УСТРОЙСТВО ФИЛЬТРАЦИИ ВОЗДУХА ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ ПРОСТРАНСТВ
AIR FILTRATION DEVICE FOR CLOSED SPACES

Настоящее изобретение относится к устройству фильтрации воздуха для уничтожения биологических загрязнений для закрытых пространств; такими биологическими загрязнениями могут быть вирусы, бактерии, споры, плесень, грибки и тому подобное.
Известно, что защита здоровья людей, которые работают в закрытых пространствах, например домах, офисах, больницах, транспортных средствах и летательных аппаратах различных типов, и других пространствах, является чрезвычайно важным требованием. Такие фильтрующие устройства должны быть установлены на выпускных отверстиях для воздуха в системах вентиляции и климат-контроля и подобных системах и устройствах для закрытых пространств (жилые помещения, больницы и подобные) и транспортных средствах (самолетах, поездах, кораблях, военных транспортных машинах, даже в космических кораблях и т.п.), хотя они редко применяются и, как правило, не устанавливаются, за исключением отдельных помещений, таких как, например, больничные помещения, для уничтожения частиц и, в частности, микроорганизмов, содержащихся в воздухе, для защиты здоровья людей.
Такие микроорганизмы, например биологические загрязнения, такие как вирусы, бактерии, споры, плесень, грибки и тому подобное, являются, в сущности, с точки зрения санитарии, сильнейшей опасностью для здоровья людей, поскольку они могут вызывать заболевания и инфекции, поражающие, в частности, респираторную систему.
Известные виды фильтрующих устройств, в основном, включают в себя сегменты из ткани, которые предназначены для задерживания частиц и микроорганизмов, присутствующих в воздухе при прохождении через упомянутые сегменты.
Однако такие устройства имеют несколько недостатков, поскольку, например, фильтрующие сегменты нужно очищать или заменять довольно часто, и, следовательно, они требуют частого обслуживания, которое производится квалифицированными операторами, что приводит к большим расходам. Кроме того, эти сегменты препятствуют прохождению воздуха, и часто при запуске устройства ранее собранные материалы могут случайно выбрасываться в очищаемое пространство, с последующим риском для здоровья присутствующих людей. Кроме того, некоторые устройства, которые включают в себя бактерицидные лампы на основе УФ-лучей с высокой энергией излучения, могут вырабатывать газы, которые являются вредными для здоровья людей, такие как озон, а также они неэффективны против определенных микроорганизмов, которым, для их дезактивации, требуется более длительный период воздействия УФ-лучей.
В EP-A1-0644379 раскрыто вакуумное очистительное устройство, содержащее контейнер, на противоположных концах которого расположены впускная решетка и выпускная решетка. Внутри контейнера расположены: фильтры, расположенные на впускной решетке; сборочное устройство, расположенное после фильтров; всасывающие средства для создания потока воздуха через фильтры и сборочное устройство между впускной решеткой и выпускной решеткой. Сборочное устройство содержит, последовательно по потоку воздуха: электрическую сеть, обеспечивающую высокое отрицательное напряжение для электризации частиц проходящего воздушного потока; пару противоположных пластин, первая из которых является отрицательно заряженной отклоняющей пластиной, а вторая - положительно заряженной осадительной пластиной; и бактерицидную неоновую лампу с УФ-излучением, предназначенную для излучения света в проход, образованный парой противоположных пластин. Электрическая сеть электризует (отрицательным зарядом) маленькие частицы в воздушном потоке, которые затем отбрасываются отклоняющей пластиной к осадительной пластине, на которой они собираются и просвечиваются бактерицидной лампой с УФ-излучением, которая, таким образом, убивает микроорганизмы, присутствующие в частице.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков, описанных выше, посредством создания устройства фильтрации воздуха для закрытых пространств, которое обеспечивает полное уничтожение и гарантированную дезактивацию микроорганизмов, то есть обеспечивает полную фильтрацию воздуха, защищая здоровье людей, которые работают в закрытых пространствах.
