СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ
METHOD OF INDOOR AIR DECONTAMINATION

Изобретение относится к области обеззараживания среды обитания человека, в частности может быть использовано при обеззараживании воздуха в помещениях различной категории и объема.
Известен способ воздействия на биологические объекты магнитным полем, включающий воздействие на объект и/или его элемент магнитным полем и дополнительным полевым фактором, векторы направленности которых неколлинеарны, отличающийся тем, что в качестве дополнительного полевого фактора используют импульсное магнитное поле, при этом оба воздействия осуществляют импульсно с амплитудой магнитной индукции полей 0,02-1,5 Тл и длительностью импульсов 50-100 мкс, причем в любой паре соседних импульсов, векторы которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, второй импульс следует за первым со сдвигом, равным 0,1-50 мкс, при этом их амплитуды соотносятся как 1-1,12:2,5. (Патент RU 2038742, кл. A01G 7/04, А01Н 1/06, заявл. 02.08.1991 г.).
Известно устройство для снижения токсичности отработавших газов, содержащее диэлектрический корпус, преимущественно цилиндрической формы, со штуцером на одном торце и диэлектрической крышкой со штуцером, закрепленной на другом торце, отличающееся тем, что на внутренней поверхности корпуса симметрично его оси расположены выступы, на которых установлены напротив друг друга два ряда постоянных магнитов трапецеидальной формы, разделенных воздушным зазором, причем каждый из магнитов большим основанием опирается на выступы, а меньшим контактирует с корпусом. (Патент RU 2052652, кл. F02M 27/04, заявл. 03.03.1992 г.).
Известен способ очистки и обеззараживания жидких сред, заключающийся в том, что жидкие среды обрабатывают импульсным электромагнитным полем и отличающийся тем, что обработку ведут импульсами низкой частоты. Оптимальными параметрами импульсов, полем которых ведут обеззараживание жидких сред, является частота F=12,5 Гц, длительность = 10 мкс, ток J=500 А. (Патент RU 2131848, кл. C02F 1/48, опубл. 20.06.1999 г.).
Известен способ защиты и очистки поверхности ферромагнитных материалов от отложений, отличающийся тем, что одновременно с эффектом магнитострикции осуществляют магнитную обработку воды на питающем трубопроводе оборудования импульсным электромагнитным полем, причем импульсное электромагнитное поле для эффекта магнитострикции и магнитной обработки воды создают за счет воздействия пачек импульсов с частотой 0,1-10 Гц. (Патент RU 2167728, кл. В08В 7/02, В08В 3/10, F28G 7/00, заявл. 22.08.2000 г.).
Известен способ очистки отработавших газов (ОГ) путем воздействия на них постоянного магнитного поля (МП), отличающийся тем, что предварительно перед подачей на катализатор поток ОГ принудительно смешивают с потоком подаваемого воздуха и одновременно проводят первую стадию нейтрализации, воздействуя на указанные потоки МП, векторы направления сил которого ориентируют в плоскости, перпендикулярной относительно направления подачи потока ОГ, при этом МП формируют с помощью, по меньшей мере, двух магнитов, одноименные полюса которых устанавливают навстречу друг другу и постоянно поддерживают их в этом положении, при этом создают турбулентный режим перемешивания потоков ОГ и воздуха, а затем проводят вторую стадию нейтрализации. (Патент RU 2306440, кл. F01N 3/00, B01D 53/94, заявл. 31.07.2006 г.).
Известен индукционный очиститель воздуха, состоящий из индуктора промышленной частоты, внутри которого размещен вертикальный цилиндрический корпус с нагревательными элементами из ферромагнитного материала в виде пластин или трубок с микроканалами на поверхности и с нанесенным слоем катализатора, установленными внутри корпуса, отличающийся тем, что диаметр патрубка входа загрязненного воздуха в нижней части корпуса и диаметр патрубка выхода очищенного воздуха в верхней части корпуса равны диаметру корпуса. (Патент RU 2334175, кл. F24F 13/00, F24F 3/16, заявл. 16.04.2007 г.).
