Устройство для очистки воздуха
Полезная модель относится к конструкции устройства, применяемого для очистки воздуха и может применяться для очистки воздуха от пыли, а так же молекулярных примесей органического и неорганического происхождения.. Устройство для очистки воздуха состоит из корпуса, предварительного фильтра, электростатического фильтра, вентилятора, фотокаталитического блока и сорбционно-каталитического фильтра, фотокаталитический блок выполнен из, по крайней мере, двух носителей волнообразной формы с лампами, расположенными параллельно волнам во впадинах таких волн в положении, обеспечивающем максимальную однородность распределения светового потока. Технический результат - снижение концентраций загрязнителей до уровня ниже предельно допустимого.
1 н.п., 3 з.п. ф-лы, 4 илл.
Полезная модель относится к конструкциям устройств, применяемых для очистки воздуха.
Известен очиститель воздуха от газообразных примесей (RU 2262455, В60Н 3/06, 20.10.2005), содержащий встроенную в систему вентиляции блок, состоящий из размещенных в корпусе источника ультрафиолетового излучения и фотокаталитического элемента в виде, по меньшей мере, одного пакета, набранного из отдельных тонкостенных пластин с выполненными на их поверхностях двухсторонними продольными выступами, расположенными на расстоянии друг от друга с возможностью взаимного контакта своими вершинами в смежных пластинах пакета и формирования каналов для прохода очищаемого воздуха Недостатком является то, что существенная доля света ламп падает на непокрытые катализатором боковые стенки и теряется, понижая эффективность работы очистителя воздуха.
Наиболее близкими к предлагаемому устройству являются очиститель воздуха, применяемый для очистки воздуха или кислородсодержащих газовых смесей (RU 48815, B01/J19/10, 10.11.2005). Известное устройство для очистки и обеззараживания воздуха содержит адсорбционный, электростатический и фотокаталитический фильтры. При этом фотокаталитический фильтр содержит фотокатализатор, носитель для которого изготовлен из сетчатого пористого материала в форме пластины или трубы.
Данный очиститель воздуха характеризуется тремя принципиальными недостатками:
1. Освещение поверхности фотокаталитического фильтра, в случае его изготовления из двух параллельных слоев пластин носителя с фотокатализатором с расположенными между слоями лампами, сильно неравномерное. Расчеты показывают, что интенсивность светового потока в этом случае на краях пластин примерно в 3 раза ниже, чем в центре, непосредственно под лампами. Такое неравномерное распределение приводит к понижению общей эффективности процесса фотокаталитической очистки воздуха, а также к проскоку молекулярных загрязнителей через слабо освещенные области фотокаталитического фильтра.
2. Распределение воздушного потока через поверхность фотокаталитического фильтра, в случае его изготовления из нескольких труб, расположенных параллельно и соприкасающихся боками, с лампами, расположенными внутри каждой трубы по ее оси, сильно неравномерно. Расчеты показывают, что скорость воздушного потока, направленного по нормали к плоскости, проходящей через оси труб, будет различаться в несколько раз. При этом в местах соприкосновения труб скорость будет минимальной. Это приводит к значительному увеличению общего перепада давления на таком фильтре ввиду квадратичной зависимости сопротивления от линейной скорости воздушного потока. Кроме того, в тех областях, где скорость воздушного потока через стенку фильтра будет максимальной, величина фотокаталитической конверсии будет много меньше из-за малого времени контакта загрязнителей с фотокатализатором. Молекулы загрязнителей будут пролетать слишком быстро и не успеют столкнуться с поверхностью носителя и подвергнуться фотокаталитическому окислению.
3. При применении носителя фотокатализатора в форме пластин, большая доля света ламп, которая направлена к корпусу фотокаталитического фильтра, теряется. Боковые поверхности фотокаталитического фильтра не покрыты фотокатализатором, что приводит к уменьшению общей эффективности очистителя воздуха.
Предлагаемая полезная модель устраняет эти недостатки и значительно повышает фотокаталитическую активность очистителей воздуха за счет использования воздухопроницаемого носителя волнообразной формы, который состоит из ряда чередующихся волн или полуволн круговой или синусоидальной или иной периодической формы, с лампами, расположенными параллельно гребням волн во впадинах таких волн в положении, обеспечивающем максимальную однородность распределения светового потока.
