Аэроионизатор Советский патент 1992 года по МПК A61N1/44 

/

1

7Т. ° ° . ° /. ° Ттрл i г

ФигЛ

D ООо

1

i г

D ООоо О О--т|7Г

ч|

о

Os

I

Изобретение относится к устройствам для искусственном ионизации поздухэ в жилых и животноводческих помещениях, специальных лечебных кабинетах и палатах больниц, в кинотеатрах и рабочих помещениях контор и проектных организаций, а также заводских цехах с невредным производством, в сочетании с установками для кондиционирования воздуха и без таковых.

Известно шее i ь типов устройств для искусственной ионизации воздуха: пламенные, термические, ультрафиолетовые, гидроионизаторы, радиационные (с использованием радиоактивных излучателей и, наконец, электроэффлювиальные.

Однако все эти устройства зз исключением электроэффлювиального непригодны для применения и должны быть повсеместно забракованы органами здравоохранения.

Из перечисленных пламенные, термические и ультрафиолетовые при работе создают не столько целебно-действующий фактор - отрицательные ионы кислорода, сколько вредные для здоровья заряженные аэрогели и озон, Гидроионизаторы вместе с небольшим количеством легких ионов кислорода создают значительное увлажнение воздуха и сырость в помещениях, в связи с чем применимы только в специальных кабинетах. Радиационные способны создать целебную атмосферу, но их применение связано с неоправданным риском отдаленных последствий для больных и здоровых пациентов (пользователей), а поэтому они недопустимы к широкому применению для лечения и профилактики заболеваний человека,

Из наиболее совершенных компактных азроионизатороа электроэффлю анального типа следует стметить устройство, содержащее корпус, высоковольтный трансформатор, электрод и коллектор, а также высокочастотный стабилизирующий преобразователь и выпрямитель, связанные с обмотками трансформатора, и узел самоконтроля, связанный с коллекторам, причем электрод выполнен в виде струны.

Недостатком этого устройства, как и всех i- орпусных устройств, является слабое распространение существенных концентраций легких ионов кислорода з помещени- ях. Ничего не дзет в этом аспекте применение устройств, содержащих дополнительно п своем составе вентиляторы с пенообразователями в виде лопастей или расположенным ; на них.

Изсестен также ионизатор воздуха, включающий источник питания и связанный

с ним ионообразоиатель в виде струнного электрода, укрепленного на изоляторах в виде лески, снабженный дополнительным струнным электродом, установленным параллельно основному с возможностью поперечного перемещения и также связанным с источником питания 1.

Однако эффективность струнного преобразователя при темповом разряде для

больших помещений очень мала, а при коронном разряде появляется значительное количество озона, вредного для людей и животных.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ионизации воздуха в различного рода помещениях для людей и животных, выполненное в виде электроэфф- лювиальной антенны и содержащее укрепленный на изоляторах проводник типа троса или проволоки, подключенный к минусу высоковольтного источника электрического тока, и укрепленные на нем с промежутками острия типа иголки.

Такие электроэффлювиальные антенны любой протяженности о принципе могут

быть смонтированы в любом помещении, например в больничных палатах или животноводческих комплексах, и создают эффек- тивную ионизацию воздуха.в виде избыточных легких отрицательных ионов

кислорода 2.

Однако при монтаже на месте установки и при изготовлении таких антенн встречаются трудности: сложность крепления

острий на проволоке (тросе) при изготовлении; сложность размотки рулонов проволоки с иголками и возможность травматизма персонала: неэстетичность внешнего вида изделия.

Целью изобретения является упрощение и удешевление конструкции, упрощение сборки и установки в помещениях, а также улучшение эстетического вида.

Указанная цель достигается тем, что в

электроэффлювиальной антенне, включающей укрепленный на изоляторах проводник электрическго тока, подключенный к минусу источника тока высокого напряжения, и установленные на проводнике острия типа

иголок, проводник тока состоит из сочлененных между собой отдельных разомкнутых звеньев цепи, например овальных, а остриями служат заточенные концы отогнутых под углом к оси звена отростков, причем

звенья цепи и образованные отростками иголки выполнены из единых кусков проволоки из малоуглеродистой стали, острия заточены электролитическим способом, затем звенья подвергнуты науглероживанию мегодом цементации с последующей закалкой и термообработкой.

При этом величина потребного напряжения снижается благодаря тому, что часть звеньев цепи снабжена на концах отростков петлями, в которых укреплен проложен- ныйпараллельно основному дополнительный изолированный высоковольтный проводник, подключенный к земле и/или к плюсу источника напряжения.

Нафиг.1 показана электроэффлювиаль- нал антенна аэроионизатора, общий вид; на фиг.2-одно разомкнутое звено цепи, используемое для сборки злектроэффлювиальной антенны; на фиг.3-5 - варианты изготовления элементов цепи для электроэффлюви- альных антенн; на фиг.6 электроэффлювиальная антенна, продольное сечение (показано нерегулярное расположение ее иголок); на фиг.7 - электроэффлювиальная антенна с дополни- тельным электродом, общий вид; на фиг.8 - сечение А-А на фиг.7; на фиг.9 и 10 - звено цепи, оборудованное петлей для крепления дополнительного (заземленного) электрода электроэффлювиальной антенны.

