Ионизатор воздуха

Изобретение относится к медицинской и санитарной технике для насыщения воздуха легкими отрицательными ионами. Ионизатор воздуха содержит диэлектрический корпус с вмонтированным в него преобразователем напряжения питающей сети в высоковольтное постоянное напряжение, положительный полюс которого гальванически связан с питающей сетью. Внутренний объем корпуса залит диэлектрическим компаундом, а корпус оснащен разъемом, посредством которого к корпусу крепится коронирующий электрод, снабженный на торце венчиком игл, соединенный через резистор и разъем с отрицательным полюсом высоковольтного напряжения. Резистор выполнен переменным, а между разъемом и венчиком игл имеется соленоид, выполненный с возможностью канализации потока аэроионов в направлении, совпадающем с осью соленоида. Использование изобретения позволяет повысить производительность ионизатора за счет формирования более высокой концентрации аэроионов в рабочей зоне. 4 ил.

 

Изобретение относится к медицинской и санитарной технике и может быть использовано для насыщения воздуха рабочих зон легкими отрицательными ионами в диапазоне требуемых санитарных норм.

Известен классический электроэффлювальный ионизатор - "люстра" Чижевского [см., например, Чижевский А.Л. Аэроионы и жизнь, М., Мысль, 1999 г., стр.158-167] - аналог.

Люстра Чижевского содержит высоковольтный источник постоянного отрицательного напряжения, высоковольтный кабель, идущий к люстре, колючий "зонт" диаметром порядка 1 м из коронирущих электродов, подвешиваемый под потолком.

К недостаткам классического ионизатора Чижевского можно отнести:

- образование грязевого пятна около люстры (потолок, стены) примерно через месяц после ее подвески;

- нетранспортабельность, существенные габариты устройства, ухудшающие дизайн рабочей зоны;

- неравномерность распределения аэроионов в окружающем пространстве, определяемая только естественной турбулентностью воздушной среды рабочей зоны.

Ближайшим аналогом к заявляемому устройству является "Аэроионизатор", Патент RU № 2135227, 1999 г., Кл. A61N, 1/44. Аэроионизатор содержит коронирующий электрод и диэлектрический корпус с вмонтированным в него преобразователем напряжения питающей сети в высоковольтное постоянное напряжение, положительный полюс которого гальванически связан с питающей сетью, корпус оснащен разъемом, посредством которого к корпусу крепится коронирующий электрод и который соединен через резистор с отрицательным полюсом высоковольтного напряжения, внутренний объем корпуса герметизирован диэлектрическим компаундом, коронирующий электрод имеет форму одуванчика, один конец основания которого снабжен частью разъема, а к другому концу прикреплен отрезок провода из игл, имеющих форму венчика.

Недостатком ближайшего аналога следует считать существенную пространственную неравномерность концентрации аэроионов в рабочей зоне, определяемую только естественной турбулентностью воздушной среды в ионизируемом пространстве.

Задачей изобретения является обеспечение более равномерной концентрации аэроионов в окружающем пространстве путем их завихрения магнитным полем соленоида, создаваемым протекающим через соленоид током коронирования.

Технический результат достигается тем, что ионизатор воздуха содержит диэлектрический корпус с вмонтированным в него преобразователем напряжения питающей сети в высоковольтное постоянное напряжение, положительный полюс которого гальванически связан с питающей сетью, внутренний объем корпуса залит диэлектрическим компаундом, корпус оснащен разъемом, посредством которого к корпусу крепится коронирующий электрод, снабженный на торце венчиком игл, соединенный через резистор и разъем с отрицательным полюсом высоковольтного напряжения, дополнительно резистор выполнен переменным, а между разъемом и венчиком игл имеется соленоид, выполненный с возможностью канализации потока аэроионов в направлении, совпадающем с осью соленоида.

Изобретение поясняется чертежами, где:

фиг.1 - электрическая схема ионизатора;

фиг.2 - Максвелловское распределение молекул воздуха по скорости;

фиг.3 - завихрение движущегося заряда в магнитном поле;

фиг.4 - пространственная концентрация аэроионов на удалении от источника: а) заявляемого ионизатора, б) ближайшего аналога.

Ионизатор воздуха (фиг.1) содержит диэлектрический корпус 1, высоковольтный источник питания 2, компаундную заливку 3 элементов высоковольтного источника питания, резистор 4 цепи питания коронирующего электрода, разъем 5, соленоид 6, венчик игл коронирующего электрода 7.

Динамика взаимодействия элементов состоит в следующем. Молекулы воздуха находятся в постоянном движении. Скорость молекул зависит от внутренней энергии, средняя величина которой составляет 3/2 kT. Весь диапазон скоростей молекул задается Максвелловским распределением и иллюстрируется фиг.2. Известно, что на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца: где q - величина заряда частицы, - вектор скорости движения, - вектор индукции магнитного поля [см., например, Советский энциклопедический словарь, под редакцией A.M. Прохорова, М., Советская энциклопедия, 1989 г., стр.735, Лоренца сила].

