PL242471B1

PL242471B1 - Device for indoor air sterilizing and heat treating

Info

Publication number: PL242471B1
Application number: PL438409A
Authority: PL
Inventors: Bernard Połednik
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2021-07-09
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2023-02-27
Also published as: PL438409A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sterylizacji i obróbki termicznej powietrza wewnętrznego składające się z dolnej części obudowy (1.1) z wlotem powietrza (1.1.1) i z górnej części obudowy (1.2) z wylotem powietrza (1.2.1), w których wewnętrzne powierzchnie pokryte są warstwą fotokatalityczną, zaś nad wlotem powietrza (1.1.1) znajdują się kolejno filtr wstępnego oczyszczania powietrza (2) i wentylator osiowy (3) oraz zamocowane osiowo promienniki UV-C (4.1, 4.2). Charakteryzuje się ono tym, że w dolnej części obudowy (1.1) nad pierwszym wentylatorem osiowym (3) do jej wewnętrznej powierzchni zamocowane są kierownice powietrza (5) i zamocowany jest osiowo pierwszy promiennik UV-C (4.1), natomiast pomiędzy dolną częścią obudowy (1.1) i górną częścią obudowy (1.2) znajduje się klimakonwektor z nawilżaczem (6), przy czym do końca dolnej części obudowy (1.1) zamocowany jest obrotowo pierwszą podstawą pierścień klimakonwektora z rozmieszczonymi na jego obwodzie zwężającymi się przelotowymi otworami, w których znajdują się ogniwa Peltiera, zaś do powierzchni ogniw Peltiera znajdujących się na zewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora zamocowane są pierwsze radiatory, którymi są zęby współpracujące z kołem zębatym osadzonym na wale silnika (6.5), natomiast do powierzchni ogniw Peltiera znajdujących się na wewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora podłączone są drugie radiatory w kształcie łopatek skierowanych do środka pierścienia klimakonwektora, w których znajdują się kanały zakończone otworami nawilżającymi i połączone w osi pierścienia klimakonwektora z systemem generowania pary wodnej, zaś druga podstawa pierścienia klimakonwektora przylega do początku górnej części obudowy (1.2), natomiast dolna część obudowy (1.1) i górna część obudowy (1.2) połączone są za pomocą łączników (1.3), korzystnie w kształcie ceownika, przymocowanych do zewnętrznych powierzchni dolnej części obudowy (1.1) i górnej części obudowy (1.2), tudzież w górnej części obudowy (1.2) zamocowany jest osiowo drugi promiennik UV-C (4.2), nad którym znajduje się filtr powietrza z węglem aktywnym (7).The subject of the invention is a device for sterilization and thermal treatment of internal air, consisting of a lower part of the housing (1.1) with an air inlet (1.1.1) and an upper part of the housing (1.2) with an air outlet (1.2.1), in which the inner surfaces are covered with photocatalytic layer, and above the air inlet (1.1.1) there are a pre-cleaning filter (2) and an axial fan (3) as well as axially mounted UV-C radiators (4.1, 4.2). It is characterized by the fact that in the lower part of the housing (1.1) above the first axial fan (3) air guides (5) are attached to its inner surface and the first UV-C radiator (4.1) is fixed axially, while between the lower part of the housing ( 1.1) and the upper part of the housing (1.2) there is a fan-coil unit with a humidifier (6), whereby the first base of the fan-coil unit is rotatably fixed to the end of the lower part of the housing (1.1) with narrowing through holes arranged around its perimeter, in which cells are located and the first radiators are attached to the surface of the Peltier cells located on the outer side of the fan coil ring, which are the teeth cooperating with the gear wheel mounted on the motor shaft (6.5), while the second radiators are connected to the surface of the Peltier cells located on the inside of the fan coil ring in the shape of blades directed towards the center of the fan coil ring in which there are channels ended with moisturizing holes and connected along the axis of the fan coil ring with the steam generation system, and the second base of the fan coil ring is adjacent to the beginning of the upper part of the housing (1.2), while the lower part of the housing (1.1) and the upper part of the housing (1.2 ) are connected by means of connectors (1.3), preferably U-shaped, fixed to the outer surfaces of the lower part of the housing (1.1) and the upper part of the housing (1.2), and in the upper part of the housing (1.2) a second UV-C radiator is mounted axially ( 4.2) above which there is an air filter with activated carbon (7).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sterylizacji i obróbki termicznej powietrza wewnętrznego.The subject of the invention is a device for sterilization and thermal treatment of internal air.

