RU2061501C1 - Gas ionizer - Google Patents

Abstract

FIELD: food-processing industry. SUBSTANCE: gas ionizer has generating electrode with metal corner members, extracting electrode and a set of accelerating electrodes connected with generating electrode and high-voltage high-frequency voltage source through voltage divider. Extracting and accelerating electrodes are formed from insulated conductor making patterns extending along perimeter of object to be serviced. Terminating neutral electrode may be made continuous or grid-shaped. Space between emitting and extracting electrodes is 3-15 cm and space between accelerating electrodes is 3-250 cm. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 4 cl, 1 dwg

Description

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. The invention relates to the food industry and can be used for the preparation of food products or the processing of food products in order to extend the shelf life. The invention can also be used in medicine for sterilization of medical instruments and equipment, operating rooms, hospital rooms with the aim of destroying microflora, as well as in the public utilities for air disinfection in the halls of theaters, cinemas and similar facilities.

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,). A device is known for generating unipolar air ions, in which the radioactive isotope hydrogen tritium (half-life of 12 years, radiation energy of about 12 keV) is used to ionize the air, the content of which in the device is of relatively low productivity (100,000-500,000 ions in a cubic centimeter of air) with a working volume less than 0.1 cubic meter is several tens of curie ("Unipolar generator of aero ions IVA-T", SKTB prospectus with the EP NOYA of the Ukrainian SSR, Kiev, 1991).

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. The disadvantage of this device is the presence of an extremely large amount of radioactive tritium, the leakage of which and getting into the volume of the treated air is completely unacceptable. Even with a low percentage of leakage, for example about 0.1%, this is about 0.1 curie, with 0.01% 10 mcure, 0.0001% 1 mcure. In fact, the yield of almost the entire radioactive isotope is not excluded, for example, when heated to more than 200 degrees. Celsius from fire, etc.

Производительность такого устройства также относительно невелика. The performance of such a device is also relatively small.

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. As a prototype of the invention, an electro-eufluvial chandelier with needle-ionizing electrodes was selected (A. L. Chizhevsky "Aeroionification in the National Economy". Gosplanizdat, Moscow, 1960, p. 42). The chandelier is a grid bowl with a diameter of about 1 m with needle electrodes suspended on a powerful insulator and a grounded electrode on the floor. The distance from the chandelier to the floor is approximately 3-5 m. The chandelier is connected to a high voltage DC source.

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. The disadvantage of this device is low productivity, approximately 1000-50000 ions in a cubic centimeter of air, inefficient selection of electrons, poor selection of negative aero ions. Therefore, the use of such ionizers in industrial production (food, medicine, etc.) is unpromising because of the insufficient density of the generated ion flux.

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. The problem solved by the invention, increasing the density and concentration of ions in the working volume to a value of more than 1-20 million per cubic centimeter necessary for effective surface treatment.

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. The essence of the invention lies in the fact that the device, in addition to a radiating electrode with metal needles, additionally contains extracting and accelerating electrodes in an amount of 3 to 10 or more, laid around the perimeter of the serviced volume (specialized camera for processing spans, medical instruments and medical materials, as well as any volumes , up to entire rooms of medical, public with a permanent stay of people, etc.). Extracting and accelerating electrodes are made of metal wire, thin metal tape, foil, etc.

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. The last "zero" electrode can be solid (sheet, grid, for example, under the floor of a room or chamber) or laid in the form of a wire around the perimeters of the processed volume.

Экстрагирующие и ускоряющие электроды соединены между собой последовательно через делитель напряжения и далее с генерирующим электродом и высоковольтным источником питания напряжением высокой частоты. The extracting and accelerating electrodes are connected to each other in series through a voltage divider and then with a generating electrode and a high-voltage power source with a high frequency voltage.

На фиг.1 изображена схема ионизатора газа высокого давления. Figure 1 shows a diagram of a high pressure gas ionizer.

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). The device consists of a radiating electrode with metal needles (1), under which an electrode (2) is located at a distance of 3-50 cm, which performs the functions of separating (extracting) the ions of the desired sign and their acceleration function, then 3,4,5, p electrodes that perform the function of acceleration and the formation of a given shape of a pack of aeroions. A generating electrode with needles is connected directly to a high-frequency source of high voltage (6). All the last electrodes (2,3,4,5, p) are connected to the source (6) through a voltage divider (7).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

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. A high voltage from a high-frequency power source (b) is supplied to the generating electrode with needles (1). Through a voltage divider (7), the potential arrives at the electrodes 2,3,4,5, p. In the interval between 1 and 2 electrodes, ions of the desired sign are formed and extracted, which are then transported to the side of the processed object using electrodes 3,4,5, the potential being 2,3, etc. electrodes linearly decreases down to "0" at the last ("n") - electrode. Replacing the polarity of the voltage from the power source receive flows of ions of a positive or negative sign.

