EP2596556B1 - Verfahren und anordnung zur erhöhung der konzentration von negativ-ionen in einem geschlossenen raum - Google Patents
Verfahren und anordnung zur erhöhung der konzentration von negativ-ionen in einem geschlossenen raum Download PDFInfo
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- EP2596556B1 EP2596556B1 EP10771378.6A EP10771378A EP2596556B1 EP 2596556 B1 EP2596556 B1 EP 2596556B1 EP 10771378 A EP10771378 A EP 10771378A EP 2596556 B1 EP2596556 B1 EP 2596556B1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
Definitions
- the invention relates to an arrangement and a method for increasing the concentration of negative ions in the breathing air of a closed room in which people reside.
- the breathable air contains about 21% oxygen (O 2 ).
- the lungs absorb about 25% of this oxygen and transport it via the blood into the capillaries and to the cells.
- negative air ions in a concentration of 200 to 4000 per cm 3 respiratory air are contained in the respiratory air.
- concentration is in the lower range.
- concentration of negative ions decreases with the length of stay of the persons because they are released from the breathed oxygen to the organism of the persons.
- the people in closed rooms are often prematurely exhausted, tired and unfocused, as the organism, especially the brain, is not sufficient energy available.
- an apparatus for air ionization designed as a tabletop device with a wire connected to a high voltage source and a reflector screen spaced from the wire and lying on a high voltage potential of the same polarity and partly surrounding the wire is known.
- the reflector screen is intended to improve the emission of negative ions by avoiding the unwanted charging of surrounding components and the associated potential drop around the emission wire.
- the US 4 794 486 A discloses an apparatus for ionizing oxygen in enclosed spaces accommodated in a PVC housing, wherein in one embodiment two aligned conductors are arranged in the housing.
- the first conductor is connected as anode, the second conductor as cathode.
- On the rear side of the housing is a backplate electrode which is grounded.
- the anode and the cathode are spaced apart within the housing by a wall.
- the housing halves formed by the partition are flowed through by an inlet and an outlet opening in the housing separated from each other.
- the inlet opening of the be connected to a blower housing halves.
- a system for the ionization of large conference rooms wherein for ionization, a plurality of the above-described apparatuses are arranged at a distance next to each other. Each of these devices emits ions with positive and negative charges via the two flow paths.
- this prior art does not change the disadvantage that in closed rooms, especially in larger conference and meeting rooms, the negative ions are not effectively distributed over the entire room in an optimal concentration. As a result, the negative ions can unfold their advantageous effect on the well-being of persons in the closed space only in the immediate vicinity of the air ionization device.
- Another disadvantage of the prior art is that in an effort to provide a sufficient concentration of negative ions in the breathing air of the closed space to be made available at times selectively too high concentrations of negative ions per cm 3 of breathing air, resulting in exceeding the permissible ozone levels above 0.2 ppm.
- the US 4,686,370 A. which is considered to represent the closest prior art discloses an arranged in a closed housing ionization for increasing the concentration of ions in the breathing air of a room, wherein in the closed housing at least one pair of conductors is arranged, wherein the pair of conductors as a first conductor connected as an anode and a second conductor connected as a cathode and wherein the first and the second conductor are arranged at a distance parallel to each other in the housing.
- the conductors are provided with a lacquer coating.
- a voltage source with a maximum output voltage of 10 kV is connected to the first and second conductors.
- the distance between the first and the second conductor is between 10 and 50 mm, preferably 20 to 30 mm.
- radioactive material tritium discharges electrons in the air within a maximum radius of seven mm, which ionize the air molecules there.
- a device for conveying air by means of an electric ion wind which has a corona electrode and a spaced-apart target electrode.
- the target electrode is permeable to air flow through the device.
- the terminals of a DC power source are connected to the corona electrode and the target electrode, the voltage between the terminals being determined to cause an ion beam generating corona discharge at the corona electrode.
- the capacitive discharge current is limited to a safe level of 2 mA.
- the object of the invention is therefore to propose an arrangement and a method for increasing the concentration of negative ions in the respiratory air of a closed room, which allows a more even distribution of the negative ion concentration within the room without exceeding the permissible limits for ozone in the breathing air, which allows optimal release of the negative ions into the room and at the same time avoids injuries to persons present in the closed space.
- the solution is based on the idea to move away from only locally effective Heilionisations expertn and to propose an integrated into the closed space arrangement of conductors, which causes the production of negative ions.