Dotychczas znane są różnego rodzaju urządzenia do 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 US3191362A 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 US3108865A oraz US4261712A. 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 elektrostatycznych 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. Opis patentowy US 9539586B2 przedstawia oczyszczacz posiadający generator ujemnie naładowanych mikro pęcherzyków powietrza o średnicy około 50 μm lub mniejszej. Pęcherzyki te są przepuszczane są przez ciecz do oczyszczania powietrza, a następnie są neutralizowane na dodatnio naładowanej, odpieniającej elektrodzie. 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. 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. 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. 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. W opisie zgłoszenia wzoru użytkowego ES 1260754U przedstawiony jest oczyszczacz powietrza zawierający zestaw różnego typu filtrów, w tym filtr z węglem aktywnym i filtr fotokatalityczny oraz promiennik UV. Oczyszczone i zdezynfekowane powietrze dodatkowo jest aromatyzowane poprzez rozpylanie w nim cieczy o zapachu cytrusów. Oczyszczacze powietrza zawierające moduł plazmowej sterylizacji przedstawione są w opisach zgłoszeń patentowych KR 20200138140A i KR 20200138141 A. 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. 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. 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. 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. 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.Various types of air purification devices are known to date. 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 US3191362A describes an electrostatic purifier in the shape of a cuboid, 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 has been presented in patent applications US3108865A and US4261712A. 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. US Patent No. 9,539,586B2 describes a purifier having a generator of negatively charged micro air bubbles 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. 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. 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. 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. 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. The description of the utility model application ES 1260754U presents an air purifier containing a set of various types of filters, including an active carbon filter, a photocatalytic filter and a UV lamp. The cleaned and disinfected air is additionally flavored by spraying it with a citrus-scented liquid. Air purifiers containing a plasma sterilization module are presented in the descriptions of patent applications KR 20200138140A and KR 20200138141 A. 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 respectively a multifunctional air purifier is presented with an adjustable filter module and an air cleaner with a moving filter belt. 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. 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. 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. 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 i różnego rodzaju alergenów, a także z grzybów, bakterii i wirusów. Celem wynalazku jest również zapewnienie komfortu termicznego w pomieszczeniu.The aim of the invention is the controlled purification of indoor air from aerosol pollutants, including fine particles, volatile organic compounds and various allergens, as well as from fungi, bacteria and viruses. The purpose of the invention is also to ensure thermal comfort in the room.