CS255981B1

CS255981B1 - Room air ionizer

Info

Publication number: CS255981B1
Application number: CS858658A
Authority: CS
Inventors: Gustav Svanda; Josef Habanec; Tomas Fukatko
Original assignee: Gustav Svanda; Josef Habanec; Tomas Fukatko
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS865885A1

Abstract

Prostorový ionizátor vzduchu je určen zejména k obohacování vzduchu záporně nabitými ionty v uzavřených místnostech. Je koronového, vysokonapětového typu. Jeho emitor je napájen zdrojem vysokého záporného napětí a je tvořen sestavou hrotů, uspořádaných prostorově na konvexním výstupku reflexní desky se záporným nábojem. Ta představuje standardní stavebnicový panel, který je možno spojit ve větší reflexní plochy. Emitor je obklopen izolační klecí, na které se vytvoří při provozu ionizátoru záporný náboj, na jejímž obvodu je uchycena pomocná elektroda. Prostorový vyzařovací diagram zařízení je vytvořen v závislosti na požadovaném množství iontů, na délce, průměru a úhlovém nastavení sestavy hrotů a jejich vzdálenosti od pomocné elektrody, jakož i na jejím tvarování na obvodu klece emitoru.The spatial air ionizer is designed especially to enrich the air with negatively charged ions in closed rooms. It is corona, high voltage type. Its emitter is powered by a source of high negative voltage and is formed by a set of spikes arranged spatially on the convex projection of the reflective plate with a negative charge. This is a standard modular panel that can be combined into larger reflective surfaces. The emitter is surrounded by an insulating cage on which a negative charge is created during the operation of the ionizer, on which the auxiliary electrode is attached. The spatial radiation pattern of the device is formed depending on the required amount of ions, the length, diameter and angular adjustment of the spike assembly and their distance from the auxiliary electrode, as well as its shaping on the emitter cage periphery.

Description

Vynález se týká prostorového ionizátoru vzduchu koronového typu, určeného zejména pro bytové prostory, kanceláře, laboratoře, haly a jiné uzavřené prostory.The present invention relates to a corona-type room air ionizer, particularly intended for residential, office, laboratory, hall and other enclosed areas.

Produkce ionizátorů vzduchu, sloužících k umělému obohacování vzduchu zápornými ionty kyslíku je v řadě průmyslových zemí velmi rozmanitá a zahrnuje jak přístroje k osobnímu použití v bytech, kancelářích nebo automobilech, tak i výkonné generátory iontů, používané ve velkých prostorách. Tento poslední typ ionizátoru je vesměs konstrukčně uspořádán tak, že jsou hroty (emitory) s vysokým napětím spojeny vodičem, který je zavěšen isolovaně nad ionizovaný prostor, nebo je proveden jako přenosné zařízení, které se rozmistuje v uzavřených prostorech podle potřeby. Jsou známa i taková ionizační zařízení, která jsou vestavěna přímo do klimatizačních systémů a jsou jejich funkční součástí.The production of air ionizers for artificial enrichment of air with negative oxygen ions is very diverse in many industrialized countries and includes both personal, home, office or automotive devices as well as powerful ion generators used in large areas. This last type of ionizer is generally designed such that the high voltage spikes (emitters) are connected by a conductor that is suspended in isolation above the ionized space, or is designed as a portable device that is positioned in enclosed spaces as needed. Also known are ionization devices which are incorporated directly into air-conditioning systems and are a functional part thereof.

