RU210250U1

RU210250U1 - AIR CLEANER

Info

Publication number: RU210250U1
Application number: RU2021115739U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Морозов; Виктор Георгиевич Самаркин; Николай Григорьевич Макаренко; Сергей Сергеевич Буканов; Олег Алексеевич Михалевич
Original assignee: Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА"
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-04-04

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для очистки воздуха от продуктов горения при пожаре, а именно от пыли, механических примесей, аэрозолей, влаги, сильнодействующих ядовитых веществ, а также от угарного газа. Задачей предлагаемой полезной модели является усовершенствование конструкции существующих устройств очистки воздуха, позволяющее улучшить их эксплуатационные характеристики. Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик устройства для очистки воздуха за счет применения трех уровней очистки и регенерации воздуха - очистка от пыли, механических примесей, аэрозолей и влаги (первый уровень), очистка от сильнодействующих ядовитых веществ (аммиака - NH3, хлора - Cl2, фосгена - COCl2, синильной кислоты (цианистого водорода) - HCN и др.) (второй уровень), поглощения угарного газа - СО (третий уровень), обеспечения возможности автономной работы, автоматического старта очистки загрязненного воздуха, возобновления защитных свойств фильтрующих элементов. Технический результат достигается тем, что устройство очистки воздуха содержит основной корпус, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие, секцию очистки воздуха, расположенную в основном корпусе, и секцию вентилятора, расположенную в воздушном канале, проходящем от впускного отверстия до выпускного отверстия, которая втягивает загрязненный комнатный воздух в основной корпус через впускное отверстие и секцию очистки воздуха, дополненную функцией регенерации воздуха, состоящую из цилиндрической кассеты с пористым фильтром и силикагелем, четырех четвертьповоротных крестообразных кассет, содержащих гидроксид лития и активированный уголь, и металлической сетки в форме стакана, удерживающей на своей поверхности слой гопкалита. Секция вентилятора с электродвигателем дополнена регулятором оборотов, изменяющим обороты вентилятора в зависимости от необходимого количества воздуха, его температуры и степени загрязнения кассет фильтра. Система электропитания, содержащая блок питания, дополнена аккумуляторной батареей и термоэлектрическим преобразователем. Система автоматического старта очистки загрязненного воздуха включает датчик обнаружения дыма и датчика обнаружения отравляющих веществ. Система контроля и возобновления защитных свойств фильтрующих элементов состоит из втягивающего электромагнита со стальным стержнем-якорем и штангой, четырех консолей взведения и поворотных пружин, реле включения втягивающего электромагнита, управляемого герконовым реле и компаратором с датчиками давления воздуха до и после четвертьповоротной крестообразной кассеты и сигнальными лампами, створки перепуска воздуха с постоянным магнитом, установленной на корпусе шарнирно, пружиной, винтом регулировки пружины и ограничителем поворота створки перепуска воздуха.The utility model relates to devices for cleaning air from combustion products in case of fire, namely from dust, mechanical impurities, aerosols, moisture, highly toxic substances, and also from carbon monoxide. The objective of the proposed utility model is to improve the design of existing air purification devices, allowing to improve their performance. The technical result of the claimed utility model is to increase the performance of an air purification device through the use of three levels of air purification and regeneration - purification from dust, mechanical impurities, aerosols and moisture (first level), purification from highly toxic substances (ammonia - NH3, chlorine - Cl2, phosgene - COCl2, hydrocyanic acid (hydrogen cyanide) - HCN, etc.) (second level), absorption of carbon monoxide - CO (third level), enabling autonomous operation, automatic start of polluted air purification, renewal of the protective properties of filter elements. The technical result is achieved by the fact that the air purification device comprises a main body having an inlet and an outlet, an air purification section located in the main body, and a fan section located in the air channel extending from the inlet to the outlet, which draws in the polluted room air. air into the main body through the inlet and air purification section, supplemented by an air regeneration function, consisting of a cylindrical cassette with a porous filter and silica gel, four quarter-turn cross-shaped cassettes containing lithium hydroxide and activated carbon, and a glass-shaped metal mesh holding on its surface hopcalite layer. The fan section with an electric motor is supplemented with a speed controller that changes the fan speed depending on the required amount of air, its temperature and the degree of contamination of the filter cassettes. The power supply system containing the power supply is supplemented with a storage battery and a thermoelectric converter. The automatic start system for cleaning polluted air includes a smoke detection sensor and a poisonous substance detection sensor. The system for monitoring and restoring the protective properties of filter elements consists of a retracting electromagnet with a steel rod-anchor and a rod, four cocking consoles and rotary springs, a relay for turning on the retracting electromagnet controlled by a reed switch and a comparator with air pressure sensors before and after a quarter-turn cross-shaped cassette and signal lamps , an air bypass flap with a permanent magnet, hinged on the housing, a spring, a spring adjustment screw and an air bypass flap rotation limiter.

