PL242247B1

PL242247B1 - Indoor air humidifier and cleaner

Info

Publication number: PL242247B1
Application number: PL438400A
Authority: PL
Inventors: Bernard Połednik
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2021-07-09
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2023-02-06
Also published as: PL438400A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do nawilżania i oczyszczania powietrza wewnętrznego które składa się z obudowy (1) z wlotem powietrza (1.1) w dolnej części obudowy (1) i wylotem powietrza (1.2) w górnej części obudowy (1), w której wewnętrzna powierzchnia pokryta jest warstwą fotokatalityczną, zaś nad wlotem powietrza (1.1) umieszczone są kolejno filtr wstępnego oczyszczania powietrza (2), wentylator osiowy (3) oraz zamocowane osiowo promienniki UV-C (4.1, 4.2). Charakteryzuje się ono tym, że nad pierwszym wentylatorem osiowym (3) do wewnętrznej powierzchni obudowy (1) zamocowane są kierownice powietrza (5) oraz zamocowany jest osiowo pierwszy promiennik UV-C (4.1) i wentylator rurowy (6) z ruchomym pierścieniem wentylatora. W miejscu zamocowania pierścienia wentylatora znajduje się otwór w obudowie (1), natomiast pierścień wentylatora posiada łopatki zamocowane jednym końcem do wewnętrznej powierzchni pierścienia wentylatora i skierowane do jego środka. W łopatkach znajdują się kanały zakończone otworami nawilżającymi i połączone w osi pierścienia wentylatora z systemem generowania pary wodnej. Pierścień wentylatora sprzężony jest z wałem silnika napędowego (6.4) zamocowanego do zewnętrznej powierzchni obudowy (1). Nad wentylatorem rurowym (6) zamocowany jest osiowo drugi promiennik UV-C (4.2), nad którym umieszczony jest filtr powietrza z węglem aktywnym (7).The subject of the application is a device for humidifying and cleaning indoor air, which consists of a housing (1) with an air inlet (1.1) in the lower part of the housing (1) and an air outlet (1.2) in the upper part of the housing (1), in which the inner surface is covered with is a photocatalytic layer, and over the air inlet (1.1) there is a pre-cleaning filter (2), an axial fan (3) and axially mounted UV-C radiators (4.1, 4.2). It is characterized by the fact that above the first axial fan (3) to the inner surface of the housing (1) air guides (5) are attached, and the first UV-C radiator (4.1) and the tubular fan (6) with a movable fan ring are mounted axially. In the place where the fan ring is attached, there is an opening in the casing (1), while the fan ring has blades fixed with one end to the inner surface of the fan ring and directed towards its center. The blades have channels ended with wetting holes and connected in the axis of the fan ring with the steam generation system. The fan ring is coupled with the drive motor shaft (6.4) attached to the outer surface of the housing (1). A second UV-C radiator (4.2) is mounted axially above the tubular fan (6), over which an air filter with activated carbon (7) is placed.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do nawilżania i oczyszczania powietrza wewnętrznego. Dotychczas znane są różnego rodzaju urządzenia do nawilżania i oczyszczania powietrza. W urządzeniach tych zanieczyszczenia powietrza najczęściej odseparowuje się na różnego rodzaju materiałach filtracyjnych. Wyróżniane są wówczas filtry wstępnego oczyszczania powietrza wykonane z materiałów włóknistych, których zadaniem jest wydzielenie z powietrza grubszych cząstek aerozolowych. Wyróżniane są też filtry dokładne i końcowe do oczyszczania powietrza z cząstek submikrometrowych. Oprócz urządzeń filtracyjnych znane są również urządzenia do elektrostatycznego oczyszczania powietrza. Mogą to być zarówno urządzenia stacjonarne, jak i przenośne. W zgłoszeniu patentowym US 3191362A opisany jest elektrostatyczny oczyszczacz w kształcie prostopadłościanu, w którym poziomy przepływ powietrza wymuszany jest przez wentylator. Elektrostatyczny odpylacz o podobnej konstrukcji, z uchwytem do przenoszenia i zasilany z sieci elektrycznej przedstawiony został w zgłoszeniach patentowych US 3108865A oraz US 4261712A. Zastosowano w nich układy przetwornikowe napięcia zasilającego prądem stałym wentylator wymuszający ruch powietrza i wysokonapięciowe elektrody odpylacza. Wielowarstwowy elektrostatyczno-mechaniczny filtr powietrza przedstawiono w opisie patentowym US 7258729B1. Zastosowano w nim materiał filtracyjny o niskim oporze przepływu powietrza, który umieszcza się pomiędzy kilkoma warstwami elektrod. Urządzenie zaprezentowane w zgłoszeniu patentowym US 3222848A posiada wymienne ramki z elektrodami osadczymi, które oczyszcza się po określonym czasie pracy urządzenia. Oczyszczacz powietrza składający się z ramy, zespołu wentylatora i elektrofiltru przedstawiony został w zgłoszeniu patentowym US 2013061754A1, a budowę modułu elektrycznego oczyszczania przedstawiono w opisie zgłoszenia patentowego CN 112013492A. Na zasadzie elektrostatycznego oczyszczania oparte są też oczyszczacze powietrza opisane w zgłoszeniach patentowych CN 112058497A i CN 112082224A. W tym ostatnim zgłoszonym rozwiązaniu powietrze wewnętrzne lub zewnętrzne z zawieszonymi cząstkami aerozolowymi jest doprowadzane do przestrzeni, w której w sposób ciągły uwalniane są jony ujemne. Powodują one koagulację cząstek, a w następstwie ich usuwanie z oczyszczanego powietrza. Znane są również konstrukcje elektrostatycznyc h odpylaczy przystosowane do warunków przemysłowych. W opisie patentowym US 6621136B2 przedstawiony jest elektrostatyczny odpylacz posiadający centralną wysokonapięciową elektrodę i rozmieszczony wokół niej porowaty materiał zatrzymujący naładowane cząstki aerozolowe. W zgłoszeniu patentowym US 3400513A zaprezentowany jest elektrostatyczny odpylacz wykonany w postaci zwężki kanałowej przypominającej strumienicę. Natomiast opis patentowy US 6783575B2 oraz zgłoszenie patentowe US 3798879A przedstawiają elektrostatyczne filtry do oczyszczania powietrza wewnątrz kanałów wentylacyjnych.The subject of the invention is a device for humidifying and purifying indoor air. So far, various types of devices for air humidification and purification are known. In these devices, air pollutants are most often separated on various types of filter materials. At that time, air pre-cleaning filters made of fibrous materials are distinguished, the task of which is to separate coarse aerosol particles from the air. There are also fine and final filters for cleaning the air from sub-micrometer particles. In addition to filter devices, devices for electrostatic air purification are also known. These can be both stationary and portable devices. Patent application US 3191362A describes a cuboidal electrostatic purifier in which a horizontal air flow is forced by a fan. An electrostatic dust collector of a similar design, with a carrying handle and powered from the mains is presented in patent applications US 3108865A and US 4261712A. They use voltage converter systems supplying the fan with direct current forcing the air movement and high-voltage electrodes of the dust collector. A multi-layer electrostatic-mechanical air filter is described in US Patent No. 7,258,729B1. It uses a filter material with low air flow resistance, which is placed between several layers of electrodes. The device presented in the patent application US 3222848A has replaceable frames with collecting electrodes that are cleaned after a certain time of operation of the device. An air purifier consisting of a frame, a fan unit and an electrostatic precipitator is presented in the patent application US 2013061754A1, and the construction of the electric purification module is presented in the description of the patent application CN 112013492A. Air purifiers described in patent applications CN 112058497A and CN 112082224A are also based on the principle of electrostatic cleaning. In this last reported solution, indoor or outdoor air with suspended aerosol particles is fed into a space where negative ions are continuously released. They cause coagulation of particles, and consequently their removal from the purified air. There are also known constructions of electrostatic dust collectors adapted to industrial conditions. US Patent No. 6,621,136B2 describes an electrostatic precipitator having a central high-voltage electrode and porous material arranged around it to retain charged aerosol particles. Patent application US 3400513A presents an electrostatic dust collector made in the form of a channel reducer resembling a ejector. On the other hand, patent description US 6783575B2 and patent application US 3798879A present electrostatic filters for cleaning the air inside ventilation ducts.

