RU2064136C1 - Method of and device for cleaning atmospheric air forced into enclosed premises or transportation vehicles - Google Patents
Method of and device for cleaning atmospheric air forced into enclosed premises or transportation vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064136C1 RU2064136C1 RU9595103258A RU95103258A RU2064136C1 RU 2064136 C1 RU2064136 C1 RU 2064136C1 RU 9595103258 A RU9595103258 A RU 9595103258A RU 95103258 A RU95103258 A RU 95103258A RU 2064136 C1 RU2064136 C1 RU 2064136C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- sorbents
- vapors
- filter
- substances
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 63
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 claims description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 claims description 15
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 claims description 9
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 claims description 9
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 abstract description 4
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 abstract description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 191
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 8
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019693 Lung disease Diseases 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000009390 chemical decontamination Methods 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к методам и средствам для вентиляции и кондиционирования атмосферного воздуха в состояние, оптимально пригодное в санитарном отношении для дыхания людей, а точнее к способу очистки атмосферного воздуха, нагнетаемого в замкнутое помещение или транспортные средства, и к устройству для его осуществления. Помещениями могут быть отдельные комнаты, квартиры, офисы, цеха, а также кабины грузовых и салоны легковых автомобилей, автобусов, купе и каюты и т.п. The present invention relates to methods and means for ventilating and conditioning atmospheric air in a condition that is optimally suitable for human breathing, and more specifically, to a method for purifying atmospheric air pumped into an enclosed space or vehicles, and to a device for its implementation. Premises can be separate rooms, apartments, offices, workshops, as well as truck cabins and passenger compartment of cars, buses, compartments and cabins, etc.
Как известно, существующие санитарно-гигиенические нормы наряду с другими характеристиками регламентируют температуру, влажность, а также содержание пыли, токсичных газов и паров веществ в воздухе, которым дышат люди в производственных и бытовых помещениях. As you know, the existing sanitary and hygienic standards, along with other characteristics, regulate temperature, humidity, as well as the content of dust, toxic gases and vapors of substances in the air that people breathe in industrial and domestic premises.
Вместе с весовым ограничением на содержание пыли в единице объема воздуха имеются также ограничения на количественное присутствие в воздухе частиц пыли по размерам и особенно таких, которые могут вызывать легочные заболевания. Кроме того, поддержание естественного содержания кислорода в воздухе помещения или салона транспортного средства является необходимым условием для их кондиционирования и вентиляции. Along with the weight limit on the dust content per unit volume of air, there are also restrictions on the quantitative presence of dust particles in the air in size and especially those that can cause pulmonary diseases. In addition, maintaining the natural oxygen content in the air of a vehicle’s room or interior is a prerequisite for their conditioning and ventilation.
В настоящее время известны различные способы и устройства, предназначенные для очистки и кондиционирования воздуха, подаваемого в помещения или транспортные средства, предназначенные обеспечить его соответствие принятым санитарно-гигиеническим нормам. Currently, various methods and devices are known for purifying and conditioning the air supplied to rooms or vehicles, designed to ensure its compliance with accepted sanitary standards.
В частности, из патентной заявки ФРГ N 2625534, опубликованной 08.02.77 по классу F 24F 3/16, известно устройство для кондиционирования воздуха в помещении, содержащее фильтр для механической очистки воздуха от пыли, фильтр-конденсатор для осаждения аэрозолей из воздуха, поглощающий фильтр для обезвреживания токсичных веществ в воздухе, вентилятор для нагнетания воздуха и испаритель. In particular, from the patent application of Germany N 2625534, published 08.02.77 class F
С помощью фильтра-конденсатора удается получить заданную температуру воздуха перед входом его в поглощающий фильтр, где он очищается от содержащихся в нем токсичных веществ. Выходящий из поглощающего фильтра обезвреженный от токсичных веществ воздух доохлаждается испарителем и подается в помещение. При этом режим работы указанных фильтра-конденсатора и испарителя контролируется двумя датчиками температуры, где один установлен перед фильтром-конденсатором, а другой на выходе из него. Using a filter-condenser, it is possible to obtain a predetermined air temperature before it enters the absorption filter, where it is cleaned of the toxic substances contained in it. The air discharged from the absorbing filter, which is neutralized from toxic substances, is cooled by the evaporator and fed into the room. Moreover, the operation mode of the indicated filter-condenser and evaporator is controlled by two temperature sensors, where one is installed in front of the filter-condenser and the other at the outlet of it.
В то же время, известное устройство может эффективно работать при температуре атмосферного воздуха свыше 20 градусов С, фильтрация пыли из воздуха в этом устройстве осуществляется только в одну ступень, причем улавливание частиц из воздуха после прохождения из поглощающего фильтра не предусмотрено. At the same time, the known device can operate efficiently at atmospheric air temperatures above 20 degrees C, dust filtering from air in this device is carried out in only one step, and particles are not captured from the air after passing from the absorption filter.
По этим причинам трудно ожидать получение с помощью известного устройства в помещении качества воздуха, в полной мере отвечающего санитарно-гигиеническим нормам. For these reasons, it is difficult to expect to receive, using a known device in the room, air quality that fully complies with sanitary and hygienic standards.
В патенте США N 4630530, опубликованном 23.12.86, раскрыто устройство для очистки воздуха в салоне автобуса, имеющее всасывающий вентилятор, забирающий воздух из туалетной комнаты внутри автобуса, и последовательно установленные фильтры грубой очистки воздуха от пыли, блок ультрафиолетовых ламп для бактериальной обработки воздуха, поглощающий фильтр на основе активированного угля для очистки воздуха от дурно пахнущих веществ и высокоэффективный фильтр типа НЕРА для тонкой пылевой и бактериальной очистки воздуха. U.S. Patent No. 4,630,530, published December 23, 86, discloses a device for purifying air in a passenger compartment of a bus, having a suction fan that draws air from a toilet room inside a bus, and coarse dust filters, a UV lamp unit for bacterial air treatment, an absorbent filter based on activated carbon for air purification from foul-smelling substances and a high-performance filter like HEPA for fine dust and bacterial air purification.
С помощью этого устройства возможна высокоэффективная очистка воздуха в салоне автобуса, оптимально пригодного для дыхания. With this device, highly efficient air purification is possible in the interior of the bus, which is optimally suitable for breathing.
Однако эффективное применение известного устройства ограничивается только интерьером салона (помещением), и его нельзя использовать для очистки атмосферного воздуха из-за отсутствия в этом устройстве кондиционирующего средства. Устройство также не восстанавливает содержание кислорода в воздухе салона (помещений). However, the effective use of the known device is limited only to the interior of the cabin (room), and it cannot be used to purify atmospheric air due to the absence of air conditioning means in this device. The device also does not restore the oxygen content in the air of the cabin (premises).
Из патентной заявки ФРГ N 3545664, опубликованной 02.07.87 по классу F 24F 3/16, известно также вентиляционное устройство для закрытых помещений, в котором по ходу движения вентилируемого воздуха расположены фильтр для очистки от частиц пыли, фильтр для улавливания аэрозолей из воздуха, вентилятор и фильтр для химического обезвреживания токсичных веществ, присутствующих в воздухе. From the patent application of Germany N 3545664, published 02.07.87 according to
Фильтры и вентилятор соединены между собой системой магистралей с встроенными в них управляемыми клапанами, посредством которых можно избирательно включать в работу отдельные фильтры. The filters and the fan are interconnected by a line system with controllable valves built into them, through which individual filters can be selectively included in the operation.