Description

Полезная модель предназначена для очистки и регенерации воздуха в герметически закрытых помещениях при пожаре.The utility model is designed for cleaning and regenerating air in hermetically sealed rooms in case of fire.

Полезная модель относится к устройствам для очистки воздуха от продуктов горения при пожаре, а именно от пыли, механических примесей, аэрозолей, влаги, сильнодействующих ядовитых веществ (аммиака - NH₃, хлора - Cl₂, фосгена - COCl₂, синильной кислоты (цианистого водорода) - HCN), а также от угарного газа - СО.The utility model relates to devices for cleaning air from combustion products in case of fire, namely from dust, mechanical impurities, aerosols, moisture, highly toxic substances (ammonia - NH ₃ , chlorine - Cl ₂ , phosgene - COCl ₂ , hydrocyanic acid (hydrogen cyanide ) - HCN), as well as from carbon monoxide - CO.

Известно «Мобильное автоматическое устройство очистки воздуха при пожаре» (заявка на изобретение 2019113251, опубл. 29.10.2020), состоящее из корпуса, в котором размещен газоанализатор, световая и звуковая сигнализация, а также контейнера с поглотителем на основе гидроксида лития, при этом нижний контейнер с поглотителем выполнен в виде ряда поворотных кассет с добавлением активированного угля, ряда поворотных каталитических кассет из материала типа гопкалит и фильтрующих кассет, состоящих из пористых материалов и силикагеля.It is known "Mobile automatic air purification device in case of fire" (application for invention 2019113251, publ. 10/29/2020), consisting of a housing in which a gas analyzer is placed, light and sound alarms, as well as a container with an absorber based on lithium hydroxide, while the lower the container with the absorber is made in the form of a row of rotary cassettes with the addition of activated carbon, a row of rotary catalytic cassettes made of hopcalite type material and filter cassettes consisting of porous materials and silica gel.

Недостатком такого устройства очистки воздуха является его низкие эксплуатационные характеристики из-за отсутствия возможности автономной работы при потреблении электроэнергии от внешних источников; отсутствия автоматической защиты, заключающейся во включении непосредственно при пожаре, отсутствия возобновления защитных свойств фильтрующих элементов.The disadvantage of such an air purification device is its low performance due to the lack of the possibility of autonomous operation when consuming electricity from external sources; the lack of automatic protection, which consists in turning on directly in case of fire, the lack of renewal of the protective properties of the filter elements.

Известен «Способ очистки воздуха от токсичных компонентов и фильтрующий модуль для очистки воздуха от газообразных токсичных компонентов» (патент РФ 2172641, опубл. 27.08.2001). Фильтрующий модуль для очистки воздуха от газообразных токсичных компонентов включает цилиндрический корпус, расположенный в нем слой сорбента и слой окислительно-восстановительного катализатора на основе окислов марганца и меди, при этом слой катализатора выполнен в виде полого цилиндра, а слой сорбента, поглощающего углеводороды и другие органические соединения, размещен внутри цилиндрического каталитического слоя, и оба слоя установлены коаксиально с корпусом.Known "Method for cleaning air from toxic components and a filter module for cleaning air from gaseous toxic components" (patent RF 2172641, publ. 27.08.2001). The filtering module for air purification from gaseous toxic components includes a cylindrical housing, a sorbent layer located in it and a layer of a redox catalyst based on oxides of manganese and copper, while the catalyst layer is made in the form of a hollow cylinder, and the sorbent layer absorbing hydrocarbons and other organic connection, is placed inside the cylindrical catalytic layer, and both layers are installed coaxially with the housing.

Недостатком такого способа и модуля для очистки воздуха от газообразных токсичных компонентов является его низкие эксплуатационные характеристики из-за отсутствия устройства прокачки загрязненного воздуха, отсутствия автоматического старта очистки загрязненного воздуха, отсутствия возобновления защитных свойств фильтрующих элементов.The disadvantage of this method and module for air purification from gaseous toxic components is its low performance due to the lack of a device for pumping polluted air, the absence of automatic start of polluted air purification, and the lack of renewal of the protective properties of the filter elements.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности, достигаемому техническому результату и принятым авторами за прототип является «Устройство очистки воздуха», (патент РФ 2525797, опубл. 20.08.14), содержащее основной корпус, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие, секцию очистки воздуха, расположенную в основном корпусе и секцию вентилятора, расположенную в воздушном канале, проходящем от впускного отверстия до выпускного отверстия, которая втягивает комнатный воздух в основной корпус через впускное отверстие и секцию очистки воздуха.The closest to the claimed utility model in terms of technical essence, achieved technical result and adopted by the authors as a prototype is the "Air purification device" (RF patent 2525797, publ. 20.08.14), containing the main body, having an inlet and an outlet, a cleaning section air located in the main body and a fan section located in the air channel extending from the inlet to the outlet, which draws room air into the main body through the inlet and the air purification section.

