AT524145A1 - Device for generating negative ions - Google Patents
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Abstract
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Erzeugen negativer Ionen vorgesehen, umfassend ein erstes Gitterelement (1) sowie ein unterhalb des ersten Gitterelementes angeordnetes zweites Gitterelement (2), wobei das erste Gitterelement (1) und das zweite Gitterelement (2) in senkrechter Richtung voneinander beabstandet sind, sowie einen Wasserauslass (5), der ausgebildet ist, um Wasser auf das erste Gitterelement (1) auszubringen.According to the invention, a device for generating negative ions is provided, comprising a first grid element (1) and a second grid element (2) arranged below the first grid element, the first grid element (1) and the second grid element (2) being spaced apart from one another in the vertical direction , and a water outlet (5) which is designed to discharge water onto the first lattice element (1).
Description
negativer Ionen. negative ions.
In unserer Atmosphäre gibt es jede Menge positiver und negativer Ionen. Ionen sind Moleküle, bei welchen ein Elektron fehlt oder eines zu viel vorhanden ist. Negative Ionen sind immer in geringerer Zahl als positive Ionen vorhanden, weil die Bedingungen, unter welchen negative Ionen entstehen, durch menschliche Aktivitäten enorm There are a lot of positive and negative ions in our atmosphere. Ions are molecules that are missing an electron or have one in excess. Negative ions are always present in smaller numbers than positive ions because the conditions under which negative ions are generated are enormous by human activities
eingeschränkt werden. be restricted.
Gemäß wissenschaftlichen Forschungen haben negative Ionen eine positive Wirkung auf Menschen, Tieren, Pflanzen und allgemein lebende Organismen. Wenn die Menge von negativen Ionen in der Luft erhöhen wird, wird die Luft in unseren Wohn- und Aufenthaltsräumen sauberer und somit besser für die Gesundheit. Das Inhalieren von Bakterien, Pilzen und Viren mit der Atemluft wird reduziert, der Widerstand des Körpers gegen viele Arten von Erkrankungen wird auf natürliche Weise höher und ein stärkeres Immunsystem wird aufgebaut. Weiters können psychische Zustände wie Ängste According to scientific research, negative ions have a positive effect on humans, animals, plants and living organisms in general. When the amount of negative ions in the air increases, the air in our living rooms and lounges becomes cleaner and therefore better for health. The inhalation of bacteria, fungi and viruses with the breath is reduced, the body's resistance to many types of diseases is naturally increased and a stronger immune system is built up. Furthermore, mental states such as fears
und Depressionen geringer werden. and depression will decrease.
Andererseits können positive Ionen in der Atmosphäre unterschiedliche Gesundheitsprobleme bei Menschen hervorrufen. Verschiedene Ursachen wie Computermonitore, Gasmoleküle oder Rauch von Verbrennung, Hitze und Feuchtigkeit, saisonale Winde usw. erhöhen die Anzahl On the other hand, positive ions in the atmosphere can cause various health problems in people. Various causes such as computer monitors, gas molecules or smoke from combustion, heat and humidity, seasonal winds, etc. increase the number
positiver Ionen in der Luft. In der Natur werden hohe Konzentrationen von negativen positive ions in the air. In nature, high concentrations of negative
Ionen bspw. in der Nähe von Wasserfällen, nach Gewittern, Ions e.g. near waterfalls, after thunderstorms,
in Höhenlagen im Gebirge oder in Meeresbereichen gemessen. measured at high altitudes in mountains or in sea areas.
4.000 negative Ionen pro cm} betragen. 4,000 negative ions per cm}.
Aus dem Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen im Bereich der Herstellung von negativen Ionen zur Luftverbesserung bekannt. Hierbei wird üblicherweise mithilfe von stromdurchflossenen Elektroden eine Aufladung Various devices in the field of producing negative ions for air purification are known from the prior art. In this case, charging is usually carried out using current-carrying electrodes
von Molekülen bewirkt. caused by molecules.
