УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОНИЗАЦИИ И ОЗОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Устройство относится к электрообработке воздуха и предназначено для очистки, стерилизации и коррекции воздушной среды в помещениях производственных, культурно-массовых, спортивных и медицинских учреждений, а также может быть использовано в системах кондиционирования воздуха.
Известно устройство для обработки воздуха [Патент СССР №1623346, МПК 6 F 24 F 3/16, опубл 1992.05.23 Бюл.19.], содержащее ионизатор, противопыльный фильтр, снабженные собственным источником высокого напряжения, а также расположенные последовательно по потоку воздуха генератор озона и каталитический фильтр. Противопыльный фильтр размещен перед генератором озона, а ионизатор установлен после каталитического фильтра. Недостатки устройства - низкая эффективность и ограниченные функциональные возможности, обусловленные необходимостью частой очистки фильтров от налипшей пыли, наличие озона, вырабатываемого генератором озона, в ионизируемом воздухе (озон в концентрациях выше ПДК вреден для здоровья людей), отсутствие возможности регулирования концентрации озона и отрицательных ионов в обрабатываемом воздухе.
Известно устройство для очистки, ионизации и озонирования воздуха [Заявка на изобретение РФ №93008240, 6 С 01 В 13/11, опубл. 1995.06.27.], содержащее корпус с установленными в нем ионизирующими и озонирующими электродами, к которым подключены источники высокого напряжения, устройство управления, выполненное, например, в виде таймера и источников высокого напряжения, а также вентилятор, электродвигатель которого подключен к сети через коммутатор изменения направления вращения. При этом с одной стороны вентилятора установлены озонирующие электроды, а с другой - ионизирующие, выполненные в виде двух решеток с взаимнопротивоположным
направлением игл. Недостатки устройства - низкая эффективность и ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием возможности удалять пыль и равномерно насыщать воздух ионами по всему объему помещения, а одновременная генерация ионов и озона может нанести вред человеческому организму.
Известно устройство для ионизации воздуха в помещении [Заявка на изобретение РФ №95119741, МПК 6 A 61 N 1/44, опубл. 1997.10.10.], содержащее источник питания, излучатели аэроионов (ионизаторы), блок управления, высоковольтный коммутатор, источник высокого напряжения (ИВН), при этом выходы источника питания подключены к входам ИВН и блока управления, выходы блока управления соединены с одними входами высоковольтного коммутатора, другие входы которого связаны с выходами ИВН в виде разноименных полюсов, причем выходы высоковольтного коммутатора соединены с излучателями, разнесенными по помещению, а высоковольтный коммутатор выполнен с возможностью подключения каждого излучателя либо к отрицательному, либо к положительному полюсам ИВН. Это устройство выбрано в качестве прототипа как наиболее близкое по своей технической сущности заявляемому объекту.
Недостатки прототипа - низкая эффективность и ограниченные функциональные возможности, проявляющиеся в отсутствии возможности бактерицидной обработки воздуха и сбора пыли, но в то же время ионизаторы, подключенные к положительным и отрицательным полюсам ИВН, вырабатывают разнополярные ионы, которые рекомбинируют, что снижает производительность устройства, а передача высокого напряжения к излучателям, распределенным по помещению, нарушает условия электробезопасности.
Технический результат, достигаемый в предлагаемом решении, - повышение эффективности и расширение функциональных возможностей.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что по отношению к известному устройству-прототипу, содержащему блок питания, ионизаторы
положительных и отрицательных ионов, разнесенные по помещению и подключенные соответственно к положительному или отрицательному полюсам источника высокого напряжения, в предлагаемое устройство введены контроллер, блок преобразования сигналов и озонаторы, причем каждый озонатор, ионизатор положительных ионов и ионизатор отрицательных ионов снабжены своими источниками высокого напряжения, входы которых через распределительные устройства и магистрали питания соединены с выходами контроллера, подключенного одним входом к блоку питания, а другим - к выходу блока преобразования сигналов, причем озонаторы, как и ионизаторы, разнесены по помещению.
Указанная совокупность существенных признаков - введение контроллера, блока преобразования сигналов и озонаторов, соединение их между собой и с другими блоками, объединение ионизаторов, озонаторов и высоковольтными источниками питания через магистрали питания и распределительные устройства в разветвленную сеть с перестраиваемой конфигурацией - неизвестна из уровня техники, что позволяет считать полезную модель, соответствующей критерию охраноспособности "новизна".
Кроме того, совокупность указанных признаков дает возможность получить технический результат, а именно:
- повысить эффективность за счет конфигурирования разветвленной сети и раздельного управления процессами генерации положительных и отрицательных ионов и молекул озона с получением их заданных концентраций и соотношений концентраций разнополярных ионов и молекул озона и поддержанием их постоянного уровня в воздухе по всему помещению, а также обеспечения электробезопасности устройства при подаче напряжения непосредственно к ИВН по низковольтным магистралям питания;
- расширить функциональные возможности за счет бактерицидного воздействия молекул озона на микроорганизмы и сбора пыли, имеющей электростатический заряд положительной или отрицательной полярности.
Сущность предлагаемого устройства поясняет чертеж со схемой, где приняты следующие обозначения: 1 - блок питания, 2 - ионизатор положительных ионов, 3 - ионизатор отрицательных ионов, 4 - источник высокого напряжения, 5 - контроллер, 6 - блок преобразования сигналов, 7 - озонатор, 8 - магистраль питания, 9 - распределительные устройства.