Это устройство достаточно эффективно при отделении частиц пыли от воздуха, так как его фильтрация происходит в несколько ступеней; экономично за счет того, что фильтр для химической очистки от токсичных веществ может быть выключен из процесса очистки в случае отсутствия их в атмосферном воздухе при его температуре в интервале 14 28 градусов С. This device is quite effective in separating dust particles from air, since it is filtered in several stages; economically due to the fact that the filter for chemical cleaning of toxic substances can be turned off from the cleaning process in the absence of them in atmospheric air at a temperature in the range of 14 28 degrees C.
Вместе с тем, отсутствие кондиционера в конструкции устройства не позволяет работать ему с атмосферным воздухом при низких (- 50 градусов С) и высоких (+ 50 градусов С) температурах, так как нельзя регулировать температуру воздуха перед подачей его на фильтры. Кроме того, добиться строгого соответствия очищенного воздуха санитарно-гигиеническим нормам проблематично по той причине, что после прохода фильтра для химического обезвреживания воздух может содержать частицы сорбента фильтра с импрегнированными в них химическими элементами, а для их улавливания из воздуха в устройстве не предусмотрено какого-либо средства (фильтра). However, the lack of air conditioning in the design of the device does not allow it to work with atmospheric air at low (-50 degrees C) and high (+ 50 degrees C) temperatures, since it is impossible to regulate the air temperature before feeding it to the filters. In addition, to achieve strict compliance of the cleaned air with sanitary and hygienic standards is problematic because after passing the filter for chemical decontamination, the air may contain particles of the filter sorbent with chemical elements impregnated into them, and for their capture from the air, the device does not provide any means (filter).
Более близкое техническое решение из известных к предложенному приведено в авторском свидетельстве СССР N 1702111 от 25.01.90 по классу F 24F З/16, где описан кондиционер для обработки воздуха жилых и общественных помещений, включающий в себя установленные по ходу движения воздуха
фильтр механической очистки его от пыли, он же и кондиционер для его термической обработки;
вентилятор для нагнетания воздуха;
кассету с кристаллическим йодом;
емкость с сорбентами для очистки воздуха от присутствующих в нем токсичных веществ;
высокоэффективный фильтр на основе полотна Петрянова;
кассету с солями натрия и калия и ультрафиолетовые лампы для бактерицидной обработки воздуха после очистки.A closer technical solution from the known ones to the one proposed is given in the USSR author's certificate N 1702111 of 01.25.90 in class F 24F З / 16, which describes air conditioning for air treatment of residential and public buildings, including those installed along the air
a filter for mechanical cleaning it from dust, it is also an air conditioner for its heat treatment;
fan for air injection;
cassette with crystalline iodine;
a container with sorbents for air purification from toxic substances present in it;
high-performance filter based on Petryanov’s canvas;
cassette with sodium and potassium salts and ultraviolet lamps for bactericidal treatment of air after cleaning.
Однако устройство этого типа также не сможет обеспечить очистку подаваемого в помещение атмосферного воздуха, соответствующую принятым санитарно-гигиеническим нормам, так как не исключен выход в помещение частиц солей натрия и калия, которые могут поступать в поток воздуха при прохождении им кассеты, заполненной солями этих химических веществ, устанавливаемой после высокоэффективного фильтра. Помимо этого, работа ультрафиолетовых ламп для бактерицидной обработки воздуха сопровождается выделением озона, содержание которого во вдыхаемой атмосфере регламентируется достаточно жестко (не более 0,1 мг/м3, что соответствует интенсивности ультрафиолетового излучения 5•10-7 Вт/см2). А для бактерицидной обработки ультрафиолетовым излучением выдуваемого из устройства воздуха требуется доза излучения более 100 Дж/м2, что соответствует интенсивности более, чем 10-2 Вт/см2. Поэтому работа устройства возможна лишь в отсутствии людей в помещении.However, a device of this type will also not be able to provide purification of atmospheric air supplied to the room that meets the accepted sanitary and hygienic standards, since particles of sodium and potassium salts that may enter the air stream when passing through a cartridge filled with these chemical salts are not excluded substances installed after a high-performance filter. In addition, the operation of ultraviolet lamps for bactericidal treatment of air is accompanied by the release of ozone, the content of which in the inhaled atmosphere is regulated quite strictly (no more than 0.1 mg / m 3 , which corresponds to an intensity of ultraviolet radiation of 5 • 10 -7 W / cm 2 ). And for bactericidal treatment with ultraviolet radiation of air blown from the device, a radiation dose of more than 100 J / m 2 is required, which corresponds to an intensity of more than 10 -2 W / cm 2 . Therefore, the operation of the device is possible only in the absence of people in the room.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать более совершенные и экономичные способ и устройство для очистки атмосферного воздуха, который после очистки не только соответствовал бы требуемым санитарно-гигиеническим нормам для дыхания людей в помещении, но и подавался в количестве, требуемом для поддержания этого соответствия в воздухе помещения. The objective of the present invention is to develop a more advanced and economical method and device for cleaning atmospheric air, which after cleaning would not only meet the required sanitary standards for breathing in people, but also be supplied in the amount required to maintain this compliance in the air of the room.
Поставленная техническая задача решается при разработке способа очистки атмосферного воздуха, нагнетаемого в замкнутые помещения или транспортные средства, в соответствии с которым воздух фильтруют от частиц пыли, отфильтрованный воздух кондиционируют по температуре, затем освобождают от токсичных газов и паров веществ, пропускают через высокоэффективный фильтр и подают в помещение или транспортное средство. В соответствии с изобретением воздух отделяют от частиц пыли путем последовательного пропускания его не менее чем через две ступени фильтрации, отфильтрованный от пыли воздух кондиционируют в интервале температур от 14 до 28 градусов С и при температуре, заданной в этом интервале температур подают, на очистку от токсичных газов и паров веществ. The technical problem is solved when developing a method for cleaning atmospheric air pumped into confined spaces or vehicles, according to which the air is filtered from dust particles, the filtered air is conditioned by temperature, then freed from toxic gases and vapors of substances, passed through a high-efficiency filter and served into a room or vehicle. In accordance with the invention, air is separated from dust particles by sequentially passing it through at least two stages of filtration, the air filtered from dust is conditioned in the temperature range from 14 to 28 degrees C and, at a temperature specified in this temperature range, it is fed to remove toxic gases and vapors of substances.
Предпочтительно, чтобы обе ступени фильтрации воздуха от пыли обеспечивали общую эффективность фильтрации не хуже 90 99,99% по пыли с размером частиц от 0,5 мкм и более. It is preferable that both stages of filtering air from dust provide an overall filtering efficiency of no worse than 90 99.99% for dust with a particle size of 0.5 microns or more.
Отфильтрованный и кондиционированный воздух, имеющий определенную температуру, далее последовательно пропускают через сорбенты, которые обладают заданной избирательностью (назначением). Filtered and conditioned air having a certain temperature is then sequentially passed through sorbents that have a given selectivity (purpose).
Сначала воздух пропускают через сорбенты газов и паров органических и галогенорганических соединений, затем через сорбенты кислых газов и паров и далее через сорбент окиси углерода. First, air is passed through sorbents of gases and vapors of organic and halogen-organic compounds, then through sorbents of acid gases and vapors, and then through a sorbent of carbon monoxide.
