ELEMENTO GENERADOR DE IONES, GENERADOR DE IONES Y DISPOSITIVO ELÉCTRICO.

Elemento generador de iones, generador de iones y dispositivo eléctrico Campo técnico La presente invención se relaciona con un elemento generador de iones y con un aparato generador de iones que, liberado iones positivos y negativos en un espacio, puede descomponer bacterias, esporas de mohos sustancias tóxicas y similares que flotan en el aire. La presente invención también se relaciona con un dispositivo eléctrico que incorpora tal elemento o aparato generador de iones. Ejemplos de tales dispositivos eléctricos incluyen acondicionadores de aire, deshumidificadores, purificadores de aire, refrigeradores, calentadores con ventilación, hornos microondas, lavadoras secadoras, limpiadores y esterilizadores que se utilizan principalmente en un espacio cerrado (por ejemplo, en una casa, en una habitación en un edificio, en un cuarto de enfermos o en una sala de operaciones en un hospital, en un automóvil, en una aeronave, en un barco, en una bodega, o en un compartimiento en un refrigerador). Técnica antecedente ES 2 367 992 T3 En general, en una habitación hermética, mal ventilada tal como una oficina o un cuarto de reuniones, la presencia de un gran número de personas en la misma incrementa la cantidad de contaminantes en el aire tales como dióxido de carbono, que la gente respira, humo de cigarrillos y polvo. Esto reduce la cantidad de iones negativos presentes en el aire, que tienen en efecto de relajar a los seres humanos. En particular, la presencia de humo de cigarrillo puede reducir la cantidad de iones negativos hasta aproximadamente 1/2 hasta 1/5 de su cantidad normal. Para contrarrestar esto, hay comercialmente disponible diversos aparatos generadores de iones que están diseñados para repoblar el aire con iones negativos de forma convencional. Sin embargo, los aparatos generadores de iones convencionales que explotan las descargas eléctricas son típicamente del tipo que genera iones negativos mediante el uso de un voltaje de corriente directa negativo alto, y están destinados a proporcionar a los consumidores un efecto relajante. De acuerdo con lo anterior, tales aparatos generadores de iones pueden simplemente suministrar al aire iones negativos, pero no pueden retirar activamente bacterias originadas en el aire y similares que flotan en el aire. Aquí están los resultados de nuestra búsqueda de publicaciones de patente pasadas en búsqueda de ejemplos de otros tipos de aparatos generadores de iones. La solicitud de Patente Japonesa aún abierta No. H4-90428 (denominada de aquí en adelante como publicación de patente 1) describe un generador de iones donde se aplica un alto voltaje de corriente alternante a un alambre de descarga o a una placa de descarga que tienen una esquina en ángulo agudo para generar iones negativos solamente o iones tanto negativos como positivos. Esta publicación, sin embargo, solo hace mención de una unidad de alto voltaje de corriente alterna como método o medio para generar iones. Aquí, el área asumida de aplicación es los acondicionadores de aire, y los efectos establecidos son el confort y la relajación para los seres humanos. La solicitud de Patente Japonesa abierta No. H8-217412 (de aquí en adelante denominada como publicación de patente 2) describe un descargador de corona que tiene un par de electrodos, a saber un electrodo de descarga y un electrodo de inducción, dispuestos a manera de sándwich como miembro aislante y que está provisto con una fuente de poder de alto voltaje para alimentar un alto voltaje de corriente alterna entre estos electrodos. Esta publicación describe la fuente de poder de alto voltaje con un diodo conectado entre los electrodos de tal manera que, de acuerdo con la dirección en la cual apunte el diodo, se escoge bien sea un potencial negativo o un potencial positivo como voltaje suministrado. Sin embargo, esta publicación no hace mención de cómo se logra la conmutación. Aquí, el área asumida de aplicación es un equipo de descarga de corona tal como aparatos para generación de ozono, aparatos para carga, y aparatos generadores de iones. El efecto establecido es la generación de iones. La solicitud de Patente Japonesa abierta No. H3-230499 (denominada de aquí en adelante como publicación de patente 3) describe un aparato generador de iones donde un gran número de pares de electrodos - consistiendo cada par de un electrodo de descarga en forma de aguja y una rejilla de conexión a tierra conductora o dispuesta en forma de anillo bidimensional a través de la corriente de aire purificado, donde se aplica un voltaje de corriente alterna desplazado negativamente en forma sinusoidal se aplica a alguno de los electrodos de descarga y se aplica un alto voltaje de corriente alterna desplazado positivamente en forma sinusoidal a algunos otros de los electrodos de descarga, de tal manera que la pluralidad de pares de electrodos, liberan algunos iones positivos y algunos otros liberan iones negativos. Este aparato generador de iones incluye un medio para controlar el voltaje desplazado, y permite el ajuste de las cantidades de iones positivos y negativos. El área asumida de aplicación es la fabricación de equipos de neutralización de cargas para cuartos limpios y el efecto establecido es la neutralización de cargas eléctricas. 