Hlavní nevýhodou všech používaných ionizátorů jsou ztráty na emisi záporných iontů, způsobené nežádoucí rekombinací záporných iontů na stěnách a stropech. V důsledku dopadu záporných iontů na strop a stěny místností dochází ve směru gradientu elektrického pole k značným ztrátám záporných iontů na velkých plochách, kde ulpívají nebo rekombinují a nemohou být tedy užity k danému účelu. Kromě toho poměr vyzářených iontů k jejich počtu efektivně využitých vykazuje stále značné reservy. Ionizační zařízení, instalovaná přímo do klimatizačních systémů kromě uvedených nevýhod vykazují navíc značné ztráty na emisi v důsledku aerodynamického proudění, které pomalé ionty strhuje a ty rekombinují zejména na kovových částech klimatizačních zařízení, isolační konstrukční části se nabíjejí a ztěžují proudění iontů. 'The main disadvantage of all ionizers used is the loss of negative ion emission caused by unwanted negative ion recombination on walls and ceilings. Due to the impact of negative ions on the ceiling and walls of rooms, there is a significant loss of negative ions on large areas where they adhere or recombine and thus cannot be used for the purpose. In addition, the ratio of emitted ions to their number of efficiently utilized still shows considerable reserves. In addition to the disadvantages mentioned above, ionization devices installed directly in air-conditioning systems exhibit considerable emission losses due to aerodynamic flow, which entrains slow ions and recombine in particular on metal parts of air-conditioning systems, the insulating components being charged and impeding ion flow. '

Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky odstraňuje prostorový ionizátor vzduchu podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jeho emitor je vytvořen ze sestavy hrotů, uspořádaných prostorově na reflexní desce se záporným nábojem. Za účelem zvýšení gradientu elektrického pole je účelné, je-li emitor umístěn uvnitř isolační klece, která je alespoň zčásti svého obvodu opatřena pomocnou elektrodou, zapojenou přes indikační doutnavku s kondenzátorem na zdroj vysokého záporného napětí. Kromě toho lze okrajové plochy reflexní desky upravit pro spojení s kteroukoliv okrajovou plochou další reflexní desky do reflexních ploch, přičemž emitory takto spojených reflexních desek jsou napojeny na společný zdroj vysokého záporného napětí. Optimální účinnost prostorového vyzařovacího diagramu prostorového ionizátoru vzduchu lze dosáhnout tím, že tento diagram je vytvářen v závislosti na požadovaném množství iontů vyzařovaných emitorem, na délce, průměru, počtu a úhlovém nastavení prostorově uspořádaných hrotů emitoru, jejich vzdálenosti od pomocné elektrody, jakož i na jejím radiálním vytvoření na obvodu klece emitoru. Je účelné umístit sestavu hrotů na konvexním výstupku reflexní desky.The aforementioned drawbacks of the prior art are eliminated by the spatial air ionizer according to the invention, which is characterized in that its emitter is formed from a set of spikes arranged spatially on a reflective plate with a negative charge. In order to increase the gradient of the electric field, it is expedient if the emitter is located inside an insulating cage, which is at least partially provided with an auxiliary electrode connected via a capacitor indicating lamp to a high negative voltage source. In addition, the edge surfaces of the reflective plate may be adapted to be coupled to any edge surface of the other reflective plate into the reflective surfaces, the emitters of the reflective plates thus connected connected to a common source of high negative voltage. The optimum efficiency of the spatial radiation pattern of the spatial air ionizer can be achieved by generating it according to the required amount of ions emitted by the emitter, the length, diameter, number and angular alignment of the spatially arranged emitter tips, their distance from the auxiliary electrode and its radially formed on the perimeter of the emitter cage. It is expedient to place the spike assembly on the convex projection of the reflective plate.

