PL242472B1

PL242472B1 - Device for indoor air sterilizing and treating

Info

Publication number: PL242472B1
Application number: PL438410A
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: PL438410A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sterylizacji i uzdatniania powietrza wewnętrznego składające 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 zamocowany osiowo promiennik UV-C (4). Charakteryzuje się ono tym, że nad pierwszym wentylatorem osiowym (3) do wewnętrznej powierzchni obudowy (1) zamocowane są kierownice powietrza (5) oraz umieszczony jest klimakonwektor (6). Do końca dolnej części obudowy (1) 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 napędowego (6.5). Do powierzchni ogniw Peltiera znajdujących się na wewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora zamocowane są drugie radiatory w kształcie łopatek skierowanych do środka pierścienia klimakonwektora. Druga podstawa pierścienia klimakonwektora przylega do początku górnej części obudowy (1). Dolna części obudowy (1) i górna części obudowy (1) połączone są za pomocą łączników (1.3), korzystnie w kształcie ceownika, przymocowanych do zewnętrznych powierzchni dolnej części obudowy (1) i górnej części obudowy (1). Nad promiennikiem UV-C (4) znajduje się filtr powietrza z węglem aktywnym (7).The subject of the invention is a device for sterilization and treatment of internal 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 photocatalytic layer, and above the air inlet (1.1) there is a pre-cleaning filter (2), an axial fan (3) and an axially mounted UV-C radiator (4). It is characterized in that above the first axial fan (3) to the inner surface of the casing (1) air guides (5) are attached and a fan coil unit (6) is placed. To the end of the lower part of the housing (1), the first base of the fan coil unit is rotatably mounted, with narrowing through holes arranged around its circumference, in which Peltier cells are located. 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 toothed wheel mounted on the drive motor shaft (6.5). 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 attached. The second base of the fan coil ring is adjacent to the beginning of the upper casing (1). The lower part of the housing (1) and the upper part of the housing (1) are connected by means of connectors (1.3), preferably U-shaped, attached to the outer surfaces of the lower part of the housing (1) and the upper part of the housing (1). Above the UV-C radiator (4) there is an air filter with activated carbon (7).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do sterylizacji i uzdatniania powietrza wewnętrznego.The subject of the invention is a device for sterilization and treatment of indoor 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 uzdatniania 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 oraz zamocowany osiowo promiennik UV-C. Jego istotą jest to, że nad pierwszym wentylatorem osiowym do wewnętrznej powierzchni obudowy zamocowane są kierownice powietrza oraz umieszczony jest klimakonwektor. 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 napędowego. Do powierzchni ogniw Peltiera znajdujących się na wewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora zamocowane są drugie radiatory w kształcie łopatek skierowanych do środka pierścienia klimakonwektora. Druga podstawa pierścienia klimakonwektora przylega do początku górnej części obudowy. Dolna części obudowy i górna części obudowy połączone są za pomocą łączników, korzystnie w kształcie ceownika, przymocowanych do zewnętrznych powierzchni dolnej części obudowy i górnej części obudowy, tudzież nad promiennikiem UV-C znajduje się filtr powietrza z węglem aktywnym. Dodatkowo kierownice powietrza pokryte są warstwą fotokatalityczną. W odmianie wykonana wewnętrzna powierzchnia pierścienia klimakonwektora i łopatki pokryte są warstwą fotokatalityczną. Dodatkowo nad promiennikiem UV-C znajduje się jonizator powietrza. Pierwszy wentylator osiowy i klimakonwektor podłączone są do urządzenia sterującego. Opcjonalnie nad promiennikiem UV-C znajduje się drugi wentylator osiowy. Dodatkowo drugi wentylator osiowy połączony jest z urządzeniem sterującym. W kolejnych odmianach pomiędzy pierwszym wentylatorem osiowym a klimakonwektorem wewnątrz obudowy znajduje się pierwszy czujnik prędkości powietrza, zaś ponad klimakonwektorem wewnątrz obudowy znajduje się drugi czujnik prędkości powietrza i czujnik temperatury powietrza. Dodatkowo obydwa czujniki prędkości powietrza oraz czujnik temperatury powietrza podłączone są do urządzenia sterującego.The subject of the invention is a device for sterilization and treatment of internal 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, axial fan and axially mounted UV-C radiator. Its essence is that above the first axial fan, air guides are attached to the inner surface of the casing and a fan coil unit is placed. To the end of the lower part of the housing, the first base of the fan coil unit is rotatably mounted, with narrowing through holes arranged around its perimeter, in which Peltier cells are located. 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 toothed wheel mounted on the drive 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 attached. The second base of the fan coil ring is adjacent to the beginning of the upper casing. The lower part of the housing and the upper part of the housing are connected by connectors, preferably U-shaped, attached to the outer surfaces of the lower part of the housing and the upper part of the housing, and there is an air filter with activated carbon above the UV-C radiator. In addition, the air guides are covered with a photocatalytic layer. In a variant, the inner surface of the fan coil ring and the blades are covered with a photocatalytic layer. In addition, there is an air ionizer above the UV-C radiator. The first axial fan and the fan coil unit are connected to the control device. Optionally, there is a second axial fan above the UV-C radiator. In addition, the second axial fan is connected to the control device. In further variations, a first air velocity sensor is located between the first axial fan and the fan coil inside the housing, and a second air velocity sensor and an air temperature sensor are located above the fan coil inside the housing. In addition, both air velocity sensors and the air temperature 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 i jest zdezynfekowane - pozbawione patogenów. Ponadto powietrze jest odpowiednio do wymagań ogrzewane albo chłodzone. Zapewnione jest w ten sposób bezpieczne przebywanie użytkowników w pomieszczeniu i poprawiona jest również odczuwalna jakość powietrza, którym użytkownicy oddychają. Skutecznie eliminowane jest ryzyko wzajemnego zarażania się użytkowników chorobotwórczymi mikroorganizmami. Stworzone są też akceptowalne warunki termiczne w pomieszczeniu.The beneficial effect of using the invention is that the air in the room where the device is used is cleaned of various types of impurities and is disinfected - free of pathogens. In addition, the air is heated or cooled as required. In this way, the safe stay of users in the room is ensured and the perceived quality of the air that users breathe is also improved. The risk of mutual infection of users with pathogenic microorganisms is effectively eliminated. Acceptable thermal conditions in the room are also created.