Opis patentowy US 9539586B2 przedstawia oczyszczacz posiadający generator ujemnie naładowanych mikropęcherzyków powietrza o średnicy około 50 μm lub mniejszej. Pęcherzyki te są przepuszczane przez ciecz do oczyszczania powietrza, a następnie są neutralizowane na dodatnio naładowanej, odpieniającej elektrodzie.US Patent No. 9,539,586B2 describes a purifier having a generator of negatively charged air microbubbles with a diameter of about 50 μm or less. These bubbles are passed through an air cleaning liquid and then neutralized on a positively charged defoaming electrode.

Z opisu patentowego US 10940422B2 znane jest urządzenie do oczyszczania powietrza, w którym powietrze jest doprowadzane do wnętrza urządzenia poprzez umieszczony obrotowo zespół filtrujący. Usuwanie zanieczyszczeń z zespołu filtrującego odbywa się za pomocą dołączanego odkurzacza.From the US patent description 10940422B2 there is known an air purification device in which air is supplied to the inside of the device through a rotatingly arranged filter unit. Removal of impurities from the filtering unit is carried out using an attached vacuum cleaner.

Opis patentowy US 7754158B2 przedstawia zespół filtracyjny oczyszczacza powietrza, który składa się z ukształtowanych aktywnych płaszczyzn pokrytych materiałem fotokatalitycznym lub nanocząstkami srebra. W otworze w centralnej części aktywnych płaszczyzn umieszczona jest lampa UV.Patent description US 7754158B2 presents a filtering assembly of an air purifier, which consists of shaped active planes covered with photocatalytic material or silver nanoparticles. A UV lamp is placed in the hole in the central part of the active planes.