Nachteilig bei derartigen Vorrichtungen zur Erzeugung negativer Ionen sind der komplexe Aufbau, die Fehleranfälligkeit sowie die Herstellungskosten. Weiters wird bei bekannten Vorrichtungen oftmals als Nebenprodukt Ozon erzeugt, welches u.U. schädlich für den Menschen sein Disadvantages of such devices for generating negative ions are the complex structure, the susceptibility to errors and the manufacturing costs. Furthermore, known devices often produce ozone as a by-product, which may be harmful to humans
kann. can.
Weiters sind aus dem Stand der Technik verschiedene Furthermore, from the prior art are different
Zimmerbrunnen bekannt. well known.
Das Dokument DE8908613U1 beschreibt ein turmartiges Springbrunnen-Saline Gerät, bestehend aus einem Holzgerüst mit Glasröhrchen und Glasblöcken bzw. alternativ aus Metallteilen. Es handelt sich um ein Springbrunnen-Gerät, das einen Flüssigkeitskreislauf aufweist, dessen Rücklauf im Unterschied zu anderen Springbrunnen durch die turmartige Form langsamer ist und dadurch eine Emanation der Saline bewirkt. Seitlich durchströmende Luft verteilt The document DE8908613U1 describes a tower-like fountain saline device consisting of a wooden frame with glass tubes and glass blocks or alternatively metal parts. It is a fountain device that has a liquid circuit, the return of which is slower than other fountains due to the tower-like shape, causing emanation of the salt pans. Lateral air flow distributed
die Emanationen in die Umgebung. the emanations in the environment.
durchquert und dadurch in die Umgebung führt. traversed and thus leads to the surrounding area.
Derartige Zimmerbrunnen haben keine bzw. kaum Auswirkungen auf die Anzahl negativer Ionen in der Luft, sondern dienen Such indoor fountains have little or no effect on the number of negative ions in the air, but serve
anderen Zwecken. other purposes.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Erzeugen negativer Ionen bereitzustellen, bei der die oben genannten Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise beseitigt sind. Insbesondere soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die eine einfache, kostengünstige und umweltfreundliche Anwendung ermöglicht, um negative Ionen zu erzeugen und in die Umgebungsluft zu bringen. Weiters soll die Erzeugung von schädlichen It is therefore an object of the invention to provide a device for generating negative ions in which the above-mentioned disadvantages of the prior art are at least partially eliminated. In particular, a device is to be created that enables a simple, inexpensive and environmentally friendly application to generate negative ions and bring them into the ambient air. Furthermore, the generation of harmful
Nebenprodukten vermieden werden. By-products are avoided.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Erzeugen negativer Ionen vorgesehen, umfassend ein erstes Gitterelement sowie ein unterhalb des ersten Gitterelementes angeordnetes zweites Gitterelement, wobei das erste Gitterelement und das zweite Gitterelement in senkrechter Richtung voneinander beabstandet sind, sowie einen Wasserauslass, der ausgebildet ist, um Wasser auf das erste Gitterelement auszubringen. Durch den Wasserauslass wird im Betrieb Wasser auf das erste Gitterelement ausgebracht, welches durch das erste Gitterelement durchfließt und anschließend zumindest teilweise auf das zweite Gitterelement aufprallt. Durch den Aufprall auf dem zweiten Gitterelement sowie gg£. dem ersten Gitterelement entstehen negative Ionen. Die Erfindung macht sich hierbei den Wasserfalleffekt bzw. According to the invention, a device for generating negative ions is provided, comprising a first lattice element and a second lattice element arranged below the first lattice element, the first lattice element and the second lattice element being spaced apart from one another in the vertical direction, and a water outlet which is designed to discharge water deploy the first grid element. During operation, water is applied to the first lattice element through the water outlet, which water flows through the first lattice element and then at least partially impinges on the second lattice element. By impact on the second grid element and gg£. negative ions are formed in the first grid element. The invention makes use of the waterfall effect or
Lenard-Effekt zunutze, wonach Wassertropfen an der Lenard effect, after which water droplets on the
hingegen zerfließt. however, melts away.
