CZ305715B6 - Hybrid heat-exchange apparatus - Google Patents
Hybrid heat-exchange apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305715B6 CZ305715B6 CZ2011-814A CZ2011814A CZ305715B6 CZ 305715 B6 CZ305715 B6 CZ 305715B6 CZ 2011814 A CZ2011814 A CZ 2011814A CZ 305715 B6 CZ305715 B6 CZ 305715B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- exchanger
- tubes
- layer based
- air purification
- photocatalytic layer
- Prior art date
Links
Abstract
Description
(54) Název vynálezu:(54) Title of the invention:
Hybridní výměník tepla (57) Anotace:Hybrid heat exchanger (57)
Hybridní výměník tepla pro vytápění nebo klimatizaci a současně čištění vzduchu, obsahující dvě svisle uspořádané boční komory (2), jednotlivě opatřené vstupem (3) a výstupem (4) kapalného teplosměnného média pro průtok nad sebou uspořádanými trubkami (6), opatřenými ventilátorem (7) ofiikovanými vnějšími žebry a dále fotokatalytickou vrstvou na bázi fotoaktivního materiálu, kde tyto trubky jsou uspořádané mezi oběma bočními komorami (2), a kde výměník dále obsahuje zdroj (5) UV záření. Pro zvětšení aktivní plochy čištění vzduchu jsou vnitřní stěny uzavřeného opláštění (10) výměníku opatřeny fotokatalytickou vrstvou na bázi fotoaktivního materiálu, vybraného ze skupiny zahrnující TiO2, modifikovaný Ag a Cu.Hybrid heat exchanger for heating or air conditioning and at the same time air purification, comprising two vertically arranged side chambers (2), individually provided with inlet (3) and outlet (4) of liquid heat transfer medium for flow through superimposed tubes (6) provided with fan (7) ) by blown outer ribs and further by a photocatalytic layer based on photoactive material, wherein these tubes are arranged between the two side chambers (2), and wherein the exchanger further comprises a source (5) of UV radiation. To increase the active area of air purification, the inner walls of the closed shell (10) of the exchanger are provided with a photocatalytic layer based on a photoactive material selected from the group comprising TiO2, modified Ag and Cu.
Hybridní výměník teplaHybrid heat exchanger
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká uspořádání hybridního výměníku tepla pro vytápění nebo klimatizaci, s fotokatalytickou čističkou vzduchu.The invention relates to a hybrid heat exchanger arrangement for heating or air conditioning, with a photocatalytic air purifier.
Dosavadní stav technikyPrior art
Fotokatalýza je proces chemického rozkladu látek za přítomnosti fotokatalyzátoru a světelného záření. Principielně vychází z fotolýzy, přirozeného rozkladu některých látek působením světla, urychlené přítomností fotokatalyzátoru. Je-li materiál s fotokatalytickými vlastnostmi vystaven světelnému záření vhodné vlnové délky, aktivuje se jeho povrch a spustí se charakteristická reakce. Primárně vzniklý volný pár elektron-díra a hydroxylové radikály sekundárně vznikající kontaktem excitované molekuly fotokatalyzátoru a vodní páry rozkládají přítomné organické a anorganické substance. Mezi látky rozložitelné fotokatalýzou patří např. oxidy dusíku (NOX), oxidy síry (SOX), oxid uhelnatý (CO), ozón (O3), čpavek (NH3), sirovodík (H2S), chlorované uhlovodíky (např. CH2C12, CHC13, CCI4, C2HC13, C2C14), dioxiny, chlorbenzen, chlorfenol, jednoduché uhlovodíky (např. CH3OH, C2H5OH, CH3COOH, CH», C2He, C3H8, C2H», C3H6), aromatické uhlovodíky (benzen, fenol, toluen, etylbenzen, o-xylen), pesticidy a také bakterie, viry, houby nebo částice mikroprachu. Konečným produktem pak bývají běžné a stabilní sloučeniny. Konkrétní průmyslové aplikace principu fotokatalýzy se mohou lišit především druhem katalyzátoru. Nejčastěji je používán nanokrystalický oxid titaničitý TiO2, který je aktivován UV-A zářením. Použití fotokatalýzy pro zpracování a čištění vody a vzduchuje známo již od roku 1968 jako tak zvaný „Fujishima efekt“, bylo zveřejněno např. v roce 1990 na mezinárodní konferenci v kanadském Torontu (The 1st International Conference on TiO2 Photocatalytic Purification and Treatment of Water and Air). Je také předmětem řady patentových dokumentů, např. EP 1 069 380 a dalších. Jejich společnou nevýhodou je nedostatečná účinnost čištění vzduchu ve výměnících tepla.Photocatalysis is the process of chemical decomposition of substances in the presence of a photocatalyst and light radiation. In principle, it is based on photolysis, the natural decomposition of some substances by light, accelerated