Oczyszczacz powietrza według przykładu wykonania zamieszczonego w opisie patentowym US 10870078B2 zawiera zbiornik na wodę, w którym zamontowany jest ukośnie do powierzchni wody wał obrotowy z łopatkami wprowadzającymi powietrze do wody.The air purifier according to the embodiment included in the US patent description 10870078B2 includes a water tank in which a rotating shaft with blades introducing air into the water is mounted diagonally to the water surface.

Urządzenie do oczyszczania powietrza zawierające wentylator i zestaw wymiennych filtrów przedstawiony jest w opisie patentowym US 10711804B2, a w zgłoszeniu patentowym CN 111765543A urządzenie takie dodatkowo wyposażono w moduł podgrzewający filtrującą siatkę.An air purification device containing a fan and a set of replaceable filters is presented in the US patent description 10711804B2, and in the CN patent application 111765543A such a device is additionally equipped with a filtering mesh heating module.

W opisie zgłoszenia wzoru użytkowego ES 1260754U przedstawiony jest oczyszczacz powietrza zawierający zestaw różnego typu filtrów, w tym filtr z węglem aktywnym i fotokatalitycznym oraz promiennik UV. Oczyszczone i dezynfekowane powietrze dodatkowo jest aromatyzowane poprzez rozpylanie w nim cieczy o zapachu cytrusów.The description of the utility model application ES 1260754U presents an air purifier containing a set of various types of filters, including an active and photocatalytic carbon filter and a UV lamp. The cleaned and disinfected air is additionally flavored by spraying it with a citrus-scented liquid.

Oczyszczacze powietrza zawierające moduł plazmowej sterylizacji przedstawione są w opisach zgłoszeń patentowych KR 20200138140A i KR 20200138141A.Air purifiers containing a plasma sterilization module are presented in the descriptions of patent applications KR 20200138140A and KR 20200138141A.

Oczyszczacz powietrza z funkcją nawilżania i sterylizacji przedstawiony jest w opisie zgłoszenia patentowego CN 112146206A, a w opisach zgłoszeń patentowych CN 112082231A i CN 112082232A przedstawione są odpowiednio wielofunkcyjny oczyszczacz powietrza z nastawianym modułem filtrującym i oczyszczacz powietrza z ruchomą taśmą filtracyjną.An air purifier with the function of humidification and sterilization is presented in the description of patent application CN 112146206A, and in the descriptions of patent applications CN 112082231A and CN 112082232A, a multifunctional air purifier with an adjustable filter module and an air purifier with a moving filter belt are presented, respectively.

Urządzenie do oczyszczania powietrza, w którym powietrze jest zasysane przez wentylator dolnym wlotem, oczyszczane na co najmniej jednym układzie filtracyjnym zawierającym lampę ultrafioletową UV-C i odprowadzane górnym wylotem przedstawione jest w opisie wzoru użytkowego ES 1248424Y.An air purification device in which the air is sucked in by a fan through the lower inlet, cleaned on at least one filtration system containing a UV-C ultraviolet lamp and discharged through the upper outlet is presented in the description of the utility model ES 1248424Y.

W opisie zgłoszenia patentowego DE 102005026413A1 przedstawione jest urządzenie do oczyszczania powietrza składające się z części do wstępnego, głównego i końcowego oczyszczania powietrza. Część do wstępnego oczyszczania zawiera między innymi wentylator, filtr wstępny i dokładny oraz element emitujący promieniowanie UV. Część głównego oczyszczania zawiera wymienne jednostki filtrujące z węglem aktywnym. W części końcowego oczyszczania powietrze jest doczyszczane i kondycjonowane.In the description of the patent application DE 102005026413A1, an air purification device is presented, consisting of parts for preliminary, main and final air purification. The pre-treatment section includes, among other things, a fan, a pre-filter, a fine filter and a UV-emitting element. Part of the main purification includes replaceable activated carbon filter units. In the final purification part, the air is cleaned and conditioned.

Opis wzoru użytkowego DE 202014101065U1 przedstawia urządzenie do filtracji, którego zadaniem jest usuwanie z powietrza różnego rodzaju zanieczyszczeń aerozolowych. W urządzeniu wyszczególniona jest część redukująca wilgotność powietrza, która znajduje się przed elektrycznym filtrem i kolejnymi modułami oczyszczającymi powietrze.The description of the utility model DE 202014101065U1 presents a filtration device whose task is to remove various types of aerosol pollutants from the air. In the device, a part that reduces air humidity is specified, which is located in front of the electric filter and subsequent air purification modules.