Hlavní výhody prostorového ionizátoru vzduchu podle vynálezu spočívají v tom, že celé zařízení tvoří v důsledku uspořádání emitoru na reflexní desce stavebnicový obkládací stropní, nebo stěnový panel, který je snadno sestavitelný do větších reflexních ploch, zamezujících vlivem záporného náboje rekombinací záporných iontů náboje odpuzovány směrem do prostoru místnosti. Účinek emise je zvyšován prostorovým uspořádáním hrotů emitoru na konvexním výstupku reflexní desky a radiálním provedením pomocné elektrody, uchycené na obvodu klece emitoru, nabité rovněž záporně. Výhodou řešení je i účinná kontrola správné funkce zařízení pomocí indikační doutnavky. Ve srovnání s dosud užívanými ionizátory je řešení podle vynálezu výrobně jednodušší a znamená podstatné snížení pořizovacích nákladů, pracuje efektivně s lepším využitím záporných iontů.The main advantages of the spatial air ionizer according to the invention are that, due to the arrangement of the emitter on the reflective plate, the whole device is a modular lining ceiling or wall panel which is easily assembled into larger reflective surfaces preventing negative charge by repulsion of negative ions. space room. The effect of the emission is increased by the spatial arrangement of the emitter tips on the convex projection of the reflective plate and the radial design of the auxiliary electrode attached to the circumference of the emitter cage, also charged negatively. An advantage of the solution is also an effective control of the correct functioning of the device by means of an indicator glow lamp. Compared with the ionizers used hitherto, the solution according to the invention is simpler to manufacture and entails a substantial reduction in the cost of operation, and works efficiently with better use of negative ions.

Vynález je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr. č. 1 představuje schematické uspořádání prostorového ionizátoru vzduchu v půdoryse a obr. č. 2 pohled na totéž provedení v náryse.The invention is illustrated in the accompanying drawings, in which Fig. 1 represents a schematic arrangement of a spatial air ionizer in plan view and Fig. 2 shows a front view of the same embodiment.

Prostorový ionizátor vzduchu podle vynálezu sestává z reflexní desky 2 libovolného tvaru, lisované z umělé hmoty, například z lehčeného polystyrénu. Přibližně v úhlopříčném průsečíku reflexní desky 2 je umístěn emitor 3. elektronů a iontů, tvořen sestavou kovovýchThe spatial air ionizer according to the invention consists of a reflective plate 2 of any shape, molded of plastic, for example of expanded polystyrene. Approximately at the diagonal intersection of the reflective plate 2, an electron and ion emitter 3, consisting of a metal

I hrotů, které mají funkci studené katody a působí k vyvolání koronového efektu. Emitor _3 elektronů a iontů je uspořádán prostorově pomocí konvexního výstupku, vylisovaného na povrchu reflexní desky £. Je výhodné lisovat reflexní desku ve tvaru víka, které lze snadno nasadit na základní desku _!» připevněnou na ploše stropu. Za účelem spojování více reflexních desek 2 do větších reflexních ploch jsou okrajové plochy lisovány do hladkého povrchu pro těsné dosednutí ke kterékoliv okrajové ploše další reflexní desky 2. Spojení může být provedeno snadno například lepením. Emitor _3 elektronů a iontů je obklopen isolační klecí 2, vytvořené z více plastických proužků, uspořádaných prostorově. Na obvodu isolační klece 2 je uchycena pomocná elektroda 2' tvarovaná radikálně. Ta je napojena přes indikační doutnavku j5 s kondenzátorem na zdroj T_ vysokého záporného napětí umístěný uvnitř prostoru základní desky 2 a reflexní desky 2_.Even tips that have the function of a cold cathode and act to produce a corona effect. The electron and ion emitter 3 is arranged spatially by means of a convex projection molded on the surface of the reflective plate. It is advantageous to press a reflective plate in the form of a lid which can be easily mounted on a base plate 11 fixed to the ceiling surface. In order to join multiple reflective plates 2 to larger reflective surfaces, the edge surfaces are pressed into a smooth surface to seal abutted to any edge surface of the other reflective plate 2. The connection can be made easily by gluing, for example. The electron and ion emitter 3 is surrounded by an insulating cage 2 formed of a plurality of plastic strips arranged spatially. A radially shaped auxiliary electrode 2 'is mounted on the periphery of the insulating cage. It is connected via a capacitor indicator lamp 5 to a high negative voltage source T located within the space of the base plate 2 and the reflective plate 2.

