RU2278692C1 - Air horizontal flux ionizer - Google Patents

Abstract

FIELD: devices for air ionization; agriculture; medicine.

SUBSTANCE: air horizontal flux Ionizer has air duct where fan and ionizing grid-needle cathode are placed (connected in series). Ionizer also has power unit and limiting resistor. Walls of horizontal air duct have metal layer for protection ion-forming volume against electric field of the Earth. Power unit has transformer where ac voltage taken from the circuit is increased and applied to cathode of ionizer.

EFFECT: improved efficiency of operation.

2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение является устройством ионизации горизонтального потока воздуха и может быть применено в быту, медицине, сельском хозяйстве и в других случаях.The invention is a horizontal air flow ionization device and can be used in everyday life, medicine, agriculture and in other cases.

Уровень техникиState of the art

Известен «Ионизатор воздуха» (авторское свидетельство 615938, кл. А 61 №1/44, опубл. 19.06.1978 г.) [2]. Данное устройство ионизатором не является, т.к. в нем на иглы, закрепленные внутри металлического кольца, электроны попасть не могут. Электроны с игл не испускаются, и ионизация воздуха не производится.The famous "Air Ionizer" (copyright certificate 615938, class A 61 No. 1/44, published on 06/19/1978) [2]. This device is not an ionizer, as in it, electrons cannot get onto the needles fixed inside the metal ring. Electrons from the needles are not emitted, and air is not ionized.

Известен «аэроионизатор» (описание изобретения 827079, кл. А 61 №1/44 опубл. 07.05.1981 г.) [3]. В нем ошибочно утверждается образование ионов около лопастей вентилятора, что невозможно, т.к. электроны могут стекать только с концов игл (см.1, т.I, стр.17). Данное устройство ионизатором не является.Known "aeroionizer" (description of the invention 827079, class A 61 No. 1/44 of the publ. 05/07/1981) [3]. It mistakenly claims the formation of ions near the fan blades, which is impossible, because electrons can only drain from the ends of the needles (see 1, vol. I, p. 17). This device is not an ionizer.

Известен «аэроионизатор» (описание изобретения к патенту RU 2135227, опубл. 27.08.1999 г.) [4]. В нем электроны, стекающие с игл, попадают под действие электрополя Земли и устремляются вверх со скоростью 1000 м/с. Ионизация молекул кислорода в основном происходит под потолком. Ионы к людям не попадают.Known "aeroionizer" (description of the invention to patent RU 2135227, publ. 08/27/1999) [4]. In it, the electrons flowing from the needles fall under the influence of the Earth's electric field and rush up at a speed of 1000 m / s. Ionization of oxygen molecules mainly occurs under the ceiling. Ions do not reach people.

Известен «Ионизатор кислорода воздуха» (описание к изобретению RU 2126277 от 20.02.1999 г.) [6]. В нем электроны, испускаемые с игл катодов, под действием вертикального электрополя Земли приобретают скорость 1000 м/с, направленную вверх. Бòльшая часть электронов прилипает к верхней стенке воздуховода и в ионообразовании не участвует, а образовавшиеся в небольшом количестве ионы кислорода все поглощаются в электрофильтре 8, который установлен в конце воздуховода. Таким образом, этот прибор ионов не производит, но он является прообразом (аналогом) «ионизатора горизонтального потока воздуха», предлагаемого автором в настоящей заявке.The well-known "Ionizer of oxygen” (description of the invention RU 2126277 from 02.20.1999) [6]. In it, the electrons emitted from the cathode needles, under the action of the vertical electric field of the Earth, acquire a speed of 1000 m / s, directed upwards. Most electrons adhere to the upper wall of the duct and are not involved in ion formation, and oxygen ions formed in a small amount are all absorbed in the electrostatic precipitator 8, which is installed at the end of the duct. Thus, this device does not produce ions, but it is a prototype (analog) of the "horizontal air flow ionizer" proposed by the author in this application.

В заключение необходимо сказать, что в продаже есть «ионизаторы» различных конструкций, но нет ни одного, в котором бы учитывалось действие электрополя Земли, и поэтому все они бесполезны или в лучшем случае имеют очень малый коэффициент полезного действия. Таково состояние техники аэроионизации к 2005-му году. Для понимания сути изобретения предварительно необходимо прочитать реферат.In conclusion, it must be said that there are “ionizers” of various designs on sale, but there is not one that takes into account the effect of the Earth’s electric field, and therefore they are all useless or, at best, have a very small coefficient of performance. This is the state of the technology of aeroionization by 2005. To understand the essence of the invention, you must first read the abstract.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей предлагаемого изобретения является создание ионизатора высокой эффективности.The task of the invention is to provide an ionizer of high efficiency.