W katalogu firmy Lumeelamp oferowane są dwufunkcyjne urządzenia do dezynfekcji powietrza wewnętrznego oraz powierzchni wewnątrz pomieszczeń wykorzystujące promieniowanie UV-C. Przedstawione są też urządzenia z dodatkowymi modułami, w których oczyszczanie powietrza odbywa się na drodze fotokatalizy.The Lumeelamp catalog offers dual-purpose devices for disinfecting indoor air and indoor surfaces using UV-C radiation. Devices with additional modules are also presented, in which air purification is carried out by photocatalysis.

Celem wynalazku jest sterowane oczyszczanie powietrza wewnątrz pomieszczeń z zanieczyszczeń aerozolowych, w tym z drobnych cząstek, lotnych związków organicznych (LZO) i różnego rodzaju alergenów, a także z grzybów, bakterii i wirusów. Celem wynalazku jest również nawilżanie powietrza wewnętrznego.The aim of the invention is the controlled purification of indoor air from aerosol pollutants, including fine particles, volatile organic compounds (VOCs) and various allergens, as well as fungi, bacteria and viruses. It is also an object of the invention to humidify the indoor air.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do nawilżania i oczyszczania powietrza wewnętrznego składające się z obudowy z wlotem powietrza w dolnej części obudowy i wylotem powietrza w górnej części obudowy, w której wewnętrzna powierzchnia pokryta jest warstwą fotokatalityczną, zaś nad wlotem powietrza umieszczone są kolejno filtr wstępnego oczyszczania powietrza, wentylator osiowy ora z zamocowane osiowo promienniki UV-C. Jego istotą jest to, że nad pierwszym wentylatorem osiowym do wewnętrznej powierzchni obudowy zamocowane są kierownice powietrza oraz zamocowany jest osiowo pierwszy promiennik UV-C i wentylator rurowy z ruchomym pierścieniem wentylatora. W miejscu zamocowania pierścienia wentylatora znajduje się otwór w obudowie. Pierścień wentylatora posiada łopatki zamocowane jednym końcem do wewnętrznej powierzchni pierścienia wentylatora i skierowane do jego środka. W łopatkach znajdują się kanały zakończone otworami nawilżającymi i połączone w osi pierścienia wentylatora z systemem generowania pary wodnej, zaś pierścień wentylatora sprzężony jest z wałem silnika napędowego zamocowanego do zewnętrznej powierzchni obudowy. Nad wentylatorem rurowym zamocowany jest osiowo drugi promiennik UV-C, nad którym umieszczony jest filtr powietrza z węglem aktywnym.The subject of the invention is a device for humidifying and purifying indoor air, consisting of a housing with an air inlet in the lower part of the housing and an air outlet in the upper part of the housing, in which the inner surface is covered with a photocatalytic layer, and a preliminary air purification filter is placed over the air inlet, ora axial fan with axially mounted UV-C radiators. Its essence is that above the first axial fan, air guides are attached to the inner surface of the housing, and the first UV-C radiator and a tubular fan with a movable fan ring are mounted axially. There is a hole in the housing where the fan ring is attached. The fan ring has blades attached at one end to the inner surface of the fan ring and directed towards its center. The blades have channels ended with wetting holes and connected along the axis of the fan ring with the steam generation system, and the fan ring is coupled with the shaft of the drive motor attached to the outer surface of the housing. A second UV-C radiator is mounted axially above the tubular fan, over which an air filter with activated carbon is placed.

W odmianach wykonania kierownice powietrza, łopatki wentylatora rurowego i wewnętrzna powierzchnia ruchomego pierścienia wentylatora pokryte są warstwą fotokatalityczną.In variants, air guides, tubular fan blades and the inner surface of the fan's movable ring are covered with a photocatalytic layer.

Dodatkowo nad drugim promiennikiem UV-C znajduje się jonizator powietrza.In addition, there is an air ionizer above the second UV-C radiator.

Opcjonalnie pierwszy wentylator osiowy i wentylator rurowy podłączone są do urządzenia sterującego.Optionally, the first axial fan and the tubular fan are connected to the control device.

Alternatywnie nad drugim promiennikiem UV-C znajduje się drugi wentylator osiowy.Alternatively, there is a second axial fan above the second UV-C radiator.

Dodatkowo drugi wentylator osiowy połączony jest z urządzeniem sterującym.In addition, the second axial fan is connected to the control device.

W kolejnych odmianach pomiędzy pierwszym wentylatorem osiowym a wentylatorem rurowym wewnątrz obudowy znajduje się pierwszy czujnik prędkości powietrza, zaś ponad wentylatorem rurowym wewnątrz obudowy znajduje się drugi czujnik prędkości powietrza i czujnik wilgotności powietrza.In further variants, between the first axial fan and the tubular fan inside the casing, there is a first air velocity sensor, and above the tubular fan inside the casing, there is a second air velocity sensor and an air humidity sensor.