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 uzdatniania 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 o średnicy wewnętrznej 120 mm i wysokości 960 mm. 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, zamocowany osiowo promiennik UV-C 4 oraz klimakonwektor 6. 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 AGE12038_24U firmy JEEK z regulowaną prędkością obrotową. Kierownice powietrza 5 zamocowane są do wewnętrznej powierzchni dolnej części obudowy 1 i wykonane są ze stabilizowanego termicznie i odpornego na promieniowanie ultrafioletowe tworzywa PA6 G dystrybuowanego przez firmę TERMOPLASTIK. Promiennikiem UV-C 4 jest świetlówka UV-C Philips TUV PL-L 36W 2G11 emitująca fale promieniowania elektromagnetycznego o długości 254 nm. Klimakonwektorem 6 jest zasilany z zewnętrznego źródła termoelektryczny moduł, 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 TEC4246030 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 silnika napędowego 6.5. Silnikiem napędowym 6.5 jest silnik 34 W M4Q045-EF01-01 z reduktorem obrotów produkowany przez firmę EBM PAPST. Silnik napędowy 6.5 zamocowany jest do zewnętrznej powierzchni dolnej części obudowy 1. Do powierzchni ogniw Peltiera 6.2 znajdujących się na wewnętrznej stronie pierścienia klimakonwektora 6.1 zamocowane są drugie radiatory 6.6 w postaci wyprofilowanych łopatek skierowanych do środka pierścienia klimakonwektora 6.1. Pierścień klimakonwektora 6.1 oraz pierwsze radiatory 6.3 i drugie radiatory 6.6 wykonane są ze stali stopowej 15H. Druga podstawa pierścienia klimakonwektora 6.1 przylega do początku cylindrycznej górnej części obudowy 1 o średnicy wewnętrznej 120 mm i wysokości 650 mm wykonanej z tworzywa PVC-U. Dolna części obudowy 1 i górna części obudowy 1 połączone są ze sobą za pomocą łączników 1.3 w kształcie ceownika przymocowanych do zewnętrznych powierzchni obydwu części obudowy 1. Wewnętrzna powierzchnia dolnej i górnej części obudowy 1, 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. Nad promiennikiem UV-C 4 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, którym jest elektryczny jonizator 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 AGE12038_24U firmy JEEK z regulowaną prędkością obrotową. Wylot powietrza 1.2 umiejscowiony jest nad drugim wentylatorem osiowym 10. Wewnątrz obudowy 1 przed klimakonwektorem 6 znajduje się pierwszy czujnik prędkości powietrza 11, zaś ponad klimakonwektorem 6 wewnątrz obudowy 1 znajduje się drugi czujnik prędkości powietrza 12 i czujnik temperatury powietrza 13. Czujnikami prędkości powietrza 11 i 12 są czujniki PAV3015D firmy Posifa Technologies. Czujnikiem temperatury powietrza 13 jest oporowy czujnik Pt1000. Obydwa czujniki prędkości przepływu powietrza 11 i 12 oraz czujnik temperatury powietrza 13, a także pierwszy wentylator osiowy 3, klimakonwektor 6 i drugi wentylator osiowy 10 podłączone są do urządzenia sterującego 9, które zawiera między innymi moduł kontrolno-pomiarowy AVT5425 z interfejsem USB i sterownik wentylatorów AVT1855.The device for sterilization and treatment of 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 20 mm, to which a cylindrical lower part of the casing 1 made of PVC-U material with an internal diameter of 120 mm and height is attached. 960mm. In the lower part of the housing 1, at the air inlet 1.1, there are twenty-four symmetrically arranged air inlets, above which, inside the housing 1, there is successively a pre-cleaning air filter 2, the first axial fan 3, air guides 5, an axially mounted UV-C radiator 4 and fan coil unit 6. The pre-cleaning air filter 2 is a 15 mm thick G4 filter fabric, matched to the dimensions of the housing, in accordance with the PN-EN ISO 16890 standard. The first axial fan 3 is adapted AGE12038_24U axial fan from JEEK with adjustable rotational speed. The air guides 5 are attached to the inner surface of the lower part of the housing 1 and are made of thermally stabilized and resistant to ultraviolet radiation PA6 G material distributed by the TERMOPLASTIK company. The UV-C 4 radiator is a Philips TUV PL-L 36W 2G11 UV-C fluorescent lamp emitting electromagnetic radiation waves with a length of 254 nm. The fan coil unit 6 is a thermoelectric module powered from an external source, which consists of a rotating fan coil ring 6.1 with tapered through holes located around its circumference. The holes contain Peltier 6.2 cells, which are four-stage TEC4246030 modules distributed by ARIZO. The first radiators 6.3 are fixed to the surface of the Peltier cells 6.2 located on the outer side of the fan coil ring 6.1, which are teeth cooperating with the toothed wheel 6.4 mounted on the shaft of the drive motor 6.5. The drive motor 6.5 is a 34 W M4Q045-EF01-01 motor with a speed reducer manufactured by EBM PAPST. The drive motor 6.5 is attached to the outer surface of the lower part of the housing 1. Second radiators 6.6 in the form of profiled blades directed to the inside of the fan coil ring 6.1 are attached to the surface of the Peltier cells 6.2 located on the inside of the fan coil ring 6.1. The fan coil ring 6.1 and the first radiators 6.3 and the second radiators 6.6 are made of 15H alloy steel. The second base of the fan coil ring 6.1 is adjacent to the beginning of the cylindrical upper part of the casing 1 with an internal diameter of 120 mm and a height of 650 mm made of PVC-U. The lower part of the housing 1 and the upper part of the housing 1 are connected to each other by C-shaped connectors 1.3 attached to the outer surfaces of both parts of the housing 1. The inner surface of the lower and upper part of the housing 1, 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. Above the UV-C 4 radiator 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, which is an electric ionizer in the form of a set of low-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 AGE12038_24U axial fan from JEEK with adjustable rotational speed. The air outlet 1.2 is located above the second axial fan 10. Inside the casing 1 in front of the fan coil 6 there is a first air velocity sensor 11, and above the fan coil 6 inside the casing 1 there is a second air velocity sensor 12 and an air temperature sensor 13. Air velocity sensors 11 and 12 are the PAV3015D sensors from Posifa Technologies. The air temperature sensor 13 is a Pt1000 resistance sensor. Both air flow velocity sensors 11 and 12 and air temperature sensor 13, as well as the first axial fan 3, the fan coil unit 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 and the fan controller AVT1855.