- the conductors are arranged over a large area, in particular space-spanning, and therefore emit ions evenly into the respiratory air, without producing too high ion concentrations locally.
- the object is achieved in an arrangement of the type mentioned in that at least one pair of conductors is located directly in the breathing air of the closed space, the pair of conductors a first connected as an anode, non-insulated conductor and a second connected as a cathode, non-insulated conductor wherein the first and the second conductor are arranged at a distance parallel to each other, the conductors of the conductor pair are formed as elongated electrical conductors, to the first and second conductor, a voltage source with an output voltage between 5 kV - 10 kV is connected, the voltage source Means for limiting the maximum current flowing to at most 2 mA and the distance between the first and the second conductor is between 10 and 30 mm.
- the negative ions can be emitted in the entire room, but at least in large parts of the room.
- the pair of conductors comprise a first non-insulated conductor connected as an anode and a second non-insulated conductor connected as a cathode, the first and second conductors in the Distance are arranged parallel to each other.
- the negative ions are elongated electrical conductors, in particular cables, wires or electrically conductive rods or rods.
- In the closed space at least one pair of conductors is arranged.
- the conductor pairs can be clamped, for example, in a plane of the room parallel to the floor and / or ceiling surface, but also in different spatial levels with intersecting course.
- the voltage source is connected to the first and second conductor with the output voltage between 5 kV to 10 kV, wherein the distance between the first and second conductor is between 10 - 30 millimeters. If the aforementioned distance is exceeded, too little negative ions are produced, while if the distance between the conductors is too small, the ozone levels increase too much.
- the distance between the first and second conductors is preferably determined such that a concentration of the negative ions in the respiratory air between the first and second conductors between 5,000,000 to 10,000,000 negative ions per cm 3 of breathing air.
- the distance between the first and second conductors is between 10 and 20 millimeters to achieve an optimum negative ion concentration, while for an output voltage of the voltage source at the upper limit of 10 kV, the distance between the first and second conductors Second conductor is 15 - 30 millimeters, in order to achieve an optimal concentration of negative ions in the air. If the concentration of the negative ions deviates from the optimum value, there is a risk of the formation of free radicals.
- the voltage source of the device has means for limiting the maximum current flowing to at most 2 mA, preferably to at most 0.5 mA, in order to avoid injuries of the persons present in the closed space by unintentionally touching the non-insulated conductors.
- the non-insulated, metallic conductors are preferably made of an oxide-free, but at least low-oxide metal.
- the conductors consist of a noble metal, in particular gold or gold threads.
- An alternative preferred conductor material is tungsten.
- all conductor pairs are arranged in the closed space such that they extend over at least half the length of one of the spatial axes.
- the conductor pairs preferably extend over the entire length of one of the spatial axes. This means that the pair of conductors extends, for example, in a rectangular space over its entire width or length or even over its entire height from floor to ceiling. However, good results are already achieved when the conductor pair extends over at least half the length of one of the spatial axes.
- a particularly preferred arrangement of the conductor pairs takes place in an imaginary plane parallel to and close to the ceiling surface of the room along one of the spatial axes, as this does not restrict the freedom of movement within the room by the arrangement of conductors according to the invention.
- the connecting cables which connect the conductors of the pair of conductors to the voltage source, can be routed especially in the area of the walls of the room.
- the connection lines can also be guided through a passage in a suspended ceiling of the room and connected to a concealed voltage source, which is located above the suspended ceiling, for example.
- the arrangement in an advantageous embodiment of the invention comprises means for generating an air movement, in particular at least one fan, which is preferably arranged in the vicinity of the conductor pairs , By aligning the fans, the air flow can be directed to residence areas in the closed space, such as workplaces.
- FIG. 1 shows the top view of a closed room (1), for example, a seminar room with a door opening (2) and a window opening (3).
- a closed room (1) for example, a seminar room with a door opening (2) and a window opening (3).
- the concentration of the negative ions decreases significantly in a seminar in which several persons are in the room, as a result of which the efficiency, in particular concentration, of the persons in the room decreases.
- the space (1) is bounded by the opposite end walls (4 a, b) and the side walls (5 a, b).
- the front-side walls (4 a, b) are located at a small distance below the ceiling, for example at a distance of about 10 - 20 centimeters to the ceiling, two wall brackets (6 a, b) at which a first conductor (7 a) and a second conductor (7 b) of a Fix the pair of wires (7).