Целью настоящего изобретения является создание устройства, которое требует намного менее частого обслуживания, чем известные устройства, и указанное обслуживание происходит легче и быстрее, так что может осуществляться даже неквалифицированным персоналом с выигрышем также по экономическим показателям.
Другой целью настоящего изобретения является создание устройства, которое посредством его определенных конструктивных характеристик обеспечивает самую высокую степень надежности и безопасности при использовании.
Также другой целью настоящего изобретения является создание простого устройства, которое относительно легко применять на практике, безопасного при использовании и эффективно в работе и которое также может быть конкурентоспособным с экономической точки зрения.
Указанные и другие цели настоящего изобретения, которые станут более понятны далее, достигаются посредством создания устройства фильтрации воздуха для уничтожения биологических загрязнений для закрытых пространств, которое может применяться на выпускных отверстиях для воздуха систем вентиляции, климат-контроля и подобных устройствах и системах, отличающегося тем, что оно содержит, по меньшей мере, один корпус в виде коробки с, по меньшей мере, одним впускным отверстием для фильтруемого воздуха, на котором расположена, по меньшей мере, одна перфорированная проводящая решетка, имеющая заданный отрицательный электрический потенциал и выполненная с возможностью испускания электронов при протекании воздуха, с тем, чтобы сообщать отрицательный электрический заряд частицам, к которым прилипают микроорганизмы, присутствующие в воздухе, причем упомянутое устройство образует внутри, по меньшей мере, один канал для прохода воздуха, образованный между, по меньшей мере, одной пластиной для осаждения отрицательно заряженных частиц, к которым прилипают микроорганизмы, при этом упомянутая осадительная пластина имеет заданный положительный потенциал, и, по меньшей мере, одну отклоняющую пластину, которая имеет отрицательный потенциал и выполнена с возможностью отклонения частиц, к которым прилипают микроорганизмы, причем электрическое поле генерируется между упомянутой осадительной пластиной и упомянутой отклоняющей пластиной, которые обращены друг к другу, при этом упомянутое поле предназначено для отклонения и осаждения частиц, к которым прилипают микроорганизмы на упомянутой осадительной пластине, при этом предусмотрены средства для дезактивации микроорганизмов, а также, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для очищенного воздуха.
Согласно настоящему изобретению создано устройство фильтрации воздуха, раскрытое в прилагаемой формуле изобретения.
Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из последующего подробного описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления устройства фильтрации воздуха для закрытых пространств согласно настоящему изобретению, показанное посредством не ограничивающего примера на сопроводительных чертежах, на которых:
Фиг.1 представляет собой схематический вид сбоку в разрезе устройства фильтрации согласно настоящему изобретению; и
Фиг.2 представляет собой схематический вид сбоку трех устройств, соединенных последовательно, согласно настоящему изобретению.
Со ссылкой на чертежи ссылочной позицией 1 в общем обозначено устройство фильтрации воздуха для уничтожения биологических загрязнений для закрытых пространств согласно настоящему изобретению; причем упомянутыми биологическими загрязнениями могут быть вирусы, бактерии, споры, плесень, грибки и т.п.
Устройство 1 представляет собой устройство такого типа, которое может соединяться с выпускными отверстиями для воздуха в вентиляции и системах климат-контроля и подобных системах и устройствах, и содержит корпус 2 в виде коробки, содержащий, по меньшей мере, одно впускное отверстие 2а для воздуха, подлежащего очистке, на котором расположена, по меньшей мере, одна перфорированная проводящая решетка 3 для пропускания поступающего воздуха. Решетка 3 имеет заданный отрицательный электрический потенциал и выполнена с возможностью испускания электронов Е при протекании воздуха, чтобы передать отрицательный электрический заряд частицам, к которым прилипают присутствующие в воздухе микроорганизмы. Устройство 1 внутри образует, по меньшей мере, один канал для прохода воздуха, который образуется между, по меньшей мере, одной осадительной пластиной 4, для отрицательно заряженных частиц, к которым прилипают микроорганизмы А, при этом пластина 4 имеет заданный положительный потенциал, и, по меньшей мере, одной отклоняющей пластиной 5, которая имеет заданный отрицательный потенциал и выполнена с возможностью отклонения частиц, к которым прилипают микроорганизмы А: электрическое поле, генерируемое между осадительной пластиной 4 и отклоняющей пластиной 5, которые направлены друг к другу, при этом упомянутое поле предназначено для отклонения и осаждения частиц с микроорганизмами А на осадительной пластине 4. Предпочтительно, предусмотрены средства 6 для дезактивации микроорганизмов, а также, по меньшей мере, одно выпускное отверстие 2b для очищенного воздуха.