При этом воздух выдерживают в контакте с сорбентами до тех пор, пока эти сорбенты не достигнут заданной температуры, а затем воздух подают на высокоэффективный фильтр. In this case, the air is kept in contact with the sorbents until these sorbents reach a predetermined temperature, and then the air is fed to a highly efficient filter.
Следует отметить, что нагнетаемый для очистки атмосферный воздух подают на очистку от содержащихся в нем токсичных газов и паров веществ в количестве не менее 30 литров в минуту на одного человека, находящегося в помещении или в транспортном средстве. It should be noted that the atmospheric air injected for cleaning is supplied for cleaning from the toxic gases and vapors contained in it in an amount of at least 30 liters per minute per person in a room or in a vehicle.
Устройство для осуществления предложенного способа очистки атмосферного воздуха содержит фильтр очистки от пыли, кондиционер для термической обработки этого воздуха, вентилятор для нагнетания воздуха, емкость с сорбентами для очистки воздуха от находящихся в нем токсичных газов и паров веществ и высокоэффективный фильтр. В устройстве согласно изобретению фильтр очистки включает в себя префильтр и фильтр тонкой очистки от пыли, на выходе из кондиционера установлены герметичная заслонка с приводом, отделяющая емкость с сорбентами от кондиционера, и датчик температуры воздуха, оперативно связанный с приводом указанной герметичной заслонки. A device for implementing the proposed method of purification of atmospheric air contains a dust removal filter, an air conditioner for heat treatment of this air, a fan for pumping air, a container with sorbents for cleaning the air of toxic gases and vapors of substances contained in it, and a high-performance filter. In the device according to the invention, the cleaning filter includes a prefilter and a fine dust filter, an air-tight shutter with a drive is installed at the outlet of the air conditioner, separating the container with sorbents from the air conditioner, and an air temperature sensor operatively connected to the drive of the specified tight shutter.
Сорбенты для очистки воздуха от токсичных газов и паров веществ помещены в проницаемые для воздуха коробки, последовательно установленные по ходу его движения в емкости, в которой находятся указанные коробки. Sorbents for cleaning air from toxic gases and vapors of substances are placed in air-permeable boxes, sequentially installed in the course of its movement in a container in which these boxes are located.
В этой емкости первой по ходу движения воздуха расположена коробка с сорбентом газов и паров органических и галогенорганических соединений, второй коробка с сорбентами кислых газов и паров и третьей коробка с сорбентом окиси углерода. In this container, the first box along the air flow is a box with a sorbent of gases and vapors of organic and halogen-organic compounds, the second box with a sorbent of acid gases and vapors, and the third box with a sorbent of carbon monoxide.
Для определения наличия токсичных газов и паров веществ в нагнетаемом атмосферном воздухе на входе в кондиционер установлен основной датчик, оперативно связанный с приводом дополнительной герметичной заслонки, которая смонтирована на магистрали, соединяющей кондиционер с высокоэффективным фильтром. To determine the presence of toxic gases and vapors of substances in the injected atmospheric air, a main sensor is installed at the inlet of the air conditioner, operatively connected to the drive of an additional airtight damper, which is mounted on the highway connecting the air conditioner with a high-efficiency filter.
В одном из вариантов выполнения устройства в нем на выходе из емкости, где размещены коробки с сорбентами, смонтирована герметичная заслонка с приводом, с которым оперативно связаны датчик температуры воздуха и вспомогательный датчик для определения наличия токсичных газов и паров веществ в воздухе, установленный на выходе из емкости, где размещены коробки с сорбентами. In one embodiment of the device, a sealed shutter with an actuator is mounted at the outlet of the container where the boxes with sorbents are mounted, with which an air temperature sensor and an auxiliary sensor for detecting the presence of toxic gases and vapors of substances in the air are installed at the outlet of containers where boxes with sorbents are placed.
Для экономичной работы устройства и поддержания оптимального режима его функционирования целесообразно применить в нем микропроцессор, оперативно связанный с датчиками, теплообменником кондиционера, приводами герметичных заслонок и вентилятора. For the economical operation of the device and maintaining the optimal mode of its operation, it is advisable to use a microprocessor in it, operatively connected with sensors, an air conditioner heat exchanger, and actuators of hermetic shutters and a fan.
В результате использования описанных здесь технических решений удается создать устройство для очистки атмосферного воздуха, устойчиво работающее в диапазоне температур внешнего воздуха от + 50 градусов С до 50 градусов С и обеспечивающее качество воздуха, нагнетаемого в помещение или кабину/салон транспортного средства, соответствующее санитарно-гигиеническим нормам. As a result of using the technical solutions described here, it is possible to create a device for purifying atmospheric air that stably operates in the temperature range of external air from + 50 degrees C to 50 degrees C and ensures the quality of the air pumped into the vehicle’s room or cabin / cabin, corresponding to sanitary and hygienic norms.
Существо настоящего изобретения и его преимущества станут более понятны из нижеследующего описания примеров его реализации со ссылкой на чертежи, на которых
фиг. 1 показывает схему устройства для очистки атмосферного воздуха, выполненного в соответствии с изобретением;
фиг. 2 (а, б) схему движения воздуха при работе предложенного устройства в режиме фильтрации от пыли и очистки от токсичных газов и паров веществ (а в режиме прогрева/охлаждения сорбентов, б в режиме очистки);
фиг. 3 схему движения воздуха при работе предложенного устройства в режиме фильтрации от пыли;
фиг. 4 вариант размещения предложенного устройства в окне помещения для очистки атмосферного воздуха, подаваемого в помещение;
фиг. 5 вариант размещения предложенного устройства в автомобиле для очистки атмосферного воздуха, подаваемого в салон транспортного средства (вид сзади);
фиг. 6 то же, что и на фиг. 5 (вид сбоку);
фиг. 7 вариант напольного размещения устройства в помещении;
фиг. 8 картину степени загрязнения фильтрующего материала префильтра и фильтра тонкой очистки предложенного устройства после эксплуатации в течение года.The essence of the present invention and its advantages will become more clear from the following description of examples of its implementation with reference to the drawings, in which
FIG. 1 shows a diagram of a device for purifying atmospheric air made in accordance with the invention;
FIG. 2 (a, b) a diagram of the air movement during operation of the proposed device in the mode of filtering from dust and purification of toxic gases and vapors of substances (and in the heating / cooling mode of sorbents, b in the cleaning mode);
FIG. 3 diagram of the movement of air during operation of the proposed device in the filtering mode from dust;
FIG. 4 embodiment of the proposed device in the window of the room for cleaning the atmospheric air supplied to the room;
FIG. 5 embodiment of the proposed device in a car for cleaning atmospheric air supplied to the vehicle interior (rear view);
FIG. 6 is the same as in FIG. 5 (side view);
FIG. 7 option for outdoor placement of the device in the room;
FIG. 8 is a picture of the degree of contamination of the filter material of the prefilter and the fine filter of the proposed device after operation during the year.
