PL232387B1 - Sposób i układ do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych.

Dotychczas znane sposoby i układy do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych polegają na tym, że z powietrza usuwa się zanieczyszczenia poprzez jego filtrację na różnego rodzaju materiałach filtracyjnych. Znane są również sposoby elektrostatycznego usuwania zanieczyszczeń powietrza. Z opisu patentowego US 7258729 znany jest elektrostatyczno-mechaniczny sposób filtracji powietrza w systemach klimatyzacyjnych. Zastosowano w nim komorę jonizacyjną i komorę osadczą z materiałem filtracyjnym o niskim oporze przepływu powietrza, który umieszczono pomiędzy elektrodami napięciowymi. Znany jest też z opisu patentowego US 6783575 oraz zgłoszenia patentowego US 3798879 sposób oczyszczania powietrza wewnątrz kanałów wentylacyjnych, w którym komorę jonizacyjną wyposażono w elektrostatyczne filtry. Opisywane są także sposoby wykorzystujące procesy fotokatalitycznego utleniania zanieczyszczeń chemicznych powietrza. W opisie patentowym US 7951327 przedstawiony jest fotokatalityczny sposób oczyszczania powietrza, w którym zanieczyszczone powietrze odprowadzane z pomieszczenia przechodzi przez tkaninę filtracyjną pokrytą TiO2 i naświetlaną promieniowaniem UV. W zgłoszeniu patentowym US 20130313104 przedstawiony jest sposób oczyszczania powietrza wykorzystujący moduł usuwania zanieczyszczeń chemicznych ze źródłem ultrafioletowego światła emitowanego przez diody. Światło to przechodzi przez oczyszczane powietrze i pada na fotokatalityczną powierzchnię. Opis patentowy US 8328917 przedstawia sposób fotokatalitycznego oczyszczania powietrza w systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji pomieszczeń, w którym aktywne są pokrycia proszkowe zawierające TiO2 i żywice polimerowe. Takimi substancjami pokrywane są niektóre z elementów systemu ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, wśród których są przewody odprowadzające powietrze z pomieszczenia, wentylatory i filtry. W zgłoszeniu patentowym US 5876489 przedstawiony jest sposób oczyszczania powietrza, w którym wykorzystany jest filtr zanieczyszczeń mikrobiologicznych powietrza składający się z antymikrobiologicznej tkaniny z jonami srebra. Opis patentowy US 6761859 przedstawia sposób oczyszczania powietrza, w którym wyodrębniona jest filtracja wstępna do wydzielania z powietrza grubych cząstek, plazmowa jonizacja powietrza, fotokataliza do usuwania zanieczyszczeń chemicznych, w tym lotnych związków organicznych i filtracja dokładna z zastosowaniem wysokoskutecznych filtrów z aktywnym węglem do wychwytywania pozostałych w powietrzu cząstek zanieczyszczeń.

Celem wynalazku jest oczyszczanie powietrza w systemach klimatyzacyjnych pomieszczeń bez lub z utrudnionym dostępem do czystego powietrza zewnętrznego. Dotyczy on zwłaszcza oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych pomieszczeń specjalnego przeznaczenia, takich jak izolowane pomieszczenia laboratoryjne, schrony i obiekty chronione, a także pomieszczenia produkcyjne o szczególnych wymaganiach dotyczących czystości powietrza.

