Устройство для очистки и ионизации воздуха

Полезная модель относится к устройствам для очистки и ионизации воздуха в помещениях любого назначения, в частности в медицинских, рабочих, жилых или бытовых помещениях.
Из уровня техники известен бактерицидный облучатель (патент на полезную модель RU 201411 U1, опубликован 14.12.2020, кл. МПК A61L 9/20), содержащий корпус с окнами входа и выхода потока обрабатываемого воздуха, противопылевой фильтр, камеру обработки ультрафиолетом, оборудованную источниками ультрафиолетового излучения, напорный вентилятор.
Недостатком известного решения является недостаточная степень очистки воздуха, поскольку в устройстве не предусмотрена многоступенчатая система очистки. Кроме того, отсутствуют сведения об ионизирующих свойствах данного облучателя.
Наиболее близким решением, принятым за прототип, является бактерицидный облучатель (свидетельство на полезную модель RU 25413U1, опубликовано 10.10.2002, кл. МПК A61L9/20), содержащий корпус, разделенный на три камеры – впускную, камеру облучения и выпускную; при этом камера облучения содержит источник ультрафиолетового излучения в виде, по меньшей мере, одной бактерицидной лампы. Кроме того, камера облучения содержит газодинамический узел, выполненный в виде, по меньшей мере, одной кварцевой прозрачной трубы произвольной формы, расположенной с образованием лабиринта для протекания обеззараживаемого воздуха.
Недостатком известного облучателя является недостаточное качество очистки воздуха, присутствие в воздухе образовавшегося в результате облучения ультрафиолетовым излучением озона, оказывающего неблагоприятное воздействие на организм, а также недостаточное насыщение воздуха легкими отрицательными аэроионами.
Таким образом, техническая проблема заключается в создании устройства для очистки и ионизации воздуха, позволяющего получать на выходе обеззараженный, не содержащий озона воздух, насыщенный легкими отрицательными аэроионами.
Техническим результатом полезной модели является повышение степени очистки воздуха и насыщение его легкими отрицательными аэроионами, что в свою очередь снижает влияние вредных факторов окружающей среды на организм человека, останавливает распространение вирусных инфекций, а также повышает сопротивляемость организма к действию неблагоприятных факторов.
Техническая проблема решается тем, что устройство для очистки и ионизации воздуха содержит кожух, корпус, разделенный на камеры, последовательно сообщающиеся друг с другом, камеру обработки ультрафиолетом, оборудованную, по меньшей мере, одним источником ультрафиолетового излучения, при этом каждый источник ультрафиолетового излучения установлен в прозрачном патрубке, и воздухозаборники, а также отверстия воздухоотдачи, при этом устройство содержит камеру фильтрации, расположенную на входе, с размещенными в ней фильтрами, камера обработки ультрафиолетом расположена за камерой фильтрации, а в качестве источников ультрафиолетового излучения в камере обработки ультрафиолетом установлены кварцевые лампы с длиной волны 254 нм и мощностью 9-15 Вт, при этом прозрачный патрубок, установленный в камере обработки ультрафиолетом, выполнен из увиолевого стекла; кроме того, устройство содержит центральную воздушную камеру, расположенную за камерой обработки ультрафиолетом и снабженную вентиляторными тягами, а также фотоблоком, содержащим ультрафиолетовые лампы с длиной волны 300-360 нм, облучаемую титановую поверхность и тонковолоконный фильтр; и камеру смешивания, расположенную на выходе устройства.
В частном случае осуществления полезной модели отверстия воздухоотдачи выполнены в виде Г-образного канала, образованного посредством соединения между собой элементами крепления кожуха и корпуса.
Разделение корпуса на последовательно соединенные камеры, а именно камеру фильтрации, расположенную на входе устройства, камеру обработки ультрафиолетом, размещенную за камерой фильтрации, центральную воздушную камеру, расположенную за камерой обработки ультрафиолетом и снабженную вентиляторными тягами, а также камеру смешивания, размещенную на выходе устройства, позволяет обрабатываемому воздуху проходить многоступенчатую очистку, что непосредственно способствует повышению степени очистки воздуха.
Размещение на входе устройства камеры фильтрации с установленными в ней фильтрами позволяет задерживать 99,9% частиц размером свыше 0,1 мкм, а также тяжелые запахи, улавливаемые органами обоняния.