Пример 1. Ионизатор газа высокого давления, собранный по схеме, приведенной на фиг,1, вмонтирован в камеру прямоугольной формы с рабочим объемом 1 куб.метр. Example 1. The high-pressure gas ionizer, assembled according to the scheme shown in Fig. 1, is mounted in a rectangular chamber with a working volume of 1 cubic meter.

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. The generating electrode (1) is suspended on an insulator under the ceiling of the chamber. The extracting electrode (2) is located at a distance of 12 cm along the generatrix of the chamber and is made of an insulated wire. The next three accelerating electrodes are located 20 cm from each other and are made as an electrode (2). At the level of the "zero" last electrode and along the path of movement of azo ions in the working volume is located the processed object prepared fish in the amount of 6 kg.

На ионизатор подается напряжение 25 кВ.В объеме камеры создается концентрация аэроионов 10-20 млн.ионов в кубическом сантиметре. Длительность обработки 20 часов. A voltage of 25 kV is applied to the ionizer. A concentration of 10–20 million ions in a cubic centimeter is created in the chamber volume. The processing time is 20 hours.

Полученный продукт: слабосоленая горбуша с высокими вкусовыми и диетическими свойствами. The resulting product: slightly salted pink salmon with high taste and dietary properties.

Получение других рыбокулинарных продуктов описано в заявке 506374/1 3 с приоритетом 29, 09. 1992г. The receipt of other fish products is described in application 506374/1 3 with priority 29, 09. 1992.

Пример 2. Ионизатор газа высокого давления встраивают в помещение больничной палаты объемом 54м³.Example 2. A high pressure gas ionizer is built into the room of a hospital ward with a volume of 54m ³ .

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. The generating electrode (1) is suspended from the ceiling. At a distance of 50 cm below the generating electrode, an extraction electrode (2) is placed along the perimeter of the walls. Below are four accelerating electrodes at a distance of 50 cm.

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. When a voltage of 15 kV is applied to the generator by creating a concentration of negative aero ions in the amount of 1000-10000 ions per cubic centimeter in the chamber volume, the microinclusions of dust air and microflora are electrically charged, which are carried away from the volume to the “zero” electrode by the action of an electric field. Thus, cleaning (sterilization) of the chamber air is achieved. Processing is carried out in the presence of people in the room, which has an advantage over bactericidal lamps that cannot be used in the presence of people.

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. Example 3. The high-pressure gas ionizer, as in example 2, is built into the cinema. In this case, the extraction electrode is located at a distance of 50 cm, and the accelerating electrodes are located at a maximum distance of 2.5 meters from each other.

Напряжение питания 15 кВ. Полярность напряжения питания обеспечивает получение легких отрицательных аэроионов. Supply voltage 15 kV. The polarity of the supply voltage provides light negative ions.

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. As a result of air treatment in the room during the session, due to the creation of a volume concentration of 1000-2000 aeroions in a cubic centimeter, air is cleaned and sterilized and it is saturated with negative oxygen ions that have a beneficial effect on people. Such an ionizer ensures the fulfillment of sanitary and hygienic requirements for rooms with a constant stay of a large number of people.

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. T. about. Compared with the prototype, the proposed device allows to achieve a concentration of aero ions of more than 10 million cubic centimeters, to obtain a uniform density of aero ions per unit surface area of a product, focusing a bunch of aero ions on a given surface and eliminates useless dispersion of aero ions into the surrounding space.

Claims (4)

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. 1. Gas ionizer, comprising a generating electrode with metal needles, connected to a high voltage source, characterized in that it is provided with extracting and at least one accelerating electrodes connected to the generating electrode through a voltage divider. 2. Ионизатор по п.1, отличающийся тем, что экстрагирующий и каждый ускоряющий электроды выполнены из изолированного проводника в форме контуров по периметру обслуживаемого объема. 2. The ionizer according to claim 1, characterized in that the extracting and each accelerating electrodes are made of an insulated conductor in the form of contours around the perimeter of the volume served. 3. Ионизатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что последний "нулевой" из ускоряющих электродов выполнен в виде сетки или сплошным. 3. The ionizer according to claims 1 and 2, characterized in that the last "zero" of the accelerating electrodes is made in the form of a grid or solid. 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. 4. The ionizer according to claims 1 to 3, characterized in that all the electrodes are arranged so that the distance between the radiating generating electrode and the extracting electrode is 3-15 cm, and between the accelerating electrodes 3-250 cm.