Dodatkowo pierwszy czujnik prędkości powietrza, drugi czujnik prędkości powietrza i czujnik wilgotności powietrza podłączone są do urządzenia sterującego.Additionally, a first air velocity sensor, a second air velocity sensor and an air humidity sensor are connected to the control device.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że powietrze w pomieszczeniu, w którym korzystano z urządzenia jest skutecznie oczyszczone z różnego rodzaju zanieczyszczeń. Ponadto po wietrze w pomieszczeniu jest w odpowiednim stopniu nawilżone. Zapewnione jest w ten sposób bezpieczne przebywanie użytkowników w pomieszczeniu i poprawiona jest również odczuwalna jakość powietrza wewnętrznego.A beneficial effect of the invention is that the air in the room where the device was used is effectively cleaned of various types of impurities. In addition, the air in the room is sufficiently humidified. In this way, the safe stay of users in the room is ensured and the perceived quality of indoor air is also improved.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w widoku perspektywicznym, fig. 2a - przekrój poprzeczny urządzenia wzdłuż linii A-A, fig. 2b - szczegół B z fig. 2a.The subject of the invention in the embodiment is shown in a schematic drawing, in which Fig. 1 shows the device in a perspective view, Fig. 2a - a cross-section of the device along the line A-A, Fig. 2b - detail B in Fig. 2a.

