PL247435B1 - Wielomodułowy personalny oczyszczacz powietrza - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest wielomodułowy, personalny oczyszczacz powietrza składający się z obudowy (1) z wlotem powietrza (1.1) i wylotem powietrza (1.2), w której na wlocie powietrza (1.1) umieszczony jest filtr wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator (3) oraz w obudowie (1) znajdują się diody UV-C (4) i filtr powietrza z węglem aktywnym (5). Charakteryzuje się on tym, że na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału za wentylatorem (3), którym jest wentylator (3) poprzeczny umieszczone są kolejno filtr HEPA (6), diody UV-C (4), filtr plazmowy (7), wentylator osiowy (8) i filtr powietrza z węglem aktywnym (5).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wielomodułowy personalny oczyszczacz powietrza.

Dotychczas znane są różne sposoby i urządzenia do ochrony przed wdychaniem zanieczyszczonego powietrza. Większość tych sposobów polega na oczyszczaniu powietrza na różnego rodzaju filtrach. Do oczyszczania powietrza stosowane są też pochłaniacze i filtropochłaniacze. Powietrze, po usunięciu z niego zanieczyszczeń aerozolowych i bioaerozolowych jest doprowadzane do strefy oddychania użytkownika. Znane są też rozwiązania chroniące przed wydychanymi zanieczyszczeniami, które mogą skażać powietrze otaczające użytkownika.

Opis zgłoszenia wzoru użytkowego CN213219591U przedstawia sterylizator powietrza, który posiada zamontowany w obudowi e emiter promieniowania ultrafioletowego, płytkę fotokatalizatora i wyciszony wentylator.

W opisie patentowym KR102208024B1 ujawnione jest rozwiązanie sterowanego personalnego oczyszczacza, w którym powietrze jest sterylizowane z wykorzystaniem diod LED, które emitują promieniowanie ultrafioletowe. Powietrze jest również oczyszczane z lotnych związków organicznych w zespole filtrującym.

Opis patentowy US10485946B2 przedstawia przenośne urządzenie, które dostarcza przefiltrowane powietrze do strefy oddychani a użytkownika. Urządzenie zawiera elementy filtrujące na wlocie i wylocie powietrza oraz źródło promieniowania UV. Zawiera też detektor CO i zamontowany na zewnętrz obudowy pojemnik na lekarstwa z notatnikiem.

Opis zgłoszenia patentowego US2004184949A1 ujawnia konstrukcję personalnego urządzenia do sterylizacji powietrza, w którym na drodze wymuszanego przez wentylator przepływu powietrza zamontowany jest promiennik UV.

W opisie zgłoszenia patentowego W O2007051279A1 przedstawione jest urządzenie, w którym dezynfekowane może być zarówno powietrze doprowadzane do strefy oddychania użytkownika jak również powietrze wydychane przez użytkownika. Urządzenie zawiera źródło promieniowania UV-C oraz element usuwający ozon z powietrza.

Przenośny fotokatalityczny oczyszczacz powietrza przedstawiony jest w opisie zgłoszenia patentowego US2004247495A1. Oczyszczacz zawiera lampę UV oraz filtr powietrza pokryty środkiem fotokatalitycznym.

Opis zgłoszenia patentowego W O9847545A2 przedstawia przenośny bakteriobójczy oczyszczacz powietrza, który zawiera między innymi lampę UV, filtr powietrza i wentylator.

Urządzenie z system elektrokinetycznego generowania przepływu powietrza i bakteriobójczą lampą promieniowania ultrafioletowego przedstawione jest w opisie zgłoszenia patentowego US2003165410A1.

Stosowanie filtrów HEPA w personalnych urządzeniach do oczyszczania powietrza opisane jest miedzy innymi w zgłoszeniach patentowych US2005223902A1 i WO2011006509A1.

Urządzenie do ochrony osobistej przed infekcjami wirusowymi ujawniają o pisy patentowe RU2404816C1 i RU2732861C1. Urządzenia zawierają diody LED albo inne źródła promieniowania ultrafioletowego i reflektory tego promieniowania.

W oczyszczaczu powietrza do pojazdu zaprezentowanym w opisie zgłoszenia wzoru użytkowego CN202942761U wykorzystywana jest lampa UV oraz filtr bawełniany i filtr z węglem aktywnym.

