203620. lajstromszámú szabadalom • Légszállító berendezés
HU203620B A találmány tárgya légszállító berendezés az ún. ionszél, vagy koronakisülési szél — elektromos szél — segítségével, amely legalább egy koronakisülési elektródát és legalább egy célelektródot — antikatódot — tartalmaz, amely átengedi a berendezésen keresztüláramló levegőt, s amely távközzel van elhelyezve a koronakisülési elektródától éspedig a kívánt levegőáramlás irányában amögött, továbbá van egy egyenfeszültségű áramforrása, melynek egyik kivezetése a koronakisülési elektródához, a másik kivezetése pedig a célelektródához van csatlakoztatva és a koronakisülési elektróda szerkezete, valamint a tápáramforrás kivezetései közötti feszültség olyan, hogy egy levegőionokat keltő koronakisülés jön létre a koronakisülési elektródán. A berendezést elsősorban légtisztító készülékek céljaira fejlesztettük ki, mint amüyenek például az elektrosztatikus porleválasztók és a levegősterilizáló rendszerek, mint például a szellőztetőrendszerek és a légkondicionáló rendszerek, azonban a találmány egyéb más vonatkozásokban is előnyösen alkalmazható, ahol levegőt kell szállítani, például villamos berendezések és villamos készülékek hűtésénél, vagy fűtőkészülékek esetében, mint például a v illamos forrólevegős fűtők. Manapság a felsorolt berendezésekben és rendszerekben a levegőszállítás szinte kizárólag mechanikus eszközökkel történik, éspedig különféle típusú ventilátorok segítségével. Ezek a mechanikus ventilátorok és a hozzájuk tartozó hajtómotorok viszonylag költségesek, ráadásul súlyuk is jelentős és tekintélyes helyet igényelnek. Ezen túlmenően az energiaigényük is magas és ebből adódóan üzemeltetésük is költséges. Működés közben ezek a ventüátorok jelentős mértékű zajt keltenek, ami sok alkalmazási területen nagy problémát okoz, így például lakóhelyeken és számos munkahelyen is. Ismeretes az, hogy a levegő továbbítását elvileg meg lehet valósítani az ún.ionszél vagy koronakisülési szél — elektromos szél — segítségével. Ilyen ionszél úgy jön létre, hogy egy koronakisülési elektródát és egy célelektródát—antikatódot—megfelelő távolságra helyezünk el egymástól és mindkettőt rácsatlakoztatjuk egy egyenfeszültségű áramforrás megfelelő kimenetére, továbbá a koronakisülési elektróda kialakítása és az egyenáramú tápforrás feszültsége úgy van megválasztva, hogy a koronakisülési elektródán létrejöjjön a koronakisülés. Ez a koronakisülés a levegő ionizációját idézi elő, éspedig a koronakisülési elektródáéval azonos polaritású ionokkal, továbbá esetleg még elektromos töltésű ún. aerosolokat, azaz amikor a levegőben jelenlévő szilárd vagy folyadékrészecskék elektromosan feltöltődnek az elektromos töltésű levegőionokkal való ütközésük során. A levegőionok gyorsan mozognak a villamos mező hatására a koronakisülési elektródától a célelektróda felé, ahol elveszítik elektromos töltésüket és visszaalakulnak elektromosan semleges levegőmolekulákká. Az elektródák között megtett útjuk során a levegőionok állandóan ütköznek az elektromosan semleges levegőmolekulákkal, miközben az elektrosztatikus erők is átadódnak ezen utóbbi levegőmolekuláknak, melyek így a levegőionokkal együtt sodródnak a koronakisülési elektródától a célelektródához, s így létrejön a leve1 gőszállítás, illetve továbbítás az ún. ionszél vagy koronakisülési szél — elektromos szél—formájában. Ismeretesek a szakterületen ilyen ionszéllel működő légszállító berendezések és ezekre példákat is találhatunk a berendezések bemutatásával és ismertetésével többek között 2 854 716, 2 538 959 DE, a 2112 582 GB, a 29 421EP és a 4 380 720 US l.sz. szabadalmi leírásokban. Ezek a technika mai szintjét képviselő légszállító berendezések azonban rendkívül kis hatékonysággal hasznosítják az alkalmazott ionszelet vagy koronakisülési szelet és nem is értek el gyakorlati jelentőséget. Úgy tűnik, ennek az az oka, hogy nem értették meg azt a fizikai mechanizmust, ami döntően meghatározza az ilyen fajtájú berendezéseken át történő légszállítást. Ennek következtében az eddig javasolt ilyen ionszéllel működő légszállító berendezésekkel nem volt elérhető a gyakorlatban jelentős mennyiségű levegő szállítása anélkül, hogy a koronakisülési áramot ne kellene olyan szintekig növelni, amely már jelentősen meghaladja azt a szintet, ami még elfogadhatónak tekinthető abban az esetben is, ha a berendezést lakott környezetben használják Jól ismert az, többek között az elektrosztatikus porleválasztó erőtereknél, hogy a koronakisülés olyan kémiai vegyületeket hoz létre, elsődlegesen ózont és a nitrogén oxidjait, amelyek irritálóan hatnak az emberi létre, s amelyek az emberi létre, s amelyek az egészségre károsak lehetnek, ha a levegőben túl magas koncentrációban vannak jelen. A koronakisülés esetében ezek a kémiai vegyületek olyan arányban képződnek, ami az elektromos koronakisülési áram nagyságától és polaritásától függ. Ebből következőleg a jelenleg létező elektrosztatikus levegőszűrőket, amelyeket emberi vagy lakott környezetben használnak, pozitív koronakisüléssel működnek és a koronakisülési áram ampererőssége lényegileg arányos a szűrőn időegység alatt, normál üzemi körülmények között áthaladó levegőmennyiséggel. Ebből a szempontból a koronakisülési áram nagyságrendje a 40-80 pA 100 mTh légszállításra, s az áramerősséget adaptálják az ózon és N oiétrejöttének elfogadható szintjéhez. Meg kell érteni, hogy az ionszéllel működő légszállító berendezésekben használt koronakisülési áramot, ha emberek jelenlétében, azaz lakott környezetben alkalmazzák, a fent említett nagyságra kell korlátozni. Ezt a jelenlegi, ionszelet hasznosító légszállító berendezéseknél nem lehet megvalósítani, a berendezések alacsony hatásfoka miatt. Például az 129 421 EP és a 4 380 720 lsz. US szabadalmakban javasolt berendezéseknél — a beszámolók szerint — 11/s légszállítást lehet elérni 1W koronakisülési energiával, előnyösen 15 kV koronakisülési feszültség mellett. így, ha ezt átszámítjuk 100 mTh levegőszállítási teljesítményre, akkor ez a berendezés kb. 1900 pA-t fogyaszt, ami durván harmincszor magasabb, mint az emberlakta környezetben elfogadható koronakisülési áramértékek. Ebből adódóan a jelen találmány célja a bevezetésben leírt fajtájú légszállító berendezés tökéletesítése és sokkal hatékonyabbá tétele, amely olyan hatékonyságú, hogy a gyakorlatban, emberi környezetben is lehessen használni. A találmány szerinti berendezés azon a korábban 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