Urządzenie do nawilżania i oczyszczania powietrza wewnętrznego w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składa się z okrągłej stalowej podstawy o średnicy 250 mm i grubości 15 mm, do której przymocowana jest cylindryczna obudowa 1 wykonana z tworzywa PVC-U o średnicy wewnętrznej 120 mm i wysokości 1200 mm. Wewnętrzna powierzchnia obudowy 1 pokryta jest warstwą fotokatalityczną w postaci nanocząstek TO2 o średniej wielkości 21 ±5 nm dystrybuowanych przez firmę 3D-nano. W dolnej części obudowy 1 na wlocie powietrza 1.1 znajdują się dwadzieścia cztery symetrycznie rozmieszczone otwory wlotowe powietrza, nad którymi wewnątrz obudowy 1 umieszczony jest kolejno filtr wstępnego oczyszczania powietrza 2, pierwszy wentylator osiowy 3, kierownice powietrza 5, a nad nimi zamocowany jest osiowo pierwszy promiennik UV-C 4.1. Filtrem wstępnego oczyszczania powietrza 2 jest dopasowana do wymiarów obudowy włóknina filtracyjna G4 zgodna z normą PN-EN ISO 16890 o grubości 15 mm. Pierwszym wentylatorem osiowym 3 jest przystosowany wentylator osiowy 12A230HBAC firmy Hicool - Air Moving Products z regulowaną prędkością obrotową o maksymalnej wydajności 102 CFM. Kierownice powietrza 5 zamocowane są do wewnętrznej powierzchni obudowy 1 w sposób promieniowy i wykonane są ze stabilizowanego termicznie oraz odpornego na promieniowanie ultrafioletowe tworzywa PA6 G dystrybuowanego przez firmę TERMOPLASTIK i pokryte są warstwą fotokatalityczną. Pierwszym promiennikiem UV-C 4.1 jest świetlówka UV-C Philips TUV PL-L 36W 2G11 emitująca fale promieniowania elektromagnetycznego o długości 254 nm. Nad pierwszym promiennikiem UV-C 4.1 umieszczony jest wentylator rurowy 6 z ruchomym pierścieniem wentylatora 6.1. W obudowie 1, w miejscu zamocowania pierścienia wentylatora 6.1 znajduje się otwór. Pierścień wentylatora 6.1 posiada wyprofilowane łopatki 6.2 zamocowane jednym końcem do wewnętrznej powierzchni pierścienia wentylatora 6.1 skierowane do jego środka. Pierścień wentylatora 6.1 i łopatki 6.2 wykonane są z nierdzewnej stali. W łopatkach 6.2 znajdują się kanały 6.2.1 zakończone otworami nawilżającymi 6.2.2. Kanały 6.2.1 połączone są w osi pierścienia wentylatora 6.1 z generatorem pary wodnej 14, którym jest przystosowany generator pary wodnej MC Crypt A-900. Na zewnętrznej powierzchni pierścienia wentylatora 6.1 znajdują się zęby 6.1.1 proste wykonane w klasie dokładnośc i AAA. Zęby 6.1.1 zazębione są w miejscu uszczelnionego otworu w obudowie 1 z prostymi zębami walcowego koła zębatego 6.3 również wykonanymi w klasie dokładności AAA. Koło zębate 6.3 wykonane jest ze stali stopowej 15H i osadzone jest na wale silnika napędowego 6.4, którym jest silnik 34 W M4Q045-EF01-01 firmy EBM PAPST z reduktorem obrotów. Silnik napędowy 6.4 zamocowany jest do zewnętrznej powierzchni obudowy 1. Nad wentylatorem rurowym 6 zamocowany jest osiowo drugi promiennik UV-C 4.2, którym jest świetlówka UV-C Philips TUV PL-L 36W 2G11, a nad nim znajduje się filtr powietrza z węglem aktywnym 7 klasy F9 zgodnej z normą PN-EN ISO 16890 o grubości 15 mm. Nad filtrem powietrza z węglem aktywnym 7 znajduje się jonizator powietrza 8 w postaci zestawu kondensatorów o małej pojemności składających się z ujemnie ładowanych i ostro zakończonych igieł oraz dodatnio ładowanych miedzianych płytek rozmieszczonych na obwodzie obudowy 1 i podłączonych poprzez transformator MCT ZA 30 120 E16 do źródła zasilania. Nad jonizatorem powietrza 8 zainstalowany jest drugi wentylator osiowy 10, którym jest przystosowany wentylator osiowy 12A230HBAC firmy Hicool - Air Moving Products z regulowaną prędkością obrotową o maksymalnej wydajności 102 CFM. Wylot powietrza 1.2 umiejscowiony jest nad drugim wentylatorem osiowym 10. Wewnątrz obudowy 1 przed i za wentylatorem rurowym 6 rozmieszczone są odpowiednio pierwszy czujnik prędkości powietrza 11 i drugi czujnik prędkości powietrza 12, którymi są czujniki PAV3015D firmy Posifa Technologies. Za wentylatorem rurowym 6 umieszczony jest również czujnik wilgotności powietrza 13, którym jest czujnik TL2216 firmy DeLonghi. Obydwa czujniki prędkości powietrza pierwszy 11 i drugi 12 oraz czujnik wilgotności powietrza 13, a także pierwszy wentylator osiowy 3, wentylator rurowy 6 i drugi wentylator osiowy 10 podłączone są do urządzenia sterującego 9, które zawiera między innymi moduł kontrolno-pomiarowy AVT5425 z interfejsem USB.The device for humidifying and purifying the indoor air in the embodiment shown in the figure consists of a round steel base with a diameter of 250 mm and a thickness of 15 mm, to which a cylindrical casing 1 made of PVC-U with an internal diameter of 120 mm and a height of 1200 mm is attached. . The inner surface of the housing 1 is covered with a photocatalytic layer in the form of TO2 nanoparticles with an average size of 21 ± 5 nm distributed by the 3D-nano company. In the lower part of the housing 1, at the air inlet 1.1, there are twenty-four symmetrically arranged air inlet openings, above which, inside the housing 1, a preliminary air purification filter 2, the first axial fan 3, air guides 5 are placed, and the first radiator is mounted axially above them UV-C 4.1. The preliminary air purification filter 2 is a 15 mm thick G4 filtration fabric, matched to the dimensions of the housing, in accordance with the PN-EN ISO 16890 standard. The first axial fan 3 is an adapted 12A230HBAC axial fan from Hicool - Air Moving Products with adjustable speed with a maximum capacity of 102 CFM. The air guides 5 are fixed to the inner surface of the housing 1 in a radial manner and are made of thermally stabilized and resistant to ultraviolet radiation PA6 G material distributed by the TERMOPLASTIK company and are covered with a photocatalytic layer. The first UV-C 4.1 radiator is the Philips TUV PL-L 36W 2G11 UV-C fluorescent lamp emitting electromagnetic radiation waves with a length of 254 nm. A tubular fan 6 with a movable fan ring 6.1 is placed above the first UV-C radiator 4.1. There is a hole in the housing 1 where the fan ring 6.1 is attached. The fan ring 6.1 has profiled blades 6.2 fixed at one end to the inner surface of the fan ring 6.1 directed towards its centre. The fan ring 6.1 and the blades 6.2 are made of stainless steel. In the blades 6.2 there are channels 6.2.1 ended with wetting holes 6.2.2. The ducts 6.2.1 are connected in the axis of the fan ring 6.1 with the steam generator 14, which is adapted to the MC Crypt A-900 steam generator. On the outer surface of the fan ring 6.1 there are straight teeth 6.1.1 made in accuracy class and AAA. The teeth 6.1.1 are meshed in the place of the sealed opening in the housing 1 with the straight teeth of the spur gear 6.3, also made in the AAA accuracy class. The toothed wheel 6.3 is made of 15H alloy steel and is mounted on the shaft of the drive motor 6.4, which is a 34 W M4Q045-EF01-01 motor from EBM PAPST with a speed reducer. The drive motor 6.4 is attached to the outer surface of the housing 1. Above the tubular fan 6, the second UV-C radiator 4.2 is axially mounted, which is a Philips TUV PL-L 36W 2G11 fluorescent lamp, and above it there is an air filter with activated carbon 7 class F9 in accordance with the PN-EN ISO 16890 standard, 15 mm thick. Above the air filter with activated carbon 7 there is an air ionizer 8 in the form of a set of small-capacity capacitors consisting of negatively charged and pointed needles and positively charged copper plates located around the circumference of the housing 1 and connected through the MCT ZA 30 120 E16 transformer to the power supply . A second axial fan 10 is installed above the air ionizer 8, which is adapted to the 12A230HBAC axial fan from Hicool - Air Moving Products with adjustable rotational speed with a maximum capacity of 102 CFM. The air outlet 1.2 is located above the second axial fan 10. Inside the casing 1, before and after the tubular fan 6, the first air velocity sensor 11 and the second air velocity sensor 12 are respectively placed, which are PAV3015D sensors from Posifa Technologies. Behind the tubular fan 6 there is also an air humidity sensor 13, which is a DeLonghi TL2216 sensor. Both the first and second air velocity sensors 11 and the second 12 and the air humidity sensor 13, as well as the first axial fan 3, the tubular fan 6 and the second axial fan 10 are connected to the control device 9, which includes, among others, the AVT5425 control and measurement module with a USB interface.

