ИОНИЗАТОР ГАЗА Российский патент 1996 года по МПК A61L9/22 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для приготовления продуктов питания или обработки продуктов питания с целью продления сроков их хранения. Изобретение также может быть использовано в медицине для стерилизации медицинского инструмента и оборудования, операционных, больничных палат с целью уничтожения микрофлоры, а также в коммунальном хозяйстве для обеззараживания воздуха в залах театров, кинотеатров и подобных помещений.

Известно устройство генератор униполярных ионов воздуха, в котором для ионизации воздуха использован радиоактивный изотоп водорода тритий ( период полураспада 12 лет, энергия излучения около 12 кэВ ), содержание которого в устройстве сравнительно малой производительности ( 100000-500000 ионов в кубическом сантиметре воздуха ) при рабочем объеме менее 0,1 кубического метра составляет несколько десятков кюри ( "Униполярный генератор аэроионов ИВА-Т", проспект СКТБ с ЭП НОЯ им УССР, Киев, 1991г,).

Недостатком такого устройства является наличие чрезвычайно большого количества радиоактивного трития, утечка которого и попадание в объем обрабатываемого воздуха совершенно недопустимо. Даже при низком проценте утечки, например около 0,1% -это примерно 0,1 кюри, при 0,01% 10 мкюри, 0,0001% 1 мккюри. Фактически не исключен и выход почти всего радиоактивного изотопа, например, при нагревании более чем до 200 град. Цельсия от пожара и т.д.

Производительность такого устройства также относительно невелика.

В качестве прототипа изобретения выбрана электроэвфлювиальная люстра с игольчатыми ионизирующими электродами ( А.Л.Чижевский "Аэроионофикация в народном хозяйстве". Госпланиздат, М. 1960г. стр.42 ). Люстра представляет собой сеточную чашу диаметром примерно 1 м с электродами-иголками, подвешенными на мощном изоляторе и заземленным электродом на поли помещения. Расстояние от люстры до пола составляет примерно 3-5 м. Люстра подключается к высоковольтному источнику постоянного тока.

Недостатком данного устройства является низкая производительность, примерно 1000-50000 ионов в кубическом сантиметре воздуха, неэффективный отбор электронов, слабый отбор отрицательных аэроионов. Поэтому использование таких ионизаторов в промышленном производстве ( продуктов питания, медицине и др. ) малоперспективно из-за недостаточной плотности потока генерируемых аэроионов.

Задача, решаемая изобретением, повышение плотности и концентрации ионов в рабочем объеме до величины более 1-20 миллионов в кубическом сантиметре, необходимых для эффективной обработки поверхности.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство, кроме излучающего электрода с металлическими иголками, дополнительно содержит экстрагирующий и ускоряющие электроды в количестве от 3 до 10 и более, уложенные по периметру обслуживаемого объема ( специализированной камеры обработки пролетов, мединструмента и медматериалов, а также любых объемов, вплоть до целых помещений медицинских, общественных с постоянным пребыванием людей и др. ). Экстрагирующие и ускоряющие электроды выполнены из металлического провода, тонкой металлической ленты, фольги и др.

Последний "нулевой" электрод может быть выполнен сплошным ( лист, сетка, например под полом помещения или камеры) или же уложенным в виде провода по периметры обрабатываемого объема.

Экстрагирующие и ускоряющие электроды соединены между собой последовательно через делитель напряжения и далее с генерирующим электродом и высоковольтным источником питания напряжением высокой частоты.

На фиг.1 изображена схема ионизатора газа высокого давления.

Устройство состоит из излучающего электрода с металлическими иголками (1), под которым на расстоянии 3-50 см расположен электрод (2), выполняющий функции отделения ( экстракции) аэроионов нужного знака и функцию ускорения их, затем последовательно расположены 3,4,5,п электроды, выполнявшие функцию ускорения и формирования заданной формы пачка аэроионов. Генерирующий электрод с иголками подключен непосредственно к высокочастотному источнику высокого напряжения (6). Все последние электроды ( 2,3,4,5,п ) подключены к источнику (6) через делитель напряжения (7).

Устройство работает следующим образом.

На генерирующий электрод с иголками (1) подается высокое напряжение от высокочастотного источника питания (б). Через делитель напряжения (7) потенциал поступает на электроды 2,3,4,5,п. В промежутке между 1 и 2 электродами образуются и экстрагируются ионы нужного знака, которые далее транспортируются в стороны обрабатываемого объекта с помощью электродов 3,4,5, При этом потенциал на 2,3 и т.д. электродах линейно снижается вплоть до "0" на последнем ("n")-электроде. Заменой полярности напряжения от источника питания получают потоки аэроионов положительного или отрицательного знака.