- the conductor pair (7) extends over the entire longitudinal axis of the space (1) between the end walls (5 a, b). Due to the considerable width of the space (1), two pairs of conductors between the end walls (4 a, b) are clamped in the present embodiment. As a result, a particularly uniform concentration of the negative ions generated by the conductor pairs (7) results within the space (1).
- the first and second conductors (7 a, b) of each of the two conductor pairs (7) is connected via connection lines (8 a, b) to a voltage source (9), which in the illustrated embodiment consists of a power supply (9 a) and a high voltage generator ( 9 b).
- the power supply (9 a) is connected on the primary side to the household power supply (230 V / 50 Hz).
- the secondary side is a DC voltage of 12 V, which is set in the cascaded high voltage generator (9 b) to 10 kV, which is applied to the terminals (10 a, b) of the high voltage generator (9 b).
- the high voltage generator (9 b) comprises means for limiting the maximum current flowing to 0.5 mA.
- the voltage of 10 kV is applied via the connection lines (8 a, b) to the two conductor pairs (7).
- the not shown to scale in the figure distance (14) between the first conductor (7 a) and the second conductor (7 b) of each pair of conductors (7) is 30 millimeters in the illustrated embodiment.
- a concentration of between 5,000,000 and 10,000,000 negative ions per cm 3 respiratory air is generated between the first and second conductors (7 a, b) designed as wires.
- a fan (11) is arranged, which generates an air movement in the space (1).
- the fan (11) is supplied via connecting lines (12 a, b) with the DC voltage in the amount of 12 V of the power supply (9 a).
- the fan (11) can be switched on and off by means of the switch (13).
- room 8a b connecting cable 2 doorway 9 voltage source 3 window opening 9a power adapter 4a, b frontal walls 9b High voltage generator 5a, b side walls 10a, b jam 6a, b wall brackets 11 fan 7a first leader 12a, b connecting cables 7b second conductor 13 switch 7 conductor pair 14 distance
Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Erhöhung der Konzentration von Negativ-Ionen in der Atemluft eines geschlossenen Raumes, in dem sich Personen aufhalten.
- In der Atemluft sind etwa 21 % Sauerstoff (O2) enthalten. Von diesem Sauerstoff nehmen die Lungen etwa 25 % auf und transportieren ihn über das Blut in die Kapillargefäße und zu den Zellen. Je nach Umgebung sind in der Atemluft Negativ-Ionen in einer Konzentration von 200 bis 4000 je cm3 Atemluft enthalten. Besonders in geschlossenen Räumen, wie beispielsweise Konferenz- und Seminarräumen, ist die Konzentration im unteren Bereich. Wenn sich in dem geschlossenen Raum mehrere Personen aufhalten nimmt mit der Aufenthaltsdauer der Personen die Konzentration von Negativ-Ionen ab, weil diese von dem geatmeten Sauerstoff an den Organismus der Personen abgegeben werden. In Folge dessen sind die Personen in geschlossenen Räumen vielfach vorzeitig erschöpft, müde und unkonzentriert, da dem Organismus, insbesondere dem Gehirn, keine ausreichende Energie zur Verfügung steht.
- Mit bekannten Luftionisationsgeräten werden Negativ-Ionen lediglich punktuell innerhalb des Raumes erzeugt. Die Umgebungsluft wird von einem Einlass durch ein elektrisches Feld zu einem Auslass des Luftionisationsgerätes gefördert. In dem elektrischen Feld tritt die Gas-Ionisierung beim Wert des Feldes auf, bei dem das Gasatom bzw. Gasmolekül auf der so genannten freien Weglänge eine Energie erreicht, die größer ist als die Ionisierungsenergie der dem Gas selbst entstammenden Teilchen. Die eine solche Feldstärke hervorrufende Spannung - auch Schwellenspannung genannt - hängt hauptsächlich von der Form und Platzierung der Elektroden zueinander ab. Nachteilig bei den bekannten Luftionisierungsgeräten ist, dass sich die Negativ-Ionen sehr rasch hinter dem Feld wieder entladen und daher nur punktuell eine Erhöhung der Konzentration von Negativ-Ionen stattfindet.
