Ionizátor II

Az elmúlt időben sokat foglalkoztam a jó hatásfokú és biztonságos ionizátor elkészítésének módjával, mivel egy ismerősöm megkért, készítsek neki egy olyat, ami nagyon erős, szabályozható és biztonságos. Az így szerzett tapasztalataimat osztom meg röviden, tömören, végül pedig azt, hogy szabad-e használni. 



Feszültség, elektródatávolság és anion 
Ez a három szorosan összefügg, ugyanis minél nagyobb feszültséget alkalmazunk, annál több dipólusmolekulát képes előállítani a készülék, mégpedig négyzetes arányban. Az elektródák távolságának csökkentése szintén növeli a termelt mennyiséget, azonban közel nem ilyen nagymértékben
Az alábbi diagram két feszültségértéken szemlélteti a változást. Az X-tengely az elektródatávolság (jobbra közeledik), az Y-tengely pedig a relatív negatív töltésű molekulák száma.
Egyértelmű, hogy a minél nagyobb feszültség a jó, hogyha a maximális teljesítmény elérése a cél.
Utólagos kiegészítés: nagyjából megjelöltem az X-tengelyen a távolságokat, mm-ben értendő. 


Feszültség, elektródatávolság és ózontermelés
Ezek megint csak erősen függnek egymástól, ugyanis a nagyobb feszültség nagyobb ózontermelést is eredményez, azonban az arány nem négyzetes, hanem egyenes! Azaz a nagyobb feszültség jóval több aniont fog termelni, de ebből az ózon mennyisége kevesebb lesz.
Az elektródatávolság csökkentésével szintén növekszik az ózontermelés, azonban itt már négyzetes változásról beszélhetünk.
Következik, hogy az ózonszint aniontermeléshez viszonyított arányának alacsonyan tartásához minél nagyobb feszültség és minél nagyobb elektródatávolság szükséges. Tehát az összes dipólusmolekula és az ehhez viszonyított ózonszint arányáról beszélünk. Vagyis a közel helyezett elektróda biztosan hibás elképzelés, akárcsak meghatározni, hogy mekkora feszültségen lesz alacsony ózontermelés. Arányról van szó, nem konstans értékekről!

Mindez diagram formájában, az ózontermeléssel kiegészítve. (Fontos megjegyezni, hogy a láthatóság miatt megnöveltem az ózonmennyiség relatív értékét, mert valójában egybeolvadna az X-tengellyel.)
Utólagos kiegészítés: itt is megjelöltem nagyjából a távolságokat, mm-ben értendő. 


Az optimális távolság nagyjából az X-tengely közepe táján van, ez 20 kV esetén hozzávetőlegesen 20 – 30 mm, ha közelítjük, még az abszolút teljesítmény is romlik, nem csak az ózonszint emelkedik.

Feszültség fajtája
A lehető legszebb, legsimább egyenfeszültség az ózonszint alacsonyan tartása miatt. Természetesen a megelőző fokozatok kialakítása a végeredményre nincs közvetlen hatással. (Nálam 52 kHz-en dolgozik, 4 darab komplementer FET-el, teljes hidas meghajtásban. 90 kHz-ig rendben volt, de adott alkatrészekkel ez fölé is mehetünk.) Értelemszerűen az átalakítás minél jobb hatékonyságára célszerű törekedni. 

Nagyfeszültségű transzformátor
Természetesen gyári megoldást használjunk, akár TV sorkimenő, de az invertertrafók is könnyen beszerezhetőek és jók, azonban kötelező őket kiönteni híg és lassan száradó műgyantával. Házilag tekercselve drága és veszélyes, semmi esetre sem javaslom, egyszerűen nem éri meg sem a munka, sem a kockázat.


Szigetelés
Nagyon jól szükséges szigetelni, nem győzöm hangsúlyozni! Az átütési szilárdságot legalább a feszültség duplájára méretezzük, és sehol ne maradjon olyan rész szabadon, ahonnét "ereszthet". (Ha készítünk sötétben egy nagy záridejű fényképet, látszódni fog, hol van baj.)
Vonatkozik ez a készülékház belsejére is az elektródák közelében, oda is egybefüggő, zárt réteget kell kialakítani, figyelembe véve a kúszóáram lehetőségét, mivel egy kondenzátor dielektrikumaként fog működni.
Íme egy videó  a váltakozó feszültségről, de ha rendes elektronikát készítünk, az egyenáram is képes meggyújtani például a lerakódott port.


Elektronika elhelyezése
Mindenképpen legyen szeparálva egy külön rekeszbe, mivel az áramló levegőből a por nagyon gyorsan rátapad, hiszen potenciálon van, akárhogy is szigeteljük. Ha ezt nem tesszük meg, esetleg túlmelegedhet, vagy nagyon könnyen tüzet okozhat! Ne kockáztassunk! Az egyéb védelmek beépítését magától értetődőnek tartom.

Rács kialakítása: porgyűjtő cső vagy csak lukak?
Utóbbi. A csövek nem csak fölöslegesek, hanem sokkal rosszabb hatásfokúak, ugyanis a térerősség ott lesz a legerősebb, ahol a legközelebb van a "tüskékhez". Egy cső esetén ez csak az éle, egy keskeny rész csupán. Távolabb egészen minimális mennyiségű port tud csak megfogni, a szabad légáramlásra viszont negatív hatással van.
Ezzel szemben, ha egy lapot alkalmazunk lukakkal, akkor az egész felületén képes közel teljes hatékonysággal magához "ragasztani" a port.
A képen ráadásul hozzávetőlegesen hiperbolikus formára nyitott csövekkel dolgoztam, ami előnyösebb a párhuzamos falú csőnél.