Однако область применения «Устройства очистки воздуха» также ограничена, ввиду его низких эксплуатационных характеристик, связанных с отсутствием возможности автономной работы из-за потребления электроэнергии от внешних источников, отсутствием автоматического старта очистки загрязненного воздуха, отсутствием очистки от сильнодействующих ядовитых веществ, отсутствием механизма возобновления защитных свойств фильтрующих элементов.However, the scope of the "Air Purification Device" is also limited, due to its low performance characteristics associated with the lack of the possibility of autonomous operation due to the consumption of electricity from external sources, the lack of automatic start of polluted air purification, the lack of purification from potent toxic substances, the lack of a mechanism for resuming protective filter element properties.

Задачей предлагаемой полезной модели является усовершенствование конструкции существующих устройств очистки воздуха, позволяющее улучшить их эксплуатационные характеристики.The objective of the proposed utility model is to improve the design of existing air purification devices, allowing to improve their performance.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик устройства для очистки воздуха за счет применения трех уровней очистки и регенерации воздуха - очистка от пыли, механических примесей, аэрозолей и влаги (первый уровень), очистка от сильнодействующих ядовитых веществ (аммиака - NH₃, хлора - Cl₂, фосгена - COCl₂, синильной кислоты (цианистого водорода) - HCN и др.) (второй уровень), поглощения угарного газа - СО (третий уровень), обеспечения возможности автономной работы, автоматического старта очистки загрязненного воздуха, возобновления защитных свойств фильтрующих элементов.The technical result of the claimed utility model is to increase the performance of the air purification device through the use of three levels of air purification and regeneration - purification from dust, mechanical impurities, aerosols and moisture (first level), purification from highly toxic substances (ammonia - NH ₃ , chlorine - Cl ₂ , phosgene - COCl ₂ , hydrocyanic acid (hydrogen cyanide) - HCN, etc.) (second level), absorption of carbon monoxide - CO (third level), ensuring autonomous operation, automatic start of polluted air purification, renewal of protective properties filter elements.

Технический результат достигается тем, что устройство очистки воздуха содержит основной корпус, имеющий впускное отверстие и выпускное отверстие, секцию очистки воздуха, расположенную в основном корпусе и секцию вентилятора, расположенную в воздушном канале, проходящем от впускного отверстия до выпускного отверстия, которая втягивает загрязненный комнатный воздух в основной корпус через впускное отверстие и секцию очистки воздуха, дополненную функцией регенерации воздуха, состоящую из цилиндрической кассеты с пористым фильтром и силикагелем, четырех четвертьповоротных крестообразных кассет, содержащих гидроксид лития и активированный уголь, и металлической сетки в форме стакана, удерживающей на своей поверхности слой гопкалита. Секция вентилятора с электродвигателем дополнена регулятором оборотов, изменяющим обороты вентилятора в зависимости от необходимого количества воздуха, его температуры и степени загрязнения кассет фильтра. Система электропитания, содержащая блок питания, дополнена аккумуляторной батареей и термоэлектрическим преобразователем. Система автоматического старта очистки загрязненного воздуха включает датчик обнаружения дыма и датчик обнаружения отравляющих веществ. Система контроля и возобновления защитных свойств фильтрующих элементов состоит из втягивающего электромагнита со стальным стержнем-якорем и штангой, четырех консолей взведения и поворотных пружин, реле включения втягивающего электромагнита, управляемого герконовым реле и компаратором с датчиками давления воздуха до и после четвертьповоротной крестообразной кассеты и сигнальными лампами, створки перепуска воздуха с постоянным магнитом, установленной на корпусе шарнирно, пружиной, винтом регулировки пружины и ограничителем поворота створки перепуска воздуха.The technical result is achieved by the fact that the air purification device comprises a main body having an inlet and an outlet, an air purification section located in the main body and a fan section located in the air channel extending from the inlet to the outlet, which draws in polluted room air. into the main body through an inlet and an air purification section, supplemented by an air regeneration function, consisting of a cylindrical cassette with a porous filter and silica gel, four quarter-turn cross-shaped cassettes containing lithium hydroxide and activated carbon, and a metal mesh in the form of a glass holding a layer on its surface hopkalita. The fan section with an electric motor is supplemented with a speed controller that changes the fan speed depending on the required amount of air, its temperature and the degree of contamination of the filter cassettes. The power supply system containing the power supply is supplemented with a storage battery and a thermoelectric converter. The automatic start system for cleaning polluted air includes a smoke detection sensor and a poisonous substance detection sensor. The system for monitoring and restoring the protective properties of filter elements consists of a retracting electromagnet with a steel rod-anchor and a rod, four cocking consoles and rotary springs, a relay for turning on the retracting electromagnet controlled by a reed switch and a comparator with air pressure sensors before and after a quarter-turn cross-shaped cassette and signal lamps , an air bypass flap with a permanent magnet, hinged on the housing, a spring, a spring adjustment screw and an air bypass flap rotation limiter.