Istotą sposobu oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych według wynalazku jest to, że zanieczyszczone powietrze odprowadza się z klimatyzowanego pomieszczenia i kieruje się do komory jonizacyjnej, w której ładuje się je elektrostatycznie i przesyła się do komory osadczej. W komorze osadczej wychwytuje się cząstki zanieczyszczeń, a powietrze kieruje się do modułu usuwania zanieczyszczeń chemicznych, w którym powietrze oczyszcza się ze szkodliwych zanieczyszczeń chemicznych wykorzystując procesy fotokatalizy, a następnie przesyła się powietrze na wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem, skąd kieruje się je do centrali klimatyzacyjnej. W centrali klimatyzacyjnej kondycjonuje się powietrze, po czym oczyszczone i kondycjonowane powietrze doprowadza się do klimatyzowanego pomieszczenia. Korzystnie zanieczyszczone powietrze odprowadza się z klimatyzowanego pomieszczenia i kieruje się do komory dozowania nanocząstek, w której miesza się go z aktywnymi nanocząstkami, które łączą się z zanieczyszczeniami powietrza w zagregowane cząstki i przesyła się powietrze z zagregowanymi cząstkami do komory jonizacyjnej. Opcjonalnie powietrze po module usuwania zanieczyszczeń chemicznych przesyła się na filtr zanieczyszczeń mikrobiologicznych gdzie usuwa się z niego zanieczyszczenia mikrobiologiczne, a następnie powietrze przesyła się na wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem. Istotą układu do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych według wynalazku zawierającego komorę jonizacyjną, komorę osadczą, moduł usuwania zanieczyszczeń chemicznych, filtr zanieczyszczeń mikrobiologicznych oraz czujniki stężenia aerozoli i czujniki stężenia zanieczyszczeń chemicznych jest to, że klimatyzowane pomieszczenie połączone jest przewodem wywiewnym z komorą jonizacyjną, która z kolei połączona jest z komorą osadczą. Komora osadcza połączona jest z modułem usuwania zanieczyszczeń chePL 232 387 B1 micznych, który połączony jest z wysokoskutecznym filtrem z aktywnym węglem, a ten połączony jest z centralą klimatyzacyjną. Centrala klimatyzacyjna połączona jest za pomocą przewodu nawiewnego z klimatyzowanym pomieszczeniem. Korzystnie klimatyzowane pomieszczenie połączone jest przewodem wywiewnym z komorą dozowania nanocząstek, która połączona jest z komorą jonizującą. Opcjonalnie, moduł usuwania zanieczyszczeń chemicznych połączony jest z filtrem zanieczyszczeń mikrobiologicznych który połączony jest z filtrem z aktywnym węglem.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że powietrze w systemach klimatyzacyjnych jest ogrzewane i jednocześnie oczyszczane z zanieczyszczeń aerozolowych i chemicznych, co poprawia jego odczuwalną jakość. Eliminowane jest zjawisko osadzania się i depozycji zanieczyszczeń aerozolowych na powierzchniach ścian oraz elementów wykończeniowych i wyposażeniowych znajdujących się w klimatyzowanym pomieszczeniu.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku na którym fig. 1 przedstawia układ do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych w pierwszym przykładzie wykonania, fig. 2 - układ do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych w drugim przykładzie wykonania i fig. 3 - układ do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych w trzecim przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d 1

Z klimatyzowanego pomieszczenia laboratoryjnego 1 kubaturze 1500 m³ przewodem wywiewnym „a” odprowadzano zanieczyszczone powietrze z wydajnością 7200 m³/h i kierowano do komory jonizacyjnej 3, w której cząstki zanieczyszczeń aerozolowych i bioaerozolowych naładowano elektrostatycznie, a następnie przesłano do komory osadczej 4. W komorze osadczej 4 cząstki zostały wychwycone za pomocą elektrod osadczych z 99% skutecznością, a powietrze skierowano do fotokatalitycznego modułu usuwania zanieczyszczeń chemicznych 5, w którym zostało ono oczyszczone z lotnych związków organicznych takich jak benzen i ksylen oraz ze związków karbonylowych takich jak formaldehyd i akroleina ze skutecznością wynoszącą 99%. Następnie powietrze zostało skierowane na wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem 7, na którym usunięto pozostałe w powietrzu zanieczyszczenia. Oczyszczone powietrze skierowano do centrali klimatyzacyjnej 8, w której nagrzano je do temperatury 23°C i nawilżono do wilgotności 45%, a następnie przewodem nawiewnym „b” doprowadzono do pomieszczenia laboratoryjnego 1.

P r z y k ł a d 2

Z klimatyzowanego pomieszczenia laboratoryjnego 1 o kubaturze 1500 m³ przewodem wywiewnym „a” odprowadzano zanieczyszczone powietrze z wydajnością 3600 m³/h i kierowano do komory dozowania nanocząstek 2 w postaci cylindrycznego zbiornika z zainstalowanymi dyszami inżektorowymi oraz nieperforowanymi i perforowanymi przegrodami, w której rozpraszano koloidalną mieszaninę srebra (nAg) i miedzi (nCu) o stężeniu 5 ppm. Po 10 minutach ciągłego mieszania zanieczyszczonego powietrza z nanoczastkami, stosując wielokrotną recyrku lację na nieperforowanych i perforowanych przegrodach, z zanieczyszczeń aerozolowych i bioaerozolowych oraz nanocząstek zostały utworzone zagregowane cząstki, które unieszkodliwiły mikroorganizmy ze skutecznością wynoszącą 99%. Następnie powietrze z zagregowanymi cząstkami zostało skierowane do komory jonizacyjnej 3, w której zagregowane cząstki naładowano elektrostatycznie, a następnie przesłano do komory osadczej 4. W komorze osadczej 4 zagregowane cząstki zostały wychwycone za pomocą elektrod osadczych z 99,9% skutecznością, a powietrze skierowano do fotokatalitycznego modułu usuwania zanieczyszczeń chemicznych 5, w którym zostało ono oczyszczone z lotnych związków organicznych takich jak benzen i ksylen oraz ze związków karbonylowych takich jak formaldehyd i akroleina ze skutecznością wynoszącą 99%. Następnie powietrze zostało skierowane na wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem 7, na którym usunięto pozostałe w powietrzu zanieczyszczenia. Oczyszczone powietrze skierowano do centrali klimatyzacyjnej 8, w której nagrzano je do temperatury 23°G i nawilżono do wilgotności 45%, a następnie przewodem nawiewnym „b” doprowadzono do pomieszczenia laboratoryjnego 1.

