РЕЦИРКУЛЯТОР ВЕНТИЛИРУЕМОГО ВОЗДУХА
VENTILATED AIR RECIRCULATOR

Область техники, к которой относится изобретение
Предлагаемое изобретение предназначено для уничтожения патогенной микрофлоры и различных форм заражения воздушного бассейна, закрытых помещений, воздействием концентрированного ультрафиолетового излучения, с последующем увлажнением, мойкой рециркулируемого воздуха и использованием дезинфицирующего средства анолит, который является экологически чистым электрохимически активированным раствором универсального назначения: для дезинфекции, предстерилизационной очистки, стерилизации и лечения.
Изобретение относится к области санитарной гигиены и электротехники и может быть использовано для обеззараживания воздуха в зданиях различного назначения.
Уровень техники
Известно устройство для очистки рециркулируемого воздуха, включающее средство для отвода воздуха из закрытого помещения, воздуховод для направления отводимого воздуха через блок, включающий секцию кондиционирования потока воздуха, которая включает по меньшей мере один фильтр для фильтрации отводимого воздуха и секцию разделения потока воздуха для пропускания его по разным траекториям с созданием турбулентности в потоке воздуха и предварительной стерилизации; секцию с ультрафиолетовым излучением, предназначенную для облучения отводимого воздуха с последующим возвратом его к воздухозаборнику, выполненному с возможностью сообщения с закрытым помещением, при этом, по меньшей мере, одна из поверхностей блока покрыта антимикробным агентом. Устройство снабжено вентиляционной системой (см. пат. 2280473 Российская Федерация, МПК A61L 9/20, F24f 3/16. Способ и устройство для очистки воздуха/ Холл Филип; заявитель и патентообладатель Майкроджиникс текнолоджиз ЛТД. №2003103846/13; заявл. 11.07.2001; опубл. 27.07.2006. 6 с.).
Недостатком данного устройства является то, что оно не обладает высокой способностью обеззараживания воздуха, так как перечисленные конструктивные особенности не гарантируют полной эффективности оздоровления проходимого воздуха.
Известно устройство для обеззараживания воздуха, содержащее корпус с входным и выходным окнами, в котором образована камера облучения с продольно размещенными газоразрядными ртутными (бактерицидными) лампами низкого давления, снабженная на входе и выходе лабиринтными экранами, и установлены вентилятор и фильтр (см. пат. 2153886 Российская Федерация, МПК A61L 9/20. Устройство для обеззараживания воздуха/ В.П. Сизиков; заявитель и патентообладатель Сизиков Владимир Петрович. №99106031/14; заявл. 29.03.1999; опубл. 10.08.2000. 4 с.).
Недостатком данного устройства является неравномерность обработки циркулирующего в камере облучения воздуха бактерицидным потоком излучения, обусловленные конструктивными особенностями лабиринтных экранов.
Известен увлажнитель с улучшенной ультрафиолетовой дезинфекцией, результат достигается при рециркуляции воды вдоль трубки по винтовой траектории через блок ультрафиолетового излучения (см. пат. ЕР 1600702 А2, МПК A61L 2/10 Humidifier with improved UV disinfection (Увлажнитель с улучшенной ультрафиолетовой дезинфекцией) / Karl Bachert; заявитель Slant/Fin Corporation. №20050010379; заявл. 12.05.2005; опубл. 30.11.2005).
Недостатком данного устройства является то, что оно не отвечает заявленным требованиям, так как образуемый аэрозоль является чистым от микроорганизмов, но не обладает способностью обеззараживать воздух.
Известно устройство для бактерицидной обработки воздуха, содержащее ультрафиолетовый источник излучения, фокусирующий элемент, фильтр и вентилятор, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено концентратором и полым зеркальным световодом, фильтр выполнен прозрачным для ультрафиолетовых лучей и расположен между вентилятором и световодом, а в качестве ультрафиолетового источника излучения используется излучатель, на поверхности которого смонтированы ультрафиолетовые лампы, причем между фокусирующим элементом и излучателем предусмотрены отверстия для выхода воздуха. (RU 2355427 С2, A61L 9/20 (2006.01) "УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА", автор В.А. Турулов с. 4).