Таким образом, в камере фильтрации происходит предварительная очистка воздуха, что позволяет повысить степень его очистки в целом на выходе из устройства.
Оборудование камеры обработки ультрафиолетом, по меньшей мере, одним источником ультрафиолетового излучения, установленным в прозрачном патрубке, а также использование в качестве источника ультрафиолетового излучения кварцевой лампы с длиной волны 254 нми мощностью 9-15 Вт позволяет инактивировать 96,6% всех микробов и вирусов, а также способствует образованию 1500 легких отрицательных аэроионов на 1 см3, что позволяет получать обеззараженный и ионизированный воздух.
Образование легких отрицательных аэроионов происходит за счет прохождения воздуха в непосредственной близости от источника ультрафиолетового излучения по каналу, образованному источником ультрафиолетового излучения и прозрачным патрубком.
Применение источников ультрафиолетового излучения мощностью 9-15 Вт позволяет снизить озоновый фон до 0,25 пдк (предельно допустимая концентрация), что соответствует курортной норме, что также повышает степень очистки воздуха.
Выполнение прозрачного патрубка из увиолевого стекла позволяет сохранить сгенерированные в канале легкие отрицательные аэроионы, соответственно, доставить их вместе с воздухом в помещение. Достигается такой эффект за счет того, что патрубок, изготовленный из увиолевого стекла, не пропускает жесткое ультрафиолетовое излучение, соответственно, образованные легкие отрицательные аэроионы не проходят сквозь прозрачный патрубок, а остаются в канале, образованном источником ультрафиолетового излучения и прозрачным патрубком.
Размещение центральной воздушной камеры за камерой обработки ультрафиолетом и снабжение ее фотоблоком с установленными в нем источниками ультрафиолетового излучения позволяет расщеплять неорганические соединения путем облучения воздуха оксидом титана, который появляется при соприкосновении ультрафиолетового излучения диапазона 300-360 нм с титановой поверхностью, размещенной в фотоблоке, обеспечивая повышение степени очистки обеззараженного и ионизированного воздуха, поступающего из камеры обработки ультрафиолетом.
Снабжение фотоблока, размещенного в центральной воздушной камере, тонковолоконным фильтром позволяет дополнительно очищать облученный оксидом титана воздух от микрочастиц оксида титана, что, в свою очередь, повышает степень очистки воздуха на выходе устройства.
Камера смешивания, расположенная на выходе устройства, позволяет получить однородную воздушную смесь из обработанного в центральной воздушной камере и поступающего через вентиляторные тяги и вытяжную решетку воздуха и направить воздушный поток к отверстиям воздухоотдачи, что также положительно влияет на качество очистки воздуха.
Выполнение отверстий воздухоотдачи в виде Г-образного канала, образованного посредством соединения между собой элементами крепления кожуха и корпуса, позволяет выводить часть очищенного воздуха в помещение и часть очищенного воздуха к воздухозаборникам с целью его повторной обработки, повышая степень очистки воздуха. Кроме того, благодаря каналу, выполненному Г-образной формы, происходит очистка наиболее загрязненной воздушной прослойки в помещении, находящейся на уровне до 1 метра над уровнем пола, за счет того, что забор и отдача воздуха происходят в данной воздушной прослойке.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства в разрезе.
На фиг.2 представлен вид сзади.
Устройство для очистки и ионизации воздуха содержит кожух 1, корпус 2, разделенный на последовательно соединенные камеры, а именно камеру фильтрации 3, расположенную на входе устройства, камеру обработки ультрафиолетом 4, размещенную за камерой фильтрации 3, центральную воздушную камеру 5, расположенную после камеры обработки ультрафиолетом 4, а также камеру смешивания 6, размещенную на выходе устройства.
Камера фильтрации 3 снабжена фильтрами 7. В качестве фильтров могут быть установлены фильтры тонкой очистки воздуха, например, HEPA, либо фильтры ULPA, а также активированные угольные фильтры. Кроме того, камера фильтрации может быть оборудована фильтрами тонкой очистки, наполнитель которых пропитан активированным угольным материалом.
