RU2194220C2

RU2194220C2 - Source of aeroions

Info

Publication number: RU2194220C2
Application number: RU2000102372/06A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Пакин
Original assignee: Пакин Вадим Николаевич
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2002-12-10

Abstract

FIELD: air conditioning, domestic and medicinal application. SUBSTANCE: source of negative molecular aeroions of oxygen has system of concentric rings carrying double-point needles which are at negative potential relative to body and positioned in it and low-potential systems of meshes transparent for aeroions. Body comes in the form of precipitation closed electrode containing high-voltage source. System of through slits and holes is made in surface of body. EFFECT: low cost, simplified design and easy assembly of source. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области аэроионификации, фильтрации, кондиционирования и вентиляции воздуха, может применяться в промышленности, сельском хозяйстве, быту и медицине. The invention relates to the field of aeroionification, filtration, air conditioning and ventilation, can be used in industry, agriculture, household and medicine.

Известен источник отрицательных молекулярных аэроионов кислорода - люстра Чижевского, которая состоит из нескольких концентрических колец большого диаметра, на которых закреплены металлические иглы, направленные вниз, на пол помещения. На них подается высокое отрицательное напряжение, в качестве положительного электрода используются либо стены помещения, либо прозрачная специальная сетка, проводящая ток, иногда покрытая слоем изоляции (см. [1] Журнал Русской физической мысли, г. Реутов, 1991, Чижевский А.Л. Краткое руководство по применению аэроионифицированного воздуха в промышленности, сельском хозяйстве и медицине. [2] Чижевский А.Л. Методические указания по использованию аэроионифицирующих установок, Союзсантехмин, Москва, Госпланиздат, 1959). A known source of negative molecular oxygen aero ions is the Chizhevsky chandelier, which consists of several concentric rings of large diameter, on which metal needles are fixed, directed downwards, to the floor of the room. High negative voltage is applied to them, either the walls of the room or a special transparent grid that conducts current, sometimes covered with a layer of insulation, is used as a positive electrode (see [1] Journal of Russian Physical Thought, Reutov, 1991, A. Chizhevsky. A brief guide to the use of aeroionified air in industry, agriculture and medicine. [2] A. Chizhevsky. Guidelines for the use of aeroionifying installations, Soyuzsantekhmin, Moscow, Gosplanizdat, 1959).

Источники типа люстры Чижевского не предназначены для получения направленного и концентрированного потока аэроионов в заданном месте облучаемого объекта. Вследствие своей открытости и использования высокого постоянного напряжения они имеют большие габариты и широкие потоки аэроионов малой плотности. Sources like the Chizhevsky chandelier are not intended to produce a directed and concentrated stream of aero ions in a given place of the irradiated object. Owing to their openness and the use of high constant voltage, they have large dimensions and wide flows of low-density air ions.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту является КИОМАИК, описанный в патенте RU N 2118760 C1 источник аэроионов Пакина В. Н. , зарегистрированный в Государственном реестре изобретений 10 сентября 1998 г. The closest device of the same purpose to the claimed object is KIOMAIK, described in patent RU N 2118760 C1, the source of aero ions Pakina V.N., registered in the State Register of Inventions on September 10, 1998

Этот источник компактен и позволяет получать направленный концентрированный поток аэроионов в заданном месте облучаемого объекта, обеспечивает предварительную очистку аэроионов и воздуха от пыли, микробов, бактерий, вирусов и т.д., но имеет следующие недостатки. This source is compact and allows you to get a directed concentrated stream of aero ions in a given place of the irradiated object, provides preliminary cleaning of aero ions and air from dust, germs, bacteria, viruses, etc., but has the following disadvantages.

Во-первых, импульсы Тричела, возникающие при коронном разряде, а также микропробои в приборе создают электромагнитные поля излучения, свободно проникающие через стенки изолирующего корпуса, а потому воздействующие на бытовые и промышленные приборы, находящиеся в том же помещении, что и источник аэроионов. В частности, это относится к радиоприемникам, телевизорам, персональным компьютерам и бытовым радиоточкам. Firstly, the Trichel pulses arising from a corona discharge, as well as micro breakdowns in the device create electromagnetic radiation fields that freely penetrate the walls of the insulating casing, and therefore affecting household and industrial devices located in the same room as the source of aeroions. In particular, this applies to radios, televisions, personal computers and domestic radio points.