Funkce prostorového ionizátoru vzduchu probíhá tak, že působením vysokého napětí ze zdroje 7_ vysokého záporného napětí dochází na hrotech emitoru 2 elektronů a iontů k výronu elektronů do prostoru a k jejich kolizi s molekulami kyslíku v atmosféře.· Vytváří se tak záporné ionty kyslíku, obohacující vzduch. V důsledku isolačních vlastnosti záporně nabité hmoty reflexní desky 2 ^se na ni neuchycující tyto záporně nabité ionty a naopak jsou odpuzovány směrem od reflexní desky 2_ do prostoru. Aby účinkem záporného náboje na reflexní desce 2 nedocházelo ke snižováni gradientu elektrického pole na hrotech emitoru elektronů a iontů 2, působí pomocná elektroda 2 uchycená v optimální vzdálenosti od emitoru elektronů a iontů 2 jako faktor zvyšující a stabilizující gradient napětí na hrotech. Náboj, který dopadá na pomocnou elektrodu 5_, současně nabíjí kondenzátor, spojený s indikační doutnavkou 2· Její přerušované světlo indikuje tvorbu záporných iontů a tím i správnou funkci prostorového ionizátoru vzduchu. Pomocná elektroda 2 slouží současně svým tvarem k vytváření a úpravě prostorového vyzařovacího diagramu zařízení.The function of the spatial air ionizer is such that the electrons emit into the space and collide with the oxygen molecules in the atmosphere at the tips of the electron and ion emitter 2 by applying high voltage from the high negative voltage source 7. This creates negative oxygen-enriching oxygen ions. Due to the insulating properties of the negatively charged mass of the reflective plate 2 ^, these negatively charged ions do not adhere to it and vice versa are repelled away from the reflective plate 2 into space. In order not to reduce the electric field gradient on the tips of the electron and ion emitter 2 by the negative charge on the reflective plate 2, the auxiliary electrode 2, mounted at an optimum distance from the electron and ion emitter 2, acts as a factor increasing and stabilizing the voltage gradient. At the same time, the charge that strikes the auxiliary electrode 5 charges the capacitor connected to the glow lamp 2. Its flashing light indicates the formation of negative ions and thus the correct functioning of the spatial air ionizer. At the same time, the auxiliary electrode 2 serves in its shape for creating and adjusting the spatial radiation pattern of the device.

Prostorový ionizátor vzduchu podle vynálezu lze se stejným účinkem instalovat i na stěnách místnosti za použití prostředků, popsaných u instalace stropní.The room air ionizer according to the invention can be installed with the same effect on the walls of the room using the means described in the ceiling installation.

Claims

Spatial corona-type air ionizer with an ion emitter powered from a high negative voltage source and an auxiliary electrode, intended in particular for residential premises, offices, laboratories, halls and other enclosed spaces, characterized in that the electron-ion emitter (3) is: formed from a set of spikes arranged spatially and attached to the reflective plate (2).

Spatial ionizer according to claim 1, characterized in that the electron and ion emitter (3) is located inside an insulating cage (4) which is provided at least in part with an auxiliary electrode (5) connected either directly to the source (7). ) of a high negative voltage, or via a capacitor indicator lamp (6) to a high negative voltage source (7).

Spatial ionizer according to Claims 1 and 2, characterized in that all the edge surfaces of the reflective plate (2) are adapted to connect to any edge surface of the other reflective plate (2) into the reflective surfaces, the electron and ion emitters (3) as follows The connected reflective plates (2) are connected to a common source of high negative voltage (7).

Spatial ionizer according to one of Claims 1 to 3, characterized in that its spatial radiation pattern is generated in dependence on the order of ions, length, diameter, angular positioning of the electron and ion emitter tips (3) and their distance from the auxiliary electrode (3). 5) as well as its shaping at the periphery of the insulating cage (4).