Как показано на фиг.1, в устройстве со стороны входа в него атмосферного воздуха установлен фильтр 1 очистки воздуха от пыли, состоящий из префильтра 2 и отстоящего от него на некотором расстоянии фильтра 3 тонкой очистки. В качестве префильтра 2 применена кассета (не показана), заполняемая рулонным фильтрующим синтетическим материалом с эффективностью улавливания пыли не хуже 90% для частиц пыли размером от 0,5 мкм и выше. Фильтр тонкой очистки также представляет собой кассету (не показана), заполненную тремя слоями рулонного фильтрующего синтетического материала с суммарной эффективностью улавливания пыли не хуже 99,9% для частиц пыли с размерами 0,5 мкм и более. As shown in figure 1, in the device on the side of the inlet of atmospheric air, a
В совокупности оба фильтра 2 и 3 обеспечивают фильтрацию пыли из воздуха с эффективностью не хуже 99,99% для частиц пыли с размерами 0,5 мкм и более. Together, both
На некотором расстоянии от фильтра 3 тонкой очистки находится заборная часть 4 теплообменника 5 кондиционера 6 так, что между ней и фильтром 3 образована камера 7. At some distance from the
При работе кондиционера 6 в режиме охлаждения нагнетаемого атмосферного воздуха для охлаждения нагретых элементов теплообменника 5 предусмотрен отбор воздуха после фильтра 3 тонкой очистки из камеры 7 с помощью вентилятора 8, который размещен в обходной магистрали 9, сообщенной с внешней частью теплообменника 5. Прошедший через внешнюю часть теплообменника 5 кондиционера 6 охлаждающий и отобравший тепло воздух сбрасывается в атмосферу через патрубок 10, снабженный на выходе фильтром 11 того же типа, что и фильтр 3 тонкой очистки. When the
Для нагнетания атмосферного воздуха в предлагаемое устройство используется центробежный вентилятор 12, расположенный на выходе из теплообменника 5 кондиционера 6. Вентилятор 12 приводится в действие электродвигателем 13, питаемым переменным или постоянным током в зависимости от места использования устройства в помещении или в кабине/салоне транспортного средства. To pump atmospheric air into the proposed device, a
В распределительной камере 14 центробежного вентилятора 12 на входе в нагнетательную магистраль 15 смонтирована герметичная заслонка 16 с приводом 17, служащая для закрывания и открывания магистрали 15 с целью регулирования расхода нагнетаемого вентилятором 12 атмосферного воздуха. Привод 17 герметичной заслонки 16 выполнен в виде сельсин-приемника переменного тока. In the distribution chamber 14 of the
Указанная нагнетательная магистраль 15 выходит в емкость 18, в которой последовательно установлены по ходу движения воздуха коробки 19, 20 и 21, заполняемые сорбентами для очистки воздуха от содержащихся в нем токсичных газов и паров веществ. Коробки 19, 20, 21 с сорбентами могут быть расположены в емкости 18 в несколько параллельных рядов, как это показано тонкими линиями на фиг. 1, в зависимости от требуемого расхода подаваемого на очистку воздуха. The specified discharge line 15 enters the
Емкость 18 имеет выходное окно 22, перекрываемое герметичной заслонкой 23 с приводом 24 в виде сельсин-приемника переменного тока. К окну 22 емкости 18 через камеру 25 примыкает высокоэффективный фильтр 26, который может быть изготовлен из фильтрующего материала типа полотна Петрянова или ему подобного (например, TYVEC DUPONT), или из композиции рулонных фильтрующих материалов, используемых в фильтре 3 тонкой очистки. The
В вышеуказанной распределительной камере 14 смонтирована еще одна управляемая герметичная заслонка 27 с приводом 28 в виде сельсин-приемника, предназначенная для закрывания и открывания магистрали 29, которая выходит в камеру 25 перед фильтром 26 конечной ступени, минуя емкость 18 с коробками 19, 20 и 21 для сорбентов. Эта магистраль 29 включается в работу, когда концентрация токсичных газов и паров веществ в воздухе составляет меньше предельно допустимых значений. In the aforementioned distribution chamber 14, another controllable sealed
В камере 7 между фильтром 3 тонкой очистки и теплообменником 5 кондиционера 6 размещены датчик 30 для измерения температуры атмосферного воздуха на входе в теплообменник 5 кондиционера 6 и основной датчик 30 для определения наличия токсичных газов и паров веществ в атмосферном воздухе на входе в кондиционер 6. Датчик 30, как и другие, о которых будет сказано ниже, представляет собой терморезистор, а в качестве датчика 31 может использоваться многоканальный (например, термохимический) датчик. Датчик 30 для измерения температуры воздуха на входе в теплообменник 5 кондиционера 6 оперативно связан с микропроцессором 32 и через него задает режим (нагрев или охлаждение) работы кондиционера 6, при этом данные с датчика 30 используются микропроцессором 32 для определения мощности, необходимой для поддержания заданной температуры воздуха в распределительной камере 14 на входе в емкость 18 при заданном расходе воздуха. In the chamber 7 between the
Основной датчик 31 для определения наличия токсичных газов и паров веществ в атмосферном воздухе также оперативно связан с микропроцессором 32. В случае наличия в воздухе токсичных газов и паров веществ микропроцессором 32 выдается команда на открытие герметичной заслонки 16 и на запрещение открытия герметичной заслонки 27. The
При отсутствии в атмосферном воздухе токсичных газов и паров веществ микропроцессором 32 выдается команда на запрещение открытия герметичной заслонки 16 и на открытие герметичной заслонки 27. If there are no toxic gases and vapors of substances in the ambient air, the microprocessor 32 issues a command to prohibit opening the
Датчик 33 для измерения температуры воздуха на выходе из кондиционера 6, расположенный в распределительной камере 14, оперативно связан с микропроцессором 32, который формирует команду на открытие герметичных заслонок 16 или 27. Конструкция датчика 33 аналогична конструкции датчика 30. A
В емкости 18 вблизи ее выходного окна 22, перекрываемого герметичной заслонкой 23, смонтирован датчик 34 для измерения температуры воздуха после взаимодействия его с сорбентами в емкости 18, оперативно связанный с микропроцессором 32 и подобный по конструкции датчикам 30 и 33. Данные с датчика 34 используются в микропроцессоре 32 при определении мощности, подаваемой на теплообменник 5 кондиционера 6, и формировании команды на открытие герметичной заслонки 23, перекрывающей окно 22 емкости 18. До поступления этой команды герметичная заслонка 23 после включения устройства по команде от микропроцессора 32 устанавливается в положение "открыто" на магистраль 35 рециркуляции воздуха из емкости 18 на вход в кондиционер 6. A
Там же в емкости 18 размещен датчик 36 (например, термохимический ) для определения наличия токсичных газов и паров веществ в воздухе после взаимодействия его с сорбентами в коробках 19, 20 и 21, оперативно связанный с микропроцессором 32, который по данным от датчика 36 выдает команду на разрешение или запрещение открытия герметичной заслонки 23, перекрывающей окно 22 емкости 18. A sensor 36 (for example, a thermochemical one) is placed in the
Как уже отмечалось выше, коробки 19, 20 и 21 с сорбентами располагаются в емкости 18 в определенной последовательности по ходу движения воздуха. Согласно этой последовательности первой по ходу движения воздуха установлена коробка 19 с сорбентами для поглощения органических и галогенорганических газов и паров веществ из воздуха. Именно коробка 19 обладает наибольшим временем защитного действия по сравнению с временем защитного действия коробок 20 и 21 в рамках избирательности каждой из них. Второй по ходу движения воздуха располагается коробка 20 с сорбентами для поглощения кислых газов и паров из воздуха, третьей коробка 21 с сорбентами для поглощения окиси углерода. Указанные коробки 19, 20 и 21, изготовленные из металла, пластмассы, картона и тому подобных материалов, имеют входные и выходные отверстия (не показаны) для прохода очищаемого воздуха, при этом воздух проходит через заполняющие коробки 19, 20 и 21 сорбенты с достаточной для полной очистки скоростью при расходе очищаемого воздуха не более 60 литров в минуту через один ряд последовательно расположенных коробок 19, 20 и 21. As noted above, the
Состав сорбентов, заполняющих коробки 19, 20 и 21, является широко известным, применяются такие сорбенты в коробках обычных противогазов, имеют подтвержденный ресурс и могут быть легко подобраны по общедоступным справочникам средств индивидуальной защиты органов дыхания. The composition of the sorbents filling the
Режимы работы предложенного устройства, а именно температура и расход воздуха, задаются с пульта 37 управления. Состояние работы устройства - закрытие, открытие герметичных заслонок, режим (нагрев или охлаждение) кондиционера отображаются на индикаторной панели 38 пульта 37 управления. The operating modes of the proposed device, namely the temperature and air flow, are set from the remote control 37. The operation status of the device — closing, opening of airtight shutters, mode (heating or cooling) of the air conditioner is displayed on the display panel 38 of the control panel 37.