Достигается это тем, что его горизонтальный воздуховод изолируется от электрополя Земли, для чего в трехслойные диэлектрические стенки воздуховода вводится тонкий слой алюминия (см. фиг.1). При этом объем ионизации увеличивается во много раз при неизменных размерах воздуховода, а это означает, что и коэффициент полезного действия ионизатора увеличивается во много раз только за счет введения тонкого слоя алюминия в стенки воздуховода.This is achieved by the fact that its horizontal duct is isolated from the Earth's electric field, for which a thin layer of aluminum is introduced into the three-layer dielectric walls of the duct (see Fig. 1). In this case, the ionization volume increases many times with the same duct size, and this means that the ionizer's efficiency also increases many times only by introducing a thin layer of aluminum into the walls of the duct.

Это заключение делается из следующих соображений. Если стенки воздуховода сделать из диэлектрика, то электроны, испущенные из катода, под действием электрополя Земли получают скорость 1000 м/с, направленную вверх. В связи с этим электроны концентрируются в тончайшем слое около верхней стенки воздуховода и ионизируют ничтожную часть потока воздуха.This conclusion is made from the following considerations. If the walls of the duct are made of a dielectric, then the electrons emitted from the cathode, under the action of the Earth's electric field, get a speed of 1000 m / s, directed upwards. In this regard, electrons are concentrated in the thinnest layer near the upper wall of the duct and ionize an insignificant part of the air flow.

Если же в трехслойные стенки воздуховода ввести тонкий слой металла (алюминия, например), то он защитит весь объем воздуховода от электрополя Земли, и все электроны будут двигаться вместе с горизонтальным потоком воздуха.If a thin layer of metal (aluminum, for example) is introduced into the three-layer walls of the duct, then it will protect the entire duct volume from the Earth’s electric field, and all electrons will move along with the horizontal air flow.

Ионизация будет производиться во всем объеме воздуховода. КПД ионизатора при этом увеличивается многократно.Ionization will be carried out in the entire duct. The ionizer efficiency in this case increases many times.

Кроме того, предлагаемый ионизатор принципиально отличается от всех остальных еще и тем, что в нем ставится упрощенный, дешевый и абсолютно надежный блок питания - простой трансформатор без выпрямителя. Это вполне допустимо, т.к. в полупериоды, когда будет подаваться отрицательный потенциал, иглы будут испускать электроны, и ионизация все равно будет, хотя и импульсной, что совершенно незаметно для потребителя. Первичная обмотка трансформатора включается в городскую электросеть, а со вторичной обмотки ток пойдет на иглы (см. фиг.1 и 2).In addition, the proposed ionizer is fundamentally different from all the others in that it puts a simplified, cheap and absolutely reliable power supply - a simple transformer without a rectifier. This is quite acceptable, because in half-periods, when a negative potential is supplied, the needles will emit electrons, and ionization will still be, although pulsed, which is completely invisible to the consumer. The primary winding of the transformer is included in the urban electrical network, and the current from the secondary winding will go to the needles (see figures 1 and 2).

Принципиальная схема предлагаемого ионизатора показана на чертежах, гдеThe schematic diagram of the proposed ionizer is shown in the drawings, where

2 - блок питания;2 - power supply;

3 - резистор, R=10⁷ Ом;3 - resistor, R = 10 ⁷ Ohms;

4 - корпус прямоугольного поперечного сечения;4 - case of rectangular cross section;

5 - цилиндрический воздуховод;5 - cylindrical duct;

6 - катод;6 - cathode;

7 - вентилятор;7 - fan;

8 - защитный слой алюминия.8 - a protective layer of aluminum.

Ионизатор горизонтального потока воздуха - это агрегат, состоящий из корпуса 4 и воздуховода 5 (см. фиг.1). В корпусе 4 размещены блок питания 2 и резисторы 3. В воздуховоде размещены последовательно вентилятор 7 и катод 6. Катод выполнен в виде круглой решетки, в узлах которой припаяны иглы из нержавеющей стали (фиг.2).The horizontal air flow ionizer is an assembly consisting of a housing 4 and an air duct 5 (see FIG. 1). A power supply 2 and resistors 3 are placed in the housing 4. A fan 7 and a cathode 6 are sequentially placed in the duct. The cathode is made in the form of a round lattice, in the nodes of which stainless steel needles are soldered (Fig. 2).

Ионизатор работает следующим образом.The ionizer works as follows.