Во-вторых, при прохождении потока заряженной пыли внутри изолирующего корпуса часть этой пыли осаждается на его внутренней поверхности, вследствие чего по ней идут разряды, приводящие к старению и разрушению этой поверхности вплоть до потери изолирующих свойств, что облегчается существованием внутри нее аэроионов разного вида, озона и радикалов. Secondly, during the flow of charged dust inside the insulating casing, part of this dust is deposited on its inner surface, as a result of which discharges go through it, leading to aging and destruction of this surface up to the loss of insulating properties, which is facilitated by the existence of various kinds of ions inside it, ozone and radicals.

В-третьих, во время горения коронного разряда внутри изолирующего корпуса появляется объемный электрический заряд, который устанавливает на внутренней поверхности корпуса такое распределение потенциалов, при котором она отталкивает почти весь падающий на нее поток пыли. Поэтому большая часть поверхности вокруг коронирующих электродов не используется в качестве осадительной, понижая возможную чистоту потока на выходе источника аэроионов. Thirdly, during the burning of a corona discharge, a volumetric electric charge appears inside the insulating casing, which establishes such a potential distribution on the inner surface of the casing that it repels almost the entire dust stream incident on it. Therefore, most of the surface around the corona electrodes is not used as precipitation, reducing the possible purity of the stream at the outlet of the source of aeroions.

В-четвертых, очистка такого изолирующего корпуса от пыли и продуктов ее разложения требует аккуратного регламентного обслуживания и применения специальных моющих средств. Fourth, cleaning such an insulating body from dust and its decomposition products requires careful routine maintenance and the use of special detergents.

В-пятых, такой изолирующий корпус имеет вполне конечные размеры, а поэтому массивен, сложен в изготовлении и дорог, ибо выполняется из негорючих материалов типа керамики, стекла, фторопласта и т.д. Fifthly, such an insulating body has quite finite dimensions, and therefore is massive, difficult to manufacture and expensive, because it is made of non-combustible materials such as ceramics, glass, fluoroplastic, etc.

Целью предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков прототипа. The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages of the prototype.

Сущность изобретения заключается в том, что изолирующий корпус прототипа, располагающийся вокруг колец с коронирующими иглами между проводящим коллектором и системой выходных сеток, заменяется замкнутым низкопотенциальным токопроводящим корпусом, соединяющим коллектор с системой выходных сеток и охватывающим по азимуту кольца с коронирующими иглами и источники высокого напряжения, обеспечивающие коронный разряд на этих иглах. При этом весь корпус как целое вместе с коллектором и первой сеткой превращаются в эквипотенциальный осадительный электрод с максимальной поверхностью осаждения при минимальном аэродинамическом сопротивлении воздушному проходному потоку. Для этого на его поверхности располагается система сквозных щелей и отверстий. The essence of the invention lies in the fact that the insulating body of the prototype, located around the rings with corona needles between the conductive collector and the system of output grids, is replaced by a closed low-potential conductive housing connecting the collector to the system of output grids and covering in azimuth rings with corona needles and high voltage sources, providing corona discharge on these needles. In this case, the entire housing as a whole, together with the collector and the first grid, is converted into an equipotential precipitation electrode with a maximum deposition surface with minimal aerodynamic resistance to the air flow. For this, a system of through slits and holes is located on its surface.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволяет установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. The analysis of the prior art by the applicant allows us to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. Therefore, the invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, показывает, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаков заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. An additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed invention from the prototype shows that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art, since the influence of the essential features of the claimed invention is not revealed from the prior art transformations to achieve a technical result. Therefore, the invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.

На чертеже представлен КИОМАИК в осевом сечении и упрощенная схема его питания. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем. The drawing shows KIOMAIK in axial section and a simplified diagram of its power supply. Information confirming the possibility of carrying out the invention are as follows.