Предлагаемый способ очистки воздуха приводится далее при описании принципа работы устройства. The proposed method of air purification is given below in the description of the principle of operation of the device.
Целесообразно сначала рассмотреть принцип действия устройства в режиме фильтрации воздуха от пыли и очистки от токсичных газов и паров веществ со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2 (а, б). It is advisable to first consider the principle of operation of the device in the mode of filtering air from dust and purification of toxic gases and vapors of substances with reference to FIG. 1 and FIG. 2 (a, b).
В выключенном состоянии все герметичные заслонки 16, 23 и 27 находятся в состоянии "закрыто". При включении устройства микропроцессором 32 запускается программа самотестирования. Проверяется состояние микропроцессора 32, начальные установки датчиков 30, 31, 33, 34, 36 и положение герметичных заслонок 16, 23, 27. После приведения системы в исходное состояние запускается математическое обеспечение функционирования устройства. In the off state, all
После этого устройство находится в режиме ожидания до поступления команд от пользователя. Пользователю необходимо задать с пульта 37 температуру, расход воздуха, продолжительность работы и дать команду на запуск устройства. After that, the device is in standby mode until commands from the user. The user must set the remote control 37 temperature, air flow, duration and give a command to start the device.
После поступления команды на запуск устройства микропроцессор 32 производит опрос датчика 30 температуры атмосферного воздуха на входе в теплообменник 5 кондиционера 6 и по данным с датчика 30 устанавливает режим работы (нагрев или охлаждение) и предварительно задает мощность, подаваемую на теплообменник 5 кондиционера 6. After receiving a command to start the device, the microprocessor 32 polls the
Затем микропроцессор 32 формирует команды на включение вентилятора 12 устройства и включение кондиционера 6. В случае включения кондиционера 6 в режиме охлаждения также формируется команда на включение вентилятора 8 для обдува теплообменника 5. Далее микропроцессор 32 производит опрос датчика 33 измерения температуры воздуха на выходе из кондиционера 6 и основного датчика 31 для определения наличия токсичных газов и паров веществ в атмосферном воздухе. Then the microprocessor 32 generates commands to turn on the
В случае поступления с основного датчика 31 сигнала о наличии токсичных газов и паров веществ в воздухе микропроцессор 32 переводит устройство в режим очистки, иллюстрируемый фиг. 2а. Микропроцессор 32 формирует команду на привод 17 герметичной заслонки 16 на открытие нагнетательной магистрали 15 в емкость 18 с сорбентами, команду на привод 28 герметичной заслонки 27 на закрытие магистрали 29 и команду на перемещение герметичной заслонки 23 в положение "открыто" на магистраль 35 для перепуска воздуха на вход кондиционера 6. На индикаторную панель 38 пульта 37 управления выдается сообщение, что устройство работает в режиме очистки. In the event of a signal from the
Затем микропроцессор 32 производит опрос датчика 34 температуры воздуха после взаимодействия с сорбентами. При достижении на датчике 34 заданной температуры микропроцессор 32 формирует команду на перемещение герметичной заслонки 23 в положение "открыто" на высокоэффективный фильтр 26. Перемещение герметичной заслонки 23 производится дискретно с подтверждением соответствия температуры на датчике 34, заданной на каждом шаге. При отклонении температуры воздуха на датчике 34 от заданной микропроцессор 32 прекращает перемещение заслонки 23 и вновь производит опрос датчика 34. The microprocessor 32 then polls the
После получения микропроцессором 32 сигнала обратной связи с привода 24 герметичной заслонки 23 о полном закрытии магистрали 35 рециркуляции воздуха на вход кондиционера 6, микропроцессор 32 переходит в режим поддержания параметров работы устройства по схеме, иллюстрируемой фиг. 2б, о чем выдается сообщение на индикаторную панель 38 пульта 37 управления. After the microprocessor 32 receives the feedback signal from the actuator 24 of the
В режиме поддержания параметров работы устройства микропроцессор 32 производит периодический опрос датчика 30 температуры воздуха на входе в кондиционер 6, датчика 33 температуры воздуха на выходе из кондиционера 6, а также датчика 34 температуры воздуха после взаимодействия с сорбентами в емкости 18 (в режиме очистки). На основании данных с указанных выше датчиков микропроцессор 32 управляет режимом работы кондиционера 6 с целью минимизации электропотребления. In the mode of maintaining the operating parameters of the device, the microprocessor 32 periodically polls the
Микропроцессор 32 также производит периодический опрос основного датчика 31 определения наличия токсичных газов и паров веществ в атмосферном воздухе на входе в кондиционер 6. Данные с датчика 31 используются для изменения режима работы (фильтрация/фильтрация и очистка) устройства в случае изменения концентрации токсичных газов и паров веществ в воздухе. По достижении на датчике 33 заданной температуры и отсутствии сигнала с основного датчика 31 о наличии токсичных газов и паров веществ микропроцессор 32 формирует команду на привод 28 герметичной заслонки 27 на открытие магистрали 29 для подачи воздуха в камеру 25 на высокоэффективный фильтр 26 и выдает на индикаторную панель 38 пульта 37 управления сообщение, что устройство работает в режиме фильтрации, иллюстрируемом на фиг. 3. The microprocessor 32 also periodically polls the
При работе устройства в режиме очистки микропроцессор 32 периодически производит опрос датчика 36 наличия токсичных газов и паров веществ в воздухе за емкостью 18 с сорбентами. Как только датчик 36 сигнализирует о превышении концентрации токсичных газов и паров веществ, микропроцессор 32 выдает на индикаторную панель 38 пульта 37 управления сообщение о необходимости замены коробок 19, 20, 21 с сорбентами и формирует команду на электродвигатель 13 вентилятора 12 на уменьшение числа оборотов и соответственно снижение расхода воздуха через устройство. Уменьшение расхода воздуха производится дискретно и прекращается по сигналу с датчика 36 о снижении концентрации токсичных газов и паров веществ в воздухе до нормы. When the device is in the cleaning mode, the microprocessor 32 periodically polls the
В случае вынужденного снижения расхода воздуха ниже определенного предела микропроцессор 32 последовательно формирует команды на выключение кондиционера 6, электродвигателей вентиляторов 12 и 8 и перевод герметичных заслонок 16, 23, 27 в положение "закрыто". На индикаторную панель 38 выдается сообщение о необходимости смены коробок 19, 20, 21 с сорбентами. In the case of a forced decrease in air flow below a certain limit, the microprocessor 32 sequentially generates commands to turn off the
Режим работы устройства может быть изменен в любой момент времени введением нового пакета команд с пульта 37 управления. The operating mode of the device can be changed at any time by introducing a new command package from the remote control 37.
