184898. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és e terek gázmolekuláinak villamos töltéssel való központi ellátására
3 184898 4 A találmány berendezés és eljárás terek gázmolekuláinak villamos töltéssel való központi ellátására léghálózat útján mesterségesen szellőztetett és/vagy légkezelt épületek, járművek stb. belső tereiben a mikroklíma javítására és ezen belül kedvező ionkoncentráció létrehozására és fenntartására. A berendezés a kondicionálandó térben levő vagy abba friss vagy kezelt levegőt juttató befúvó légvezetékkel, ionizáló készülékkel és adott esetben az elhasznált levegőt eltávolító elszívó légvezetékkel, továbbá a levegő egyéb fizikai paramétereit beállító és szabályozó, valamint a mesterséges légcsere szerveit és azok működését vezérlő legalább egy központi légkezelő egységgel rendelkezik. A fejlett civilizáció velejárója, hogy az emberi élet jelentős része olyan terekben zajlik le, amelyek a szervezet számára kedvezőnek nem mondható mikroklímával rendelkeznek. Különösen fennáll ez az épületek belső terei esetében, ahol az emberek, állatok vagy növények életük jelentős részét eltöltik. A munkavégzésre szolgáló épületek belső terei esetében különösen fontos, hogy a levegő fizikai paramétereit megfelelő állapotban lehessen tartani. Ezáltal ugyanis elősegíthető, hogy a belső térben tartózkodó személyek jó közérzete megmaradjon, és fizikai, valamint szellemi munkavégző képessége ne csökkenjék. Az utóbbi esztendők vizsgálatai kimutatták, hogy az emberi szervezet életjelenségeit — azon belül főleg a központi idegrendszer működését és rajta keresztül a vegetatív idegrendszer működését ■— kedvezően befolyásolja, ha a levegőben levő villamos töltésű gázmolekulák vagy ezen gázmolekulák bizonyos csoportjai megfelelő koncentrációt érnek el. Megállapították azt is, hogy mesterségesen kialakított terekben a szervezet számára optimális ionkoncentrációt csak mesterséges úton, ún. „ionkondicionálás” útján lehet létrehozni. Ionkondicionáláson azt értjük, hogy valamely térben, pl. helyiség levegőjében valamilyen szempontból kedvező ionkoncentrációt hozunk létre, vagy tartunk fönn. A biológiai vizsgálatok szerint a kedvező ionkoncentráció többféle előnnyel jár. Növeli a szervezet oxigénfelvételét és hőtűrő vagy hőingadozást tűrő képességét, és egyúttal csökkenti a levegőben jelenlevő káros mikroorganizmusok számát. A biológiai előnyök műszaki és gazdasági előnyökkel is társulnak. Kimutatták, hogy a kedvező ionkoncentráció következtében csökkenteni lehet a fűtési és légtechnikai berendezések beruházási és üzemeltetési költségeit, különösen pedig a fölhasznált energiamennyiségét. Az elvégzett humán kísérletek mellett állat-kísérletekkel azt is igazolták, hogy az ionkoncentráció fokozásával növelni lehet a fizikai teljesítő képességet, csökkenteni lehet a kifáradást és ellenállóvá lehet tenni a szervezetet különböző megbetegedésekkel szemben. Ezért a mikroklíma ilyen szabályozásának másodlagos, harmadlagos stb. kedvező hatásai is lehetnek. Az utóbbiak következtében növekszik a munka termelékenysége, csökken a balesetek száma, kórházi ágyak szabadulnak fel stb. A vizsgálatok rámutattak arra is, hogy a negatív töltésű levegőionok fajlagos mennyiségének növelésével kedvezőbbé tehető az állatok súlygyarapodása és termékhozama, csökkenthető a takarmány felhasználás és az elhullás. Tapasztalatok igazolják, hogy az ionkoncentráció növelése az élelmiszer- és hűtőipari, valamint a különböző tárolási folyamatok minőségi mutatóit is jelentősen javítja. Több egyéb mellett javul az élelmiszerek eltarhatósága, és kedvezően befolyásolható nedvességleadó képességük. Leszűrhető tehát a következtetés, hogy a levegő ionkoncentrációja a mikroklíma fontos paramétere. Eléréséhez és fenntartásához ionizátorokat szoktak használni, amelyek természetes és mesterséges szellőzésű terekben egyaránt elhelyezhetők. A természetes szellőzésű zárt terű helyiségekben az ionizátort általában a tartózkodási zónában helyezik el, és személyenként vagy munkahelyenként vagy térrészenként egy-egy külön ionizátort alkalmaznak. A mesterséges szellőztetésű és/vagy légcirkuláltatott zárt terekben viszont az ionizátorokat vagy a kifúvó nyílásokba vagy a légáramlás számítással, méréssel vagy gyakorlati tapasztalattal meghatározott pontján helyezik el. Hátrányos az ismert megoldásoknál, hogy általában igen nagyszámú — a légtechnikai rendszer kialakításától függően akár több száz darab — ionizátor fölszerelése szükséges. Ezekhez nagy kiterjedésű villamos táphálózat kell, az ionizátorok üzemeltetése pedig sok energiát fogyaszt, amellett pedig állandó és jelentős mennyiségű karbantartási munkát is kíván. Az ionizátorokat lehet ugyan miniatürizálni, azonban ez rendkívül költséges, és a hátrányok egy részén nem is segít. Az ismert ionizátorok egyik része olyan, hogy épületben való elhelyezésre eleve alkalmatlan. Egy másik részük elhelyezhető ugyan, de működtetésük csak kis területen érezteti hatását. Ilyen készülékre mutat be tipikus példát az 1 547 435 lajstromszámú francia szabadalmi leírás. Olyan generátort tartalmaz, amely negatív levegő ionoknak ózonnal való keverékét állítja elő, és juttatja be ventillátor segítségével a kívánt légtérbe. A kis területű hatékonyság mellett hátránya az is, hogy az általa előállított ózonmennyiséget a legtöbb ország légtechnikai előírásai ma már nem engedik meg, az ózontartalom korlátozására pedig a készülék nem alkalmas. Az ismert megoldások közül a legfejlettebb az az aeroionizátor, amely a 162 111 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban található meg. A negatív levegőionok előállítása az ún. korongkisülés jelenségének fölhasználásával történik. Csak egyedi beépítésre, ún. kifúvó anemosztátba való elhelyezésre alkalmas, mert ha légcsatornába építjük be, akkor a töltéssel bíró ionok lecsapódnak, és töltésüket elvesztik. Az ismert berendezések közös fogyatékossága, hogy nem teszik lehetővé zárt terek vagy térrészek levegőjének központi helyen vagy kevés számú helyen telepített ionizátorral való kondicionálását, mivel a villamos töltésű gázmolekulák a központi kezelés helyétől a felhasználás helyéig való eljutásuk során töltésüket elvesztik. A találmány célja olyan berendezés és eljárás kifejlesztése, amely különböző terekben a villamos töltéssel bíró levegőionok kívánt koncentrációjának létrehozására és tartós fenntartására alkalmas. A találmány feladata ezen belül az, hogy a levegő ionizálását központi helyen vagy kevés számú helyen lehessen végrehajtani, az ionizált részecskéket megfelelő koncentrációban tartalmazó levegőt pedig a felhasználás helyéig — gyakorlatilag a terek tartózkodási zónáiig — lényegében veszteségmentesen lehessen eljuttatni, és így az ionkoncentrációt a fölhasználás helyén megfelelő pótlás útján lehessen fönntartani. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