Es hat sich nunmehr herausgestellt, dass eine besonders gute Zerstäubung von Wassertropfen und damit eine besonders gute Erzeugung von negativen Ionen gelingt, wenn das Wasser durch ein erstes Gitterelement und anschließend durch ein senkrecht unterhalb des ersten Gitterelements angeordnetes zweites Gitterelement geführt wird. Zunächst fallen im Betrieb die meisten Wassertropfen auf die Oberfläche des Gitters, werden dort zerstäubt und anschließend wird der übrig gebliebene Teil des Wassertropfens durch die It has now been found that a particularly good atomization of water droplets and thus a particularly good generation of negative ions is achieved if the water is guided through a first grid element and then through a second grid element arranged vertically below the first grid element. First, during operation, most of the water droplets fall onto the surface of the grid, where they are atomized and then the remaining part of the water droplet is blown through the
Gitteröffnungen weitergeleitet. Grid openings forwarded.
Die hierbei entstehenden negativen Ionen verringern die Anzahl der Bakterien, Pilze und Viren in der Luft und reinigen und verbessern diese dadurch. Bei Testmessungen wurden in einem Raum ca. 500 negative Ionen pro cm} gemessen. Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung konnte die Ionenkonzentration auf mehr als The resulting negative ions reduce the number of bacteria, fungi and viruses in the air, thereby cleaning and improving them. In test measurements, approx. 500 negative ions per cm} were measured in a room. By using a device according to the invention, the ion concentration could be more than
19.000 Ionen pro cm* erhöht werden. 19,000 ions per cm*.
Bei der gegenständlichen Vorrichtung kann insbesondere Wasser (H2:2O0) verwendet werden, welches einerseits für den Menschen völlig ungefährlich ist und andererseits in vielen Water (H2:2O0) in particular can be used in the device in question, which on the one hand is completely harmless to humans and on the other hand in many
Ländern einfach verfügbar ist. Weiters entstehen bei der countries is readily available. Next arise at the
Vorrichtung. Contraption.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass unterhalb des zweiten Gitterelements ein drittes sowie bevorzugt weitere Gitterelemente angeordnet sind. Das dritte Gitterelement ist also unterhalb des zweiten Gitterelements angeordnet und ein viertes Gitterelement unterhalb des dritten Gitterelements. Bevorzugt sind insgesamt acht bis zwölf, besonders bevorzugt zehn Gitterelemente vorgesehenen, die derart angeordnet sind, dass das Wasser durch die Schwerkraft vom ersten Gitterelement bis zum letzten, untersten Gitterelement geführt wird. Durch die Mehrzahl an Gitterelementen wird die Bildung von negativen Ionen verbessert, da beim Aufprall auf Jedes Gitterelement Provision is preferably made for a third and preferably further grid elements to be arranged below the second grid element. The third lattice element is thus arranged below the second lattice element and a fourth lattice element below the third lattice element. A total of eight to twelve, particularly preferably ten grid elements are preferably provided, which are arranged in such a way that the water is guided by gravity from the first grid element to the last, lowest grid element. The formation of negative ions is improved by the plurality of lattice elements, since each lattice element is impacted
weitere negative Ionen erzeugt werden. more negative ions are generated.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gitterelemente Furthermore, it is preferably provided that the grid elements
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. are arranged substantially parallel to each other.