by the presence of a photocatalyst. When a material with photocatalytic properties is exposed to light of a suitable wavelength, its surface is activated and a characteristic reaction is triggered. The primarily formed free electron-hole pair and hydroxyl radicals secondary to the contact of the excited photocatalyst molecule and water vapor decompose the organic and inorganic substances present. Substances decomposable by photocatalysis include, for example, nitrogen oxides (NO X ), sulfur oxides (SO X ), carbon monoxide (CO), ozone (O 3 ), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulphide (H 2 S), chlorinated hydrocarbons (eg CH 2 Cl 2 , CHCl 3 , CCl 4, C 2 HCl 3 , C 2 Cl 4 ), dioxins, chlorobenzene, chlorophenol, simple hydrocarbons (eg CH 3 OH, C 2 H 5 OH, CH 3 COOH, CH », He C 2, C 3 H 8, C 2 H », C 3 H 6), aromatic hydrocarbons (benzene, phenol, toluene, ethylbenzene, o-xylene), pesticides and bacteria, viruses, fungi or microdust particles. The end product is usually common and stable compounds. Specific industrial applications of the photocatalysis principle may differ mainly in the type of catalyst. Nanocrystalline titanium dioxide TiO 2 , which is activated by UV-A radiation, is most often used. The use of photocatalysis for the treatment and purification of water and air, known since 1968 as the so-called "Fujishima effect", was published, for example, at the 1990 International Conference in Toronto, Canada (The 1st International Conference on TiO 2 Photocatalytic Purification and Treatment of Water and Air). It is also the subject of a number of patent documents, e.g. EP 1 069 380 and others. Their common disadvantage is the insufficient efficiency of air purification in heat exchangers.
Úkolem tohoto vynálezu je vytvoření úsporného hybridního výměníku tepla v podstatě konvenční konstrukce, ve kterém je zabudována integrální čistička vzduchu na principu fotokatalýzy s čištěním vzduchu v uzavřeném prostoru, kde nedochází k sekundárnímu znečištění vzduchu vlivem filtrů.The object of the present invention is to provide an economical hybrid heat exchanger of substantially conventional design in which an integral air purifier based on the principle of photocatalysis with air purification in an enclosed space, where there is no secondary air pollution due to filters, is incorporated.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Předmětem tohoto vynálezu je hybridní výměník tepla pro vytápění nebo klimatizaci a současně pro čištění vzduchu, obsahující dvě svisle uspořádané boční komory, jednotlivě opatřené vstupem a výstupem kapalného teplosměnného média pro průtok trubkami, opatřenými ventilátorem ofukovanými vnějšími žebry a dále fotokatalytickou vrstvou na bázi fotoaktivního materiálu, kde ► tyto trubky jsou uspořádané mezi oběma bočními komorami, a kde výměník dále obsahuje zdroj ÚV záření. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pro zvětšení aktivní plochy čištění vzduchu jsou vnitřní stěny uzavřeného opláštění výměníku opatřeny fotokatalytickou vrstvou na bázi fotoaktivního materiálu, vybraného ze skupiny zahrnující TiO2, modifikovaný Ag a Cu. Oproti konvenčnímu řešení ozařované plochy trubek opatřených žebry a současně fotokatalytickou vrstvou zde dochází k řádovému zvětšení aktivní plochy pro čištění vzduchu a podstatnému zvýšení účinnosti čištění.The present invention relates to a hybrid heat exchanger for heating or air conditioning and at the same time for air purification, comprising two vertically arranged side chambers, individually provided with inlet and outlet of liquid heat exchange medium for flow through pipes provided with a fan blown outer fins and a photocatalytic layer based on photoactive material. where ► these tubes are arranged between the two side chambers, and where the exchanger further comprises a source of UV radiation. The essence of the invention lies in the fact that in order to increase the active area of air purification, the inner walls of the closed shell of the exchanger are provided with a photocatalytic layer based on a photoactive material selected from the group comprising TiO 2 modified with Ag and Cu. In contrast to the conventional solution of the irradiated surface of tubes provided with ribs and at the same time with a photocatalytic layer, there is an order of magnitude increase in the active area for air purification and a substantial increase in cleaning efficiency.