W rozwiązaniu tym możliwe jest zastosowanie sprzężenia pierścienia wentylatora 6.1 z silnikiem napędowym 6.4 za pomocą przekładni łańcuchowej albo pasowej.In this solution, it is possible to use the coupling of the fan ring 6.1 with the drive motor 6.4 by means of a chain or belt transmission.

Działanie urządzenia do nawilżania i oczyszczania powietrza wewnętrznego przedstawionego w przykładzie wykonania polega na tym, że po włączeniu zasilania pierwszy wentylator osiowy 3 zasysa powietrze z pomieszczenia poprzez otwory na wlocie powietrza 1.1 i doprowadza je na filtr wstępnego oczyszczania powietrza 2. Po wstępnym oczyszczeniu powietrze to jest na kierownicach powietrza 5 wprawiane w ruch wirowy wokół pierwszego promiennika UV-C 4.1. Podczas tego ruchu powietrze jest dezynfekowane promieniowaniem UV-C, a przy kontakcie z warstwą fotokatalityczną pokrywającą wewnętrzną powierzchnię obudowy 1 jest oczyszczane fotokatalitycznie. Wirujące powietrze po przemieszczeniu do wentylatora rurowego 6 jest przez ten wentylator wprawiane w ruch wirowy o przeciwnym zwrocie oraz odpowiednio nawilżane. Konsekwencją jest znaczące zmniejszenie prędkości przepływu powietrza przez urządzenie i korzystne wydłużenie czasu oddziaływania promieniowaniem UV-C na nawilżone powietrze. Pozwala to na skuteczniejszą jego dezynfekcję i oczyszczanie. Przykładowo z powietrza usuwane są wszystkie drobnoustroje z 97% skutecznością. Redukowane jest też stężenie lotnych związków organicznych (LZO) o 90%. Zdezynfekowane i oczyszczone powietrze o pożądanej wilgotności jest następnie kierowane na filtr powietrza z węglem aktywnym 7. Tu podlega końcowemu doczyszczaniu, a następnie w jonizatorze powietrza 8 jest wzbogacane w ujemnie naładowane aerojony przywracające korzystny bilans jonów w powietrzu i poprawiające jego odczuwalną jakość. Następnie za pomocą drugiego wentylatora osiowego 10 jest poprzez koncentrycznie rozmieszczone otwory na wylocie powietrza 1.2 odprowadzane do pomieszczenia. Mierzone prędkości powietrza przed i za wentylatorem rurowym 6 odpowiednio pierwszym czujnikiem prędkości powietrza 11 i drugim czujnikiem prędkości powietrza 12 są podstawą w urządzeniu sterującym 9 do takiego sterowania prędkością pierwszego wentylatora osiowego 3 oraz wentylatora rurowego 6, aby proces oczyszczania i sterylizacji powietrza przebiegał zgodnie z założeniami i osiągał wymaganą skuteczność. Odpowiednie sterowanie prędkością obrotową wentylatorów osiowych pierwszym 3 i drugim 10 oraz wentylatora rurowego 6 pozwala na zmianę czasu przebywania powietrza w strefie odziaływania na promieniowanie UV-C, co wpływa na skuteczność oczyszczania i sterylizacji powietrza oraz na wydajność prowadzonego procesu. Mierzona wilgotność powietrza za pomocą czujnika wilgotności powietrza 13 jest w urządzeniu sterującym 9 podstawą sterowania ilością pary wodnej doprowadzanej z generatora pary wodnej 14 do wentylatora rurowego 6. Urządzenie w sposób ciągły oczyszcza, sterylizuje i poprawia jakość powietrza wewnętrznego w pomieszczeniu.The operation of the device for humidifying and purifying the indoor air presented in the embodiment consists in the fact that after switching on the power supply, the first axial fan 3 sucks the air from the room through the openings at the air inlet 1.1 and supplies it to the pre-cleaning filter 2. After the initial cleaning, the air is on air guides 5 set in a swirling motion around the first UV-C radiator 4.1. During this movement, the air is disinfected with UV-C radiation, and upon contact with the photocatalytic layer covering the inner surface of the housing 1, it is photocatalytically cleaned. The swirling air, after being moved to the tubular fan 6, is set into a swirling motion of the opposite direction by this fan and properly humidified. The consequence is a significant reduction in the speed of air flow through the device and a beneficial extension of the time of exposure to UV-C radiation on the humidified air. This allows for more effective disinfection and cleaning. For example, all microorganisms are removed from the air with 97% efficiency. The concentration of volatile organic compounds (VOC) is also reduced by 90%. Disinfected and purified air with the desired humidity is then directed to the air filter with activated carbon 7. Here it undergoes final cleaning, and then in the air ionizer 8 it is enriched with negatively charged aeroions that restore the beneficial balance of ions in the air and improve its perceptible quality. Then, by means of a second axial fan 10, it is discharged into the room through concentric openings at the outlet 1.2. The air velocities measured upstream and downstream of the tubular fan 6 by the first air velocity sensor 11 and the second air velocity sensor 12, respectively, are the basis in the control device 9 for controlling the speed of the first axial fan 3 and the tubular fan 6 in such a way that the air purification and sterilization process proceeds as intended. and achieved the required effectiveness. Appropriate control of the rotational speed of the first 3 and second axial fans 10 and the tubular fan 6 allows for changing the time of air residence in the zone affected by UV-C radiation, which affects the effectiveness of air purification and sterilization and the efficiency of the process. The air humidity measured by the air humidity sensor 13 is in the control device 9 the basis for controlling the amount of water vapor supplied from the steam generator 14 to the tubular fan 6. The device continuously cleans, sterilizes and improves the quality of the indoor air in the room.