Устройство содержит блок питания 1, ионизаторы положительных 2 и отрицательных 3 ионов, разнесенные по помещению и подключенные соответственно к положительному или отрицательному полюсам источника высокого напряжения 4, контроллер 5, блок преобразования сигналов 6 и озонаторы 7. Озонатор 7, ионизатор 2 положительных ионов и ионизатор 3 отрицательных ионов снабжены своими источниками высокого напряжения 4, входы которых через магистрали питания 8 и распределительные устройства 9 соединены с выходами контроллера 5, подключенного одним входом к блоку питания 1, а другим - к выходу блока преобразования сигналов 6, причем озонаторы 7, как и ионизаторы 2 и 3, разнесены по помещению.
Работа устройства для ионизации и озонирования воздуха происходит следующим образом. Ионизаторы 2 и 3 с озонаторами 7 и с ИВН 4, магистралями питания 8 и распределительными устройствами 9 образуют разветвленную, относительно просто конфигурируемую систему обработки воздуха, питаемую от блока питания 1, то есть выбирается их количественный и качественный состав, необходимый и достаточный для эффективной обработки воздуха в помещении. Блок питания 1 вырабатывает питающее напряжение низкого уровня, безопасного для человека, которое через контроллер 6 и магистрали питания 8 с распределительными устройствами 9 подается на вход каждого ИВН 4. Ионизаторы отрицательных ионов 2 подключены к минусовому полюсу ИВН 4, ионизаторы положительных ионов 3 - к положительному полюсу, а генераторы озона 7 - к обоим полюсам. Контроллер 6 содержит, к примеру, таймер, низковольтный коммутатор и программатор, в котором задается программа последовательности работы ионизаторов 2 и 3 и
озонатора 7, длительность их функционирования и производительность (соотношение включенного и выключенного состояний во времени). Блок преобразования сигналов 6 предназначен для получения информации, вводимой вручную (режимы работы, производительность, требуемые концентрации), получаемой, например, от датчиков концентрации для стабилизации заданных режимов и концентраций ионов и молекул озона, или информации, передаваемой по телеметрическим каналам из центра управления подобными системами. Затем эта информация преобразуется в блоке преобразования сигналов 6 в стандартные сигналы, поступающие на контроллер 5, управляющий функционированием всего устройства. При этом возможны три основных режима работы.
Первый режим задается при наличии людей в помещении. Ионизаторы отрицательных ионов 2 включаются и обеспечивают коррекцию воздушной среды путем поддержания своей производительности со стабилизацией концентрации ионов. За счет ручных или программных установок обеспечивается заданная производительность ионизаторов 2 и поддерживается требуемая концентрация ионов, высокая стабильность которой достигается при наличии датчиков концентрации ионов, также связанных с блоком преобразования сигналов 6. При необходимости могут подключаться ионизаторы 3 положительных ионов и озонаторы 7 для обеспечения требуемой концентрации смеси ионов и молекул озона. Второй режим задается при необходимости бактерицидной обработки воздуха, преимущественно при отсутствии в помещении людей. Для этого включаются только озонаторы 7, производительность которых задается вручную или программным путем на контроллере 5. Третий режим устанавливается при наличии пыли, носящей электростатический заряд положительной или отрицательной полярности, и реализуется при отсутствии людей в помещении. При этом включаются ионизаторы 2 или 3, вырабатывающие ионы с полярностью, противоположной полярности частичкам пыли. Эти ионы становятся центрами сбора заряженных частичек
пыли. Получившиеся образования в силу своей величины и массы падают на пол и подлежат затем, например, влажной уборке. Приемлемую концентрацию положительных и отрицательных ионов и молекул озона получают подключением к магистралям питания 8 с распределительными устройствами (разъемами) 9 соответствующего количества ионизаторов 2 и/или 3 и/или озонаторов 7, распределенных по помещению. Задают их производительность вручную или программным путем с помощью контроллера 5. Стабильность получаемой концентрации достигают регулированием относительной длительности включенного состояния ионизаторов 2, 3 и озонаторов 7. Высокая стабильность может быть достигнута подключением датчиков концентрации ионов, разнесенным по помещению и подключенным к входам блока преобразования сигналов 6, с дополнительным управлением контроллером 5.
Таким образом, предлагаемое устройство обладает большей эффективностью, а именно, обеспечивается получение различных соотношений и концентраций положительных и отрицательных ионов и молекул озона в воздухе, поддержание их постоянного уровня по всему помещению, а также обеспечения электробезопасности устройства, что достигнуто за счет конфигурирования разветвленной сети в соответствии с объемом помещения, применения различного сочетания (подключением к магистралям питания или включением-отключением контроллером) ионизаторов положительных и отрицательных ионов и озонаторов, разнесенных по помещению с применением магистралей питания с распределительными устройствами для подачи низкого питающего напряжения и раздельного управления вручную или программным путем ионизаторами и генераторами озона для регулирования их производительности и обеспечения требуемой концентрации ионов или озона в помещении. У предлагаемого устройства расширены функциональные возможности, а именно: обеспечивается получение бактерицидного воздействия молекул озона на микроорганизмы и сбор пыли, имеющей положительный или отрицательный электростатический заряд.