Недостатком данного устройства является то, что устройство для бактерицидной обработки воздуха не может гарантировать качества дезинфекции воздуха, так как наличия ультрафиолетовых ламп недостаточно для санации воздуха от содержащихся в нем патогенных микроорганизмов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является очиститель воздуха высокой интенсивности, содержащий воздушный фильтр, соединенный с впускным отверстием воздуха, вентилятор, камеру с ультрафиолетовыми лампами (см. пат. US 8734724, МПК A61L 9/20. High intensity air purifier (Очиститель воздуха высокой интенсивности) / Engelhard Rolf, Prescott, AZ (US); заявитель Engelhard Rolf, Prescott, AZ (US); патентообладатель Blutec, LLC, Las Vegas, NV (US). №201414252602; заявл. 14.04.2014; опубл. 27.05.2014. 14 c.).
Недостатком данного устройства является, невысокая способность обеззараживать воздух, это связано с тем, что циркулирующий воздух в устройстве проходит неравномерную обработку ультрафиолетовым потоком излучения, где создается слабое и неравномерное энергетическое поле, в котором зачастую не обеспечивается летальная бактерицидная доза, что способствует мутации патогенной флоры, а также наличие фильтров, каталитического нейтрализатора и ультрафиолетовой лампы недостаточно для санации проходимого воздуха, что объясняет наличие низкой эффективности прототипа.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка рециркулятора вентилируемого воздуха, обладающего экологической безопасностью окружающей среды, высокой эффективностью, активной бактерицидной и гидравлической обработкой рециркулируемого воздуха в закрытых помещениях зданий с неорганизованным воздушным потоком, зараженных патогенной и условно патогенной микрофлорой.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к экологической безопасности окружающей среды, высокой эффективности, активной бактерицидной и гидравлической обработке рециркулируемого воздуха в закрытых помещениях зданий с неорганизованным воздушным потоком, зараженных патогенной и условно патогенной микрофлорой.
Технический результат достигается с помощью рециркулятора вентилируемого воздуха, содержащего воздушный фильтр, соединенный с впускным отверстием воздуха, вентилятор, камеру с ультрафиолетовыми лампами, при этом он дополнительно снабжен датчиком влажности воздуха, водяным насосом, гидравлической камерой, которая снабжена гидравлическим коллектором с обратным патрубком, с встроенными в корпус гидравлической камеры распылительными форсунками, дренажным желобом, вход которого соединен с корпусом гидравлической камеры и выполнен под форсунками, а выход дренажного желоба соединен с входом водяного фильтра, выход последнего соединен с входом водяного насоса, а выход водяного насоса соединен с обратным патрубком, который соединен с гидравлическим коллектором.
Таким образом, технический результат достигается за счет того, что рециркулятор вентилируемого воздуха дополнительно оснащен датчиком влажности воздуха, гидравлическим коллектором, осуществляющим распределение дезинфицирующего анолита (см. Бахир В.М. Электрохимическая активация. М.: ВНИИИ мед. Техники. 1992. 2 ч. 657 с.) по распылительным форсункам; для поддержания экологической чистоты устройство оснащено замкнутой гидравлической системой, которая имеет водяной фильтр для образуемого конденсата; рециркулятор вентилируемого воздуха обладает высокой эффективностью, активной бактерицидной и гидравлической обработкой рециркулируемого воздуха в закрытых помещениях зданий с неорганизованным воздушным потоком, зараженных патогенной и условно патогенной микрофлорой, чему способствует наличие гидравлической камеры и камеры с ультрафиолетовыми лампами.