2 La solicitud de Patente Japonesa abierta No. H9-610 (denominada de aquí en adelante como publicación de patente 4) describe un aparato recolector de polvo donde los voltajes aplicados a los electrodos a los cuales generan descargas eléctricas positivas y negativas son variables. Los electrodos son un alambre ionizante y una placa recolectora de polvo, que están diseñados para cargar el polvo y por lo tanto recolectarlo en la placa colectora de polvo. El área asumida de aplicación es la de aparatos eléctricos recolectores de polvo para equipos de aire acondicionado y el efecto establecido es la esterilización del interior de tales aparatos mediante la acción del ozono generado por la descarga eléctrica. Los electrodos generadores de iones que explotan las cargas eléctricas se dividen básicamente en dos tipos. Un tipo es, como se describe en las publicaciones de patente 1, 3 y 4, un alambre metálico, una placa metálica que tiene una esquina en ángulo agudo, o una aguja combinada como electrodo opuesto, la tierra o una placa metálica o una rejilla mantenida en el potencial de tierra, con el aire en función de miembro aislante. El otro tipo es, tal como se describe en la publicación de patente 2, solicitud de Patente Japonesa abierta No. 2003-47651 (denominada de aquí en adelante como publicación de patente 5), y la solicitud de Patente Japonesa Abierta No. 2002-319472 (denominada de aquí en adelante como publicación de patente 6) de las cuales las dos últimas se describen más adelante-, una combinación de un electrodo de descarga y un electrodo de inducción formados con un miembro dieléctrico sólido colocado en medio de los dos. El primero se caracteriza en que el uso del aire como miembro aislante permite que los electrodos se mantengan separados uno de otro más lejanos que en el último y así requiere un voltaje más alto para producir una descarga eléctrica. En contraste, el último está caracterizado en que el uso del miembro aislante que tiene una resistencia de aislamiento alta y una constante dieléctrica alta permite que la distancia entre los electrodos se haga más pequeña (más estrecha) y requiera así una aplicación de voltaje más abaja que en el primero. Se han desarrollado convencionalmente invenciones relacionadas con aparatos generadores de iones (por ejemplo, véase las publicaciones de patente 5 y 6) que explotan los efectos producidos por la liberación de iones de polaridades opuestas, esto es, iones positivos y negativos. Estos aparatos generadores de iones generan y liberan en el aire aproximadamente cantidades igual de H + (H2O)m como iones positivos y O2 - (H2O)n como iones negativos (donde m y n son números naturales) de tal manera que estos iones rodean las esporas de mohos y virus propios del aire que flotan en el aire y los desactivan mediante la acción de un radical libre, a saber radical hidroxilo ( OH), generado como resultado. Estas invenciones ya han sido puestas en un uso práctico mediante el solicitante de la presente solicitud. Los productos actuales son aparatos generadores de iones compuestos de un miembro dieléctrico cerámico, un electrodo de descarga dispuesto por fuera del miembro dieléctrico, y un electrodo de inducción dispuesto dentro del miembro dieléctrico, y purificadores de aire y acondicionadores de aire que incorporan tales aparatos generadores de iones. Se cree que los iones negativos producen los siguientes efectos. En un espacio en una casa donde hay presente una cantidad excesiva de iones positivos debido a los aparatos eléctricos u otras causas, al liberar una gran cantidad de iones negativos se... [Seguir leyendo]