- Aus der
DE 28 09 054 C2 ist beispielsweise eine als Tischgerät ausgeführte Vorrichtung zur Luftionisation mit einem an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen Draht und einem im Abstand von dem Draht angeordneten, auf einem Hochspannungspotenzial gleicher Polarität liegendem und den Draht teilweise umgebenden Reflektorschirm bekannt. Der Reflektorschirm soll die Emission negativer Ionen verbessern, indem die unerwünschte Aufladung umgebender Bauteile und der damit einhergehende Potentialabfall um den Emissionsdraht vermieden werden. - Die
US 4 794 486 A offenbart einen in einem PVC-Gehäuse untergebrachten Apparat zur Ionisation von Sauerstoff in geschlossenen Räumen, wobei in einer Ausführungsform zwei miteinander fluchtende Leiter in dem Gehäuse angeordnet sind. Der erste Leiter ist als Anode, der zweite Leiter als Kathode geschaltet. An der rückwärtigen Gehäuseseite befindet sich eine Rückplattenelektrode, die geerdet ist. Die Anode und die Kathode sind innerhalb des Gehäuses durch eine Wand räumlich voneinander getrennt angeordnet. Die durch die Trennwand gebildeten Gehäusehälften werden durch eine Ein- und eine Auslassöffnung in dem Gehäuse getrennt voneinander durchströmt. Um die Luftströmung in den beiden Strömungswegen in dem Apparat zu verbessern, kann die Einlassöffnung der beiden Gehäusehälften mit einem Gebläse verbunden sein. Ferner wird ein System zur Ionisierung großer Konferenzräume offenbart, wobei zur Ionisierung eine Mehrzahl der vorbeschriebenen Apparate im Abstand nebeneinander angeordnet sind. Jeder dieser Apparate emittiert über die beiden Strömungswege Ionen mit positiven und negativen Ladungen. - Auch dieser Stand der Technik ändert nichts an dem Nachteil, dass in geschlossenen Räumen, insbesondere in größeren Konferenz- und Tagungsräumen die Negativ-Ionen nicht wirksam über den ganzen Raum in einer optimalen Konzentration verteilt werden. In Folge dessen können die Negativ-Ionen ihre vorteilhafte Wirkung auf das Befinden der in dem geschlossenen Raum befindlichen Personen nur in unmittelbarer Nähe des Luftionisationsgerätes entfalten.
- Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik besteht darin, dass in dem Bestreben eine ausreichende Konzentration von Negativ-Ionen in der Atemluft des geschlossenen Raumes zur Verfügung zu stellen, vielfach punktuell zu hohe Konzentrationen von Negativ-Ionen je cm3 Atemluft erzeugt werden, was zu einer Überschreitung der zulässigen Höchstwerte für Ozon von über 0,2 ppm führen kann.
- Aus der
US 3 702 526 A ist eine Anordnung zur Erhöhung der Konzentration von Ionen in der Atemluft eines geschlossenen Raumes, in dem sich Personen aufhalten können, offenbart, wobei eine erste Elektrode an der Decke des Raumes angeordnet ist und eine Gegenelektrode unterhalb des Bodenbelages des Raumes angeordnet ist. Die erste und zweite Elektrode sind mit einer Spannungsquelle verbunden, die eine Spannung in der Größenordnung von 500 V erzeugt. Der Abstand zwischen der ersten und zweiten Elektrode entspricht in etwa der Raumhöhe. Aufgrund der geringen an den Elektroden anliegenden Spannung sowie des großen Abstandes, wird zwischen den Elektroden lediglich ein elektrisches Feld generiert, während die eigentliche Ionenerzeugung mit Hilfe einer an der Deckenelektrode angeordneten Tragstruktur erzeugt wird, in der radioaktive Streifen angeordnet sind. Das radioaktive Material entlädt in einem maximalen Umkreis von sieben mm in der Luft Elektronen, die dort die Luftmoleküle ionisieren. - Die
US 4 686 370 A das als nächstliegenden Stand der Technik angesehen wird, offenbart eine in einem geschlossenen Gehäuse angeordnete Ionisationsvorrichtung zur Erhöhung der Konzentration der Ionen in der Atemluft eines Raumes, wobei in dem geschlossenen Gehäuse mindestens ein Leiterpaar angeordnet ist, wobei das Leiterpaar einen ersten als Anode geschalteten Leiter und einen zweiten als Katode geschalteten Leiter aufweist und wobei der erste und der zweite Leiter im Abstand parallel zueinander in dem Gehäuse angeordnet sind. Die Leiter sind mit einer Lackschicht versehen. An dem ersten und zweiten Leiter ist eine Spannungsquelle mit einer maximalen Ausgangsspannung von 10 kV angeschlossen. Der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter beträgt zwischen 10 und 50 mm, vorzugsweise 20 bis 30 mm. Um größere Räume zu ionisieren wird vorgeschlagen, eine Vielzahl kleinerer Vorrichtungen anstelle einer einzelnen große Vorrichtung einzusetzen. - Aus der