Краткое описание чертежей и иных материалов
На чертеже дан рециркулятор вентилируемого воздуха, структурная схема.
В таблице - эффективность применения рециркулятора вентилируемого воздуха в опытном помещении.
Осуществление изобретения
Рециркулятор вентилируемого состоит из корпуса 1, корпус 1 снабжен пускорегулирующей системой (не показана), которая предназначена для пуска и выключения вентилятора 2, ультрафиолетовых ламп 5, водяного насоса 15, также оснащен датчиком влажности воздуха (не показан), который предназначен для автоматического контроля относительной влажности в обрабатываемом помещении. Корпус 1 снабжен вентилятором 2, воздушным фильтром 3, камерой 4, внутри которой симметрично смонтированы ультрафиолетовые лампы 5; также корпус 1 снабжен гидравлической камерой 6, которая в себя включает гидравлический коллектор 7, распылительные форсунки 8, дренажный желоб 9, выход 10 дренажного желоба 9, вход 11 водяного фильтра 12, водяной фильтр 12, выход 13 водяного фильтра 12, вход 14 водяного насоса 15, водяной насос 15, выход 16 водяного насоса 15, обратный патрубок 17, при этом вентилятор 2 и воздушный фильтр 3 соединены с торцом (не обозначен) корпуса 1, в полости (не обозначена) которого расположена камера 4, внутри которой симметрично смонтированы ультрафиолетовые лампы 5, при этом камера 4, внутри которой симметрично смонтированы ультрафиолетовые лампы 5, последовательно соединена с гидравлической камерой 6, во внутреннюю поверхность которой выходят из гидравлического коллектора 7 распылительные форсунки 8, последние расположены над дренажным желобом 9, выход 10 дренажного желоба 9 соединен с входом 11 водяного фильтра 12, выход 13 водяного фильтра 12 соединен с входом 14 водяного насоса 15, а выход 16 водяного насоса 15 соединен с обратным патрубком 17, обратный патрубок 17 соединен с гидравлическим коллектором 7.
Рециркулятор вентилируемого воздуха работает следующим образом.
Включают пускорегулирующую систему (не показана), которая регулирует дозу облучения и дезинфекции воздушной массы путем изменения мощности и спектрального соотношения энергии излучения, регулированием дисперсности распыляемого дезинфектанта, скорости перемещения воздуха; очищенный в воздушном фильтре 3 воздух с помощью вентилятора 2 проходит обработку мощным лучистым потоком в камере 4, внутри которой симметрично смонтированы ультрафиолетовые лампы 5, в последней создаются условия для уничтожения любой патогенной и условно патогенной микрофлоры. Воздушный фильтр 3 задерживает аэрозольные частицы, на которых присутствует патогенная микрофлора. Образуемые концентрированные лучи в камере 4, внутри которой симметрично смонтированы ультрафиолетовые лампы 5, позволяют целенаправленно уничтожать микроорганизмы, содержащиеся в воздухе. Рециркулируемый воздух, минуя гидравлическую камеру 6, подвергается дополнительной дезинфекции, где в качестве дезинфектанта применен экологически чистый электрохимически активированный раствор - анолит, в отличие от традиционных дезинфицирующих и стерилизующих растворов действующие компоненты дезинфицирующего средства анолит не относятся к веществам-ксенобиотикам и не оказывают вредного воздействия на организм человека и животных. Распыление анолита осуществляется при помощи распылительных форсунок 8, при этом производится увлажнение и мойка рециркулируемого воздуха, что является конечной точкой очистки воздуха от аэрозольных частиц и микроорганизмов. Время работы распылительных форсунок 8 осуществляется при помощи датчика влажности воздуха (не показан), который предназначен для автоматического контроля относительной влажности в обрабатываемом помещении. Образуемый конденсат в гидравлической камере 6 для соблюдения экологической чистоты, не попадая во внешнюю среду, стекает по дренажному желобу 9 и через выход 10, посредством входа 11, проникает в водяной фильтр 12, где осуществляется очистка от аэрозольных частиц, и примесей. Очищенный от аэрозольных частиц и примесей анолит, который обладает большим сроком действия - 6 месяцев, через выход 13 проникает через вход 14 и при помощи водяного насоса 15, продвигается через выход 16 посредством обратного патрубка 17, который соединен с гидравлическим коллектором 7. Гидравлический коллектор 7 осуществляет равномерное распределение анолита по распылительным форсункам 8. Очищенный и увлажненный после обработки воздух выходит наружу, через выходное отверстие (не показано).