При выключении устройства ( за исключением случая аварийного отключения электропитания ) микропроцессор 32 последовательно выдает команды на выключение кондиционера 6, электродвигателей вентиляторов 12 и 8, перевод заслонок 27, 16, 23 в положение "закрыто", обесточивание силовых электроцепей. Последняя установка режима работы устройства сохраняется в энергонезависимом запоминающем устройстве (не показано) микропроцессора 32 и может быть использована при последующем включении устройства. When the device is turned off (except in the case of an emergency power outage), the microprocessor 32 sequentially issues commands to turn off the
Важно отметить, что стабильная эксплуатация предложенного устройства определяется ресурсом применяемых в нем сорбентов. В свою очередь время работы сорбентов при прочих равных условиях зависит от химической чистоты атмосферного воздуха, в том числе и от содержащейся в нем пыли, влажности воздуха и его температуры. It is important to note that the stable operation of the proposed device is determined by the resource used in it sorbents. In turn, the operating time of sorbents, ceteris paribus, depends on the chemical purity of atmospheric air, including the dust contained in it, humidity and temperature.
Как известно, пыль и влага присутствуют в атмосферном воздухе в виде твердых частиц и различных композиций влаги. Кроме того, в атмосферном воздухе могут присутствовать пары токсичных жидкостей и газы, которые также осаждаются на твердых частицах пыли и растворяются во влаге воздуха. Поэтому необходимым условием повышения ресурса работы сорбентов является максимальное удаление из атмосферного воздуха частиц пыли и влаги, прежде чем этот воздух поступит к сорбентам. Именно этим обусловлена достаточно высокая фильтрация атмосферного воздуха с помощью префильтра 2 и фильтра 3 тонкой очистки, которые экономически доступны для потребителя. As you know, dust and moisture are present in the air in the form of solid particles and various moisture compositions. In addition, fumes of toxic liquids and gases can be present in the air, which also settle on solid dust particles and dissolve in air moisture. Therefore, a necessary condition for increasing the life of the sorbents is the maximum removal of dust and moisture particles from atmospheric air before this air enters the sorbents. This is precisely the reason for the rather high atmospheric air
Нужно также отметить, что ресурс работы сорбента зависит от температуры взаимодействующего с ним воздуха и температуры самого сорбента, которые, как правило, близки при длительном взаимодействии. Практикой установлено, что для сорбентов, используемых для улавливания из воздуха большинства токсичных газов и паров веществ, максимальный рабочий ресурс достигается в интервале рабочих температур от 14 до 28 градусов С. В противном случае ресурс работы сорбентов заметно уменьшается как при повышении, так и при понижении температуры взаимодействия сорбентов и воздуха. It should also be noted that the life of the sorbent depends on the temperature of the air interacting with it and the temperature of the sorbent itself, which, as a rule, are close during prolonged interaction. Practice has found that for sorbents used to trap most toxic gases and vapors from the air, the maximum working life is achieved in the range of operating temperatures from 14 to 28 degrees C. Otherwise, the operating life of the sorbents decreases markedly with increasing and decreasing temperature of interaction of sorbents and air.
Поэтому атмосферный воздух только после его фильтрации и достижения им заданной температуры (в указанном диапазоне) поступает в емкость 18, где размещены коробки 19, 20 и 21 с сорбентами. Когда сорбенты в этих коробках 19, 20 и 21 достигнут заданной температуры, воздух подают на высокоэффективный фильтр 26. Эффективность фильтрации фильтра 26 также зависит от постоянства температуры подаваемого на него воздуха, которая может изменяться лишь на 1-2 градуса С в интервале времени 30 60 минут. То же самое происходит и при работе устройства в режиме фильтрации, когда атмосферный воздух подается на высокоэффективный фильтр 26 только после достижения воздухом заданной температуры в указанном диапазоне от 14 до 28 градусов С. Therefore, atmospheric air only after filtering it and reaching a predetermined temperature (in the indicated range) enters the
При всех режимах работы устройства, в том числе при его нерабочем состоянии, когда сорбенты не взаимодействуют с нагнетаемым воздухом по прямому назначению, целесообразно ограничивать воздухообмен в емкости 18 с помощью заслонок 16 и 27 с тем, чтобы продлить ресурс сорбентов. For all modes of operation of the device, including when it is inoperative, when the sorbents do not interact with the pumped air for its intended purpose, it is advisable to limit the air exchange in the
Один из вариантов практического использования предложенного устройства для очистки воздуха, подаваемого в помещение, можно видеть на фиг. 4, где собственно устройство 39 согласно изобретению с помощью крепежных элементов 40 и 41 встроено в форточку 42 оконной рамы 43 помещения. Заборное устройство 44, в которое выходят префильтр и фильтр тонкой очистки (не показаны), расположено в данном случае в нижней части устройства 39, а высокоэффективный фильтр (не показан) в торцевой части устройства 39. При этом вентилятор и кондиционер устройства 39 расположены за пределами форточки 42 снаружи рамы 43. One of the options for the practical use of the proposed device for cleaning the air supplied to the room can be seen in FIG. 4, where the
Вариант использования предложенного устройства для очистки атмосферного воздуха, подаваемого в салон транспортного средства (автомобиля), представлен на фиг. 5 и 6. Здесь устройство 45 размещено в передней части багажного отделения 46 автомобиля. Одно из вентиляционных окон 47 в боковой стенке автомобиля используется для нагнетания воздуха в устройство 45, а другое вентиляционное окно 48 в противоположной боковой стенке автомобиля для сброса воздуха охлаждающего теплообменник кондиционера устройства 45. Очищенный и кондиционированный воздух подается в салон автомобиля через два окна 49 в панели 50 за задним сидением 51. Целесообразно при такой компоновке применить сильфонные шланги 52 для соединения вентиляционных окон 47 и 48 с устройством 45. An embodiment of the proposed device for purifying atmospheric air supplied to the interior of a vehicle (automobile) is shown in FIG. 5 and 6. Here, the
Еще один вариант использования устройства в помещении показан на фиг. 7. В данном случае устройство 53 состоит из двух частей 54 и 55. Часть 54 устройства 53, содержащая префильтр, фильтр тонкой очистки, вентилятор и кондиционер (не показаны), установлена вне помещения, на улице, за окном 56, а часть 55 устройства 53, содержащая емкость с коробками сорбентов, микропроцессор и высокоэффективный фильтр (не показаны), расположена в самом помещении и соединена с частью 54 сильфонным шлангом 57. Another embodiment of using the device indoors is shown in FIG. 7. In this case, the
Об эффективности предложенных способа и устройства для очистки атмосферного воздуха можно судить по нижеприведенному примеру реализации в ходе опытных проверок работы устройства. The effectiveness of the proposed method and device for purification of atmospheric air can be judged by the following implementation example during pilot checks of the operation of the device.
Пример. Проблема очистки и кондиционирования воздуха возникла в связи с необходимостью обеспечения приемлемых санитарно- гигиенических условий работы персонала в помещении, расположенном вблизи оживленной городской автомагистрали. Высокая запыленность и загрязненность атмосферного воздуха не позволяла проводить вентиляцию и кондиционирование воздуха помещения. Example. The problem of cleaning and air conditioning arose in connection with the need to ensure acceptable sanitary and hygienic conditions for staff to work in a room located near a busy city highway. High dustiness and air pollution did not allow for ventilation and air conditioning of the room.