Отросток (игла) 1 отгибается под прямым углом (в принципе, под любым углом) к оси цельнометаллического звена 2 цепи, т.е. оба конструктивных элемента 1 и 2 составляют непрерывное продолжение один другого, выполненное из одного куска проволоки.

На фиг.3-5 изображены варианты возможного исполнения элемента электроэффлювиальной антенны по изобретению, где на фиг.З отросток 1 загибается в сторону, противоположную фиг.2, «а фиг.4 отросток 1 загибается в ту же сторону по отношению к звену 2 цепи, что и на фиг.2, но со смещением относительно центра звена 2 цепи, а на фиг.5 изгиб уже осуществлен не в плоскости звена 2, а перпендикулярно ей. Все эти исполнения примерно равноценны с точки зрения возможностей технологии их изготовления на специальном автомате (не вруч- ную). Эта технология не более сложна, чем изготовление канцелярских скрепке, что немаловажно.

Из скрепок изготовлены элементы опытного образца показанной на фиг.1 электроэффлювиальной антенны аэроионизатора.

Готовые элементы устанавливают на сборный электромагнитный электрод (не показан), представляющий собой комбина- цию из полосового металлического электрода и магнитной плиты с устройством для отключения притягивающего поля, причем элементы антенны располагают так, чтобы

отростки 1 были параллельны друг другу и направлены в одну сторону, а звенья 2 контактировали с металлической полосой сборочного электрода, к которой подключается плюс источника напряжения гальваноустановки. После установки элементов 1-2 на сборочный электрод его устанавливают, а концы отростков 1 погружают на -1-2 мм в электролит, залитый в кювету гальваноустановки, в которую погружен отрицательный полюс, после чего включается рабочий ток. Электроэррозия концов отросткоо 1 под действием постоянного тока приводит к их истончению, а следовательно, к заточке, которая известна как электрический метод.

После окончания заточки сборочный электрод от ванны удаляют, притягивающее поле магнитной плиты отключают, снимают элементы антенны с полосы электрода и складывают их в контейнер в перемежку с цементационной шихтой из углеродсодер- жащего материала и карбоната натрия, затем по известной технологии проводят цементацию поверхности элементов и последующие закалку и термообработку (частичный отпуск). Элементы приобретают упругие свойства.

Сборка электроэффлювиальной антенны из готовых элементов 1-2 производится вручную и не представляет каких-либо трудностей так же, как набор цепочки из канцелярских скрепок любой длины. В процессе сборки к цепочке антенны подключают контактный провод (минус от блока высокого напряжения, не показан) 4 и изоляторы 3 в виде, например, концов привязываемой к крайним элементам капроновой лески.

Сборка антенны, показанной на фиг. 7, несколько сложнее. Элементы 1-2 антенны сочленяются между собой и по краям цепочки соединяются с изоляторами 3 через колечко высоковольтного ввода 4 (с одной стороны), затем изоляторы 3 цепляются за крючья 5, укрепленные на стенах помещения. Натяжка антенны производится путем удаления лишних звеньев 1-2.

В отличие от антенны, изображенной на фиг.1, антенна на фиг.7 имеет дополнительный электрод 6 в виде высоковольтного изолированного проводника, подключенного к земле, либо к плюсу блока высокого напряжения. С помощью этого электрода значительно уменьшается протяженность электрического поля в помещении, а следовательно, увеличивается градиент электрического поля (т.е. разность потенциалов, приходящаяся на единицу длины - расстояния между электродами). Для того, чтобы электрод 6 располагался параллельно основному (отрицательному), собранному из

элементов 1-2, в цепочку последнего между его элементами 1-2 вставляют на расстоянии 25-30 см друг от друга, элементы 2, имеющие на концах отростков не острия 1. а петли 7 (фиг.9-10). Через эти петли и протягивается последовательно проводник 6.

На фиг.7-10 петли 7 показаны в виде продолжения отростков и выполнены как одно целое со звеньями 2 цепи (из одного куска проволоки), т.е. изготовлены так же, как и основные элементы 1-2 электроэфф- лювиальной антенны, но в принципе возможны и другие варианты изготовления, например на отростки укрепляют петли из пластмассы или иного изоляционного материала. Важно только, чтобы отростки были одной длины, несколько (на 1-2 см) большей, чем длина основных отростков 1, заканчивающихся остриями. В случае изготовления изолирующих петель 7 изоляция проводника б может быть значительно ослаблена.

Аэроиониэатор работает следующим образом.