-1 CZ 305715 B6-1 CZ 305715 B6
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Vynález bude dále vysvětlen na příkladech jeho provedení, a to pomocí připojeného výkresu a následného podrobného popisu příkladu jeho provedení. Na výkresu je schematicky znázorněno uspořádání výměníku tepla s přídavnými zdroji UV záření a ventilátorem pro nucenou cirkulaci vzduchu.The invention will be further elucidated on the basis of examples of its embodiment, by means of the attached drawing and the following detailed description of an example of its embodiment. The drawing schematically shows the arrangement of a heat exchanger with additional sources of UV radiation and a fan for forced air circulation.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Výměník tepla pro vytápění nebo klimatizaci má konvenční základní uspořádání. Obsahuje dvě boční komory 2, jednotlivě opatřené vstupem 3 a výstupem 4 kapalného teplosměnného média, s výhodou vody, které jsou propojeny řadou nad sebou situovaných trubek 6. Tyto trubky mají pro zvětšení teplosměnné plochy vnější žebra. Celek je opatřen krytem, resp. opláštěním 10.The heat exchanger for heating or air conditioning has a conventional basic arrangement. It comprises two side chambers 2, each provided with an inlet 3 and an outlet 4 of a liquid heat transfer medium, preferably water, which are connected by a series of superimposed tubes 6. These tubes have outer ribs to increase the heat transfer area. The unit is equipped with a cover, respectively. sheathing 10.
V prostoru mezi trubkami 6 uvnitř opláštění 10 jsou uspořádány zdroje 5 UV záření s vlnovou délkou menší než 380 nm, například ve tvaru trubic. Tyto zdroje 5 UV záření jsou nad sebou, vně svislé osy rovněž nad sebou situovaných trubek 6, a přiléhají k opláštění 10 výměníku. Teplosměnné plochy trubek 6 a/nebo vnitřní stěny opláštění 10 výměníku tepla jsou opatřeny fotokatalytickou vrstvou na bázi fotoaktivního materiálu, například TiO2, případně TiO2, modifikovanéhoIn the space between the tubes 6 inside the sheath 10, UV radiation sources 5 with a wavelength of less than 380 nm, for example in the form of tubes, are arranged. These sources 5 of UV radiation are one above the other, outside the vertical axis of the superimposed tubes 6, and abut the casing 10 of the exchanger. The heat exchange surfaces of the tubes 6 and / or the inner walls of the heat exchanger shell 10 are provided with a photocatalytic layer based on a photoactive material, for example TiO 2 or TiO 2 , modified
Ag nebo Cu. Výměník je ve své spodní části opatřen ventilátorem 7 pro nucenou cirkulaci vzduchu okolo trubek 6 z prostoru 8 pod výměníkem do prostoru 9 nad výměníkem. Fotokatalytická vrstva se nanáší nástřikem nebo ponorem. Teplosměnná plocha výměníku, který může sloužit jak pro topení, tak i chlazení, současně plní úlohu fotokatalytického povrchu. V jeho vnitřním prostoru dochází k čištění cirkulujícího vzduchu na principu fotokatalýzy, s potlačením přítomných bakterií a virů. Navíc dochází k odstraňování pachů a toxických plynů. Výhodou oproti konvenčním čističkám s různými typy filtruje, že fotokatalytický proces zcela demineralizuje bakterie a viry a nedochází tak k tak zvanému sekundárnímu znečištění vlivem filtrů uvolněním nečistot zpět z filtru do okolního prostředí. Výměník tepla se tak stává hybridním zařízením s duální fiinkcí, která umožňuje využití topného případně chladicího panelu současně i pro čištění vzdu30 chu na principu fotokatalýzy.Ag or Cu. The exchanger is provided in its lower part with a fan 7 for forced circulation of air around the tubes 6 from the space 8 under the exchanger to the space 9 above the exchanger. The photocatalytic layer is applied by spraying or immersion. The heat exchange surface of the exchanger, which can be used for both heating and cooling, simultaneously serves as a photocatalytic surface. In its inner space, the circulating air is purified on the principle of photocatalysis, with the suppression of the bacteria and viruses present. In addition, odors and toxic gases are removed. The advantage over conventional purifiers with different types of filters is that the photocatalytic process completely demineralizes bacteria and viruses and thus the so-called secondary contamination due to filters does not occur by releasing impurities back from the filter into the environment. The heat exchanger thus becomes a hybrid device with a dual function, which allows the use of a heating or cooling panel at the same time for the purification of air on the principle of photocatalysis.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-814A CZ305715B6 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Hybrid heat-exchange apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-814A CZ305715B6 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Hybrid heat-exchange apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2011814A3 CZ2011814A3 (en) | 2013-06-19 |
