УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА

Полезная модель относится к устройствам обработки воздуха с помощью фотокатализа.
Фотокатализ применяют для уничтожения органических загрязняющих веществ и микроорганизмов, присутствующих в воздухе. При облучении УФ-излучением фотокатализатор высвобождает кислородсодержащие радикалы на своей поверхности, которые разлагают органические соединения и уничтожают микроорганизмы, пока углерод углеродных цепей полностью не преобразуется в двуокись углерода.
Известно устройство обработки газа, содержащее корпус; ультрафиолетовую лампу; съемный фотокаталитический элемент; электроды, при этом один из электродов образован спиральной металлической нитью, содержащей витки, прижимающие фотокаталитический элемент к внутренней стенке корпуса; электрические генераторы переменного тока (один для питания ультрафиолетовой лампы, другой для питания электродов) (патент РФ №2643560) [1].
Однако эффективность устройства недостаточна в связи с отсутствием информации о необходимости бактерицидной обработки.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности обеззараживания и очистки воздуха.
Техническим результатом полезной модели является создание устройства фотокаталитической обработки воздуха, в котором объединена возможность одновременного выявления в воздухе микроорганизмов и, при необходимости, их уничтожения.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что устройство, содержащее корпус, источник ультрафиолетового излучения, электроды, съемный фотокаталитический элемент, электрические генераторы переменного тока, согласно полезной модели, дополнительно снабжено биодатчиком и управляющим приспособлением, содержащим резисторы R1, R2, R3, реле К1, транзисторы V1, V2, блок питания.
На фиг. представлено предлагаемое устройство для фотокаталитической обработки воздуха.
Устройство содержит биодатчик 1; управляющее приспособление 2, содержащее резисторы R1 (3), R2 (4), R3 (5), реле К1 (7), транзисторы V1 (6), V2 (8), блок питания 9, контакты К1.1 (10) реле К1 (7); электрические генераторы переменного тока 11, 12, корпус 13, в котором расположены источник ультрафиолетового излучения 14, съемный фотокаталитический элемент 15, электрод 17, выполненный в форме спирали; электрод 16, выполненный в форме полого цилиндра 16, расположенный на наружной стенке корпуса 13. Съемный фотокаталитический элемент 15, расположенный на внутренней стенке корпуса 13, содержит носитель-подложку, на которой находится фотокатализатор. Электрод 17, выполненный в форме спирали, прижимает своими витками фотокаталитический элемент 15 к внутренней стенке корпуса 13. Резисторы R1 (3), R2 (4) служат для создания напряжения смещения на базе транзистора V1 (6), необходимого для обеспечения стабильной работы управляющего приспособления 2. Резистор R3 (5) необходим для ограничения тока, протекающего через транзистор V2 (8).
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
С помощью биодатчика 1 обнаруживается факт присутствия микроорганизмов в анализируемом воздухе, после чего передается сигнал на управляющее приспособление 2. В исходном состоянии напряжение в тА, на базе транзистора V1 (6), такое, что он находится в закрытом состоянии. При подаче сигнала (имеющего положительный потенциал относительно земли), в случае превышения допустимой концентрации микроорганизмов, на вход А, напряжение на базе транзистора V1 (6) увеличивается, что приводит к открыванию этого транзистора. Протекающий через транзистор V1 (6) и резистор R3 (5) ток вызывает открытие транзистора V2 (8), который в свою очередь начинает пропускать через себя ток, достаточный для включения реле К1 (7), которое своими контактами К1.1 (10) включает электрические генераторы переменного тока 11 и 12, управляющие источником ультрафиолетового излучения 14 и электродами 16, 17.
Вентилятор (на чертеже не указан) заставляет обрабатываемый воздух циркулировать между входом и выходом корпуса 13. Генератор 11 питает источник ультрафиолетового излучения 14, который генерирует ультрафиолетовое излучение УФ на внутреннюю сторону фотокаталитического элемента 15, что приводит к реакции фотокатализа. Одновременно, генератор 12 создает разность электрических потенциалов между электродами 16 и 17. Таким образом, напротив внутренней стороны фотокаталитического элемента 15 вокруг витков электрода 17 образуется холодная поверхностная плазма. Поверхностная плазма создает ионный ветер, способствующий гомогенизации обрабатываемого воздуха, что повышает эффективность фотокатализа.
Предложенное устройство фотокаталитической обработки воздуха позволяет выявлять в воздухе избыточное содержание микроорганизмов и оперативно уничтожать их. Эффективность дезинфекции связана с комбинированным эффектом фотокатализа, происходящего при активации фотокатализатора УФ-излучением, и поверхностной плазмы. Эта комбинация увеличивает скорость бактерицидной обработки.