US 3 702 526 A ist eine Anordnung zur Erhöhung der Konzentration von Ionen in der Atemluft eines geschlossenen Raumes, in dem sich Personen aufhalten können, offenbart, wobei eine erste Elektrode an der Decke des Raumes und eine Gegenelektrode unterhalb des Bodenbelages des Raumes angeordnet ist. Die als Anode und Katode geschalteten Elektroden sind im Abstand parallel zueinander angeordnet, wobei die Elektroden durch den Bodenbelag gegeneinander isoliert sind. Die erste und zweite Elektrode sind mit einer Spannungsquelle verbunden, die eine Spannung in der Größenordnung von 500 V erzeugt. Der Abstand zwischen der ersten und zweiten Elektrode entspricht in etwa der Raumhöhe. Aufgrund der geringen an den Elektroden anliegenden Spannung sowie des großen Abstandes, wird zwischen den Elektroden lediglich ein elektrisches Feld generiert, während die eigentliche Ionenerzeugung mit Hilfe einer an der Deckenelektrode angeordneten Tragstruktur erfolgt, in der radioaktive Streifen angeordnet sind. Das radioaktive Material Tritium entlädt in einem maximalen Umkreis von sieben mm in der Luft Elektronen, die dort die Luftmoleküle ionisieren. - Aus der
US 4 812 711 A ist eine Vorrichtung zum Fördern von Luft mit Hilfe eines elektrischen Ionenwindes bekannt, die eine Koronaelektrode und eine im Abstand angeordnete Zielelektrode aufweist. Die Zielelektrode ist für einen Luftstrom durch die Vorrichtung durchlässig. Die Klemmen einer Gleichstromquelle sind an die Koronaelektrode und die Zielelektrode angeschlossen, wobei die Spannung zwischen den Klemmen derat bestimmt wird, dass eine luftionenerzeugende Koronaentladung an der Koronaelektrode auftritt. Im Falle des Berührungskontaktes mit einer der Elektroden wird der kapazitive Entladungsstrom auf einen ungefährlichen Wert von 2 mA begrenzt. - Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung und ein Verfahren zur Erhöhung der Konzentration von Negativ-Ionen in der Atemluft eines geschlossenen Raumes vorzuschlagen, das eine gleichmäßigere Verteilung der Negativ-Ionen-Konzentration innerhalb des Raumes ermöglicht ohne die zulässigen Grenzen für Ozon in der Atemluft zu überschreiten, das eine optimale Abgabe der Negativ-Ionen in den Raum ermöglicht und zugleich Verletzungen der in dem geschlossenen Raum anwesenden Personen vermeidet.
- Die Lösung basiert auf dem Gedanken, von lediglich lokal wirksamen Luftionisationsgeräten abzurücken und eine in den geschlossenen Raum integrierte Anordnung von Leitern vorzuschlagen, die die Produktion der Negativ-Ionen bewirkt. Die Leiter werden großflächig, insbesondere raumüberspannend angeordnet und geben daher gleichmäßig Ionen in die Atemluft ab, ohne dass lokal zu hohe Ionen-Konzentrationen entstehen.
- Im Einzelnen wird die Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass mindestens ein Leiterpaar unmittelbar in der Atemluft des geschlossen Raumes angeordnet ist, das Leiterpaar einen ersten als Anode geschalteten, nicht isolierten Leiter und einen zweiten als Kathode geschalteten, nicht isolierten Leiter aufweist, wobei der erste und der zweite Leiter im Abstand parallel zueinander angeordnet sind, die Leiter des Leiterpaares als lang gestreckte elektrische Leiter ausgebildet sind, an dem ersten und zweiten Leiter eine Spannungsquelle mit einer Ausgangsspannung zwischen 5 kV - 10 kV angeschlossen ist, die Spannungsquelle Mittel zur Begrenzung des maximal fließenden Stroms auf höchstens 2 mA aufweist und der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter zwischen 10 - 30 mm beträgt.