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sterylizacji i obróbki termicznej powietrza wewnętrznego składające się z dolnej części obudowy z wlotem powietrza i z górnej części obudowy z wylotem powietrza, w których wewnętrzne powierzchnie pokryte są warstwą fotokatalityczną, zaś nad wlotem powietrza znajdują się kolejno filtr wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator osiowy oraz zamocowane osiowo promienniki UV-C. Jego istotą jest to, że w dolnej części obudowy nad pierwszym wentylatorem osiowym do jej wewnętrznej powierzchni zamocowane są kierownice powietrza i zamocowany jest osiowo pierwszy promiennik UV-C. Pomiędzy dolną częścią obudowy i górną częścią obudowy znajduje się klimakonwektor z nawilżaczem, przy czym do końca dolnej części obudowy zamocowany jest obrotowo pierwszą podstawą pierścień klimakonwektora z rozmieszczonymi na jego obwodzie zwężającymi się przelotowymi otworami, w których znajdują się ogniwa Peltiera. Do powierzchni ogniw Peltiera znajdujących się na zewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora zamocowane są pierwsze radiatory, którymi są zęby współpracujące z kołem zębatym osadzonym na wale silnika. Do powierzchni ogniw Peltiera znajdujących się na wewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora podłączone są drugie radiatory w kształcie łopatek skierowanych do środka pierścienia klimakonwektora, w których znajdują się kanały zakończone otworami nawilżającymi i połączone w osi pierścienia klimakonwektora z systemem generowania pary wodnej. Druga podstawa pierścienia klimakonwektora przylega do początku górnej części obudowy. Dolna część obudowy i górna część obudowy połączone są za pomocą łączników, korzystnie w kształcie ceownika, przymocowanych do zewnętrznych powierzchni dolnej części obudowy i górnej części obudowy. W górnej części obudowy zamocowany jest osiowo drugi promiennik UV-C, nad którym znajduje się filtr powietrza z węglem aktywnym. Dodatkowo kierownice powietrza, drugie radiatory i wewnętrzna powierzchnia pierścienia klimakonwektora pokryte są warstwą fotokatalityczną. Alternatywnie nad drugim promiennikiem UV-C znajduje się jonizator powietrza. W odmianach wykonania pierwszy wentylator osiowy i klimakonwektor z nawilżaczem podłączone są do urządzenia sterującego. Opcjonalnie nad drugim promiennikiem UV-C znajduje się drugi wentylator osiowy. Dodatkowo drugi wentylator osiowy połączony jest z urządzeniem sterującym. W odmianie wykonana pomiędzy pierwszym wentylatorem osiowym a klimakonwektorem z nawilżaczem wewnątrz dolnej części obudowy znajduje się pierwszy czujnik prędkości powietrza, zaś ponad klimakonwektorem z nawilżaczem wewnątrz górnej części obudowy znajduje się drugi czujnik prędkości powietrza oraz czujnik temperatury powietrza i czujnik wilgotności powietrza. Opcjonalnie obydwa czujniki prędkości powietrza oraz czujnik temperatury powietrza i czujnik wilgotności powietrza podłączone są do urządzenia sterującego.The subject of the invention is a device for sterilization and thermal treatment of internal air, consisting of a lower part of the housing with an air inlet and an upper part of the housing with an air outlet, in which the internal surfaces are covered with a photocatalytic layer, and above the air inlet there are a preliminary air purification filter and a fan axial and axially mounted UV-C lamps. Its essence is that in the lower part of the housing above the first axial fan, air guides are attached to its inner surface and the first UV-C radiator is mounted axially. Between the lower part of the housing and the upper part of the housing, there is a fan coil unit with a humidifier, whereby the first base of the fan coil unit is rotatably fixed to the end of the lower part of the housing, with narrowing through holes arranged around its perimeter, in which Peltier cells are located. The first heat sinks are attached to the surface of the Peltier cells located on the outer side of the fan coil ring, which are the teeth cooperating with the gear wheel mounted on the motor shaft. To the surface of the Peltier cells located on the inside of the fan coil ring, second radiators in the shape of blades directed towards the center of the fan coil ring are connected, in which there are channels ended with moisturizing holes and connected in the axis of the fan coil ring with the steam generation system. The second base of the fan coil ring is adjacent to the beginning of the upper casing. The lower housing part and the upper housing part are connected by means of connectors, preferably U-shaped, attached to the outer surfaces of the lower housing part and the upper housing