Tüskék
Minél kisebb méretűek, annál kisebb felület ad lehetőséget a nem megfelelő irányba történő kisülésre, azaz ózontermelésre. A csúcshatás létrejöttéhez már néhány milliméter hosszúság elegendő 1 mm körüli átmérő esetén.
Ezen kívül legyen hegyes, ugyanis ezzel drasztikusan tudjuk csökkenteni az ózontermelést. Ez már a hangján is észrevehető, ugyanis nagyon csendes kell legyen maga a koronakisülés. (Ettől még a doboz miatti szélzaj kialakulása lehetséges, ne tévesszük össze.)


Szükséges külön ellenállás az elektródákhoz? 
Erősen javasolt, mivel ezzel tudjuk korlátozni az áramot, lényegében külön áramgenerátorként fog így viselkedni minden egyes elektróda. Ezzel kiegyenlítjük az teljesítmény elosztását porosodás esetén.

Saját megoldásom
Íme egy prototípus panelje, ez több, mint 20 kV-ra képes, minimális melegedéssel, azaz nagyon jó hatékonysággal. 15 Voltról üzemel, és 1 Ampert fogyaszt, azaz 15 Watt a felvett teljesítménye, amit igen jó hatásfokkal alakít át. Ezen felül pedig szabályozható a kimeneti feszültsége.
A hűtőlapra szerelt alkatrész (ami csatlakozik egy másikhoz a dobozban) egy LM338 feszültségstabilizátor, ezt érdemes step down konverterrel megoldani, kis utánajárás után beszerezhető 1 - és 1.2 MHz-en üzemelő változat, aminek a melegedése gyakorlatilag elhanyagolható. 


Működése
Elnézéskéréssel tartozom a videó gyatra minősége miatt, de a lényeg azért látható. 50 liter fölötti akváriumban, két szál cigaretta füstjét teljes egészében kiszűri fél percen belül. (Ráadásul az egyik le sem égett, a füstje nem is látható, míg üzemel.) 



Zárszóként mégis azt mondom, hogy messze kerüljünk el mindenfajta ionizátort!
Látható, hogy időt nem sajnálva megalkottam egy olyan készüléket, ami – talán szerénytelenség részemről – de az otthoni felhasználásra beszerezhető legerősebb, legbiztonságosabb és leginkább átgondolt, valamint szabályozható darabot jelenti. Ennek ellenére a következő aggályok merültek fel ezzel is (akár a misztikus 5 kV alá szabályozva a feszültségét) és a létező összes készülékkel:

1. Az ózon érdekes dolog, de sajnos (nyilvánosan) keveset tudunk róla. Legyen elég annyi, hogy a legerősebb oxidálószer bolygónkon, és állítólag fél óra alatt teljesen lebomlik. Nekem sikerült előállítani "olyat", ami 12 óra múlva is vígan létezett. Számszerűleg mérni sajnos lehetetlen házilagos eszközökkel, hiába találni netszerte "tuti megoldást", a legnagyobb baj vele, hogy nincs konstans viszonyítási pontja. (Ennél biztosabb, ha felhalmozzuk egy tartályban és megszagoljuk.)
Említsük meg, hogy az orral nem vagy csak alig érzékelhető ózon is okoz megmagyarázhatatlan mellkasi fájdalmakat, amibe nem megyek bele végzettség hiányában, de talán érdemes kutakodni tüdőembólia, szív- és keringési rendellenességek terén.

2. Elektromos tér. (Nem elektromágneses!) Ilyen alakul ki pl. a nagyfeszültségű vezetékek körül, amitől jönnek a szépreményű megbetegedések. Persze ezt gyorsan megmagyarázza néhány vízfejű, hogy csak hisztéria az egész, nem attól lett daganat a család három tagjának fejében.
Minden esetre ez azért elég jól és könnyen árnyékolható teljes egészében fémből készült, vagy ezzel bevont dobozzal.

3. Polarizálás, ami az egyik előnyös hatása a készüléknek, ez állítólag jó nekünk. Lehetséges, de az ellenkezője is elképzelhető. Ne feledjük, pár évtizede a kvarclámpáról is csupa jót mondtak.

Zárszóként azt tudom javasolni, hogy mindenki jól gondolja meg a használatát, hiába a sok pozitív beszámoló, ezek számomra kivétel nélkül a placebo-kategóriába tartoznak.

Szót kell ejteni arról is, ha valaki mondjuk a szobában dohányzik és vágni lehet a füstöt, azért az talán károsabb az egészségre, mint egy ionizátor minden vélt vagy valós negatív hatása.
Hiszen ne feledjük, ennek a készüléknek nincs fenntartási költsége, csupán néha ki kell tisztítani, ami kihúzható rács esetén legfeljebb néhány perc.

Készítek-e másnak? 
Bevallom, jól jönne a lehetőség, valamint a bizalom is megtisztelő, amivel többek megkerestek már az előző készülékem láttán. Azonban a válaszom NEM, mert mint írtam, az összes ionizátor veszélyes.