- Mit Hilfe des unmittelbar in der Atemluft des geschlossenen Raumes angeordneten Leiterpaares können die Negativ-Ionen im gesamten Raum, zumindest jedoch in große Teile des Raumes, abgegeben werden. Für die Abgabe der Negativ-Ionen an die Atemluft in dem geschlossenen Raum ist es erforderlich, dass das Leiterpaar einen ersten als Anode geschalteten, nicht isolierten Leiter, und einen zweite als Kathode geschalteten, nicht isolierten Leiter aufweist, wobei der erste und zweite Leiter im Abstand parallel zueinander angeordnet sind. Für eine optimale Abgabe der Negativ-Ionen handelt es sich um lang gestreckte elektrische Leiter, wie insbesondere Kabel, Drähte oder elektrisch leitende Stäbe bzw. Stangen. In dem geschlossenen Raum ist mindestens ein Leiterpaar angeordnet. Je nach Größe können jedoch auch mehrere Leiterpaare in dem Raum aufgespannt werden, um eine möglichst gleichmäßige Konzentration von Negativ-Ionen zu erzeugen. Die Leiterpaare können beispielsweise in einer Ebene des Raumes parallel zur Boden und/oder Deckenfläche, jedoch auch in unterschiedlichen Raumebenen mit sich kreuzendem Verlauf aufgespannt werden.
- Um eine ausreichende Menge von Negativ-Ionen in der Atemluft des geschlossenen Raumes zu erzeugen, jedoch eine Überschreitung der Ozon-Werte zu vermeiden, ist an dem ersten und zweiten Leiter die Spannungsquelle mit der Ausgangsspannung zwischen 5 kV bis 10 kV angeschlossen, wobei der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Leiter zwischen 10 - 30 Millimeter beträgt. Wird der vorgenannte Abstand überschritten, werden zu wenig Negativ-Ionen produziert, während bei zu kleinem Abstand zwischen den Leitern die Ozon-Werte zu stark ansteigen.
- Der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Leiter wird vorzugsweise so bestimmt, dass zwischen dem ersten und zweiten Leiter eine Konzentration der Negativ-Ionen in der Atemluft zwischen 5.000.000 bis 10.000.000 Negativ-Ionen je cm3 Atemluft entsteht. Für eine Ausgangsspannung von 5 kV beträgt der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Leiter zwischen 10 und 20 Millimetern, um eine optimale Negativ-Ionen-Konzentration zu erzielen, während bei einer Ausgangsspannung der Spannungsquelle am oberen Grenzwert von 10 kV der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Leiter 15 - 30 Millimeter beträgt, um eine optimale Konzentration der Negativ-Ionen in der Atemluft zu erzielen. Weicht die Konzentration der Negativ-Ionen von dem optimalen Wert ab besteht die Gefahr der Bildung freier Radikale.
- Die Spannungsquelle der Anordnung weist Mittel zur Begrenzung des maximal fließenden Stroms auf höchstens 2 mA, vorzugsweise auf höchstens 0,5 mA auf, um Verletzungen der in dem geschlossenen Raum anwesenden Personen durch unbeabsichtigtes Berühren der nicht isolierten Leiter zu vermeiden.
- Die nicht isolierten, metallischen Leiter bestehen vorzugsweise aus einem oxidfreien, zumindest jedoch oxidarmen Metall. Besonders bevorzugt bestehen die Leiter aus einem Edelmetall, insbesondere Gold bzw. Goldfäden. Ein alternatives bevorzugtes Leitermaterial ist Wolfram.
- Um eine möglichst großflächige Verteilung der Negativ-Ionen in dem geschlossenen Raum zu erzielen, sind vorzugsweise sämtliche Leiterpaare in dem geschlossenen Raum derart angeordnet, dass sie sich über mindestens die Hälfte der Länge einer der Raumachsen erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Leiterpaare über die gesamte Länge einer der Raumachsen. Dies bedeutet, dass das Leiterpaar sich beispielsweise bei einem rechteckigen Raum über dessen gesamte Breite bzw. Länge oder aber auch über dessen gesamte Höhe vom Fußboden bis zur Decke erstreckt. Gute Ergebnisse werden jedoch auch bereits dann erzielt, wenn sich das Leiterpaar über mindestens die Hälfte der Länge einer der Raumachsen erstreckt.