part. In the upper part of the housing, a second UV-C radiator is mounted axially, above which there is an air filter with activated carbon. In addition, the air guides, second radiators and the inner surface of the fan coil ring are covered with a photocatalytic layer. Alternatively, there is an air ionizer above the second UV-C radiator. In embodiments, the first axial fan and the fan coil unit with the humidifier are connected to the control device. Optionally, there is a second axial fan above the second UV-C radiator. In addition, the second axial fan is connected to the control device. In a variant, the first air velocity sensor is located between the first axial fan and the fan coil with a humidifier inside the lower part of the housing, and the second air speed sensor and the air temperature sensor and the air humidity sensor are located above the fan coil with a humidifier inside the upper part of the housing. Optionally, both air velocity sensors as well as an air temperature sensor and an air humidity sensor are connected to the control device.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że powietrze w pomieszczeniu, w którym stosowane jest urządzenie jest oczyszczone z różnego rodzaju zanieczyszczeń. Powietrze jest również odpowiednio do wymagań ogrzane albo ochłodzone i nawilżone. Stworzone są przez to akceptowalne warunki termiczne w pomieszczeniu. Zapewnione jest bezpieczne przebywanie w pomieszczeniu i poprawiona jest również odczuwalna jakość powietrza, którym oddychają użytkownicy pomieszczenia.A beneficial effect of the invention is that the air in the room where the device is used is cleaned of various types of impurities. The air is also heated or cooled and humidified as required. This creates acceptable thermal conditions in the room. The safe stay in the room is ensured and the perceptible quality of the air that the occupants of the room breathes 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 the schematic drawing, in which Fig. 1 shows the device in a perspective view, Fig. 2a - cross-section of the device along the line A-A, Fig. 2b - detail B in Fig. 2a.

Urządzenie do sterylizacji i obróbki termicznej powietrza wewnętrznego w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składa się z okrągłej stalowej podstawy o średnicy 250 mm i grubości 20 mm, do której przymocowana jest wykonana z tworzywa PVC-U cylindryczna dolna część obudowy 1.1 o średnicy wewnętrznej 120 mm i wysokości 1150 mm z wlotem powietrza 1.1.1. W dolnej części obudowy 1.1 na wlocie powietrza 1.1.1 znajdują się dwadzieścia cztery symetrycznie rozmieszczone otwory wlotowe powietrza. Nad otworami wlotowymi wewnątrz dolnej części obudowy 1.1 umieszczony jest kolejno filtr wstępnego oczyszczania powietrza 2 i pierwszy wentylator osiowy 3 oraz zamocowane są do jej wewnętrznej powierzchni kierownice powietrza 5. Nad kierownicami powietrza 5 umieszczony 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 wykonane są ze stabilizowanego termicznie i odpornego na promieniowanie ultrafioletowe tworzywa PA6 G dystrybuowanego przez firmę TERMOPLASTIK. Pierwszym promiennikiem UV-C 4.1 jest świetlówka UV-C Philips TUV PL-L 36W 2G11 emitująca fale promieniowania elektromagnetycznego o długości 254 nm. Do końca dolnej części obudowy 1.1 zamocowany jest klimakonwektor z nawilżaczem 6, który składa się z obrotowego pierścienia klimakonwektora 6.1 z rozmieszczonymi na jego obwodzie zwężającymi się przelotowymi otworami. W otworach znajdują się ogniwa Peltiera 6.2, którymi są czterostopniowe moduły TEC4-246030 dystrybułowane przez firmę ARIZO. Do powierzchni ogniw Peltiera 6.2 znajdujących się na zewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora 6.1 zamocowane są pierwsze radiatory 6.3, którymi są zęby współpracujące z kołem zębatym 6.4 osadzonym na wale napędowego silnika 6.5. Pierścień klimakonwektora 6.1 i pierwsze radiatory 6.3 wykonane są ze stali stopowej 15H. Silnikiem 6.5 jest silnik 34 W M4Q045-EF01-01 z reduktorem obrotów produkowany przez firmę EBM PAPST. Silnik 6.5 zamocowany jest do zewnętrznej powierzchni dolnej części obudowy 1.1. Do powierzchni ogniw Peltiera 6.2 