Устройство для очистки и регенерации воздуха

Полезная модель относится к области очистки и нормализации воздуха в закрытых жилых и промышленных помещениях.
Известна климатическая камера, включающая внешнюю теплоизоляционную оболочку, лечебную палату из соляных блоков, установку для кондиционирования воздуха, фильтр-насытитель (Патент РФ №2004228, МПК A61G 10/02, опуб. 15.12.1993 г.).
Недостатком известной климатической камеры является сложность использования (из-за необходимости подготовки специального помещения) и узкие функциональные возможности.
Известна установка по созданию лечебно-оздоровительной среды, содержащая наружную и внутреннюю оболочки, фильтр-насытитель, воздухопроницаемое основание которого сообщено с вентилятором, а активным материалом которого является горная дробленая соляная порода, а фильтр-насытитель, работающий в режиме взвешенного слоя, содержит насадки с активным материалом, выполненные в виде пластин в форме решетки, оси которых смещены относительно друг друга на угол 45° для обеспечения равномерного распределения воздуха по всему объему активного материала, при этом активный материал имеет размер частиц 0,25-1 мм и заданный химический состав: KCl - не менее 38,3%, NaCl - не менее 58,3%, CaSO4 - 2%, MgCl2 - 0,02%, нерастворимый осадок - не более 1%., а фильтр-насытитель состоит из шести сменных элементов (Патент РФ №2126673, МПК A61G 10/02, опубл. 27.02.1999 г.).
Недостатками известной установки по созданию лечебно-оздоровительного среды являются низкие эксплуатационные свойства, необходимость в чистых профилактических работах по очистке фильтра от влажных загрязнений.
Наиболее близким к устройству для очистки и регенерации воздуха является устройство для очистки и ионизации воздуха, состоящее из корпуса, в котором по ходу воздушного потока расположены вентилятор, блок фильтра-насытителя с воздухопроницаемыми основаниями, содержащий натуральные соли и/или минералы горной породы, отличающееся тем, что за вентилятором установлены насадка с фильтром и нагреватель, а за блоком фильтра-насытителя размещен ионизатор воздуха, при этом воздухопроницаемые основания блока фильтра-насытителя находятся под отрицательным электрическим потенциалом; блок фильтра-насытителя, насадка с фильтром, вентилятор, нагреватель, ионизатор воздуха выполнены в виде съемных кассет (Патент РФ №151202, МПК A61L 9/22, B01D 46/00, опубл. 27.03.2015 г.).
Недостатком устройства для очистки и ионизации воздуха является низкая эффективность эксплуатации и узкие функциональные возможности.
В основу полезной модели положена техническая проблема создания устройства для очистки и регенерации воздуха, в котором за счет конструктивных изменений появляется возможность повышения эффективности его эксплуатации и расширения функциональных возможностей, за счет регенерации воздуха - восстановления его нормального химического состава, измененного вследствие жизнедеятельности человека, работы технических устройств и т.д.
Указанная техническая проблема решается устройством для очистки и регенерации воздуха, содержащим корпус с размещенными в нем вентилятором, фильтром и блоком ионизации воздуха, в корпусе которого, согласно предложению, дополнительно установлена очистительная матрица PHI (Ionized-Hydro-Peroxides), а фильтр расположен в задней части корпуса.
Сведения об очистительной матрице PHI:
http://www.rgf.com/article/hydro-peroxide-for-iaq/, http://greentechcis.com/product/90.
В зависимости от объема помещения и степени загрязнения воздуха могут устанавливаться несколько очистительных матриц (и несколько вентиляторов).
На чертежах схематически изображен один из вариантов реализации устройства для очистки и регенерации воздуха, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для очистки и регенерации воздуха спереди, на фиг.2 изображен общий вид устройства для очистки и регенерации воздуха сзади, на фиг. 3 - схематическое сечение устройства.
Устройство для очистки и регенерации воздуха, содержащее корпус 1, в котором в направлении воздушного потока расположен вентилятор 2 и блок ионизации воздуха 3. Вентилятор 2 размещен в передней части корпуса 1. Фильтр 4 расположен в задней части корпуса 1. Устройство снабжено блоком включения 5, расположенным, например, на боковой стороне корпуса 1. Две очистительные матрицы 6, 7 (пример) расположены в корпусе 1. У очистительных матриц 6, 7 размещен озоновый генератор 8. Устройство снабжено также блоком управления 9, размещенным, например, в верхней части корпуса 1 и соединенным с вентилятором 2, блоком включения 5 и очистительными матрицами 6, 7.
Устройство для очистки и регенерации воздуха работает следующим образом: срабатывает блок включения 5, расположенный на боковой стороне корпуса 1. После этого приводятся в действие блок управления 9 и вентилятор 2, расположенный на передней стороне корпуса 1. Загрязненный воздух с помощью вентилятора 2 поступает в корпус 1 (движение воздуха показано стрелками). После чего блок управления 9 включает очистительные матрицы 6, 7, озоновый генератор 8 и блок ионизации воздуха 3. Загрязненный воздух с помощью блока ионизации воздуха 3 очищается от примесей пыли, плесени и т.д. Очистительные матрицы 6, 7 окисляют воздух, создавая в нем природные окислители, очищая его от вирусов, патогенов и вредных микроорганизмов. Озоновый генератор 8 усиливает процесс окисления запахов, что позволяет быстрее и эффективнее удалять их из воздуха. Природные окислители поступают в рабочую зону помещения (на чертеже не показано), очищают его, создавая природный микроклимат безопасный для человека и животных. Фильтр 4 расположен на задней части корпуса 1 и защищает очистительные матрицы 6, 7 от попадания крупных загрязняющих частиц. Во время рабочего цикла блок управления 9, размещенный в верхней части корпуса 1, запускает и контролирует работу устройства для очистки и регенерации воздуха.