Сила Лоренца не совершает работы, а лишь искривляет траекторию движения заряженной частицы. Завихрение движения частицы в магнитном поле иллюстрируется фиг.3. Завихрение происходит по винтовой линии, радиус кривизны которой определяется из соотношения: где m - масса аэроиона кислорода воздуха. Кроме завихрения, аэроион приобретает преимущественное направление перемещения вдоль линий напряженности магнитного поля. При известных постоянных значениях величин q, m, ν аэроиона радиус завихрения R зависит только от выбора значений величины . Напряженность магнитного поля на оси соленоида при величине тока коронирующего электрода 2-3 мкА полностью определяется конструктивными размерами соленоида: числом витков, диаметром навивки, длиной. При значениях тока коронирования 2-3 мкА полное завихрение аэроионов внутри соленоида обеспечивается при следующих конструктивных размерах: диаметр навивки 30 см, длина 15 см, толщина медного провода навивки в изоляторе 1 мм, число витков n=150. Величину индукции магнитного поля соленоида и режим коронирования регулируют переменным резистором 4.

Короткий соленоид функционально выполняет роль "рупора", позволяющего канализировать поток аэроионов в одном из преимущественных направлений, совпадающих с осью соленоида. Благодаря канализации потока аэроионов обеспечивается их более высокая концентрация в рабочей зоне на значительном удалении от коронирующего электрода. Изменение пространственной концентрации аэроионов на удалении от коронирующего электрода заявляемого ионизатора и ближайшего аналога иллюстрируется фиг.4, где (пунктиром) отмечена величина санитарной нормы концентрации аэроионов согласно СанПиН 2.24.1294-03.

Как следует из приведенных графиков, эффективность заявляемого ионизатора превосходит эффективность ближайшего аналога более чем в два раза.

Все элементы ионизатора собраны по типовым электронным схемам и на существующей элементной базе.

Источник высоковольтного напряжения (фиг.1) содержит выпрямитель питания импульсного генератора (диод Д1 1N4005, конденсатор С1 2,2 мкФ, делитель напряжения R1 24 кОм, R2 470 кОм, R3 30 кОм), импульсный генератор (тиристор Q1, SCR-TS820, динистор Q2 (DIAC)), импульсный трансформатор Tp1 CD-25B, конденсатор С2 0,3 мкФ, умножитель напряжения (диоды Д2, Д3, Д4, Д5 - ESJA53-20A, конденсаторы С3, С4, С5, С6 по 590 пФ), сопротивление (4) в цепи коронирующего электрода 20 кО м (4 Вт). Выходное напряжение на отрицательном электроде - 30 кВ. Потребляемая мощность 2 Вт.

Ионизатор воздуха, содержащий диэлектрический корпус с вмонтированным в него преобразователем напряжения питающей сети в высоковольтное постоянное напряжение, положительный полюс которого гальванически связан с питающей сетью, внутренний объем корпуса залит диэлектрическим компаундом, корпус оснащен разъемом, посредством которого к корпусу крепится коронирующий электрод, снабженный на торце венчиком игл, соединенный через резистор и разъем с отрицательным полюсом высоковольтного напряжения, отличающийся тем, что резистор выполнен переменным, а между разъемом и венчиком игл имеется соленоид, выполненный с возможностью канализации потока аэроионов в направлении, совпадающем с осью соленоида.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронно-ионным технологиям и предназначено для использования при обработке поверхности, преимущественно, крупногабаритных и объемных изделий из полимерных материалов, с целью повышения поверхностной адгезии к красящим, клеящим и подобным веществам без существенного изменения физико-механических свойств материала.

Изобретение относится к устройствам создания систем микроклимата в жилых и производственных помещениях промышленного, медицинского, и сельскохозяйственного назначения, а также в любых других, где есть необходимость в ионизации воздуха, с использованием систем вентиляции и создания микроклимата.

Изобретение относится к устройствам для электрической ионизации воздуха в помещениях. .

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано на различных технологических переходах, начиная от прядения и заканчивая заключительной отделкой.

Изобретение относится к технической физике, в частности к аппаратам электронно-ионной технологии. .

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к электротехнике. .

Ионофон // 1175352

Изобретение относится к аппаратам для улавливания твердых частиц из газов с помощью электричества и может использоваться в теплоэнергетике, химической, металлургии и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к электрической очистке газов от пыли в различных отраслях промышленности, в частности на предприятиях цветной металлургии, в электродном производстве, при пиролизе органических соединений.

Изобретение относится к устройствам для очистки санитарных и вентиляционных воздушных выбросов, дымовых газов, паровоздушных смесей от тонкодисперсной твердой и жидкой фазы и вредных гомогенных примесей и может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах газоочистки.

Изобретение относится к устройствам очистки газа от дисперсных частиц и устройствам охлаждения газов. .

Изобретение относится к устройствам для электрической очистки газов и может быть использовано на тепловых электростанциях, в цементной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области очистки запыленных газов электрофильтрами и может быть использовано в теплоэнергетике, промышленности строительных материалов, металлургии, химической промышленности.

Изобретение относится к электрической очистке газов от пыли в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, промышленности стройматериалов, металлургии.

Изобретение относится к устройствам для очистки запыленных газов в электрофильтрах и может быть применено на предприятиях металлургической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности и других производствах для повышения степени очистки отходящих газов.

Изобретение относится к газоочистным и пылеулавливающим аппаратам и может быть использовано в цветной металлургии, нефтехимической промышленности, в производстве минеральных удобрений и других отраслях для очистки газов в электрофильтрах.

Изобретение относится к технике очистки газов и может быть использовано в химической, металлургической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности для очистки газов в электрофильтрах.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в гнойной хирургии для лечения гнойных заболеваний мягких тканей различной этиологии и локализации, а также для лечения гнойно-воспалительных процессов в закрытых полостях.

Изобретение относится к медицинской и санитарной технике для насыщения воздуха легкими отрицательными ионами

Наверх