znajdujących się na wewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora 6.1 podłączone są drugie radiatory 6.6 w postaci wykonanych z nierdzewnej stali wyprofilowanych łopatek skierowanych do środka pierścienia klimakonwektora 6.1. W drugich radiatorach 6.6 znajdują się kanały 6.6.1 zakończone otworami nawilżającymi 6.6.2. Kanały 6.6.1 połączone są w osi pierścienia klimakonwektora 6.1 z generatorem pary wodnej 15, którym jest modyfikowany generator pary wodnej TR027N. Druga podstawa pierścienia klimakonwektora 6.1 przylega do początku cylindrycznej górnej części obudowy 1.2 o średnicy wewnętrznej 120 mm i wysokości 650 mm wykonanej z tworzywa PVC-U. Dolna część obudowy 1.1 i górna część obudowy 1.2 połączone są ze sobą za pomocą łączników 1.3, w kształcie ceownika, przymocowanych do zewnętrznych powierzchni obydwu części obudowy. Wewnętrzna powierzchnia dolnej części obudowy 1.1 i górnej części obudowy 1.2, kierownice powietrza 5 oraz wewnętrzna powierzchnia pierścienia klimakonwektora 6.1 i drugie radiatory 6.6 pokryte są warstwą fotokatalityczną w postaci nanocząstek TO2 o średniej wielkości 21±5 nm dystrybuowanych przez firmę 3D-nano. W górnej części obudowy 1.2 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 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 1.2.1 umiejscowiony jest nad drugim wentylatorem osiowym 10. Pomiędzy pierwszym wentylatorem osiowym 3 a klimakonwektorem z nawilżaczem 6 wewnątrz dolnej części obudowy 1.1 znajduje się pierwszy czujnik prędkości powietrza 11. Ponad klimakonwektorem z nawilżaczem 6 wewnątrz górnej części obudowy 1.2 znajduje się drugi czujnik prędkości powietrza 12 oraz czujnik temperatury powietrza 13 i czujnik wilgotności powietrza 14. Czujnikami prędkości powietrza 11 i 12 są czujniki PAV3015D firmy Posifa Technologies, czujnikiem temperatury powietrza 13 jest oporowy czujnik Pt1000, a czujnikiem wilgotności powietrza 14 jest czujnik TL2216 firmy DeLonghi. Obydwa czujniki prędkości powietrza 11 i 12 oraz czujnik temperatury powietrza 13 i czujnik wilgotności powietrza 14, a także pierwszy wentylator osiowy 3, klimakonwektor z nawilżaczem 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 sterilization and thermal treatment of internal air in the embodiment shown in the figure consists of a round steel base with a diameter of 250 mm and a thickness of 20 mm, to which a cylindrical lower part of the casing 1.1 made of PVC-U material with an internal diameter of 120 mm and height 1150 mm with air inlet 1.1.1. Twenty-four symmetrically arranged air inlets are provided in the lower part of the housing 1.1 at the air inlet 1.1.1. Above the inlets inside the lower part of the housing 1.1, there is a preliminary air purification filter 2 and the first axial fan 3, and the air guides 5 are attached to its inner surface. Above the air guides 5, the first UV-C radiator 4.1 is placed axially. 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. Air guides 5 are made of thermally stabilized and resistant to ultraviolet radiation PA6 G plastic distributed by TERMOPLASTIK. 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 fan coil unit with a humidifier 6 is attached to the end of the lower part of the housing 1.1, which consists of a rotating fan coil ring 6.1 with tapered through holes located on its circumference. The holes contain Peltier 6.2 cells, which are four-stage TEC4-246030 modules distributed by ARIZO. To the surface of the Peltier cells 6.2 located on the outer side of the ring of the fan coil unit 6.1, the first radiators 6.3 are fixed, which are the teeth cooperating with the toothed wheel 6.4 mounted on the drive shaft of the motor 6.5. The fan coil ring 6.1 and the first radiators 6.3 are made of 15H alloy steel. The 6.5 motor is a 34 W M4Q045-EF01-01 motor with a speed reducer manufactured by EBM PAPST. The motor 6.5 is attached to the outer surface of the lower part of the housing 1.1. Second radiators 6.6 in the form of stainless steel profiled blades directed to the center of the fan coil ring 6.1 are connected to the surface of the Peltier cells 6.2 located on the inside of the fan coil ring 6.1. In the