Источник аэроионов состоит из эмиттеров электронов - проводящих колец 1 с размещенными на них двуострийными иглами 2, направленными как по оси потока аэроионов, так и против нее. Эмиттеры помещаются в токопроводящий корпус - осадительный электрод сложной формы 3, прозрачный для воздуха за счет системы щелей и отверстий и за счет высокопрозрачной первой сетки 4. Далее по оси потока аэроионов помещаются прозрачные токопроводящие сетки 5 и 6, а также облучаемый объект 7 внутри помещения 8, обозначенного штриховым контуром. The source of aeroions consists of electron emitters - conducting rings 1 with double-pointed needles 2 placed on them, directed both along the axis of the aeroion flow and against it. The emitters are placed in a conductive housing - a precipitating electrode of complex shape 3, transparent to air due to a system of slots and holes and due to the highly transparent first grid 4. Next, transparent conductive grids 5 and 6, as well as an irradiated object 7 are placed along the axis of the aero ions 8 indicated by the dashed outline.

Источники отрицательного высокого постоянного напряжения 9 и высокого отрицательного импульсного напряжения 10 помещаются внутри корпуса 3. Sources of negative high DC voltage 9 and high negative pulse voltage 10 are placed inside the housing 3.

Низкопотенциальные источники постоянного напряжения 11 и 12 могут помещаться как внутри корпуса 3, так и снаружи его. Low-potential sources of constant voltage 11 and 12 can be placed both inside the housing 3 and outside it.

В случае использования проводящей жидкости (например, воды) для осаждения микрочастиц из входного потока воздуха ось источника располагается по вертикали, а нижняя часть корпуса 3 исполняется в виде чашки со сплошными стенками. Очевидно, что при этом источник аэроионов становится увлажнителем проходящего через него воздуха. In the case of using a conductive liquid (for example, water) to precipitate microparticles from the inlet air stream, the source axis is located vertically, and the lower part of the housing 3 is made in the form of a cup with solid walls. It is obvious that in doing so, the source of aeroions becomes a humidifier of the air passing through it.

Источник аэроионов работает следующим образом. При подаче отрицательного высокого постоянного напряжения от источника 9 и высокого импульсного напряжения от источника 10 на кольца 1 с иглами 2 с игл начинают стекать электроны. Они прилипают к молекулам кислорода воздуха и двигаются в виде отрицательных молекулярных аэроионов кислорода во всех направлениях к внутренним поверхностям корпуса 3 и первой сетки 4. При этом аэроионы заряжают пылинки, микробы, бактерии, вирусы, клещей и т.д., т.е. все микрочастицы своими отрицательными зарядами, а электрическое поле осаждает часть этих микрочастиц по всей внутренней поверхности корпуса 3. Не осевшая часть микрочастиц вместе с прошедшим через щели и отверстия корпуса 3 потоком воздуха попадает в область электрического поля максимальной напряженности между правыми иглами и первой сеткой 4, где максимальны скорость электрического ветра и плотность объемного заряда аэроионов. Регулируя знак и величину напряжения низковольтных источников 11 и 12, можно производить доочистку потока путем осаждения части заряженных микрочастиц на сетках 4, 5 и 6, а также изменять интенсивность потока аэроионов на облучаемом объекте 7. The source of aeroions works as follows. When a negative high DC voltage is supplied from source 9 and a high pulse voltage from source 10 to rings 1 with needles 2, electrons begin to flow from the needles. They adhere to the oxygen molecules of the air and move in the form of negative molecular oxygen ions of oxygen in all directions to the inner surfaces of the housing 3 and the first mesh 4. At the same time, the ions charge dust particles, microbes, bacteria, viruses, ticks, etc., i.e. all microparticles with their negative charges, and an electric field precipitates part of these microparticles on the entire inner surface of the housing 3. The non-settled part of the microparticles, together with the air flow passing through the slots and openings of the housing 3, enters the region of the maximum electric field between the right needles and the first mesh 4, where the maximum speed of the electric wind and the density of the space charge of aeroions. By adjusting the sign and voltage value of low-voltage sources 11 and 12, it is possible to refine the stream by depositing a portion of the charged microparticles on grids 4, 5, and 6, as well as change the intensity of the flow of aero ions on the irradiated object 7.

В случае убирания облучаемого объекта 7 с оси потока аэроионов поток электрического ветра будет идти в сторону правой противостоящей стены помещения 8 и после отражения от нее растекаться по азимуту в помещении и возвращаться через левую высокопрозрачную для воздуха часть корпуса 3 в зону очистки, зону генерации и т.д., замыкаясь сам на себя. If the irradiated object 7 is removed from the axis of the aero-ion flow, the electric wind flow will go towards the right opposing wall of the room 8 and after reflection from it will spread along the azimuth of the room and return through the left part of the housing 3, which is highly transparent to air, to the cleaning zone, generation zone, etc. .d., closing itself on itself.