Der Abstand zwischen den Gitterelementen ist bevorzugt Jeweils im Wesentlichen gleich groß. Der Abstand zwischen den einzelnen Gitterelementen kann bspw. fünf bis fünfzehn Zentimeter, insbesondere ca. zehn Zentimeter betragen. Dies ermöglicht eine ausreichende Fallhöhe, um möglichst viele The distance between the lattice elements is preferably essentially the same size in each case. The distance between the individual lattice elements can be, for example, five to fifteen centimeters, in particular approximately ten centimeters. This allows for a sufficient drop height to get as many as possible
negative Ionen zu erzeugen. generate negative ions.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gitterelemente im Wesentlichen gleich aufgebaut sind. Bevorzugt sind die Gitterelemente jeweils in der Draufsicht rund ausgebildet Furthermore, it is preferably provided that the lattice elements are essentially constructed in the same way. The lattice elements are preferably designed to be round in each case when viewed from above
und weisen bspw. einen Durchmesser von ca. 28 cm auf. Eine and have, for example, a diameter of approx. 28 cm. One
des zur Verfügung stehenden Raumes. of the available space.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass zumindest eines der Gitterelemente eine Gewebefeinheit von 20-400 mesh, bevorzugt 80-200 mesh aufweist. Hierdurch wird ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen den Öffnungen und der In a preferred embodiment it is provided that at least one of the lattice elements has a fabric fineness of 20-400 mesh, preferably 80-200 mesh. This creates an advantageous relationship between the openings and the
Oberfläche bereitgestellt. surface provided.
Die Gitterelemente sind bevorzugt aus Drähten mit abgerundetem Querschnitt, insbesondere rundem Querschnitt gebildet. Dies verbessert den Durchfluss des Wassers durch ein Gitterelement. Bevorzugt sind hierfür Drähte mit einem Durchmesser im Querschnitt von ca. 0,1 bis 3 mm vorgesehen, um das Gitterelement zu bilden. Bevorzugt ist eine einzige Gitterlage pro Gitterelement vorgesehen. Die Gitterelemente sind weiters bevorzugt flach ausgebildet, wobei die Erstreckung in der Tiefe deutlich geringer ist als die The lattice elements are preferably formed from wires with a rounded cross section, in particular a round cross section. This improves the flow of water through a grid element. Wires with a cross-sectional diameter of approximately 0.1 to 3 mm are preferably provided for this purpose in order to form the lattice element. A single grid layer is preferably provided for each grid element. Furthermore, the lattice elements are preferably of flat design, with the extension in depth being significantly less than that
Erstreckung in der Breite und Länge. Extension in width and length.
Um eine höhere Stabilität eines Gitterelements zu erreichen, ist bevorzugt ein in der Draufsicht die Begrenzung des Gitterelements bildendes Rahmenelement vorgesehen, welches bevorzugt eine im Querschnitt größere Stärke als die das Gitter bildenden Drähte aufweist. Das Rahmenelement weist bspw. einen Durchmesser im Querschnitt In order to achieve greater stability of a lattice element, a frame element which forms the boundary of the lattice element in the plan view is preferably provided, which preferably has a greater thickness in cross section than the wires forming the lattice. The frame element has, for example, a diameter in cross section
von ca. 3 bis 10 mm auf. from approx. 3 to 10 mm.
Die Gitterelemente sind bevorzugt aus einem Metall, bspw. (Edel-)Stahl oder Aluminium gefertigt. Alternativ können die Gitterelemente auch bspw. aus einem Kunststoff The grid elements are preferably made of a metal, for example (stainless) steel or aluminum. Alternatively, the lattice elements can also be made of a plastic, for example
bestehen. Bevorzugt bestehen alle Gitterelemente aus dem consist. All grid elements are preferably made of the
auch aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. also be made of different materials.
Als Gitterelemente können bspw. handelsübliche Commercially available grid elements can be used, for example
Spritzsiebgitter verwendet werden. Spray screen grids are used.