Wykaz oznaczeńList of designations

- obudowa- case

1.1 - wlot powietrza1.1 - air intake

1.2 - wylot powietrza1.2 - air outlet

- filtr wstępnego oczyszczania powietrza- pre-cleaning air filter

- pierwszy wentylator osiowy- the first axial fan

4.1 - pierwszy promiennik UV-C4.1 - the first UV-C radiator

4.2 - drugi promiennik UV-C4.2 - second UV-C radiator

- kierownica powietrza- air guide

- wentylator rurowy- tubular fan

6.1 - pierścień wentylatora6.1 - fan ring

6.1.1 - ząb6.1.1 - tooth

6.2 - łopatka6.2 - shoulder blade

6.2.1 - kanał6.2.1 - channel

6.2.2 - otwór nawilżający6.2.2 - wetting hole

6.3 - koło zębate6.3 - gear wheel

6.4 - silnik napędowy6.4 - drive motor

- filtr powietrza z węglem aktywnym- activated carbon air filter

- jonizator powietrza- air ionizer

- urządzenie sterujące- control device

- drugi wentylator osiowy- second axial fan

- pierwszy czujnik prędkości powietrza- the first air speed sensor

- drugi czujnik prędkości powietrza- second air velocity sensor

- czujnik wilgotności powietrza- air humidity sensor

- generator pary wodnej- steam generator

Claims

1. A device for humidifying and purifying the indoor air, consisting of a housing (1) with an air inlet (1.1) in the lower part of the housing (1) and an air outlet (1.2) in the upper part of the housing (1), in which the inner surface is covered with a layer photocatalytic, and above the air inlet (1.1) there are successively placed a pre-cleaning air filter (2), an axial fan (3) and axially mounted UV-C radiators (4.1, 4.2) characterized in that above the first axial fan (3) to the inner on the surface of the housing (1) the air guides (5) are fixed and the first UV-C radiator (4.1) and the tubular fan (6) with a movable fan ring (6.1) are mounted axially, where the fan ring (6.1) is fitted with a an opening in the housing (1), while the fan ring (6.1) has blades (6.2) fixed at one end to the inner surface of the fan ring (6.1) and directed to its center, and in the blades (6. 2) there are channels (6.2.1) ended with wetting holes (6.2.2) and connected along the axis of the fan ring (6.1) with the steam generation system, and the fan ring (6.1) is coupled with the drive motor shaft (6.4) attached to the On the outer surface of the housing (1), and above the tubular fan (6), a second UV-C radiator (4.2) is mounted axially, over which an air filter with activated carbon (7) is placed.

2. A device according to claim 1, characterized in that the air guides (5) are covered with a photocatalytic layer.

3. The device according to claim 1, characterized in that the blades (6.2) of the tubular fan (6) and the inner surface of the movable fan ring (6.1) are covered with a photocatalytic layer.

4. The device according to claim 1, characterized in that above the second UV-C radiator (4.2) there is an air ionizer (8).

5. A device according to claim Characterized in that the first axial fan (3) and the tubular fan (6) are connected to the control device (9).

6. The device according to claim 1, characterized in that above the second UV-C radiator (4.2) there is a second axial fan (10).

7. The device according to claim Characterized in that the second axial fan (10) is connected to the control device (9).

8. The device according to claim Characterized in that between the first axial fan (3) and the tubular fan (6) inside the housing (1) there is a first air velocity sensor (11), and above the tubular fan (6) inside the housing (1) there is a second speed sensor (12) and air humidity sensor (13).

9. A device according to claim 7, characterized in that the first air velocity sensor (11), the second air velocity sensor (12) and the air humidity sensor (13) are connected to the control device (9).