Биполярный аэроионизатор для систем приточной вентиляции воздуха
Полезная модель относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях различного назначения и обеспечивает генерацию биполярных аэроионов в соответствии с требованиями санитарных норм. Аэроионизатор выполнен в виде корпуса-решетки из полимерного материала, в котором расположены держатель с установленными на нем попарно излучающими и заземленными электродами. Излучающие электроды подсоединены к высоковольтному, высокочастотному, биполярному генератору, имеющему систему управления.
Системы приточной вентиляции воздуха, предназначенные для использования в служебных и общественных помещениях (производственные помещения, офисы, школы, лечебные и оздоровительные учреждения), оснащаемые устройствами для создания и поддержания аэроионного состава воздушной среды в соответствии с требованиями действующих санитарных норм.
Известно устройство, создающее аэроионный поток за счет высоковольтного коронного разряда с применением защитных экранов для обеспечения требований техники безопасности (патент RU 2103029 С1, кл. А 61 N 1.44, 1998 г.). Однако это устройство, при выбранных параметрах высоковольтного разряда, не обеспечивает генерацию требуемых концентраций аэроионов отрицательной и положительной полярностей как это предусмотрено санитарными нормами и получение вблизи излучателей минимальных значений побочных продуктов разряда (озона и двуокиси азота).
Ближайшим аналогом полезной модели, является биполярный аэроионизатор (патент GB 2302654, 29.01.1997 г.), содержащий корпус, в котором расположены излучающие электроды, установленные на держателе и подключенные к биполярному высоковольтному генератору, и заземленный электрод, установленный на своем держателе. В этом аэроионизаторе цепи разряда не оптимальны, поэтому необходимо прикладывать к электродам повышенное напряжение, чтобы получить требуемую аэроионизацию воздуха. Повышенное напряжение на электродах вызывает дополнительную генерацию диоксидов азота и озона, превышающую требование санитарных норм на близком расстоянии от излучателя. Техническим решением полезной модели является улучшение качества работы аэроионизатора и соответственно улучшение качества
приточного воздуха. Для достижения технического решения биполярный аэроионизатор выполнен в виде корпуса в котором установлен высоковольтный, высокочастотный, биполярный генератор с блоком управления и с подключенными к нему излучающими и заземленными электродами. Излучающие и заземленные электроды попарно установлены на общем держателе, и выполнены сверхтонкозаточенными. Держатель электродов может быть установлен с возможностью осевого вращения, может быть выполнен в виде нескольких линейных элементов или в виде замкнутого кольца.
Полезная модель представлена на чертежах, где
на фиг.1 - представлена конструкция аэроионизатора,
фиг.2 - представлены конструкции держателей игольчатых излучателей,
фиг.3 - представлена структурная схема управления работой аэроионизатора,
фиг.4 - представлена временная диаграмма работы устройства. Решетчатый корпус аэроионизатора 3 крепится на коробе раздаточного окна приточного воздуховода 1 (фиг.1). В верхней части корпуса 3 расположен генератор высокочастотных, высоковольтных, биполярных импульсов 2.В корпусе аэроионизатора установлены держатель 4, на котором расположены попарно излучающие электроды 5 и заземленные электроды 6. Электроды выполнены сверхтонкозаточенными.
Электроды располагаются так, чтобы между ними возникал темновой разряд, который обеспечивается подачей напряжения питания до 5 киловольт и расстоянием между электродами ˜ 8мм. Благодаря такому расположению электродов уменьшается разрядное пространство, требуется меньшее напряжение разряда и в результате чего уменьшается генерация диоксидов азота и озона, улучшается качество воздушной среды.
Держатель электродов на фиг.2а выполнен линейным с возможностью осевого вращения для установления оптимальных условий генерации аэроионов. На фиг.2б держатель выполнен в виде замкнутого кольца. В зависимости от технических требований на систему аэроионизации может быть установлено несколько держателей.