Um das durch die Gitterelemente durchfließende Wasser aufzufangen, ist bevorzugt unterhalb der Gitterelemente eine Wanne vorgesehen. Die Wanne ist in Richtung zu den Gitterelementen zumindest teilweise offen, sodass Wasser von den Gitterelementen durch die Schwerkraft in die Wanne In order to collect the water flowing through the lattice elements, a trough is preferably provided below the lattice elements. The trough is at least partially open toward the grating members so that water from the grating members flows into the trough by gravity
gelangen kann. can reach.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass der Wasserauslass mit einer Pumpe verbunden ist. Die Pumpe kann bspw. ausgebildet sein, um Wasser aus einer unterhalb der Gitterelemente angeordneten Wanne zum Wasserauslass zu befördern, wodurch im Wesentlichen ein geschlossener Wasserkreislauf entsteht, da durch die Gitterelemente durchgeflossenes Wasser erneut zum Wasserauslass transportiert werden kann. Die Pumpe ist hierbei mit dem Wasserauslass bevorzugt über eine Wassersteigleitung verbunden, durch welche das Wasser aus der Wanne zum Furthermore, it is preferably provided that the water outlet is connected to a pump. The pump can be designed, for example, to convey water from a trough arranged below the lattice elements to the water outlet, which essentially creates a closed water cycle, since water that has flowed through the lattice elements can be transported again to the water outlet. The pump is in this case preferably connected to the water outlet via a water riser through which the water from the tub to
Wasserauslass befördert werden kann. Water outlet can be conveyed.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Wasserauslass eine Wasserdüse und/oder einen Sprühstrahlkopf aufweist. Durch einen Sprühstrahlkopf kann das Wasser über das erste Gitterelement gespritzt und großflächig sowie gleichmäßig verteilt werden, sodass bereits beim Aufprall auf das erste Gitterelement negative Ionen erzeugt werden. Anschließend rinnt das Wasser durch die Schwerkraft auf die darunter Provision is preferably made for the water outlet to have a water nozzle and/or a spray jet head. The water can be sprayed over the first grid element by a spray jet head and distributed over a large area and evenly, so that negative ions are generated as soon as it hits the first grid element. Gravity then causes the water to trickle down onto the one below
angeordneten Gitterelemente, wobei keine weitere arranged grid elements, with no further
beträgt. amounts to.
Um die einzelnen Gitterelemente miteinander zu verbinden und im gewünschten Abstand zu halten, sind bevorzugt Steher vorgesehen, die mit den Gitterelementen lösbar oder unlösbar verbunden sind. Die Steher können bspw. rohrförmig ausgebildet und bspw. mit den einzelnen Gitterelementen Jeweils verschweißt sein. Weiters kann auch eine Wassersteigleitung mit den Stehern verbunden sein, wodurch eine kompakte Vorrichtung geschaffen wird. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Gerüstformen angeordnet sein, um die Gitterelemente und/oder eine Wassersteigleitung zu stützen. Bevorzugt sind die Steher aus einem Metall, bspw. In order to connect the individual lattice elements to one another and to keep them at the desired distance, uprights are preferably provided which are detachably or non-detachably connected to the lattice elements. The uprights can be tubular, for example, and welded to the individual lattice elements, for example. Furthermore, a water riser can also be connected to the uprights, creating a compact device. Alternatively or additionally, other forms of scaffolding can also be arranged to support the lattice elements and/or a water riser. The posts are preferably made of a metal, e.g.
(Edel-) Stahl. (stainless) steel.
Erfindungsgemäß ist weiters ein Verfahren zum Erzeugen negativer Ionen vorgesehen, wobei Wasser auf ein erstes Gitterelement aufgebracht wird und das Wasser durch das erste Gitterelement durchdringt und auf ein unterhalb des ersten Gitterelements angeordnetes zweites Gitterelement According to the invention, a method for generating negative ions is also provided, wherein water is applied to a first lattice element and the water penetrates through the first lattice element and onto a second lattice element arranged below the first lattice element
auftrifft. strikes.
