ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО В ВИДЕ НАСАДКИ

Устройство относится к воздухоочистительному устройству в виде насадки, которая крепится способом надевания (насаживания, крепления и т.д.) на выпускную часть воздуходувочных машин: пылесоса, обдува воздуха, машин для клининга, система для очистки воздуха, вентиляционных систем.
Насадка предназначена для очистки и дезинфицирования воздуха, уничтожения бактерий, вирусов, плохих запахов, дыма и понижения шума.
Насадка может быть использована с домашними и промышленными пылесосами (обдувами воздуха, машинами для клининга, системами для очистки воздуха, вентиляционными системами) в любых жилых и офисных помещениях, ресторанах, гостиницах, спортивных и оздоровительных комплексах, школах, больницах и т.д.
В настоящее время компания Air Comfort выпускает воздухоочистители:
1. XJ-3000C, в котором за счет высокой скорости циркуляции воздуха (2 м 3 в минуту), ионизации и встроенной УФ-лампы очищаются и нейтрализуются запахи, дым, болезнетворные микробы и вирусы. В Очистителе воздуха используется высокопроизводительный фильтр НЕРА на основе активированного угля с высоким коэффициентом удаления пыли и взвешенных частиц до 99.97% и фильтрации мельчайших частиц. (1) Однако, НЕРА фильтр обладает низкой эффективностью.
2
2
2
2
2. AR-555 и GH-2152, в которых использован фотокатализатор TiO и УФ лампа. Взаимодействие ультрафиолета с TiO (оксид титана IV) вызывает катализ, по типу фотосинтеза, производящий свободные радикалы и активной кислород с высокой окислительной способностью, что позволяет очищать воздух от различных химических веществ. Мультифотокатализатор окисляет все органические соединения и некоторые минералы, разрушает капсулу бактерий и целостность протеидов вирусов. Может разлагать органические загрязнения в молекулы HO и CO, не загрязняющие среду. (2,3)
На современном этапе развития науки фотокатализ определяют как - изменение скорости или возбуждение химических реакций под действием света в присутствии веществ (фотокатализаторов), которые поглощают кванты света и участвуют в химических превращениях участников реакции, многократно вступая с ними в
промежуточные взаимодействия и регенерируя свой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий.
2
В процессах очистки воды и воздуха от органических примесей в качестве фотокатализатора используют исключительно TiO.
2
2
2
3
2
2
2
К настоящему моменту уже показано, что на поверхности TiO могут быть окислены (минерализованы) до СО и НО практически любые органические соединения (4). Если в состав соединений входят азот или атомы галогена X, то в продуктах реакции будут наблюдаться НNО и НX. Единственным известным примером соединения, которое не подвергается на поверхности ТiO окислению под действием света, является тетрахлорметан, но уже трихлорэтилен разрушается на ТiO под действием света с квантовым выходом, превышающим единицу. Это связано с тем, что на поверхности TiO может образовываться атомарный Cl, который, десорбируясь с поверхности, стимулирует цепной процесс разложения исходного трихлорэтилена.
2
Как показано выше в мире сегодня выпускают и применяют стационарные очистители воздуха, в которых используются ультрафиолетовые бактерицидные лампы и ТiO (оксид титана IV), которые не могут присоединяться к никаким другим агрегатам или приборам.
2
2
На практике любой фотокаталитический очиститель воздуха включает в себя пористый носитель с нанесенным ТiO, который облучается светом и через который продувается воздух. Так устройство бытового фотокаталитического очистителя воздуха, разработанного Информационно-технологическим институтом (Москва) и Институтом катализа Сибирского отделения РАН, выбранное за прототип, работает следующим образом. Органические молекулы из потока адсорбируются на поверхности фотокатализатора, нанесенного на пористое стекло (фотокаталитический фильтр), и окисляются до углекислого газа и воды под действием света от УФ-лампы. Эффективность действия такого устройства демонстрируется следующим опытом. Очиститель помещают в замкнутый объем (около 190 л), туда же добавляют ацетон. Наблюдение ведут по убыли ацетона и накоплению СО(5).
Фактически фотокатализ дает уникальную возможность глубоко окислять органические соединения в мягких условиях, а простота самих устройств позволяет надеяться на прекрасные перспективы использования фотокатализа на практике. В
настоящее время к широкому выпуску фотокаталитических очистителей воздуха приступили такие известные фирмы, как "Toshiba", "Sharp", "TOTO".
2
Подобные приборы не универсальны. Они не могут быть прикреплены ни к какому другому оборудованию. При этом применение только ультрафиолетовой бактерицидной лампы, не имеющей необходимого спектра, не достаточно для правильного и полного активизирования TiO.
Предлагаемая насадка универсальна, может крепиться к выпускной части различных воздуходувочных машин (пылесосам, воздухо-обдувам, машинам для клининга, системам для очистки воздуха, вентиляционных систем и т.д.).
Ультрафиолетовая лампа, встроенная в насадку со спектром 257 нм не только уничтожает бактерии, вирусы и т.д., но служит ионизатором.
2
Использование специальной ультрафиолетовой черно-голубой лампы со спектром 368 нм позволяет активизировать TiO, который предназначен для удаления и нейтрализации плохих запахов, дыма и газа наиболее эффективно.
2
2
Использование в устройстве специальных вязанных из алюминиевого волокна фильтров, которые пропитываются ТiO, не пропускают частицы пыли размером больше чем 0,3 микрона (эффективнее чем НЕРА фильтр), а также дополнительно позволяют значительно понизить шум электромотора агрегата, к которому крепиться устройство-насадка. Благодаря фильтрам также увеличивается площадь, обработанная ТiO, что позволяет сделать работу устройства-насадки еще более эффективным, фильтры защищают ультрафиолетовые лампы от повреждения.