W opisie zgłoszenia patentowego KR20190072176A przedstawione jest urządzenie do oczyszczania powietrza, w którym turbulentnie przepływające przez urządzenie powietrze jest dezynfekowane promieniowaniem UV i oczyszczane podczas przechodzenia przez warstwę kulek pokrytych materiałem fotokatalitycznym.

Opis zgłoszenia wzoru użytkowego CN202699676U przedstawia oczyszczacz powietrza, który charakteryzuje się tym, że zawiera lampę UV, fotokatalizator, filtr lotnych związków organicznych i filtr ozonu.

Problemem większości znanych sposobów i urządzeń do oczyszczania powietrza, który ciągle jest aktualny jest to, że nie zapewniają one skutecznej ochrony użytkownika przed zanieczyszczeniami powietrza. Dotychczasowe rozwiązania bazują głównie na modułach filtrujących, które wymagają częstych wymian i nie gwarantują, że oczyszczone powietrze będzie miało zawsze wysoką jakość.

Celem wynalazku jest filtracja, oczyszczanie i sterylizacja powietrza doprowadzanego bezpośrednio do strefy oddychania użytkownika.

Przedmiotem wynalazku jest wielomodułowy, personalny oczyszczacz powietrza składający się z obudowy z wlotem powietrza i wylotem powietrza, w której na wlocie powietrza umieszczony jest filtr wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator oraz w obudowie znajdują się diody UV-C i filtr powietrza z węglem aktywnym. Jego istotą jest to, że na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału za wentylatorem, którym jest wentylator poprzeczny umieszczone są kolejno filtr HEPA, diody UV-C, filtr plazmowy, wentylator osiowy i filtr powietrza z węglem aktywnym.

Korzystnie wewnętrzna powierzchnia części kanału, w której znajdują się diody UV-C pokryta jest warstwą fotokatalityczną.

W odmianie wynalazku wentylator poprzeczny i wentylator osiowy posiadają regulowaną prędkość obrotów.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że przefiltrowane oczyszczone i sterylizowane powietrze może być doprowadzane bezpośrednio do strefy najbliższego o toczenia nosa i ust użytkownika. Usuwanie zanieczyszczeń z powietrza, którym użytkownik oddycha ma pozytywny wpływ nie tylko na jego samopoczucie i zdrowie, ale również na wydajność jego pracy i efektywność nauki. Rozwiązanie według wynalazku może być powszechnie stosowane, szczególnie w okresach szerzących się pandemii zakażeń wirusowych.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia wielomodułowy, personalny oczyszczacz powietrza w wid oku perspektywicznym, a Fig. 2 - przekrój poprzeczny wielomodułowego, personalnego oczyszczacza powietrza wzdłuż linii A-A.

Wielomodułowy, personalny oczyszczacz powietrza w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składa się z plastykowej prostopadłościennej obudowy 1 o wymiarach 180x55x105 mm z wlotem powietrza 1.1 w bocznej ścianie i wylotem powietrza 1.2 w górnej ścianie. Na wlocie powietrza 1.1 w kształcie prostokątnego otworu o wymiarach 48x30 mm umieszczony jest filtr 2 wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator 3 poprzeczny. Filtrem 2 wstępnego oczyszczania powietrza jest dopasowana do wymiarów otworu na wlocie powietrza 1.1 włóknina filtracyjna G4 zgodna z normą PN-EN ISO 16890 o grubości 5 mm. Wentylatorem 3 poprzecznym jest modyfikowany wentylator REF100-11/12/2 firmy EBM-PAPST z łopatkami wygiętymi do przodu i z regulowaną prędkością obrotową. Za wentylatorem 3 poprzecznym na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału zamontowany jest filtr HEPA 6 wykonany z włókien poliestr owych. Za filtrem HEPA 6 znajduje się pięć równomiernie rozmieszczonych diod UV-C 4, którymi są diody LED SMD emitujące promieniowanie ultrafioletowe o długości 254 nm. Wewnętrzna powierzchnia części kanału, w której znajdują się diody UV-C 4 pokryta jest warstwą fotokatalityczną. Za diodami UV-C 4 w kanale przepływu powietrza umieszczone są kolejno filtr 7 plazmowy, wentylator 8 osiowy i filtr 5 powietrza z węglem aktywnym. Filtr 7 plazmowy zbudowany jest z funkcjonalnych elementów generatora zimnej plazmy CeraPlas HF firmy TDK. Jako wentylator 8 osiowy zastosowany jest wentylator CeraDyna, ARX FD1240-C1251A2AL z regulowaną prędkością obrotową. Filtrem 5 powietrza z węglem aktywnym jest warstwa syntetycznej włókniny poliestrowej o grubości 20 mm impregnowanej węglem aktywnym firmy ChemTech. Jest to filtr klasy F9 zgodnej z normą PN-EN ISO 16890. Za filtrem 5 powietrza z węglem aktywnym w obudowie 1 znajduje się wylot powietrza 1.2 w postaci plastikowej rurki o średnicy wewnętrznej 9 mm i wysokości 15 mm, do której można podłączyć elastyczny przewód doprowadzający powietrze do strefy oddychania użytkownika.