1. Un aparato generador de iones que comprende un elemento generador de iones que produce una descarga eléctrica y por lo tanto genera iones positivos y negativos por aplicación de un voltaje eléctrico alto, caracterizado porque el elemento generador de iones comprende al menos un primer descargador (12) y al menos un segundo descargador (13), los cuales están dispuestos ambos sobre un mismo miembro base (11) generan iones independientemente uno de otro, y el primero y segundo descargadores (12, 13) están dispuestos ambos sobre una misma superficie plana de un miembro base pero separadamente de e independientemente uno de otro. 2. Un aparato generador de iones como se reivindica en la reivindicación 1, donde el primero y segundo descargadores están compuestos cada uno de un par de un primero o segundo electrodo de descarga, respectivamente, formado sobre una superficie de un miembro dieléctrico que sirve como el miembro base y un primero o segundo electrodo de inducción, respectivamente, insertado en el miembro dieléctrico. 3. Un aparato generador de iones como se reivindica en la reivindicación 1 o reivindicación 2, donde el primero y segundo descargadores están dispuestos ambos en la misma superficie plana del miembro base pero separadamente de e independientemente uno de otro sobre una línea diagonal de la superficie plana. 4. Un aparato generador de iones como se reivindica en la reivindicación 1 o reivindicación 2, donde el primer descargador tiene una primera porción de descarga para generar una descarga eléctrica y una primera porción de conducción que rodea un perímetro o parte de la primera porción de descarga y mantenida a un potencial igual con la primera porción de descarga, donde el segundo descargador tiene una segunda porción de descarga para generar una descarga eléctrica y una segunda porción conductora que rodea un perímetro o parte de la segunda porción de descarga y mantenida a un potencial igual con la segunda porción de descarga, y donde el primero y segundo descargadores están dispuestos ambos sobre la misma superficie plana del miembro base pero separadamente de e independientemente uno de otro de tal forma que la primera y segunda porciones de conducción se enfrentan una a la otra. 5. Un aparato generador de iones como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, donde el aparato generador de iones comprende adicionalmente un circuito de aplicación de voltaje conectado al elemento generador de iones, y donde el circuito generador de voltaje genera iones positivos aplicando al primer descargador una forma de onda de voltaje obtenida desplazando positivamente un voltaje de impulso de corriente alterna, y genera iones negativos aplicando al segundo descargador una forma de onda obtenida desplazando negativamente el voltaje de impulso de corriente alterna. 6. Un aparato generador de iones como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, donde el aparato generador de iones comprende adicionalmente un circuito de aplicación de voltaje conectado al elemento generador de iones, donde el circuito de aplicación de voltaje comprende: ES 2 367 992 T3 una primera porción de aplicación de voltaje y una porción de conmutación cuya operación puede conmutarse entre un modo en el cual generan iones positivos aplicando al primer descargador del elemento generador de iones una forma de onda de voltaje obtenida desplazando positivamente un voltaje de impulso de corriente alterna y un modo en el cual generan iones negativos aplicando al primer descargador del elemento generador de iones una forma de onda de voltaje obtenida desplazando negativamente el voltaje de impulso de corriente alterna; y una segunda porción de aplicación de voltaje que genera iones negativos aplicando al segundo descargador del elemento generado de iones una forma de onda de voltaje obtenida desplazando negativamente el voltaje de impulso de corriente alterna, y 19 donde la operación puede conmutarse entre un modo en el cual se generan cantidades aproximadamente iguales de iones positivos y negativos y un modo en el cual se generan solamente iones negativos. 7. Un aparato generador de iones como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, donde el aparato generador de iones comprende adicionalmente un circuito de aplicación de voltaje conectado al elemento generador de iones, donde el circuito de aplicación de voltaje comprende: una tercera porción de amplificación de voltaje y una porción de conmutación de desplazamiento cuya operación puede conmutarse entre un modo en el cual generan iones positivos aplicando al primer descargador del elemento generador de iones una forma de onda de voltaje obtenida desplazando positivamente un voltaje de impulso de corriente alterna y un modo en el cual generan iones positivos y negativos aplicando al primer descargador del elemento generador de iones una forma de onda de voltaje no desplazado del voltaje de impulso de corriente alterna; y una segunda porción de aplicación de voltaje que genera iones negativos aplicando al segundo descargador del elemento generador de iones una forma de onda de voltaje obtenida desplazando negativamente el voltaje de impulso de corriente alterna, y donde la operación puede ser conmutada entre un modo en el cual se generan cantidades aproximadamente iguales de iones positivos y negativos y un modo en el cual se genera una gran cantidad de iones negativos con respecto a un cantidad de iones positivos. 