Пример реализации предлагаемого устройства
Изготовлен опытный образец макета рециркулятора вентилируемого воздуха. Рециркулятор вентилируемого воздуха дополнительно оснащен датчиком влажности воздуха (не показан). Корпус 1 представлен в виде прямоугольного параллелепипеда, корпус 1 снабжен пускорегулирующей системой (не показана), на входе в корпус 1 установлены вентилятор 2 и воздушный фильтр 3, которые соединены с торцом (не обозначен) корпуса 1, в полости (не обозначена) корпуса 1 расположена камера 4, внутри которой симметрично смонтированы ультрафиолетовые лампы 5. Камера 4, внутри которой симметрично смонтированы ультрафиолетовые лампы 5, последовательно связана с гидравлической камерой 6, во внутреннюю поверхность которой выходят из гидравлического коллектора 7 распылительные форсунки 8, последние расположены над дренажным желобом 9, выход 10 дренажного желоба 9 соединен с входом 11 водяного фильтра 12, выход 13 водяного фильтра 12 соединен с входом 14 водяного насоса 15, а выход 16 водяного насоса 15 соединен с обратным патрубком 17, обратный патрубок 17 соединен с гидравлическим коллектором 7.
Применение макета рециркулятора вентилируемого воздуха, позволило достичь положительного результата (см. таблицу) по уничтожению патогенной и условно патогенной микрофлоры.
Контроль обработанного воздуха проводили при помощи прибора Улавливатель микроорганизмов (патенты №2250257; №2397242), обладающего повышенной эффективностью улавливания микроорганизмов. Данный принцип достигается путем прохождения воздуха через улавливающую жидкость в циклон, на выходе которого установлен фильтр, способствующий отделению и задержке микроорганизмов, что приводит к их смыванию с поверхности фильтра улавливающей жидкостью (см. Дмитриев А.Ф., Морозов В.Ю. Исследование микробной обсемененности воздуха животноводческих помещений: методические рекомендации. Ставрополь: АГРУС, 2005. - С. 28).
При помощи предлагаемых конструктивных особенностей изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
1. При бактерицидной обработке рециркулируемого воздуха позволяет обеспечить летальную дозу для любых микроорганизмов и спор, при весьма малой экспозиции. Ультрафиолетовые лучи сжигают любые примеси в воздухе за относительно короткий промежуток времени, что позволяет обработать большие объемы воздуха в закрытых помещениях.
2. Применение в качестве дезинфектанта экологически чистого электрохимически активированного раствора - анолита непосредственно исключает выживаемость патогенной микрофлоры и, следовательно, дальнейшую мутацию бактерий, подвергнутых обработке. Действующие компоненты дезинфицирующего средства анолит не относятся к веществам-ксенобиотикам и не оказывают вредного воздействия на организм человека и животных, анолит по параметрам острой токсичности при введении в желудок и нанесении на кожу относится к 4 классу малоопасных веществ по ГОСТ 12.1.007-76.
3. Конструктивно объединены два метода очистки воздушной среды: ультрафиолетовый и гидравлический.
4. Использование устройства не только в помещениях, но и в вентиляционных шахтах позволяет обработать поступаемый воздух в помещения различных типов назначения.
5. Поддерживается экологическая безопасность окружающей среды посредством оснащения устройства водяным фильтром.