Камера обработки ультрафиолетом 4 имеет, по меньшей мере, один источник ультрафиолетового излучения 8 мощностью 9-15 Вт. В качестве источников ультрафиолетового излучения использованы кварцевые лампы с длиной волны 254 нм. При этом каждый источник ультрафиолетового излучения установлен в прозрачном патрубке 9, выполненным из увиолевого стекла.
Кроме того, камера обработки ультрафиолетом 4 может быть снабжена гофрированным рукавом 10, установленным на выходе из камеры, позволяющим направлять воздушный поток в центральную воздушную камеру 5.
Корпус камеры обработки ультрафиолетом 4 снаружи может быть оборудован шумоподавляющими рассекателями воздуха 11 для направления упорядоченного воздушного потока из камеры обработки ультрафиолетом 4 в центральную воздушную камеру 5.
Центральная воздушная камера 5 снабжена фотоблоком 12, размещенным в целях дополнительной очистки поступающего из камеры обработки ультрафиолетом 4 воздуха, за счет расщепления неорганических соединений путем облучения воздуха оксидом титана. Для чего фотоблок 12 содержит источники ультрафиолетового излучения с длиной волны 300-360 нм и облучаемую титановую поверхность. Кроме того, в целях дополнительной очистки от микрочастиц оксида титана фотоблок12 снабжен тонковолоконным фильтром.
Кроме того, центральная воздушная камера 5 может иметь вентиляторные тяги 13 с уровнем шума до 40 дБ и вытяжную решетку 14.
При этом вентиляторные тяги 13 могут быть установлены на корпусе центральной воздушной камеры 5 и расположены над шумоподавляющими рассекателями воздуха 11.
Кожух 1 и корпус 2 устройства могут быть соединены между собой элементами крепления с образованием Г-образного канала для выхода части очищенного воздуха в помещение в направлении, параллельном полу, и части очищенного воздуха к воздухозаборникам 15 для его повторной обработки, образуя отверстия воздухоотдачи.
Корпус 2 может быть оборудован элементами для перемещения устройства в помещении, выполненных, например, в виде роликов или шарниров 16.
Работает устройство для очистки и ионизации воздуха следующим образом.
Устройство может устанавливаться в обрабатываемом помещении стационарно либо перемещаться в процессе обработки воздуха, например, с помощью роликов или шарниров 16 до полной обработки помещения.
Через воздухозаборники 15, расположенные в нижней части корпуса 2, воздух из воздушной прослойки до 1 м над уровнем пола попадает через фильтры 7, в качестве которых могут быть установлены, например, фильтры тонкой очистки, активированные угольные фильтры либо фильтрами тонкой очистки, наполнитель которых пропитан активированным угольным материалом.
Далее обеспыленный воздух попадает в камеру обработки ультрафиолетом 4, оборудованную, по меньшей мере, одним источником ультрафиолетового излучения 8, а именно кварцевой лампой с длиной волны 254 нм мощностью 9-15 Вт, установленной в прозрачном патрубке, выполненным из увиолевого стекла.
После обеззараживания воздуха, а также насыщения его легкими отрицательными аэроионами, воздушный поток через гофрированный рукав 10и посредством шумоподавляющих рассекателей воздуха проходит в центральную воздушную камеру 5.
Там поток воздуха подвергается обработке оксидом титана, который производит фотоблок 12 при соприкосновении ультрафиолетового излучения диапазона 300-360 нм, излучаемого установленными в нем ультрафиолетовыми излучателями, с титановой поверхностью, размещенной в фотоблоке 12.
Данная обработка производится с целью эффективного удаления неорганических соединений, что способствует повышению степени очистки воздуха на выходе устройства.
Далее с помощью вентиляторных тяг 13 с уровнем шума до 40 дБ и вытяжной решетки 14 воздух попадает в камеру смешивания 6.
После чего очищенный однородный воздушный поток проходит через вытяжную решетку 17 в канал, образованный между корпусом 2 и кожухом 1. При этом часть этого воздуха выходит в помещение в направлении, параллельном полу, а другая часть направляется вниз к воздухозаборникам 15 для его повторной обработки.
Таким образом, предлагаемое устройство за счет многоступенчатой очистки и насыщения воздуха аэроионами может быть использовано для обработки помещений любого назначения для создания воздушного потока, по своим показателям соответствующего воздуху равнинного курорта.