Питание производится от сети 220 В. В блоке питания 2 переменный ток повышается до 10 кВ и через ограничительный резистор 3 сопротивлением R=10⁷ Ом подается на воздухопроницаемый игольчатый катод 6. У поверхности острых концов игл с радиусом кривизны 10^-4 м (около 0,1 мм) возникает электрополе с напряженностью E₀≈10⁸ (В/м), и с них стекают электроны (см.5, т.I, стр.17), которые ионизируют воздух. Ионизация происходит потому, что молекулы кислорода обладают сродством к электрону, т.е. способны присоединять электрон и превращаться в отрицательные ионы (см.5, т.5, стр.59). Поток воздуха создается вентилятором 7 такой мощности, чтобы ионизированный воздух приходил к потребителю с комфортной скоростью 1÷2 м/с. Воздух должен быть предварительно очищен от пыли и других примесей. Это необходимо, т.к. пылинки и другие частицы, заряженные электронами, прилипают к альвеолам легких и очень вредны человеческому организму.The power is supplied from a 220 V network. In the power supply unit 2, the alternating current rises to 10 kV and is supplied to the breathable needle cathode 6 through a limiting resistor 3 of resistance R = 10 ⁷ Ohm. At the surface of the sharp ends of the needles with a radius of curvature of 10 ^-4 m (about 0 1 mm) arises from the intensity of electric fields E ₀ ≈10 ⁸ (V / m), and with their drain electrons (sm.5, t.I, p.17), which ionize the air. Ionization occurs because oxygen molecules have an affinity for an electron, i.e. able to attach an electron and turn into negative ions (see 5, v.5, p. 59). The air flow is created by a fan 7 of such power that the ionized air arrives at the consumer with a comfortable speed of 1 ÷ 2 m / s. The air must be pre-cleaned of dust and other impurities. This is necessary because specks of dust and other particles charged by electrons adhere to the alveoli of the lungs and are very harmful to the human body.

Источники информацииInformation sources

1. Чижевский А.Л. Аэроионификация в народном хозяйстве. - М.: Стройиздат, 1985, 1989.1. Chizhevsky A.L. Aeroionification in the national economy. - M .: Stroyizdat, 1985, 1989.

2. Пузанов Б.И., авт. свид. 615938, кл. A 61 N 1/44, 1978. Ионизатор воздуха.2. Puzanov B.I., ed. testimonial. 615938, cl. A 61 N 1/44, 1978. Air ionizer.

3. Максимовский Ю.И., Морозов В.В., Полторацкий Б.Ф., Мирошник В.И. Описание изобретения к авт. свид. 827079, М. кл. A 61 N 1/44, 07.05.1981.3. Maksimovsky Yu.I., Morozov VV, Poltoratsky B.F., Miroshnik V.I. Description of the invention to ed. testimonial. 827079, M. cl. A 61 N 1/44, 05/07/1981.

4. Коровин В.Н. Аэроионизатор. Описание изобретения к патенту РФ. РФ 2135227, кл. 6 A 61 N 1/44, 1999.4. Korovin V.N. Aeroionizer. Description of the invention to the patent of the Russian Federation. RF 2135227, cl. 6 A 61 N 1/44, 1999.

5. Физический энциклопедический словарь ФЭС 1960-1966. - М.5. Physical Encyclopedic Dictionary of FES 1960-1966. - M.

6. Научно-производственное предприятие «Катодная защита». Описание изобретения «Ионизатор кислорода воздуха» RU 2126277 С1, кл. 6 A 61 N 1/44, 20.02.1999.6. Research and Production Enterprise "Cathodic Protection". Description of the invention "Air oxygen ionizer" RU 2126277 C1, cl. 6 A 61 N 1/44, 02.20.1999.

Claims (1)

Ионизатор горизонтального потока воздуха, состоящий из воздуховода, в котором последовательно размещены вентилятор и ионизирующий решетчато-игольчатый катод, и корпуса, в котором размещены блок питания и ограничительное сопротивление, отличающийся тем, что стенки горизонтального воздуховода содержат металлический слой для защиты объема ионообразования от действия электрополя Земли, блок питания содержит трансформатор, в котором напряжение переменного тока, взятого из сети, повышается и подается на катод ионизатора.A horizontal air flow ionizer consisting of an air duct in which a fan and an ionizing lattice-needle cathode are sequentially placed, and a housing in which a power supply unit and a limiting resistance are located, characterized in that the walls of the horizontal air duct contain a metal layer to protect the ionization volume from the action of the electric field Earth, the power supply contains a transformer in which the voltage of the alternating current taken from the network is increased and supplied to the cathode of the ionizer.

Images