Dieses Verfahren kann insbesondere mit einer erfindungsgemäß vorgesehenen Vorrichtung durchgeführt This method can be carried out in particular with a device provided according to the invention
werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der will. The invention is based on one in the
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels Drawing schematically illustrated embodiment
näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht explained in more detail. In this Fig. 1 shows a side view
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1. Fig. 2 shows a plan view of the device according to Fig. 1.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht dargestellt. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Gitterelement 1, ein unterhalb des ersten Gitterelementes 1 angeordnetes zweites Gitterelement 2, ein unterhalb des zweiten Gitterelementes 2 angeordnetes drittes Gitterelement 3, sowie weitere Gitterelemente 4, die jeweils untereinander angeordnet sind. Die Gitterelemente 1,2,3,4 sind im Wesentlichen gleich ausgebildet und untereinander im Wesentlichen im gleichen Abstand und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Um Wasser auf das erste Gitterelement 1 aufzubringen, ist ein als Sprühstrahlkopf ausgebildeter Wasserauslass 5 vorgesehen, der über eine Wassersteigleitung 6 mit einer unterhalb der Gitterelemente 1,2,3,4 angeordneten Wanne 7 verbunden ist. Mithilfe einer Pumpe 8 kann Wasser aus der Wanne 7 über die Wassersteigleitung 6 zum Wasserauslass 5 befördert werden und anschließend über dem Gitterelement 1 ausgebracht werden. Die Gitterelemente 1,2,3,4 sind mithilfe mehrerer als Rohre ausgebildeten Stehern 9 In Fig. 1 a device according to the invention is shown in a side view. The device comprises a first lattice element 1, a second lattice element 2 arranged below the first lattice element 1, a third lattice element 3 arranged below the second lattice element 2, and further lattice elements 4, which are each arranged one below the other. The lattice elements 1,2,3,4 are of essentially the same design and are arranged essentially at the same distance from one another and essentially parallel to one another. In order to apply water to the first lattice element 1 , a water outlet 5 designed as a spray jet head is provided, which is connected via a water riser 6 to a trough 7 arranged below the lattice elements 1 , 2 , 3 , 4 . With the aid of a pump 8, water can be conveyed from the tub 7 via the water riser 6 to the water outlet 5 and then discharged over the grid element 1. The lattice elements 1, 2, 3, 4 are constructed with the aid of several uprights 9 designed as tubes
miteinander verbunden. connected with each other.
In Fig. 2 ist die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht gezeigt, wobei der Übersichtlichkeit halber lediglich das Gitterelement 1 sowie die Steher 9 In Fig. 2, the device according to Fig. 1 is shown in a plan view, for the sake of clarity only the grid element 1 and the uprights 9
dargestellt sind. are shown.
Im Betrieb wird Wasser aus der Wanne 7 mithilfe der Pumpe 8 über die Wassersteigleitung 6 zum Wasserauslass 5 transportiert und auf das erste Gitterelement 1 During operation, water is transported from the tub 7 with the help of the pump 8 via the water riser 6 to the water outlet 5 and onto the first grid element 1
ausgebracht. Das Wasser prallt auf die Gitterelemente deployed. The water bounces on the grid elements
1,2,3,4 der Reihe nach auf und fließt anschließend durch das jeweilige Gitterelement 1,2,3,4 bis es wieder in der Wanne 7 angelangt ist. Von der Wanne 7 wird das Wasser anschließend wieder dem Wasserauslass 5 zugeführt, sodass ein im Wesentlichen geschlossener Kreislauf entsteht. Beim Aufprall auf den Gitterelementen 1,2,3,4 werden negative 1,2,3,4 in turn and then flows through the respective grid element 1,2,3,4 until it has arrived in the trough 7 again. The water is then fed back from the trough 7 to the water outlet 5 so that an essentially closed circuit is created. Upon impact on the grid elements 1,2,3,4 are negative
Ionen erzeugt. ions generated.
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