Летом, в безветренную погоду концентрация пыли в атмосферном воздухе достигала в отдельные дни 40 50 предельно допустимых концентраций (ПДК) при среднем повышении не ниже 7 ПДК. Концентрация газов и паров токсичных веществ в атмосферном воздухе достигала 32 40 ПДК при среднем повышении около 5 ПДК. In summer, in calm weather, the concentration of dust in atmospheric air reached in some
В ветреную и дождливую погоду, зимой максимальная концентрация пыли в атмосферном воздухе резко снижалась и редко превышала предельно допустимую концентрацию. Однако при понижении температуры в воздухе повышалось содержание сажи из-за конденсации паров продуктов сгорания автомобильного топлива. Концентрация газов, в основном СО и NO, уменьшалась по сравнению с летними значениями только в ветреную и дождливую погоду. In windy and rainy weather, in winter, the maximum concentration of dust in the atmospheric air sharply decreased and rarely exceeded the maximum permissible concentration. However, as the temperature in the air decreased, the soot content increased due to the condensation of the vapors of the combustion products of automobile fuel. The concentration of gases, mainly CO and NO, decreased in comparison with summer values only in windy and rainy weather.
Для очистки и кондиционирования воздуха в помещении использовали устройство, смонтированное по схеме, изображенной на фиг. 4. For cleaning and air conditioning in the room, a device mounted according to the circuit shown in FIG. 4.
Сначала при открытой форточке и неработающем устройстве были проведены измерения содержания в атмосферном воздухе пыли, токсичных газов и паров веществ. Измерения соответствовали значениям предельно допустимых концентраций, указанных выше. После проведения этих измерений форточку закрыли и включили устройство. Устройство работало в среднем 10 часов в сутки, расход воздуха через устройство составлял в среднем 180 л/мин. First, with an open window and a non-working device, measurements were made of the content of dust, toxic gases and vapors of substances in atmospheric air. The measurements corresponded to the values of maximum permissible concentrations indicated above. After these measurements, the window was closed and the device was turned on. The device worked on average 10 hours a day, the air flow through the device averaged 180 l / min.
Через сутки измерения в помещении были повторены, при этом количество работающих там сохранилось, и рабочий процесс не прерывался. After a day, the measurements in the room were repeated, while the number of people working there was preserved, and the workflow was not interrupted.
Температура в помещении в течение рабочего дня менялась мало от 1 до 2 градусов С, хотя обычно без работающего устройства она возрастала на 5 6 градусов С в течение дня и несколько падала после захода Солнца. The temperature in the room during the working day varied little from 1 to 2 degrees C, although usually without a working device, it increased by 5 6 degrees C during the day and fell slightly after sunset.
Концентрация пыли в воздухе помещения была ниже предельно допустимой концентрации. Чистота воздуха вблизи устройства соответствовала классу 70К - 80К по децимальной системе стандарта FS 209 В США для частиц размером от 0,5 мкм до 5 мкм. Содержание СО и NO в воздухе помещения было ниже предельно допустимой концентрации. Привычных запахов ароматических углеводородов, как и запахов выхлопных газов от автомобилей не ощущалось. The concentration of dust in the room air was below the maximum permissible concentration. The air purity near the device corresponded to class 70K - 80K according to the decimal system of the FS 209 standard in the USA for particles ranging in size from 0.5 microns to 5 microns. The content of CO and NO in the room air was below the maximum permissible concentration. The usual odors of aromatic hydrocarbons, as well as the smell of exhaust gases from cars were not felt.
В течение довольно длительного срока опытной проверки устройства проводились измерения концентрации пыли, токсичных газов и паров веществ внутри помещения. В некоторые дни наблюдалось некоторое (ощущаемое) повышение концентрации токсичных газов и паров веществ в начале рабочего дня, которое исчезало через 1-2 часа после включения устройства в работу. Более заметным фактором стала пылевая чистота помещения. На оборудовании и столах стало заметно меньше пыли, а через две недели пыль стала не заметна. Ранее наблюдавшееся суточное осаждение пыли теперь стало наблюдаться через неделю. Over a fairly long period of experimental testing of the device, measurements of the concentration of dust, toxic gases and vapors of substances inside the premises were carried out. On some days there was a certain (perceived) increase in the concentration of toxic gases and vapors of substances at the beginning of the working day, which disappeared 1-2 hours after the device was turned on. A more noticeable factor was the dusty cleanliness of the room. On the equipment and tables, there was noticeably less dust, and after two weeks the dust became invisible. The previously observed daily dust deposition now began to be observed after a week.
Периодически контролировалось загрязнение префильтра и фильтра тонкой очистки. В качестве материала для префильтра использовался рулонный фильтрующий материал, три слоя такого материала применялись в фильтре тонкой очистки. Засорение фильтра (префильтра и фильтра тонкой очистки) контролировали по перепаду давления на фильтре. Повышение перепада давления до 50 Паскалей было зафиксировано на префильтре через 1900 часов работы устройства. Уровень загрязнения материала префильтра и фильтра тонкой очистки показан на фиг. 8 в виде изменяющейся по цвету отдельной колонки 58 и кривой 59 на графике, где ось ординат отражает степень загрязненности фильтрующего материала префильтра и фильтра тонкой очистки, а ось абсцисс количество слоев фильтрующего материала в них. По цвету частей колонки 58 можно определить, что особо сильное загрязнение имел поверхностный (несколько миллиметров) слой префильтра с видимыми следами сажи и грязи на поверхности материала. Видимое изменение цвета от белого к серому на той же колонке 58 имел также первый слой материала фильтра тонкой очистки, последующие слои его материала практически не изменили цвета. Перепад давления на фильтре тонкой очистки после 1900 часов работы устройства не изменился. Высокоэффективный фильтр не имел видимых глазом загрязнений по глубине фильтрующего материала. Через 1900 часов работы наработка устройства в режиме химической очистке воздуха на одном комплекте коробок с сорбентами составила около 720 часов. Ресурс коробок при этой наработке, при расходе воздуха 120 литров в минуту был практически исчерпан. The contamination of the pre-filter and the fine filter was periodically monitored. A roll filter material was used as the material for the prefilter; three layers of such material were used in the fine filter. Clogged filter (pre-filter and fine filter) was controlled by the pressure drop across the filter. The increase in pressure drop to 50 Pascals was recorded on the prefilter after 1900 hours of operation of the device. The level of contamination of the material of the prefilter and the fine filter is shown in FIG. 8 as a color-changing
Таким образом, в результате реализации настоящего изобретения стало возможным создание экономичного и надежно работающего устройства для очистки воздуха, подаваемого в помещение. Thus, as a result of the implementation of the present invention, it became possible to create an economical and reliable device for cleaning the air supplied to the room.