second radiators 6.6 there are channels 6.6.1 terminated with wetting holes 6.6.2. The ducts 6.6.1 are connected in the ring axis of the fan coil unit 6.1 with a steam generator 15, which is a modified TR027N steam generator. The second base of the fan coil ring 6.1 is adjacent to the beginning of the cylindrical upper part of the casing 1.2 with an internal diameter of 120 mm and a height of 650 mm made of PVC-U. The lower housing part 1.1 and the upper housing part 1.2 are connected to each other by C-shaped connectors 1.3 attached to the outer surfaces of both housing parts. The inner surface of the lower part of the housing 1.1 and the upper part of the housing 1.2, air guides 5 and the inner surface of the fan coil ring 6.1 and the second radiators 6.6 are 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 upper part of the housing 1.2, the second UV-C 4.2 radiator is mounted axially, which is a UV-C Philips TUV PL-L 36W 2G11 lamp, and above it there is an air filter with activated carbon 7 class F9 in accordance with the PN-EN ISO 16890 standard 15mm 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 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 1.2.1 is located above the second axial fan 10. Between the first axial fan 3 and the fan coil with humidifier 6 inside the lower part of the housing 1.1 there is a first air velocity sensor 11. Above the fan coil with humidifier 6 inside the upper part of the housing 1.2 there is a second sensor air velocity sensor 12 and air temperature sensor 13 and air humidity sensor 14. Air velocity sensors 11 and 12 are Posifa Technologies PAV3015D sensors, air temperature sensor 13 is Pt1000 resistive sensor and air humidity sensor 14 is DeLonghi TL2216 sensor. Both air velocity sensors 11 and 12, air temperature sensor 13 and air humidity sensor 14, as well as the first axial fan 3, the fan coil unit with a humidifier 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 USB interface.

Działanie urządzenia do sterylizacji i obróbki termicznej 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 1.1.1 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 dolnej części obudowy 1.1 jest oczyszczane fotokatalitycznie. Następnie powietrze przemieszczając się przez klimakonwektor z nawilżaczem 6 jest ochładzane albo ogrzewane oraz nawilżane i wprawiane w ruch wirowy o przeciwnym zwrocie. Ochładzanie albo ogrzewanie powietrza zależne jest od tego czy drugie radiatory 6.6 połączone są ze stroną „gorącą” ogniw Peltiera 6.2 i oddają energię cieplną do powietrza albo czy połączone są ze stroną „zimną” ogniw Peltiera 6.2 i pobierają energię cieplną z powietrza. Zdeterminowanie stron ogniw Peltiera 6.2 zależy od kierunku płynącego przez nie prądu. Przy powyżej opisanych sposobach wymiany ciepła pierwsze radiatory 6.3 połączone są wówczas odpowiednio ze stroną „zimną” - pobierającą ciepło z otoczenia albo ze stroną „gorącą” - oddającą ciepło do otoczenia urządzenia. Do powietrza w klimakonwektorze z nawilżaczem 6 doprowadzana jest też pożądana ilość pary wodnej ułatwiająca proces oczyszczania oraz nawilżająca powietrze. Parę wodną z generatora pary wodnej 15 dostarcza się do kanałów 6.6.1 w drugich radiatorach 6.6, a stamtąd do otworów nawilżających 6.6.2. Konsekwencją zmiany kierunku wirowania powietrza w klimakonwektorze z nawilżaczem 6 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 95%. W dalszej kolejności nawilżone powietrze jest poddawane drugiemu etapowi dezynfekcji i oczyszczania przemieszczając się ruchem wirowym wokół drugiego promiennika UV-C 4.2 w górnej części obudowy 1.2. Tu jest ponownie dezynfekowane promieniowaniem UV-C, a przy kontakcie z warstwą fotokatalityczną pokrywającą wewnętrzną powierzchnię górnej części obudowy 1.2 jest oczyszczane fotokatalitycznie. Zdezynfekowane i oczyszczone powietrze jest następnie kierowane na filtr powietrza z węglem aktywnym 7. Tu podlega końcowemu doczyszczeniu, 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 1.2.1 odprowadzane do pomieszczenia. Mierzone prędkości powietrza przed i za klimakonwektorem z nawilżaczem 6 odpowiednio pierwszym czujnikiem prędkości powietrza 11 i drugim