Безусловно, решетка 3, сохраняющая отрицательный электрический потенциал относительно земли, содержит ряд заостренных выступов 3а для рассеивания электронов Е при прохождении воздуха через решетку 3, которая обеспечивает сцепление микроорганизмов с отрицательно заряженными частицами.
Более конкретно, устройство 1 содержит распределение осадительных пластин 4 и отклоняющих пластин 5, которые направлены друг к другу и являются взаимно параллельными, для отклонения и осаждения частиц, к которым приклеиваются микроорганизмы А, на осадительной пластине 4. В варианте осуществления изобретения, показанном на чертежах, устройство 1 содержит три осадительные пластины 4 и восемь отклоняющих пластин 5; две осадительные пластины 4 расположены соответственно в верхней части и в нижней части внутри корпуса 2 в виде коробки, и каждая из упомянутых пластин направлена к двум соответствующим отклоняющим пластинам 5, расположенным последовательно, в то время как третья осадительная пластина 4 расположена вдоль центральной линии в корпусе 2 в виде коробки, и каждая из ее сторон направлена к двум отклоняющим пластинам 5, расположенным последовательно; отклоняющие пластины 5 расположены парами, размещенными рядом последовательно, по двое, между осадительными пластинами 4.
Для удобства, изолирующий слой 7 расположен между корпусом 2 и осадительными пластинами 4, расположенными в верхней части и в нижней части внутри него.
Более конкретно, устройство 1 содержит элементы 8 для поддержания и формирования отклоняющих пластин 5, которые соединены с корпусом 2 в виде коробки; причем две взаимно противоположные отклоняющие пластины 5 соединены с каждым поддерживающим и формирующим элементом 8.
Средства 6 дезактивации содержат, по меньшей мере, одну бактерицидную лампу с УФ-лучами, и предпочтительно, две бактерицидные лампы 6, помещенные внутри корпуса 2 в виде коробки, которые непрерывно облучают осадительные пластины 4 для дезактивации микроорганизмов, которые были на ней осаждены, и, таким образом, препятствуют их размножению.
В частности, лампы 6 относятся к типу с низкой энергией излучения во избежание образования вредных газов, таких как озон, которые, как известно, вредны для здоровья людей.
Устройство 1 может содержать на выпускном отверстии ионизатор (не показан), который выполнен с возможностью восстановления баланса отрицательных электрических зарядов, возвращая им оптимальные значения для того, чтобы обеспечить качество воздуха в закрытых пространствах.
Устройство 1 может быть связано последовательно с, по меньшей мере, одним другим устройством 1, и возможно, например, расположить по порядку три устройства 1 фильтрации, как показано на Фиг.2, при этом каждое выпускное отверстие 2b устройств 1, расположенных выше по потоку воздуха, соединено с соответствующим выпускным отверстием 2а устройства 1, расположенного непосредственно ниже по потоку.
На практике при работе, устройство 1 может устанавливаться у выпускных отверстий в системах вентиляции, климат-контроля и подобных системах и устройствах; воздух, поступающий в устройство 1 проходит через перфорированную решетку 3, которая сохраняет отрицательный потенциал относительно земли, и благодаря заостренным выступам 3а, при помощи которых рассеиваются электроны, позволяя передать отрицательный электрический заряд на частицы, на которых находятся микроорганизмы.
Когда воздух проходит между отклоняющими пластинами 5 и осадительными пластинами 4, которые направлены друг к другу и взаимно параллельны, частицы, с приклеенными к ним микроорганизмами А, отбрасываются первой (которая сохраняет отрицательный потенциал) и осаждаются на последней (с положительным потенциалом), на которую они передаются посредством электрического поля, вырабатываемого между пластинами 4, 5.