Działanie wielomodułowego, personalnego oczyszczacza powietrza przedstawionego w przykładzie wykonania polega na tym, że po włączeniu zasilania zewnętrzne powietrze jest zasysane za pomocą wentylatora 3 poprzecznego i doprowadzane na filtr wstępnego oczyszczania powietrza, gdzie jest oczyszczane z grubych cząstek aerozolowych. Następnie kanałem przepływu powietrza kieruje się je na filtr HEPA 6 i oczyszcza się z drobnych cząstek aerozolowych. W dalszej kolejności powietrze doprowadza się do części kanału z diodami UV-C 4 i sterylizuje się promieniowaniem ultrafioletowym, a przy kontakcie z warstwą fotokatalityczną pokrywającą wewnętrzną powierzchnię części kanału z diodami UV-C 4 oczyszcza się fotokatalitycznie. Z powietrza usuwane są drobnoustroje takie jak Staphylococcus aureus i Aspergillus brasiliensis odpowiednio z 94% i 93% skutecznością. Redukowane jest też stężenie lotnych związków organicznych o 92%. Następnie powietrze kieruje się na filtr 7 plazmowy, w którym niszczone są pozostałe wirusy, bakterie, grzyby i inne mikroorganizmy.

Po filtrze 7 plazmowym przepływ powietrza jest wspomagany za pomocą wentylatora 8 osiowego i kierowane jest ono na filtr 5 powietrza z węglem aktywnym. Tu powietrze jest doczyszczane, a następnie poprzez wylot powietrza 1.2 jest odprowadzane poza oczyszczacz. Sterowanie strumieniem powietrza odprowadzanego z oczyszczacza odbywa się automatycznie za pomocą modułu sterującego, który na podstawie zadanej wartości tego strumienia i znanej charakterystyki wzrostu oparów ruchu powietrza powodowanych zatrzymywaniem zanieczyszczeń aerozolowych na filtrze 2 wstępnego oczyszczania powietrza, filtrze HEPA 6 i na filtrze 5 powietrza z węglem 4 aktywnym zmienia odpowiednio prędkość obrotową wentylatora 3 poprzecznego i wentylatora 8 osiowego. Oczyszczone i sterylizowane powietrze dostarczane jest do strefy oddychania użytkownika.

Claims (3)

1. Wielomodułowy, personalny oczyszczacz powietrza składający się z obudowy (1) z wlotem powietrza (1.1) i wylotem powietrza (1.2), w której na wlocie powietrza (1.1) umieszczony jest filtr (2) wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator (3) oraz w obudowie (1) znajdują się diody UV-C (4) i filtr (5) powietrza z węglem aktywnym znamienny tym, że na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału za wentylatorem (3), którym jest wentylator (3) poprzeczny umieszczone są kolejno filtr HEPA (6), diody UV-C (4), filtr (7) plazmowy, wentylator (8) osiowy i filtr (5) powietrza z węglem aktywnym.

2. Oczyszczacz powietrza według zastrz. 1 znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia części kanału, w której znajdują się diody UV-C (4) pokryta jest warstwą fotokatalityczną.

3. Oczyszczacz powietrza według zastrz. 1 znamienny tym, że wentylator (3) poprzeczny i wentylator (8) osiowy posiadają regulowaną prędkość obrotów.