8. Un aparato generador de iones como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 5 - 7, donde el voltaje de impulso de corriente alterna aplicado al primer descargado es una forma de onda de voltaje alterno tal que el voltaje en el primer electrodo de inducción con respecto al primer electrodo de descarga comienza con una polaridad positiva, y donde el voltaje de impulso de corriente alterna aplicado al segundo descargador es una forma de onda de voltaje alterno tal que el voltaje en el segundo electrodo de inducción con respecto al segundo electrodo de descarga comienza con una polaridad negativa. 9. Un aparato generador de iones como se reivindica en una reivindicación 5, donde el circuito de aplicación de voltaje incluye: un primer diodo que tiene un cátodo del mismo conectado a un potencial de referencia y tiene un ánodo del mismo conectado al segundo electrodo de descarga; y un segundo diodo que tiene un ánodo del mismo conectado al potencial de referencia y tiene un cátodo del mismo conectado al primer electrodo de carga. 10. Un aparato generador de iones como se reivindica en la reivindicación 6, donde el circuito de aplicación de voltaje incluye: ES 2 367 992 T3 un primer diodo que tiene un cátodo del mismo conectado a un potencial de referencia y tiene un ánodo del mismo conectado al segundo electrodo de descarga; un segundo diodo que, cuando el primer descargador genera iones positivos, tiene un ánodo del mismo conectado al potencial de referencia y tiene un cátodo del mismo conectado al primer electrodo de descarga; y un tercer diodo que, cuando el primer descargador genera iones negativos, tiene un cátodo del mismo conectado al potencial de referencia y tiene un ánodo del mismo conectado al primer electrodo de descarga. 11. Un aparato generador de iones como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 5 - 7, donde el circuito de aplicación de voltaje incluye un primer transformador que tiene una bobina primaria que es impulsada, una primera bobina secundaria desde la cual se aplica el voltaje de impulso de corriente alterna al primer descargador, y una segunda bobina secundaria desde la cual se aplica el voltaje de impulso de corriente alterna al segundo descargador, y donde la primera y segunda bobinas del primer transformador están dispuestas en ambos lados de la bobina primaria. 12. Un aparato generador de iones como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 5 - 7, donde el circuito de aplicación de voltaje incluye: un primer transformador que tiene una bobina primaria que es impulsada y una bobina secundaria desde la cual se aplica el voltaje de impulso de corriente alterna al primer descargador; y un segundo transformador que tiene una bobina primaria que es impulsada y una bobina secundaria desde la cual se aplica el voltaje de impulso de corriente alterna al segundo descargador, y donde la bobina secundaria del primer transformador, la bobina primaria del primer transformador, la bobina primaria del segundo transformador, y la bobina secundaria del segundo transformador se disponen en este orden. 13. Un aparato generador de iones como se reivindica en la reivindicación 12, donde la bobina primaria del primer transformador y la bobina primaria del segundo transformador están conectadas en paralelo. 14. Un aparato generador de iones como se reivindica en la reivindicación 12, donde la bobina primaria del primer transformador y la bobina primaria del segundo transformador están conectadas en serie. 15. Un aparato generador de iones como se reivindica en la reivindicación 14, donde un diodo de volante está conectado a cada una de la bobina primaria del primer transformador y a la bobina primaria del segundo transformador. 16. Un dispositivo eléctrico que comprende, el aparato generador de iones de acuerdo con la reivindicación 5, y un liberador para descargar iones generados por el aparato generador de iones hacia el aire. 17. Un dispositivo eléctrico que comprende, el aparato generador de iones de acuerdo con la reivindicación 6, y un liberador para descargar los iones generados por el aparato generador de iones hacia el aire. 18. Un dispositivo eléctrico que comprende, ES 2 367 992 T3 el aparato generador de iones de acuerdo con la reivindicación 7, y un liberador para descargar los iones generados por el aparato generador de iones hacia el aire. 19. Un dispositivo eléctrico como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 16 - 18, donde los iones positivos son H + (H2O)m y los iones negativos son O2 - (H2O)n (donde m y n son números naturales). 21 ES 2 367 992 T3 22 ES 2 367 992 T3 23 ES 2 367 992 T3 24 ES 2 367 992 T3 ES 2 367 992 T3 26 ES 2 367 992 T3 27 ES 2 367 992 T3 28 ES 2 367 992 T3 29 ES 2 367 992 T3 ES 2 367 992 T3 31 ES 2 367 992 T3 32 ES 2 367 992 T3 33 ES 2 367 992 T3 34 ES 2 367 992 T3 ES 2 367 992 T3 36 ES 2 367 992 T3 37 ES 2 367 992 T3 38 ES 2 367 992 T3 39