Известен способ обеззараживания кормовых средств для сельскохозяйственных животных от возбудителей инфекций путем воздействия на кормовые средства для сельскохозяйственных животных электромагнитного поля, отличающийся тем, что в качестве электромагнитного поля используют электромагнитное поле низкой частоты мощностью 0,1-10 Вт в течение 30-90 мин частотой 4-500 Гц при температуре 4-40°C.(Патент RU 2414931, кл. A61L 2/03, заявл. 25.12.2009 г.).
Известен способ воздействия электромагнитного поля (ЭМП) с частотой 5 Гц на биологические объекты, например, личинки креветок N. Denticulata (Васильева Е.Г. Влияние электромагнитных полей на морфо-биологические параметры гидробионтов (на примере пресноводной креветки и тимирязевской тиляпии), Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», Астрахань, 2010 г.
Общими недостатками приведенных способов воздействия магнитным полем являются:
- в ряде случаев использование постоянных магнитов связано с низкой эффективностью воздействия, сложностью конструкций их большой массой и габаритными размерами (Патенты RU 2052652 и 2306440);
- относительно высокие частоты ЭМП, большие энергетические затраты и сложность конструкции (Патенты RU 2038742, 2131848, 2167728, 2334175, 2414931).
По совокупности рассматриваемых признаков наиболее близко к заявляемому способу в качестве прототипа выбран индукционный очиститель воздуха (патент RU 2334175), в котором посредством воздействия переменного ЭМП промышленной частоты осуществляется обеззараживание воздуха.
Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является повышение эффективности обеззараживания воздушной среды в помещениях различной категории и объема при малых энергетических затратах и конструктивной простоте.
Выполнение данной задачи достигается за счет того, что, инактивацию патогенных микроорганизмов и грибков различного происхождения осуществляют электромагнитным полем крайне низкой частоты (ЭМП КНЧ) с периодом в 1000 секунд и магнитной индукцией в плоскости излучающего контура в пределах 20-40 мкТл, при этом ось контура располагают относительно направления модуля вектора магнитного поля Земли в пределах от 0° до 20°, а время воздействия устанавливают не менее 180 минут. Площадь контура, создающего ЭМП КНЧ, должна составлять не менее 10% от площади обеззараживаемого помещения, а для помещений большой площади используют несколько излучающих контуров, электромагнитные колебания в которых синхронизированы.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является эффективный и простой в реализации способ обеззараживания воздуха в помещениях от различного вида патогенных микроорганизмов при низких трудоемкости и материальных затратах.
Эффект от предлагаемого устройства обеспечивается за счет воздействия ЭМП КНЧ, создаваемого контуром генератора КНЧ на воздушную среду помещения. Обработку воздуха проводили в помещениях детской инфекционной больницы №3 г. С-Петербурга. Для обеззараживания воздуха использовался контур диаметром один метр. Угол между осью контура и направлением модуля вектора магнитного поля Земли составлял ~18°. С помощью компьютера задавались электромагнитные колебания с периодом следования в 1000 с, которые через аналого-цифровой преобразователь и усилитель мощности подавались в излучающий контур. Амплитуда индукции магнитного поля в плоскости поверхности контура составляла 20 мкТл. Общее время излучения ограничивалось 130 минутами. До начала испытаний, а затем через 60, 130 и 180 минут проводился забор воздуха на контрольные и опытные чашки Петри, которые инкубировались и исследовались в бактериологической лаборатории ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в г.Санкт-Петербурге по методике, установленной в Приложении №2 к Приказу №720 МЗ СССР от 31.07.78 г.
Ниже, на графике (рис.1) представлены усредненные из нескольких проб результаты обеззараживания воздуха в игровой комнате и учебном классе этой больницы, где ОКМ - общее количество микроорганизмов в кубическом метре воздуха. Значения ОКМ через 4 и более часов (отмечены пунктиром) определены аппроксимацией.
Из графиков следует, что после 12 часов испытаний эффективность обеззараживания воздуха в игровой комнате и учебном классе достигла 95%, что соответствует требованиям нормативных документов для помещений этой категории.