Предлагаемое устройство для очистки воздуха состоит из корпуса, предварительного фильтра, электростатического фильтра, вентилятора, фотокаталитического блока и сорбционно-каталитического фильтра, фотокаталитический блок выполнен из, по крайней мере, двух носителей волнообразной формы, между которыми расположены лампы параллельно волнам во впадинах таких волн в положении, обеспечивающем максимальную однородность распределения светового потока. При этом воздушный поток продувается сквозь носители в направлении, перпендикулярном плоскости, проходящей через оси ламп.
Форма волн носителей может быть круговой или синусоидальной.
Количество волн в одном носителе больше или равно 1.
Переходы между стыками волн воздухопроницаемого носителя могут быть выполнены в закругленной форме, с радиусом кривизны, обеспечивающим однородное распределение воздушного потока через поверхности носителя, как на гребнях волн, так и во впадинах в местах их стыков.
Сущность полезной модели иллюстрируется Фиг.1-4.
Например, в случае полуволн круговой симметрии оси ламп 1 должны совпадать с осями окружностей, из которых состоит носитель 2 (Фиг.1). Места стыков полуволн могут быть выполнены скругленной формы для обеспечения более равномерного распределения воздушного потока, проходящего через поверхность носителя и, соответственно, уменьшения общего аэродинамического сопротивления всего фильтра.
Фотокаталитический блок очистителя воздуха, таким образом, состоит из двух носителей волнообразной формы 3, между которыми расположены лампы 4, как показано на Фиг.2. Стрелками показано направление воздушного потока.
Собранный таким образом фотокаталитический блок может быть установлен в различные по форме и конструкции очистители воздуха, например, напольный вариант (Фиг.3), состоящий из корпуса 5, предварительного фильтра 6, электростатического фильтра 7, вентилятора 8, фотокаталитического блока 9 и сорбционно-каталитического фильтра 10.
Или настенный вариант (Фиг.4), состоящий из корпуса 11, предварительного фильтра в сборе с электростатическим фильтром 12, вентилятора 13, фотокаталитического блока 14 и сорбционно-каталитического фильтра 15.
Устройство работает следующим образом.
Вентилятор, расположенный в середине системы, создает пониженное давление, под действием которого загрязненный воздух вначале проходит через предварительный фильтр и электростатический фильтр, на которых происходит его очистка от крупной пыли и аэрозолей размером более 0,01 мкм, соответственно.
Далее, воздух попадает на фотокаталитический блок и проходит через поверхность пористого волнообразного носителя, освещенного лампами. При этом происходит разложение молекулярных примесей. В конце воздух выбрасывается через сорбционно-каталитические фильтры. Цель использования последних - доочистка воздуха от следовых количеств неразложившихся примесей или продуктов их частичного фотоокисления.
Предлагаемый очиститель воздуха может применяться для очистки воздуха от пыли, а так же молекулярных примесей органического (спирты, углеводороды, кетоны, ароматические и гетероатомные соединения) и неорганического (СО, NOx и др.) происхождения. Удаление указанных веществ приводит к снижению концентраций загрязнителей до уровня ниже предельно допустимого.
1. Устройство для очистки воздуха, состоящее из корпуса, предварительного фильтра, электростатического фильтра, вентилятора, фотокаталитического блока и сорбционно-каталитического фильтра, отличающееся тем, что фотокаталитический блок выполнен из, по крайней мере, двух воздухопроницаемых носителей волнообразной формы с лампами, расположенными параллельно волнам во впадинах таких волн в положении, обеспечивающем максимальную однородность распределения светового потока.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что форма волн воздухопроницаемого носителя может быть круговой или синусоидальной.
3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что количество волн в одном воздухопроницаемом носителе больше или равно 1.
4. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что переходы между стыками волн воздухопроницаемого носителя могут быть выполнены в закругленной форме с радиусом кривизны, обеспечивающим однородное распределение воздушного потока через поверхности носителя как на гребнях волн, так и во впадинах в местах их стыков.