Пример 1. Ионизатор газа высокого давления, собранный по схеме, приведенной на фиг,1, вмонтирован в камеру прямоугольной формы с рабочим объемом 1 куб.метр.

Генерирующий электрод (1) подвешен на изоляторе под потолком камеры. Экстрагирующий электрод (2) расположен на расстоянии 12 см по образующей камеры и выполнен из изолированного провода. Последующие три ускоряющих электрода расположены через 20 см друг от друга и выполнены как электрод (2). На уровне "нулевого" последнего электрода и на пути движения азроионов в рабочем объеме располагается обрабатываемый объект подготовленная рыба в количестве 6 кг.

На ионизатор подается напряжение 25 кВ.В объеме камеры создается концентрация аэроионов 10-20 млн.ионов в кубическом сантиметре. Длительность обработки 20 часов.

Полученный продукт: слабосоленая горбуша с высокими вкусовыми и диетическими свойствами.

Получение других рыбокулинарных продуктов описано в заявке 506374/1 3 с приоритетом 29, 09. 1992г.

Пример 2. Ионизатор газа высокого давления встраивают в помещение больничной палаты объемом 54м³.

Генерирующий электрод ( 1 ) подвешен под потолком. Нa расстоянии 50 см ниже генерирующего электрода располагают по периметру стен экстрагирующий электрод (2). Ниже расположены четыре ускоряющих электрода на расстояния 50 см.

При подаче на генератор 15 кВ напряжения питания за счет создания концентрации отрицательных аэроионов в количестве 1000-10000 ионов на куб.сантиметр в объеме палаты происходит электрическая зарядка микровключений воздуха пыли, микрофлоры, которые под действием электрического поля уносятся из объема на "нулевой" электрод. Таким образом достигается очистка (стерилизация ) воздуха палаты. Обработка производится в присутствии людей в палате, что имеет преимущество перед бактерицидными лампами, которые нельзя использовать в присутствии людей.

Пример 3. Ионизатор газа высокого давления аналогично примеру 2 встраивается в помещение кинотеатра. При этом экстрагирующий электрод располагается на расстоянии 50 см, а ускоряющие электроды располагаются на максимальном расстоянии друг от друга, равном 2,5 метра.

Напряжение питания 15 кВ. Полярность напряжения питания обеспечивает получение легких отрицательных аэроионов.

В результате обработки воздуха в помещении во время сеанса за счет создания объемной концентрации 1000-2000 аэроионов в кубическом сантиметре происходят очистка и стерилизация воздуха и насыщение его отрицательными ионами кислорода, благотворно действующими на людей. Такой ионизатор обеспечивает выполнение санитарно-гигиенических требований к помещениями с постоянным пребыванием большого количества людей.

Т. о. по сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет достигнуть концентрации аэроионов более 10 млн.в кубическом сантиметре, получить равномерную плотность аэроионов на единицы поверхности продукта, фокусировку пучка аэроионов на заданную поверхность и исключает бесполезное рассеивании аэроионов в окружающее пространство.

Использование: изобретение относится к пищевой промышленности. Сущность изобретения: ионизатор включает генерирующий электрод с металлическими иголками, экстрагирующий электрод и несколько ускоряющих электродов, соединенных с генерирующим электродом и источником высоковольтного высокочастотного напряжения через делитель напряжения. При этом экстрагирующий и ускоряющие электроды выполнены из изолированного проводника в виде контуров по периметру обслуживаемого объема. Последний нулевой электрод может быть выполнен сплошным либо в виде сетки. Расстояние между излучающим электродом и экстрагирующим составляет 3-15 см, а между ускоряющими - 3-250 см. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ионизатор газа, включающий генерирующий электрод с металлическими иголками, соединенный с источником высокого напряжения, отличающийся тем, что он снабжен экстрагирующим и по меньшей мере одним ускоряющим электродами, соединенными с генерирующим электродом через делитель напряжения. 2. Ионизатор по п.1, отличающийся тем, что экстрагирующий и каждый ускоряющий электроды выполнены из изолированного проводника в форме контуров по периметру обслуживаемого объема. 3. Ионизатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что последний "нулевой" из ускоряющих электродов выполнен в виде сетки или сплошным. 4. Ионизатор по пп.1 3, отличающийся тем, что все электроды размещены так, что расстояние между излучающим генерирующим электродом и экстрагирующим электродом составляет 3-15 см, а между ускоряющими электродами 3-250 см.