- Eine besonders bevorzugte Anordnung der Leiterpaare erfolgt in einer gedachten Ebene parallel und nahe zu der Deckenfläche des Raumes entlang einer der Raumachsen, da hierdurch die Bewegungsfreiheit innerhalb des Raumes durch die erfindungsgemäße Anordnung von Leitern nicht eingeschränkt wird. Die Anschlussleitungen, die die Leiter des Leiterpaares mit der Spannungsquelle verbinden, können insbesondere im Bereich der Wände des Raumes verlegt werden. Optisch ansprechend können die Anschlussleitungen auch durch einen Durchlass in einer abgehängten Decke des Raumes geführt und mit einer verdeckt angeordneten Spannungsquelle verbunden werden, die sich beispielsweise oberhalb der abgehängten Decke befindet.
- Ausgehend von dem Leiterpaar verteilen sich die dort erzeugten Negativ-Ionen aufgrund der natürlichen Luftbewegung, insbesondere auch in Folge von Konvektion, in dem übrigen Raum. In Folge dessen werden die Negativ-Ionen von den sich in dem Raum aufhaltenden Personen zwangsläufig aufgenommen und steigern deren Wohlbefinden, insbesondere deren Konzentrationsfähigkeit. Um eine noch bessere Verteilung der von dem Leiterpaar bzw. den Leiterpaaren erzeugten Ionen innerhalb des Raumes zu bewirken, umfasst die Anordnung in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Mittel zur Erzeugung einer Luftbewegung, insbesondere mindestens einen Ventilator, der vorzugsweise in der Nähe der Leiterpaare angeordnet ist. Durch Ausrichtung der Ventilatoren kann der Luftstrom gezielt zu Aufenthaltsbereichen in dem geschlossenen Raum, beispielsweise Arbeitsplätzen, geleitet werden.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand der
Figur 1 näher erläutert. -
Figur 1 zeigt die Aufsicht auf einen geschlossenen Raum (1), beispielsweise einen Seminarraum mit einer Türöffnung (2) und einer Fensteröffnung (3). Insbesondere bei geschlossener Türund Fensteröffnung (2, 3) sinkt bei einem Seminar, bei dem sich mehrere Personen in dem Raum aufhalten, die Konzentration der Negativ-Ionen erheblich ab, wodurch die Leistungsfähigkeit, insbesondere Konzentrationsfähigkeit der in dem Raum befindlichen Personen abnimmt. - Der Raum (1) wird durch die sich gegenüberliegenden stirnseitigen Wände (4 a, b) sowie die Seitenwände (5 a, b) begrenzt. An den stirnseitigen Wänden (4 a, b) befinden sich in einem geringen Abstand unterhalb der Decke, beispielsweise in einem Abstand von etwa 10 - 20 Zentimetern zur Decke, jeweils zwei Wandhalterungen (6 a, b) an denen sich ein erster Leiter (7 a) und ein zweiter Leiter (7 b) eines Leiterpaares (7) befestigen lassen. Das Leiterpaar (7) erstreckt sich über die gesamte Längsachse des Raumes (1) zwischen den stirnseitigen Wänden (5 a, b). Aufgrund der erheblichen Breite des Raumes (1) sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Leiterpaare zwischen den stirnseitigen Wänden (4 a, b) aufgespannt. In Folge dessen ergibt sich eine besonders gleichmäßige Konzentration der von den Leiterpaaren (7) erzeugten Negativ-Ionen innerhalb des Raumes (1).
- Der erste und zweite Leiter (7 a, b) jedes der beiden Leiterpaare (7) ist über Anschlussleitungen (8 a, b) mit einer Spannungsquelle (9) verbunden, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Netzteil (9 a) und einem Hochspannungsgenerator (9 b) besteht. Das Netzteil (9 a) ist primärseitig an das Hausstromnetz (230 V / 50 Hz) angeschlossen. Sekundärseitig liegt eine Gleichspannung von 12 V an, die in dem als Kaskade ausgebildeten Hochspannungsgenerator (9 b) auf 10 kV hochgesetzt wird, die an den Klemmen (10 a, b) des Hochspannungsgenerators (9 b) anliegt. Der Hochspannungsgenerator (9 b) umfasst Mittel zur Begrenzung des maximal fließenden Stromes auf 0,5 mA.