Бактерицидные лампы 6 с УФ-излучением с низкой энергией излучения, посредством непрерывного облучения осадительных пластин 4, дезактивируют и убивает микроорганизмы для того, чтобы они не могли размножаться. Таким образом, достигается полная фильтрация воздуха, с уничтожением всех микроорганизмов, которые в нем находятся. Воздух, у выпускного отверстия 2b, может направляться через ионизатор (если он установлен), который позволяет оптимально сбалансировать электрические заряды в фильтруемом воздухе для поступления в пространство.
Источник питания устройства 1 представляет собой источник питания обычного типа и подсоединяется, например, к электрической системе с помощью известных средств. Безусловно, устройство 1 может быть установлено на выпускных отверстиях для воздуха в вентиляции, системах климат-контроля и подобных устройствах и системах любых помещений (гражданских, больничных и подобных) и любых транспортных средств (самолетов, поездов, кораблей, военной техники, даже в космических аппаратах и других) для защиты здоровья людей. Например, в области медицины и больниц, устройство 1 также может применяться для изолирования отдельных кроватей в случае эпидемий.
Как было упомянуто, можно последовательно расположить множество устройств 1 для достижения 100% уничтожения (абсолютной фильтрации) микроорганизмов, присутствующих в воздухе, в случае вентиляции, системы климат-контроля и подобных систем значительных размеров с высокой скоростью воздушного потока.
Предпочтительно, устройство 1, как полагают, не оказывает существенного сопротивления потоку воздуха и при запуске оно не выпускает каких-либо материалов в окружающее пространство, поскольку частицы с микроорганизмами А остаются на осадительных пластинах 4; обслуживание устройства 1 может происходить эффективно через длительные промежутки времени и осуществляться легко и просто (очищение осадительных пластин 4 чрезвычайно легко осуществить, а также легко заменить устройство), соответственно без необходимого вмешательства квалифицированных операторов, при значительной финансовой выгоде. Безусловно, даже при отсутствии технического обслуживания не существует никакой опасности для людей.
На практике было обнаружено, что с устройством согласно настоящему изобретению полностью достигаются поставленные цели и объекты изобретения, поскольку устройство 1 фильтрации воздуха для закрытых пространств, предпочтительно, обеспечивает полное устранение и гарантирует дезактивацию микроорганизмов, например, биологических загрязнений, таких как вирусы, бактерии, споры, плесень, грибки и подобные, которые находятся в воздухе, защищая здоровье людей в закрытых помещениях; безусловно, бактерицидные лампы 6 с низкой энергией излучения дополнительно устраняют образования вредных газов, таких как озон, и постоянное излучение микроорганизмов, заблокированных на осадительных пластинах, обеспечивает дезактивацию даже наиболее устойчивых штаммов.
Таким образом, описанное настоящее изобретение допускает множество модификаций и изменений, все из которых попадают в объем прилагаемой формулы изобретения; например, в другом варианте осуществления корпус 2 в виде коробки устройства 1 может содержать внутри множество решеток 3, расположенных последовательно, между каждой парой которых расположены, по меньшей мере, одна осадительная пластина и, по меньшей мере, одна отклоняющая пластина 5 взаимно параллельно и обращены друг к другу и между которыми расположена, по меньшей мере, одна бактерицидная лампа 6 для облучения осадительной пластины 4.
Все отдельные элементы могут дополнительно заменяться другими технически соответствующими эквивалентами.
В представленных вариантах осуществления настоящего изобретения, отдельные характеристики, показанные относительно определенных примеров, могут, в действительности, заменяться другими различными характеристиками, которые существуют в других вариантах осуществления.
Кроме того, следует отметить, что какие-либо параметры, уже известные в процессе патентования, по понятным причинам не указываются в формуле изобретения и не являются основанием для отказа.
На практике, используемые материалы, а также формы и размеры могут быть любыми в соответствии с требованиями в данной области техники, однако не выходя за рамки объема защиты изобретения согласно прилагаемой формуле изобретения.