Понятно, что описанное здесь изобретение может иметь отдельные видоизменения и модификации, однако не выходящие за рамки формулы изобретения. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 It is clear that the invention described here may have separate modifications and modifications, however, not beyond the scope of the claims. YYY2 YYY4 YYY6
Claims (11)
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что кондиционированный до заданной температуры воздух последовательно пропускают через сорбенты различного назначения.2. The method according to claim 1, characterized in that the air from dust particles with sizes of 0.5 to 5 microns is filtered with an efficiency of not worse than 90-99.99
3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the air conditioned to a predetermined temperature is sequentially passed through sorbents for various purposes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9595103258A RU2064136C1 (en) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Method of and device for cleaning atmospheric air forced into enclosed premises or transportation vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9595103258A RU2064136C1 (en) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Method of and device for cleaning atmospheric air forced into enclosed premises or transportation vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2064136C1 true RU2064136C1 (en) | 1996-07-20 |
| RU95103258A RU95103258A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=20165415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9595103258A RU2064136C1 (en) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Method of and device for cleaning atmospheric air forced into enclosed premises or transportation vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2064136C1 (en) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998036925A1 (en) * | 1997-02-24 | 1998-08-27 | Anatoly Anatolyevich Kutyev | Air treatment method for use in a motor show, and facility required for implementing same |
| RU2161567C1 (en) * | 2000-06-07 | 2001-01-10 | Кутьев Анатолий Анатольевич | Method of air cleaning from harmful impurities and device for its embodiment |
| RU2173639C1 (en) * | 2000-06-05 | 2001-09-20 | Научно-производственное объединение по специальной и карьерной технике НАТИ | Air cleaning system |
| RU2188768C1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-09-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Climatic plant |
| RU2188767C2 (en) * | 2000-09-25 | 2002-09-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Device to control position of climatic plant gate |
| RU2229659C1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-05-27 | Имаев Салават Зайнетдинович | Air disinfection device for indoor air conditioning systems |
| RU2247035C1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-27 | Сухолитко Валентин Афанасьевич | Vehicle cab air conditioning system |
| RU2251053C1 (en) * | 2003-09-11 | 2005-04-27 | Московский авиационный институт (государственный технический университет) | Air conditioning method |
| RU2314876C1 (en) * | 2006-06-19 | 2008-01-20 | Владимир Михайлович Иванов | Separator |
| RU2345909C2 (en) * | 2006-12-04 | 2009-02-10 | Сергей Андреевич Сайкин | Method and system of microclimate normalisation |
| RU2467787C1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-11-27 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Filter to clean air of toxic substances |
| RU2478792C2 (en) * | 2008-07-21 | 2013-04-10 | Джеральд Джон НЕСС | Autonomous shelter chamber |
| RU2489196C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-10 | Сергей Анатольевич Ермаков | Device for cleaning air in quarter and industrial rooms from alkaline gas-phase impurities |
| RU2494790C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-10-10 | Сергей Анатольевич Ермаков | Device for cleaning air in quarter and industrial rooms from harmful impurities |
| RU2509959C1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Microclimate provision system |
| RU2519907C2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Microclimate assuring system |
| RU2698626C2 (en) * | 2016-06-08 | 2019-08-28 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Method of assessing filtration efficiency of passenger compartment air filter during heating, ventilation and air conditioning (hvac) of vehicle |
| RU2727111C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Automated system for cleaning air from ammonia vapors |
-
1995
- 1995-03-13 RU RU9595103258A patent/RU2064136C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Заявка Германии № 2625534, кл. F 24 F 3/16, 1977. 2. Патент США № 4630530, кл. F 24 F З/16, 1986. 3. Заявка Германии № 3545664, кл. F 24 F 3/16, 1987. 4. Автoрскoe свидетельство СССР № 1702111, кл. F 24 F 3/16, 1990. * |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998036925A1 (en) * | 1997-02-24 | 1998-08-27 | Anatoly Anatolyevich Kutyev | Air treatment method for use in a motor show, and facility required for implementing same |
| RU2173639C1 (en) * | 2000-06-05 | 2001-09-20 | Научно-производственное объединение по специальной и карьерной технике НАТИ | Air cleaning system |
| RU2161567C1 (en) * | 2000-06-07 | 2001-01-10 | Кутьев Анатолий Анатольевич | Method of air cleaning from harmful impurities and device for its embodiment |
| RU2188767C2 (en) * | 2000-09-25 | 2002-09-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Device to control position of climatic plant gate |
| RU2188768C1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-09-10 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Climatic plant |
| RU2229659C1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-05-27 | Имаев Салават Зайнетдинович | Air disinfection device for indoor air conditioning systems |
| RU2247035C1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-27 | Сухолитко Валентин Афанасьевич | Vehicle cab air conditioning system |
| RU2251053C1 (en) * | 2003-09-11 | 2005-04-27 | Московский авиационный институт (государственный технический университет) | Air conditioning method |
| RU2314876C1 (en) * | 2006-06-19 | 2008-01-20 | Владимир Михайлович Иванов | Separator |
| RU2345909C2 (en) * | 2006-12-04 | 2009-02-10 | Сергей Андреевич Сайкин | Method and system of microclimate normalisation |
| RU2478792C2 (en) * | 2008-07-21 | 2013-04-10 | Джеральд Джон НЕСС | Autonomous shelter chamber |
| RU2467787C1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-11-27 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Filter to clean air of toxic substances |
| RU2489196C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-10 | Сергей Анатольевич Ермаков | Device for cleaning air in quarter and industrial rooms from alkaline gas-phase impurities |
| RU2494790C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-10-10 | Сергей Анатольевич Ермаков | Device for cleaning air in quarter and industrial rooms from harmful impurities |
| RU2509959C1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Microclimate provision system |
| RU2519907C2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Microclimate assuring system |
| RU2698626C2 (en) * | 2016-06-08 | 2019-08-28 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Method of assessing filtration efficiency of passenger compartment air filter during heating, ventilation and air conditioning (hvac) of vehicle |
| RU2727111C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Automated system for cleaning air from ammonia vapors |
| RU2778956C1 (en) * | 2021-12-24 | 2022-08-29 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Method for measuring and assessing the level of air pollution by harmful substances in the cabin of a stationary vehicle |
| RU2779574C1 (en) * | 2021-12-24 | 2022-09-09 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Method for assessing the environmental safety of the interior air of a stationary vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95103258A (en) | 1997-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2064136C1 (en) | Method of and device for cleaning atmospheric air forced into enclosed premises or transportation vehicles | |
| AU635155B2 (en) | Air control system providing healthful enclosed environment | |
| US7510470B2 (en) | Safe rooms and other such spaces and air processing systems for such safe rooms and spaces | |
| KR101992650B1 (en) | Air filtering and air conditioning systems for air quality improvement in interior | |
| US20210207843A1 (en) | An Apparatus for Handling Air and System Thereof | |
| KR101860904B1 (en) | Clean air supply device, support plate supportting the same and window farame installing the same | |
| JPH0532039U (en) | Air conditioner with deodorizer for automobile | |
| CN101893285A (en) | Air conditioner with air purifying device and control method thereof | |
| US5015451A (en) | Process, filter and device for making available high-quality breathing air | |
| US5908494A (en) | Liquid spray air purification apparatus | |
| CN106515368A (en) | Non-independent automobile air purification system | |
| CN204923233U (en) | Air system water, humidification and purification integrated device | |
| KR20000063929A (en) | Total heat recovery ventilator with electrostatic precipitator | |
| KR20180127595A (en) | Air conditioner for complex environmental control | |
| CN203907766U (en) | Air conditioning plant | |
| CN104492200A (en) | Multilevel water filtering air purifier | |
| CN1180321A (en) | Liquid spray air purification device | |
| CN204380447U (en) | Multi-stage water filter air purifier | |
| JP7223475B2 (en) | Cover assembly for disinfecting air conditioners | |
| CN205606762U (en) | Indoor air purification device | |
| JP2002048367A (en) | Method and apparatus for cleaning air or exhaust | |
| JP2001157807A (en) | Air purification ventilator | |
| JP2005172280A (en) | Air conditioner | |
| JPH02251044A (en) | Air conditioning device and air conditioning method | |
| CN203893322U (en) | Air purifier |