- Die Spannung von 10 kV liegt über die Anschlussleitungen (8 a, b) an den beiden Leiterpaaren (7) an. Der in der Figur nicht maßstäblich dargestellte Abstand (14) zwischen dem ersten Leiter (7 a) und dem zweiten Leiter (7 b) jedes Leiterpaares (7) beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 30 Millimeter. Hierdurch wird zwischen den als Drähten ausgeführten ersten und zweiten Leitern (7 a, b) eine Konzentration zwischen 5.000.000 bis 10.000.000 Negativ-Ionen je cm3 Atemluft erzeugt.
- Zur Verbesserung der Verteilung der zwischen den Leitern (7 a, b) jeweils erzeugten Negativ-Ionen ist zwischen den beiden Leiterpaaren (7) ein Ventilator (11) angeordnet, der eine Luftbewegung in dem Raum (1) erzeugt. Der Ventilator (11) wird über Anschlussleitungen (12 a, b) mit der Gleichspannung in Höhe von 12 V des Netzteils (9 a) versorgt. Je nach Bedarf lässt sich der Ventilator (11) mittels des Schalters (13) zuund abschalten.
Bezugszeichenliste Nr. Bezeichnung Nr. Bezeichnung 1 Raum 8a, b Anschlussleitung 2 Türöffnung 9 Spannungsquelle 3 Fensteröffnung 9a Netzteil 4a, b stirnseitige Wände 9b HochspannungsGenerator 5a, b Seitenwände 10a, b Klemmen 6a, b Wandhalterungen 11 Ventilator 7a erster Leiter 12a, b Anschlussleitungen 7b zweiter Leiter 13 Schalter 7 Leiterpaar 14 Abstand
Claims (9)
- Anordnung zur Erhöhung der Konzentration von Negativ - Ionen in der Atemluft eines geschlossenen Raumes, in dem sich Personen aufhalten, wobei- mindestens ein Leiterpaar (7) unmittelbar in der Atemluft des geschlossen Raumes (1) angeordnet ist,- das Leiterpaar (7) einen ersten als Anode geschalteten, nicht isolierten Leiter (7a) und einen zweiten als Kathode geschalteten, nicht isolierten Leiter (7b) aufweist, wobei der erste und der zweite Leiter (7a, b) im Abstand (14) parallel zueinander angeordnet sind,- die Leiter des Leiterpaares (7) als lang gestreckte elektrische Leiter ausgebildet sind,- dass an dem ersten und zweiten Leiter (7a, b) eine Spannungsquelle (9) mit einer Ausgangsspannung zwischen 5 kV - 10 kV angeschlossen ist- die Spannungsquelle (9) Mittel zur Begrenzung des maximal fließenden Stroms auf höchstens 2 mA aufweist und- der Abstand (14) zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter (7 a, b) zwischen 10 - 30 mm beträgt.
- Anordnung nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Leiterpaar (7) in dem geschlossen Raum derart angeordnet ist, dass es sich über mindestens die Hälfte der Länge einer der Raumachsen erstreckt.
- Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstand (14) zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter (7a, b) so bestimmt wird, dass zwischen dem ersten und zweiten Leiter (7a, b) eine Konzentration der Negativ - Ionen in der Atemluft zwischen 5 Millionen - 10 Millionen Negativ - Ionen je Kubikzentimeter Atemluft entsteht.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste und /oder zweite Leiter (7a, b) aus oxidfreien Metallen bestehen.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste und /oder zweite Leiter (7a, b) aus einem Edelmetall besteht.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste und /oder zweite Leiter (7a, b) aus Wolfram besteht.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Anordnung Mittel zur Erzeugung einer Luftbewegung (11) in dem geschlossenen Raum umfasst.
- Verfahren zur Erhöhung der Konzentration von Negativ - Ionen in der Atemluft eines geschlossenen Raumes, in dem sich Personen aufhalten, wobei ein nicht isolierter erster langestreckter Leiter (7a) und ein nicht isolierter zweiter langgestreckter Leiter (7b) eines Leiterpaares (7) im Abstand zwischen 10 - 30 mm parallel zueinander unmittelbar in der Atemluft des geschlossen Raumes (1) angebracht werden und an den als Anode geschalteten ersten Leiter (7a) und den als Kathode geschalteten zweiten Leiter (7b) eine Spannung zwischen 5 kV - 10 kV angelegt wird und der maximal fließende Strom auf höchstens 2 mA begrenzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Leiter (7a, b) über mindestens die Hälfte der Länge einer der Raumachsen angeordnet werden.
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