Воздух является необходимым элементом жизнедеятельности человека и животных. Во время производственного процесса в воздух закрытых помещений поступают разнообразные вредные вещества, которые создают атмосферное загрязнение. Под термином «атмосферное загрязнение» следует понимать присутствие в наружном воздухе различных запахов, газов и аэрозолей, пыли, вредных микроорганизмов, которые неблагоприятно влияют на живые организмы, ухудшая их жизненные условия. Количество и ассортимент загрязняющих веществ (особенно выбросы промышленного производства), настолько возросли, что именно природная среда не в состоянии обезвредить их естественным путем.
Главными загрязнителями промышленных предприятий являются: черная и цветная металлургия, химическая промышленность, цементные заводы и предприятия, сжигающие топливо и др. Для предприятий черной металлургии также свойственны выбросы в атмосферу различных вредных веществ (пыли, сернистого ангидрида, оксидов углерода, кремния, марганца, фосфора, соединений мышьяка, свинца, паров ртути, редких металлов, цианидной кислоты и оксидов Fe, которые в виде дыма попадают в воздух).
2
3
3
2
Химическая промышленность, в свою очередь, характеризуется большим количеством выбросов вредных веществ. Но по сравнению с металлургией, химическая промышленность предоставляет меньше выбросов. Основные - это СО, оксиды азота, SO, NH, пыль от неорганических производств, сульфидная кислота, органические вещества, CS, соединения хлора, фтора и др. Заводы по производству целлюлозы, очистки нефти отличаются выбросами в атмосферу газовых отходов с едким запахом. Характерно и то, что все эти загрязнители воздушного бассейна при химических реакциях могут создавать большие концентрации высокотоксичных веществ. К источникам загрязнения воздуха также относят производство цемента и стройматериалов. Основными технологическими процессами этих производств являются процессы измельчения и термическая обработка шихт, полуфабрикатов и продуктов в потоках горячих газов, что связано с попаданием пыли в промышленные помещения и выбросами ее в атмосферу.
Источником загрязнения атмосферы в сельских населенных пунктах являются животноводческие фермы (птичники и свинофермы), промышленные комплексы по производству мяса, перерабатывающие предприятия. В районе размещения помещений для содержания скота и птицы в атмосферу могут проникнуть и распространиться на значительные расстояния аммиак, сероуглерод и др. газы.
По оценкам специалистов, на сельское хозяйство приходится до 20% всех выбросов токсичных веществ в окружающую среду. К одному из крупнейших загрязнителей окружающей среды среди сельскохозяйственных товаропроизводителей принадлежит отрасль птицеводства и свиноводства. Особенно негативно птицеводческие и свиноводческие предприятия влияют на воздух в производственных помещениях и окружающую атмосферу загрязняя их выбросами вредных газов и пыли, которые образуются в результате жизнедеятельности птицы и свиней, микробиологического разложения помета, подстилки и других, отходов; микро- и макробиологического загрязнения окружающей среды (микроорганизмы, гельминты, мухи и т.д.).
3
Среди газообразных выбросов птицеводческих и свиноводческих предприятий наибольший вред окружающей среде наносят выбросы аммиака. Аммиак вентиляционных выбросов, вступая в реакцию с кислотными соединениями атмосферы, а затем, выпадая вместе с осадками на землю, представляет собой главную причину подкисления почв. Это может оказать влияние как на наличие в почвах необходимых для роста растений веществ, так и токсичных элементов. Наряду с этим, аммиак способствует эвтрофикации, или обогащению азотом бедных питательными веществами почв, нарушает баланс чувствительных экосистем, вызывая или усиленный рост, или исчезновение отдельных видов растений. Аммиак может оказать также непосредственное негативное влияние на растения, повреждая листья и замедляя рост растений. Выбросы углекислого газа способствуют увеличению его содержания в атмосферном воздухе, что является одной из причин парникового эффекта и общего потепления климата. По данным исследований, проведенных в Российской Федерации, содержание аммиака на территории крупных птицефабрик и свиноводческих ферм колеблется в пределах 0,3-1,42 мг/м. Результаты исследований показали, что у населения, проживающего в районе размещения птицефабрик и свиноводческих ферм (в т.ч. у детей), отмечался повышенный уровень заболеваемости, связанных с органами дыхания, инфекционными и паразитарными болезнями, а также болезнями органов пищеварения.
Другим негативным фактором микроклимата в помещении птичника и свинарника, который оказывает существенное влияние на сохранность и продуктивные показатели птицы и свиней, здоровья обслуживающего персонала, окружающей среды, является микробное загрязнение воздуха. Известно, что в птичниках птица, а на свинофермах свинья подстилка, помет, пыль, корма, вода является благоприятной средой для развития и распространения микроорганизмов, в том числе патогенных.
Загрязняющие вещества неблагоприятно влияют на самочувствие и состояние здоровья человека. А в случае их постоянного воздействия на организм человека это может привести к возникновению тяжелых заболеваний.
Поэтому задача по очистке воздуха в закрытых помещениях во время промышленного процесса является актуальной для разных стран мира. Одним из направлений по очистке воздуха во время производственных процессов являются разнообразные устройства для очистки и ионизации воздуха.
Предложенная конструкция устройства для очистки и регенерации воздуха в отличие от существующих аналогов имеет повышенную эффективность эксплуатации и расширенные функциональные возможности. Это обеспечивается разработанными конструктивными изменениями устройства для очистки и регенерации воздуха, одной из которых является использование в качестве элементов очистки очистительных матриц PHI (Ionized-Hydro-Peroxides).