forma de una lámina, y un electrodo externo que
está conformado en forma de una malla, y los electrodos interno y
externo están dispuestos de manera que se enfrente uno a otro con
el dieléctrico dispuesto entre ellos. El dispositivo generador de
iones genera iones negativos y positivos aplicando un voltaje de
corriente alterna entre los electrodos interno y externo.
En esta disposición, la descarga eléctrica toma
lugar entre los electrodos de los cuales uno actúa como un agregado
de punto y el otro como una línea. Esto asegura una generación
estable de iones negativos y positivos. Además, modificando esta
disposición de manera similar que con la primera disposición
descrita más arriba, es posible ganar ventajas similares.
El electrodo externo puede hacerse más largo que
el electrodo interno a lo largo de su eje, y los electrodos interno
y externo pueden ser dispuestos de manera tal que, cuando el
electrodo externo es proyectado sobre el electrodo interno, el
electrodo interno caiga dentro de la vista proyectada del electrodo
externo. Esto mejora adicionalmente el rendimiento del dispositivo
generador de iones.
En este caso, el electrodo interno puede estar
conformado a partir de una lámina poligonal que tiene un cierto
número de esquinas, de manera tal que, cuando el electrodo interno
es conformado en una forma cilíndrica enrollando la lámina
poligonal, por lo menos una de las esquinas sobresale desde un
extremo del cilindro. Tal esquina sobresaliente desde el electrodo
interno hace que el campo eléctrico sea más probablemente
concentrado sobre él, y por lo tanto ayuda a que la descarga
eléctrica ocurra con más estabilidad que con un cilindro con
extremos recortados.
El electrodo interno puede tener una pluralidad
de agujeros formados en el mismo, con proyecciones formadas
alrededor de los agujeros de manera que sobresalgan hacia el
dieléctrico. Esto hace que el campo eléctrico más probablemente se
concentre sobre la superficie lateral del cilindro también, y ayuda
así a que la descarga eléctrica ocurra de manera estable y uniforme
a lo largo de toda la superficie lateral del electrodo interno.
De acuerdo con la presente invención, se provee
un aparato generador de iones, además de un dispositivo generador
de iones como se describió más arriba, una fuente de voltaje de
corriente alterna para alimentar el dispositivo generador de iones
con el voltaje de corriente alterna con el cual el dispositivo
generador de iones genera los iones negativos y positivos, y un
ventilador que produce un flujo forzado de los iones negativos y
positivos generados por el dispositivo generador de iones.
Con este aparato generador de iones, los iones
negativos y positivos generados por el dispositivo generador de
iones alimentado con el voltaje de corriente alterna a partir de la
fuente de alto voltaje de corriente alterna puede ser descargado en
un gran espacio de aire mediante la acción del ventilador de manera
que los gérmenes presentes en el aire son eliminados por la acción
de estos iones.
De acuerdo con la presente invención, se provee
un aparato acondicionador de aire con, además de un dispositivo
generador de iones como el descrito anteriormente, una fuente de
alto voltaje de corriente alterna para alimentar el dispositivo
generador de iones con el voltaje de corriente alterna con el cual
el dispositivo generador de iones genera los iones negativos y
positivos, un ventilador para producir un flujo forzado de los iones
negativos y positivos generados por el dispositivo generador de
iones, una entrada a través de la cual el aire es succionado, y una
salida a través de la cual, mediante la acción del ventilador, los
iones negativos y positivos generados por el dispositivo generador
de iones son expulsados junto con el aire succionado a través de la
entrada, y un filtro, dispuesto en el paso de flujo de aire que
lleva de la entrada a la salida, para remover partículas extrañas
del aire.
Con este aparato de aire acondicionado, los
iones negativos y positivos generados por el dispositivo generador
de iones alimentado con el voltaje de corriente alterna de la fuente
de alto voltaje de corriente alterna puede ser descargado en un
gran espacio de aire por la acción del ventilador de manera que los
gérmenes presentes en el aire son eliminados mediante la acción de
estos iones. Además, mientras que este aire es circulado, el filtro
elimina el polvo y otras partículas extrañas así como olores del
aire. Esto ayuda a obtener un ambiente de estancia confortable
y
limpia.
limpia.
Alternativamente, de acuerdo con la presente
invención, se provee un aparato acondicionador de aire, con, además
del dispositivo generador de iones que se describió más arriba, una
fuente de alto voltaje de corriente alterna para alimentar el
dispositivo generador de iones con el voltaje de corriente alterna
con el cual el dispositivo generador de iones genera los iones
negativos y positivos, un ventilador para producir un flujo forzado
de los iones negativos y positivos generados por el dispositivo
generador de iones, una entrada a través de la cual es succionado
el aire, y una salida a través de la cual, mediante la acción del
ventilador, los iones negativos y positivos generados por el
dispositivo generador de iones son expulsados junto con el aire
succionado a través de la entrada, un filtro, dispuesto en el paso
de flujo de aire que lleva de la entrada a la salida, para eliminar
partículas extrañas del aire, y un intercambiador de calor dispuesto
en el paso de flujo de aire.
Con este aparato de acondicionamiento de aire,
los iones negativos y positivos generados por el dispositivo
generador de iones alimentado con el voltaje de corriente alterna a
partir de la fuente de alto voltaje de corriente alterna pueden ser
descargados en un amplio espacio de aire por la acción del
ventilador de manera que los gérmenes presentes en el aire son
eliminados por la acción de estos iones. Además, mientras que se
circula el aire, la temperatura o humedad del aire es ajustada por
el intercambiador de calor, y el filtro elimina polvo y otras
partículas extrañas así como olores del aire. Esto ayuda a obtener
un ambiente de estancia confortable y limpia.
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Claims (2)
1. Un método de esterilización para matar
gérmenes presentes en el aire aplicando una fuente AC a un
dispositivo ionizante de electrodos/dieléctrico que opera dentro de
los rangos de 1.1 a 3.0 kV rms y 60 Hz a 30 kHz para generar
O_{2} - (H_{2}O)_{n} (donde n es un número
natural) como iones negativos en la forma de moléculas hidratadas
con vapor de agua presentes en la atmósfera y H^{+}
(H_{2}O)_{m} (donde m es un número natural) como
iones positivos en la forma de moléculas hidratadas con vapor de
agua presente en la atmósfera, descargando los iones en el aire, y
matando los gérmenes a través de una reacción de oxidación con
peróxido de hidrógeno H_{2}O_{2} o radical hidroxilo OH
generados como especies activas a través de una reacción química
entre los iones negativos y positivos.
2. Un método de esterilización como el
reivindicado en la reivindicación 1,
donde las concentraciones de los iones negativos
y positivos son ambas 10.000 iones/cc o mayor a una distancia de 10
cm desde un punto en el cual los iones son generados.
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