Działanie urządzenia do sterylizacji i uzdatniania 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 promiennika UV-C 4. Przemieszczając się przez klimakonwektor 6 powietrze jest ochładzane albo ogrzewane i wzmacniany jest jego ruch wirowy wokół promiennika UVC 4. 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. Powietrze podczas ruchu po wydłużonej spiralnej drodze wokół promiennika UV-C 4 jest dezynfekowane promieniowaniem UV-C, a przy kontakcie z warstwą fotokatalityczną pokrywającą wewnętrzną powierzchnię dolnej i górnej części obudowy 1, kierownice powietrza 5 oraz wewnętrzną powierzchnię pierścienia klimakonwektora 6.1 i drugie radiatory 6.6 jest oczyszczane fotokatalitycznie. Z powietrza usuwane są drobnoustroje z 85% skutecznością. Zmniejszane jest też stężenie lotnych związków organicznych (LZO) o 80%. 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 odprowadzane do pomieszczenia. Mierzone prędkości powietrza przed i za klimakonwektorem 6 odpowiednio pierwszym czujnikiem prędkości powietrza 11 i drugim czujnikiem prędkości powietrza 12 oraz mierzona temperatura za pomocą czujnika temperatury powietrza 13 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 powietrza w klimakonwektorze 6 tak, aby proces oczyszczania i sterylizacji powietrza przebiegał zgodnie z założeniami i osiągał 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 6 umożliwia zmianę czasu przebywania powietrza w strefie odziaływania na promieniowanie UV-C, co wpływa na skuteczność oczyszczania i sterylizacji powietrza oraz na wydajność prowadzonego procesu.The operation of the indoor air sterilization and treatment device shown in the example embodiment consists in the fact that after switching on the power supply, the first axial fan 3 sucks air from the room through the air inlet openings 1.1 and supplies it to the preliminary air purification filter 2. After initial cleaning, this air is on the air guides 5 set in a swirling motion around the UV-C radiator 4. Moving through the fan coil unit 6, the air is cooled or heated and its swirling motion around the UVC radiator is enhanced 4. Cooling or heating of the air depends on whether the second radiators 6.6 are connected with the "hot" side of the Peltier cells 6.2 and transfer heat energy to the air, or whether they are connected to the "cold" side of the Peltier cells 6.2 and extract heat 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 moving along the elongated spiral path around the UV-C radiator 4 is disinfected with UV-C radiation, and when in contact with the photocatalytic layer covering the inner surface of the lower and upper parts of the housing 1, air guides 5 and the inner surface of the fan coil ring 6.1 and the second radiators 6.6, it is photocatalytic purified. Microorganisms are removed from the air with 85% efficiency. The concentration of volatile organic compounds (VOCs) is also reduced by 80%. 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 outlet 1.2. The air velocities measured upstream and downstream of the fan coil 6 by the first air velocity sensor 11 and the second air velocity sensor 12, respectively, and the temperature measured by the air temperature sensor 13 are transmitted to the control device 9. They are the basis for the appropriate speed control of the first axial fan 3 and the second fan 10 and air heating/cooling in the fan coil unit 6 so that the process of air purification and sterilization proceeds as intended and achieves the required efficiency. The device continuously cleans, sterilizes and improves the quality of the indoor air in the room. The control of the rotational speed of the axial fans 3 and 10 and the fan coil unit 6 allows you to change the time of air residence in the zone affected by UV-C radiation, which affects the effectiveness of air purification and sterilization as well as the efficiency of the process.