Удобно использовать в качестве входного коллектора пыли и других микрочастиц левую часть корпуса 3, если поставить его ось вертикально и выполнить эту часть корпуса в виде чашки с водопроводной водой (можно с любой токопроводящей жидкостью), так как она обладает достаточной электропроводностью и при этом так хорошо смачивает и топит микрочастицы, что они не могут улететь даже после выключения высокого напряжения источников 9 и 10. При этом источник аэроионов становится весьма эффективным увлажнителем воздуха в помещении 8. It is convenient to use the left part of the casing 3 as an input collector of dust and other microparticles if you place its axis vertically and make this part of the casing in the form of a cup with tap water (you can use any conductive liquid), since it has sufficient electrical conductivity and is so good it moistens and drowns the microparticles that they cannot fly away even after turning off the high voltage of sources 9 and 10. Moreover, the source of aero ions becomes a very effective humidifier in room 8.

КИОМАИК изготовлен, испытан и работает круглосуточно при габаритах: максимальный диаметр 250 мм и высота 480 мм вместе с источником высокого напряжения до 40 кВт и токе аэроионов на иглах до 400 мкА. При этом он обеспечивает ток аэроионов на любой внешний объект от 0 мкА до 100 мкА, служит вентилятором без движущихся частей с производительностью до 50 кубометров в час и обеспечивает качество очистки за один проход воздуха через прибор около 80%. KIOMAIK is manufactured, tested and works round-the-clock with dimensions: maximum diameter 250 mm and height 480 mm together with a high voltage source up to 40 kW and a current of aero ions on needles up to 400 μA. At the same time, it provides a current of aero ions to any external object from 0 μA to 100 μA, serves as a fan without moving parts with a capacity of up to 50 cubic meters per hour and ensures a quality of cleaning of about 80% in one pass of air through the device.

Таким образом, вышеизложенные сведения говорят о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий. Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention.

Компактный источник аэроионов предназначен для использования в промышленности в качестве вентилятора, электрофильтра, озонатора, увлажнителя воздуха и, главное, аэроионификатора - источника отрицательных молекулярных аэроионов кислорода. A compact source of aero ions is intended for use in industry as a fan, an electrostatic precipitator, an ozonizer, an air humidifier and, most importantly, an air ionizer - a source of negative molecular oxygen aero ions.

В том же качестве компактный источник аэроионов может быть использован в сельском хозяйстве, при этом он может оказаться эффективным стимулятором роста и здоровья растений и животных. In the same quality, a compact source of aeroions can be used in agriculture, while it can be an effective stimulator of the growth and health of plants and animals.

В том же качестве компактный источник аэроионов может быть использован в быту и в медицине для лечения и профилактики заболеваний людей, как это уже с 50-х годов осуществляется с помощью прототипа - люстры Чижевского. In the same quality, a compact source of aeroions can be used in everyday life and in medicine for the treatment and prevention of human diseases, as has been done with the prototype, the Chizhevsky chandelier, since the 1950s.

Предлагаемый источник аэроионов может быть использован и как эффективный ароматизатор. Для этого ароматическое вещество можно разместить в виде раствора в нижней части корпуса источника, при вертикальном положении его оси, либо нанести его в виде пасты на выходную сетку. The proposed source of aeroions can be used as an effective flavor. To do this, the aromatic substance can be placed in the form of a solution in the lower part of the source body, with the vertical position of its axis, or put it in the form of a paste on the output grid.

Для заявленного изобретения в том виде, в котором оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств и методов. For the claimed invention in the form in which it is described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above in the application is confirmed.

Компактный источник аэроионов, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении способен обеспечить достижение, предусматриваемое заявителем технического результата. A compact source of aeroions embodying the claimed invention, when implemented, is capable of achieving the achievement provided by the applicant for a technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims

A source of negative molecular oxygen ions of oxygen, containing a system of concentric rings with double-pointed needles located on them, located at a high negative potential and placed in the body, and a low-potential system of meshes transparent for aero ions, characterized in that the body is closed in the form of a precipitation electrode with placement there are high voltage sources in it, while a system of through slots and holes is made on the surface of the housing.