czujnikiem prędkości powietrza 12 oraz mierzona temperatura i wilgotność za pomocą odpowiednio czujnika temperatury powietrza 13 i czujnika wilgotności powietrza 14 są przekazywane do urządzenia sterującego 9. Są one podstawą do odpowiedniego sterowania prędkością pierwszego wentylatora osiowego 3 i drugiego wentylatora osiowego 10 oraz grzaniem/chłodzeniem, a przez sterowanie pracą generatora pary wodnej 15 i nawilżaniem powietrza w klimakonwektorze z nawilżaczem 6. Realizowany w urządzeniu proces oczyszczania i sterylizacji powietrza przebiega zgodnie z założeniami i osiąga wymaganą skuteczność. Urządzenie w sposób ciągły oczyszcza, sterylizuje i poprawia jakość powietrza wewnętrznego w pomieszczeniu. Sterowanie prędkością obrotową wentylatorów osiowych 3 i 10 oraz klimakonwektora z nawilżaczem 6 umożliwia zmianę czasu przebywania powietrza w strefie odziaływania na promieniowanie UV-C, a sterowanie grzaniem/chłodzeniem w klimakonwektorze z nawilżaczem 6 i pracą generatora pary wodnej 15 pozwala na odpowiednie kształtowanie parametrów termicznych powietrza. Wpływa to na skuteczność oczyszczania i sterylizacji powietrza oraz na wydajność prowadzonego procesu obróbki termicznej powietrza wewnętrznego.The operation of the device for sterilization and thermal treatment of indoor air, presented in the embodiment example, consists in the fact that after switching on the power supply, the first axial fan 3 sucks air from the room through the openings at the air inlet 1.1.1 and supplies it to the pre-cleaning filter 2. After initial cleaning this air is rotated on the air guides 5 around the first UV-C radiator 4.1. During this movement, the air is disinfected with UV-C radiation, and when in contact with the photocatalytic layer covering the inner surface of the lower part of the housing 1.1, it is photocatalytically cleaned. Then, the air, moving through the fan coil unit with the humidifier 6, is cooled or heated, and humidified, and set in a counter-rotating motion. The cooling or heating of the air depends on whether the second heat sinks 6.6 are connected to the "hot" side of the Peltier cells 6.2 and emit thermal energy to the air or whether they are connected to the "cold" side of the Peltier cells 6.2 and take thermal energy from the air. The determination of the sides of Peltier cells 6.2 depends on the direction of the current flowing through them. In the above-described methods of heat exchange, the first radiators 6.3 are then connected to the "cold" side - absorbing heat from the environment, or to the "hot" side - releasing heat to the device's surroundings, respectively. The air in the fan coil unit with the humidifier 6 is supplied with the required amount of steam, which facilitates the cleaning process and humidifies the air. The steam from the steam generator 15 is supplied to the channels 6.6.1 in the second radiators 6.6 and from there to the wetting holes 6.6.2. The consequence of changing the direction of air rotation in the fan coil unit with humidifier 6 is a significant decrease in the air flow velocity 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 95%. Subsequently, the humidified air is subjected to the second stage of disinfection and purification, moving in a swirling motion around the second UV-C radiator 4.2 in the upper part of the housing 1.2. Here it is disinfected again with UV-C radiation, and upon contact with the photocatalytic layer covering the inner surface of the upper part of the housing 1.2 it is photocatalytically cleaned. The disinfected and purified air 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 restoring the beneficial balance of ions in the air and improving its perceptible quality. Then, by means of a second axial fan 10, it is discharged into the room through concentric openings at the air outlet 1.2.1. The air velocities measured before and after the fan coil with a humidifier 6 by the first air velocity sensor 11 and the second air velocity sensor 12, respectively, as well as the temperature and humidity measured by the air temperature sensor 13 and the air humidity sensor 14, respectively, are transferred to the