После установки на крючьях в помещении под действием собственного веса цепочка из элементов 1-2 натягивается и между элементами возникают электрические контакты, благодаря которым высокое напряжение (отрицательный потенциал) от блока высокого напряжения (БВН) через ввод 4 поступает к каждому острию 1 антенны. Диаметр проволоки, из которой изготовлены элементы 1-2, порядка 0,5 мм, поэтому напряжение от БВН држно быть не менее 18 кВ. Этому условию, в частности, удовлетворяет напряжение от кенотронного блока любой марки телевизора (22-24 кЗ). Поскольку рабочий ток электроэффлювиальной антенны не превышает 0,05 10 А, то нагрузка кенотронного блока телевизора путем дополнительного подключения к нему электроэффлювиальной антенны не вносит каких-либо нарушений в работу телевизора, особенно если проводник 4 подключить к кенотронному блоку через защитный резистор с сопротивлением R &1 МОм/см. Для вывода отрицательного потенциала из кенотронного блока телевизора потребуется только дополнительное устройство в виде проходных изоляторов (и возможно фильтра), про- пущенных через защитною сетку кенотронного блока и заднюю крышку телевизора.

После подачи отрицательного потенциала на антенну на каждом ее острие 1 возникает значительный градиент электростатического поля и с острий в воздух стекает электрический ветер (эффлю- вий), в случае отрицательного электрода являющийся следствием автоэлектронной эмиссии (либо коронного разряда при более

высоких потенциалах), причем электроны, стекающие в воздух, соединяются с молекулами кислорода, образуя 1-2-кратно заряженные легкие отрицательные ионы. Эти ионы и есть полезный продукт данного изобретения. Количественная же характеристика насыщения воздуха помещения этими полезными аэроионами зависит от длины антенны и ее конструктивных соотношений (между элементами), которые можно подобрать.

В промышленных установках, а также для аэроионификации больниц либо животноводческих помещений может быть запроектирован самостоятельный БВН. например, в виде высокочастотного генератора в сочетании с высоковольтным трансформатором и выпрямительной установкой, адекватных по конструкции кенотронному

блоку телевизора, либо использована одна из известных схем удвоения напряжения.

Наиболее благоприятные пропорции между ее элементами следующие: при длине звена цепи 1,5-1,7 см на 1 погон.м

антенны приходится 65-73 острия, а при длине отростков 3,5-4,0 см между остриями промежутки составляют порядка 6-7 см, следовательно, экранирования острия не наблюдается (острия не должны быть расположекы ближе 4-5 см одно от другого). При этом длины антенны порядка 5-6 м достаточно для аэроионификации помещения с объемом 60 м3.

Основным преимуществом предлагаемых электроэффлювиальных антенн перед известными электроэффлювиальными люстрами является возможность расширенного серийного производства элементов 1-2 этих антенн механизированным способом.

При этом действительно облегчается сборка антенн на месте их установки, хотя, как и для люстр, сборка остается ручной операцией. Но главное, благодаря тому, что иглы в антеннах располагаются нерегулярно

(между многими смежными остриями углы в пространстве образуются самые различные), а также тому, что видимая связь между остриями выглядит не как ординарная проволока, внешний РИД предлагаемой электроэффлювиальной антенны очень значительно отличается от колючей проволоки, а это немаловажно, так как именно эстетичность определяет широкое внедрение установки аэроионификации.

Формула изобретений

1, Аэроионизатор, содержащий укрепленный на изоляторах проводник, подключенный к отрицательному полюсу источника высокого напряжения, а также уст;жоолен- ные на нем острия, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешеоления конструкции, упрощения сборки и установки и помещениях, а также улучшения эстетического вида, проводник выполнен из сочлененных между собой отдельных звеньев, а остриями служат заточенные концы отрост0

КОВ, ОТОГИуТЫе ПОД уГЛОМ К ОСИ ЗОНН-Ч, hpiV

чем звенья цепи и образованные отропт.- э ми острия выполнены заодно

2. Аэроионизатор по п. 1, о т л и ч а ю щ- и и с я тем, что, с целью снижения необходимой для достижения требуемого количества аэроионов вепичины напряжения, части звеньев цепи на кот .зх зтрослко:; установлены петли, в которых укреплен параллельно ОСНОВНОМУ мЗО 1Ир .. ОЛИНЫ :

высоковольтный проводник, подключенные к общей шине или положительном; полюсу источника напряжения.

Изобретение относится к устройствам для искусственной ионизации воздуха. Целью изобретения является упрощение и удешевление конструкции, упрощение сборки и установки в помещениях, а также улучшение эстетического вида. Аэроионизатор состоит из множества звеньев 2, например овальных, которые выполнены разомкнутыми и оканчиваются отогнутыми под углом к оси звена заточенными под острия- ионообразователи отростками 1, причем звенья 2 и острия 1 изготовлены заодно. Острия 1 заточены электролитическим методом, затем проведена цементация, закалка и термическая обработка изделий. Аэроионизатор крепится на крючьях, вбитых в стены помещения с помощью изоляторов, и подключен к блоку высокого напряжения, включающему высокочастотный преобразователь в сочетании с трансформатором, выпрямителем и фильтрами защиты. После подачи напряжения более 18 кВ с острия 1 в воздух стекают электроны, которые, соединяясь с молекулами кислорода, образуют легкие отрицательные ионы. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Фиг. 2

г L

Фиг. 5

т

От БВН

Земля

6

фие. 7

А

И

А-А

ФигЗ

Фиг.Э

Фиг.Ю