Блок управления 8 высоковольтным, высокочастотным, биполярным генератором 2 располагается в нижней части корпуса 3 вместе с элементами 9, регулирующими интенсивность генерации и баланс отрицательных и положительных аэроионов. Напряжение питания подается на аэроионизатор через тумблер включения 10 от сетевого адаптера 7 (220 В, 50 Гц).
На фиг.3 представлена блок-схема биполярного аэроионизатора, поясняющая сущность работы устройства.
Устройство состоит из взаимно связанных функциональных узлов:
блока управления 8 высокочастотным, высоковольтным, биполярным генератором 2; электродов-излучателей 5 отрицательных и положительных аэроионов, которые соединены с формирователями 16 и 18 через нагрузку 17. Блок питания 9 обеспечивает низковольтным питанием блок управления 8 и высоковольтный генератор 2.
Блок управления 8 состоит из тактового генератора 13, который соединен с формирователями управляющих импульсов 12 и 14. Высоковольтный генератор 2 состоит из формирователей высоковольтных, высокочастотных положительных 16 и отрицательных 18 импульсов. Оба формирователя работают на симметричную активную нагрузку 17, к которой подключены излучающие электроды 5. Необходимые условия разряда обеспечиваются оптимальным выбором взаимного расположения излучающих и заземленных электродов.
На фиг.4 приведена временная диаграмма работы основных блоков устройства. Из диаграммы следует, что временная последовательность генерации отрицательных и положительных аэроионов определяется
длительностью и частотой следования тактовых импульсов, что позволяет осуществлять необходимые регулировки при настройке устройства.
Так увеличивая длительность управляющих импульсов и их частоту следования получают возрастание концентрации аэроионов, а изменяя соотношение их длительностей добиваются требуемого баланса содержания отрицательных и положительных аэроионов.
Запуск управляющих импульсов Uупp.+ и Uyпp.- осуществляется соответственно фронтом и спадом тактовых импульсов Uтакт. . Эпюры напряжений напряжений на излучающих электродах представлены при положительных значениях Цизл.+ и при отрицательных значениях Uизл.-.
Для подтверждения возможности осуществления предлагаемой полезной модели были изготовлены макетные образцы различного конструктивного исполнения и проведена санитарно-гигиеническая экспертиза в медицинской академии имени И.И.Мечникова.
В результате проведенной экспертизы были подтверждены основные параметры предлагаемой полезной модели:
1. Концентрация отрицательных и положительных аэроионов устанавливалась оптимально в пределах от 4,2·10 3 ион/см3 до 2,3·10 3 ион/см3 соответственно.
2. Подвижность генерируемых легких аэроионов составляла 1,0 см 2·В-1·сек -1.
3. При работе аэроионизатора не обнаружено озона и диоксида азота выше предела обнаружения в ВЗР атмосферных загрязнений.
4. Напряженность электростатического поля составила 0,3 кВ/м, что ниже допустимого уровня.
Полученные результаты гигиенической экспертизы показывают, что выбранные технические решения позволяют получить в помещении воздушную среду по аэроионному составу соответствующую требованиям действующих санитарных норм СанПиН 2.2.41294-03.
1. Биполярный аэроионизатор для систем приточной вентиляции воздуха, содержащий решетчатый корпус с установленными в нем высоковольтным биполярным генератором, с блоком управления, подключенными к генератору излучающими электродами, разрядным заземленным электродом, держателем электродов, отличающийся тем, что в нем установлены дополнительные заземленные электроды, излучающие и заземленные электроды попарно установлены на общем держателе, а в качестве высоковольтного биполярного генератора использован высокочастотный, высоковольтный, биполярный генератор.
2. Биполярный аэроионизатор по п.1, отличающийся тем, что излучающие и заземляющие электроды выполнены сверхзаточенными.
3. Биполярный аэроионизатор по п.1, отличающийся тем, что держатель электродов установлен с возможностью осевого вращения.
4. Биполярный аэроионизатор по пп.1-3, отличающийся тем, что держатель электродов выполнен в виде нескольких поворотных линейных элементов.
5. Биполярный аэроионизатор по пп.1-3, отличающийся тем, что держатель электродов выполнен в виде замкнутого кольца.