Claims

1. Device for sterilization and treatment of internal 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 a pre-cleaning air filter (2), an axial fan (3) and an axially mounted UV-C radiator (4), characterized in that above the first axial fan (3) to the inner surface to the housing (1) the air guides (5) are fixed and the fan coil unit (6) is placed, with the first base of the fan coil unit ring (6.1) rotatably fixed to the end of the lower part of the housing (1) with narrowing through holes located on its perimeter, in which the Peltier cells (6.2) are located, and the first radiants are attached to the surface of the Peltier cells (6.2) located on the outside of the fan coil ring (6.1). (6.3), which are teeth cooperating with the toothed wheel (6.4) mounted on the shaft of the drive motor (6.5), while the surface of the Peltier cells (6.2) located on the inside of the fan coil ring (6.1) is fitted with second radiators (6.6) in in the shape of the blades pointing towards the center of the fan coil ring (6.1), and the other base of the fan coil ring (6.1) is adjacent to the beginning of the upper part of the casing (1), while the lower part of the casing (1) and the upper part of the casing (1) are connected by connectors (1.3 ), preferably in the shape of a channel, attached to the outer surfaces of the lower part of the housing (1) and the upper part of the housing (1), and above the UV-C radiator (4) there is an air filter with active 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 inner surface of the fan coil ring (6.1) and the blades (6.2) are covered with a photocatalytic layer.

4. The device according to claim 1, characterized in that above the UV-C radiator (4) 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 (6) are connected to the control device (9).

PL 242472 B.I

6. The device according to claim 1, characterized in that above the UV-C radiator (4) there is a second axial fan (10).

7. The device according to claim 6, 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 unit (6) inside the housing (1) there is a first air velocity sensor (11), and above the fan coil unit (6) inside the housing (1) there is a second air speed sensor (12) and air temperature sensor (13).

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