control device 9. They are the basis for appropriate control of the speed of the first axial fan 3 and the second axial fan 10 as well as heating/cooling, and by controlling the operation of the steam generator 15 and air humidification in the fan coil with a humidifier 6. The process of air purification and sterilization carried out in the device proceeds as intended and achieves the required efficiency . The device continuously cleans, sterilizes and improves the quality of the indoor air in the room. Controlling the rotational speed of the axial fans 3 and 10 and the fan coil unit with the humidifier 6 allows you to change the time of air residence in the zone exposed to UV-C radiation, and the control of heating/cooling in the fan coil unit with the humidifier 6 and the operation of the steam generator 15 allows you to properly shape the thermal parameters of the air . This affects the effectiveness of air purification and sterilization as well as the efficiency of the internal air thermal treatment process.

Claims

1. Device for sterilization and thermal treatment of internal air, consisting of a lower part of the housing (1.1) with an air inlet (1.1.1) and an upper part of the housing (1.2) with an air outlet, in which the inner surfaces are covered with a photocatalytic layer, and above the inlet air purification filter (2) and axial fan (3) and axially mounted UV-C radiators (4.1, 4.2), characterized in that in the lower part of the housing (1.1) above the first axial fan (3) air guides (5) are attached to its inner surface and the first UV-C radiator (4.1) is mounted axially, while between the lower part of the housing (1.1) and the upper part of the housing (1.2) there is a fan coil unit with a humidifier (6) , whereby to the end of the lower part of the housing (1.1) the fan coil ring (6.1) is rotatably mounted with the first base, with narrowing through holes located on its perimeter, in which there are the Peltier cell (6.2), and to the surface of the Peltier cells (6.2) located on the outer side of the fan coil ring (6.1) the first radiators (6.3) are attached, which are the teeth cooperating with the toothed wheel (6.4) mounted on the shaft of the motor (6.5), while to the surface of the Peltier cells (6.2) located on the inside of the fan coil ring (6.1) there are connected second radiators (6.6) in the shape of blades directed to the center of the fan coil ring (6.1), in which there are channels (6.6.1) ended with wetting holes ( 6.6.2) and connected in the axis of the fan coil ring (6.1) with the steam generation system, and the second base of the fan coil ring (6.1) is adjacent to the beginning of the upper part of the housing (1.2), while the lower part of the housing (1.1) and the upper part of the housing are connected by means of connectors (1.3), preferably U-shaped, attached to the outer surfaces of the lower part of the housing (1.1) and the upper part of the housing (1.2), and in the upper part of the housing (1.2) a second UV-C radiator (4.2) is mounted axially, above which there is an air filter with activated carbon (7).

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 second radiators (6.6) and the inner surface of the fan coil 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 The device of claim 1, characterized in that the first axial fan (3) and the fan coil unit with humidifier (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 5, characterized in that the second axial fan (10) is connected to the control device (9).

8. The device according to claim 1, characterized in that between the first axial fan (3) and the fan coil with a humidifier (6) inside the lower part of the housing (1.1) there is a first air velocity sensor (11), and above the fan coil with a humidifier (6) inside the upper part of the housing ( 1.2) there is a second air velocity sensor (12) and an air temperature sensor (13) and an air humidity sensor (14).

9. The device according to claim 8, characterized in that the two air velocity sensors (11) and (12) as well as the air temperature sensor (13) and the air humidity sensor (14) are connected to the control device (9).