Описание фигур.
ФИГ 1.:
1. Корпус пылесоса.
2. Решетка выпускной части пылесоса.
ФИГ 2.:
1. Корпус пылесоса.
2. Устройство-насадка для выпускной части пылесоса.
ФИГ 3.:
2
1. Вязаные фильтры из алюминиевого волокна и пропитанные TiO.
2. Устройство-насадка для выпускной части пылесоса.
ФИГ 4.:
2
1. Вязаные фильтры из алюминиевого волокна и пропитанные TiO.
2. Универсальный электронный балласт (110 В - 220 В) приводящий в действие обе ультрафиолетовые лампы одновременно.
ФИГ 5.:
1. Ультрафиолетовая бактерицидная лампа, имеющая спектр 257 нм.
2. Ультрафиолетовая черно-голубая лампа, имеющая спектр 368 нм.
ФИГ 6.:
2
1. Вязаные фильтры из алюминиевого волокна и пропитанные TiO.
2. Ультрафиолетовая бактерицидная лампа, имеющая спектр 257 нм.
3. Универсальный электронный балласт (110 В - 220 В), приводящий в действие обе ультрафиолетовые лампы одновременно.
2
4. Камера из блестящего алюминия, в которой с помощью ультрафиолетовой бактерицидной лампы уничтожаются бактерии, вирусы и т.д. и образуется с помощью ультрафиолетовой черно-голубой лампы и TiO фотокаталитическая плазма, уничтожающая запахи и газы.
5. Ультрафиолетовая черно-голубая лампа, имеющая спектр 368 нм.
2
2
Воздухоочистительное устройство выполнено в виде насадки на выпускную часть воздуходувочных машин. Корпус устройства с внутренней стороны выполнен в виде светоотражателей с покрытием из ТiO и имеет пропускные окна, через которые проходит воздух, закрытые фильтрами. Фильтры способны задерживать частицы размером ≥0,3 микрона и выполнены из вязанного алюминиевого волокна с покрытием из TiO. В устройство встроены ультрафиолетовые лампы 2-х видов со спектром 257 нм и со спектром 368 нм. Лампы приводит в действие универсальный электронный балласт, автоматически переключающий напряжение на 220 В или 110 В.
2
2
Конструкция может быть изготовлена из алюминиевого листа, внутренняя часть которого отпалерована до блеска для отсвечивания лучей ультрафиолетовой лампы. Из такого листа изготавливается камера, например, имеющая квадратную форму. Стороны, через которые в камеру заходит воздух из пылесоса и выходит наружу, вырезают и закрывают вязанными из алюминиевого волокна фильтрами, которые также пропитаны TiO. На всю внутреннюю часть камеры наносится сначала специальная грунтовка, а затем и основное покрытие TiO, образуя после высыхания на нано уровне невидимую прозрачную пленку, которая не снимается механическим способом. На внутренней стенке закрепляют цоколи для двух ультрафиолетовых ламп, в которые вставляют лампы. Возможно использование большего количества ламп. К внешней стороне той же
стенки камеры прикрепляют универсальный, электронный балласт. Балласт автоматически переключается на 220 В или 110 В. Он также при подключении в сеть одновременно приводит в действие параллельно-подключенные к нему ультрафиолетовые лампы. Вся камера помещается в пластмассовый корпус для придания ей эстетического вида.
Устройство работает следующим образом.
2
Насадка крепится к выпускной части воздуходувочной машины, например, к пылесосу. Крепление осуществляют, например, путем продевания крепежных крюков в отверстия на выпускной части пылесоса и фиксации насадки с помощью крепежной защелки. С началом работы пылесоса одновременно подается напряжение на электронный балласт, который мгновенно приводит в действие ультрафиолетовые лампы и устройство начинает очищать воздух, подаваемый через фильтры, выполненные из вязанного алюминиевого волокна с покрытием из TiO и служащие также глушителями, понижающими шум вентилятора и мотора и предохраняющие ультрафиолетовые лампы от повреждения.
Воздух, попадая через фильтр внутрь камеры, очищается тремя способами очистки:
1. сетки самих фильтрующих элементов из вязаного алюминия не пропускают частицы пыли размером больше, чем 0,3 микрона,
2
2. внутри камеры образуется с помощью ультрафиолетовой черно-голубой лампы и TiO фотокаталитическая плазма, уничтожающая запахи, газы, органические примеси и микробы,
3. ультрафиолетовая лампа 257 нм дополнительно уничтожает бактерии, вирусы и служит ионизатором.
Были проведены исследования, которые доказывают, что при встраивании насадки в выпускное окно вентиляции в случае террористического акта с применением бактериологического оружия в частности бактерий сибирской язвы, происходит уничтожение более 93% бактерий. Такие исследования производились в лаборатории Департамента Аэронавтики - NASA с использованием авирулентных бактерий - аналогов Bacillus thurengiensis. Исследования NASA доказывают то, что данная технология наряду с уничтожением пылевых клещей способна уничтожать клетки Bacillus anthracis.
Источники информации.
1. www.aircomfort.ru/sections/2/1/XJ-3000C.html (нерафильтр).
2. www.aircomfort.ru/sections/2/61/GH-2152.html
3. www.aircomfort.ru/sections/2/65/AR-555.html
4. Photocatalytic Purification and Treatment of Water and Air / Ed. by D.F. Ollis, H. Al-Ekabi. Elsevier, 1993.
5. www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/1113.html