P r z y k ł a d 3

Z klimatyzowanego pomieszczenia laboratoryjnego 1 o kubaturze 1500 m³ przewodem wywiewnym „a” odprowadzano zanieczyszczone powietrze z wydajnością 5400 m³/h i kierowano do komory jonizacyjnej 3, w której cząstki zanieczyszczeń aerozolowych i bioaerozolowych naładowano elektrostatycznie, a następnie przesłano do komory osadczej 4. W komorze osadczej 4 cząstki zostały wychwycone za pomocą elektrod osadczych z 99% skutecznością, a powietrze skierowano do fotokatalitycznego modułu usuwania zanieczyszczeń chemicznych 5 w którym zostało ono oczyszczone

PL 232 387 B1 z lotnych związków organicznych takich jak benzen i ksylen oraz ze związków karbonylowych takich jak formaldehyd i akrofetna ze skutecznością wynoszącą 99%. W dalszej kolejności powietrze zostało skierowane na filtr zanieczyszczeń mikrobiologicznych 6 w postaci siatki z tworzywa sztucznego z nanocząstkami srebra i usunięto z niego resztki bakterii, wirusów i grzybów oraz produktów ich metabolizmu z 99,9% skutecznością. Następnie powietrze zostało skierowane na wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem 7, na którym usunięto pozostałe w powietrzu zanieczyszczenia. Oczyszczone powietrze skierowano do centrali klimatyzacyjnej 8,w której nagrzano je do temperatury 23°C i nawilżono do wilgotności 45%, a następnie przewodem nawiewnym „b” doprowadzono do pomieszczenia laboratoryjnego 1.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych znamienny tym, że zanieczyszczone powietrze odprowadza się z klimatyzowanego pomieszczenia (1) i kieruje się do komory jonizacyjnej (3), w której ładuje się je elektrostatycznie i przesyła się do komory osadczej (4), w której wychwytuje się cząstki zanieczyszczeń, a powietrze kieruje się do modułu usuwania zanieczyszczeń chemicznych (5), w którym powietrze oczyszcza się ze szkodliwych zanieczyszczeń chemicznych wykorzystując procesy fotokatalizy, a następnie przesyła się powietrze na wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem (7), skąd kieruje się je do centrali klimatyzacyjnej (8), w której kondycjonuje się powietrze, po czym oczyszczone i kondycjonowane powietrze doprowadza się do klimatyzowanego pomieszczenia (1).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zanieczyszczone powietrze odprowadza się z klimatyzowanego pomieszczenia (1) i kieruje się do komory dozowania nanocząstek (2), w której miesza się go z aktywnymi nanocząstkami, które łączą się z zanieczyszczeniami powietrza w zagregowane cząstki i przesyła się powietrze z zagregowanymi cząstkami do komory jonizacyjnej (3).

3. Sposób według zastrz. 1-2, znamienny tym, że powietrze z modułu usuwania zanieczyszczeń chemicznych (5) przesyła się do filtr zanieczyszczeń mikrobiologicznych (6), gdzie usuwa się z niego zanieczyszczenia mikrobiologiczne a następnie powietrze przesyła się na wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem (7).

4. Układ do oczyszczania powietrza w systemach klimatyzacyjnych zawierający komorę jonizacyjną, komorę osadczą, moduł usuwania zanieczyszczeń chemicznych, filtr zanieczyszczeń mikrobiologicznych oraz wysokoskuteczny filtr z aktywnym węglem, znamienny tym, że klimatyzowane pomieszczenie (1) połączone jest przewodem wywiewnym (a) z komorą jonizacyjną (3), która z kolei połączona jest z komorą osadczą (4), zaś komora osadcza (4) połączona jest z modułem usuwania zanieczyszczeń chemicznych (5), który połączony jest z wysokoskutecznym filtrem z aktywnym węglem (7), a ten połączony jest z centralą klimatyzacyjną (8), natomiast centrala klimatyzacyjna (8) połączona jest za pomocą przewodu nawiewnego (b) z klimatyzowanym pomieszczeniem (1).

5. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że klimatyzowane pomieszczenie (1) połączone jest przewodem wywiewnym (a) z komorą dozowania nanocząstek (2), która połączona jest z komorą jonizującą (3).

6. Układ według zastrz. 4-5, znamienny tym, że moduł usuwania zanieczyszczeń chemicznych (5) połączony jest z filtrem zanieczyszczeń mkrobiologicznych (6), który połączony jest z filtrem z aktywnym węglem (7).