| CZ305715B6 true CZ305715B6 (en) | 2016-02-17 |
Family
ID=48607756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2011-814A CZ305715B6 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | Hybrid heat-exchange apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ305715B6 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10185228A (en) * | 1996-12-24 | 1998-07-14 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | Air conditioner with deodorizing and antibacterial function |
| JPH11182882A (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Daikin Ind Ltd | Air conditioner |
| EP1069380A2 (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-17 | Carrier Corporation | Photocatalytic oxidation enhanced evaporator coil surface for fly-by control |
-
2011
- 2011-12-12 CZ CZ2011-814A patent/CZ305715B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10185228A (en) * | 1996-12-24 | 1998-07-14 | Diamond Electric Mfg Co Ltd | Air conditioner with deodorizing and antibacterial function |
| JPH11182882A (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Daikin Ind Ltd | Air conditioner |
| EP1069380A2 (en) * | 1999-07-16 | 2001-01-17 | Carrier Corporation | Photocatalytic oxidation enhanced evaporator coil surface for fly-by control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2011814A3 (en) | 2013-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Photocatalytic oxidation for antimicrobial control in built environment: a brief literature overview | |
| Parmar et al. | Emerging control technologies for volatile organic compounds | |
| KR200439060Y1 (en) | Fan coil unit with air purgation-system | |
| JP5948020B2 (en) | HAZARDOUS SUBSTANCE REMOVING DEVICE, AIR PURIFICATION DEVICE USING THE SAME, AND TOXIC SUBSTANCE REMOVING METHOD | |
| US20130142692A1 (en) | Methods and apparatus for purification of air | |
| Poormohammadi et al. | Are photocatalytic processes effective for removal of airborne viruses from indoor air? A narrative review | |
| Abhang et al. | Design of photocatalytic reactor for degradation of phenol in wastewater | |
| Ochiai et al. | Development of a hybrid environmental purification unit by using of excimer VUV lamps with TiO2 coated titanium mesh filter | |
| SG189823A1 (en) | A filter and device for treating air | |
| Reddy et al. | A review of photocatalytic treatment for various air pollutants | |
| KR101522890B1 (en) | Air purifier or air pollution control system using composite metal oxide low temperature catalyst | |
| CN104258726A (en) | Device for treating volatile organic compound (VOC) by photocatalysis | |
| CN109414647B (en) | Method for low-temperature gas cleaning and catalyst used for method | |
| US9005452B2 (en) | Device for purifying fluid | |
| Kudo et al. | The design of highly active rectangular column-structured titanium oxide photocatalysts and their application in purification systems | |
| Kim et al. | Development of air purification device through application of thin-film photocatalyst | |
| CZ305715B6 (en) | Hybrid heat-exchange apparatus | |
| CN210905624U (en) | Chemistry experiment room exhaust gas purification system | |
| KR100832888B1 (en) | Water purifier with blade for rotating photocatalyst | |
| KR101522761B1 (en) | Air Cleaner having Filter capable of recycling | |
| Chowdhury et al. | Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants and Airborne Pathogen in Air | |
| KR100458808B1 (en) | Device for purification treatment of exhaust gas | |
| JPH057394U (en) | Photocatalyst water purifier | |
| KR20040059420A (en) | Processing methode for air purification and equipment therefor | |
| CN110538567A (en) | Indoor photocatalysis air purifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20181212 |