На фиг. 1 показан внешний вид устройства очистки воздуха, состоящего из основного корпуса 1, на котором размещены двухпозиционный выключатель 2, датчик обнаружения дыма 6, выпускное отверстие чистого воздуха 7. Сверху основного корпуса 1 крепится цилиндрическая кассета 3 с пористым фильтром 5.In FIG. 1 shows the appearance of an air purification device, consisting of a main body 1, on which an on-off switch 2, a smoke detection sensor 6, and a clean air outlet 7 are placed. A cylindrical cassette 3 with a porous filter 5 is mounted on top of the main body 1.

На фиг. 2 показано устройство очистки воздуха без цилиндрической кассеты 3 и пористого фильтра 5. На основном корпусе 1 закреплен цилиндрический корпус 10, предназначенный для размещения четвертьповоротных крестообразных кассет 9. При засорении рабочих поверхностей кассет 9 увеличившимся перепадом давления воздуха на кассетах открывается створка перепуска воздуха 11, закрепленная на цилиндрическом корпусе 10 шарнирно.In FIG. 2 shows an air purification device without a cylindrical cassette 3 and a porous filter 5. A cylindrical body 10 is fixed on the main body 1, designed to accommodate quarter-turn cruciform cassettes 9. When the working surfaces of the cassettes 9 become clogged with an increased air pressure drop on the cassettes, the air bypass flap 11 opens, fixed on a cylindrical body 10 pivotally.

На фиг. 3 показан вид сверху на цилиндрический корпус 10 устройства очистки воздуха. Цилиндрический корпус 10 выполнен заодно с перекладинами 12, держателями 13 и направляющими 14. В месте пересечения перекладин 12 закреплен втягивающий электромагнит 15, внутри которого вставлен подпружиненный фиксирующей пружиной взведения 16 стальной стержень-якорь 8 со штангой 17.In FIG. 3 shows a top view of the cylindrical body 10 of the air purification device. The cylindrical body 10 is made integral with the crossbars 12, holders 13 and guides 14. At the intersection of the crossbars 12, a retracting electromagnet 15 is fixed, inside which a steel rod-anchor 8 spring-loaded with a cocking locking spring 16 is inserted with a rod 17.

На фиг. 4 показан вид сверху на цилиндрический корпус 10 устройства очистки воздуха. На держателях 13 цилиндрического корпуса 10 размещены четвертьповоротные крестообразные кассеты 9, удерживаемые в одном из двух возможных положений консолями 4, подпружиненными поворотными пружинами 18. Одна сторона консоли 4 закреплена на оси кассеты 9, другая может свободно перемещаться благодаря прорези в направляющей 14. Первая фаза работы кассеты 9 характеризуется положением, при котором подпружиненная консоль 4 упирается в штангу 17. Перпендикулярно потоку загрязненного воздуха установлены первые рабочие поверхности четвертьповоротной крестообразной кассеты 9. Вторая фаза работы кассеты 9 характеризуется засорением первых рабочих поверхностей и положением, при котором подпружиненная консоль 4, после освобождения от упора в штангу 17 из-за срабатывания втягивающего электромагнита 15, оказывается повернутой на 90 градусов под воздействием пружины 18 вокруг своей оси по прорезям в направляющей 14. Совместно с подпружиненной консолью 4 оказывается повернутой на 90 градусов и четвертьповоротная крестообразная кассета 9. Перпендикулярно потоку загрязненного воздуха установятся вторые чистые рабочие поверхности четвертьповоротных крестообразных кассет 9.In FIG. 4 shows a top view of the cylindrical body 10 of the air purification device. On the holders 13 of the cylindrical body 10 quarter-turn cruciform cassettes 9 are placed, held in one of two possible positions by consoles 4, spring-loaded with rotary springs 18. One side of the console 4 is fixed on the axis of the cassette 9, the other can move freely thanks to a slot in the guide 14. The first phase of work cassette 9 is characterized by a position in which the spring-loaded console 4 abuts against the rod 17. The first working surfaces of the quarter-turn cruciform cassette 9 are installed perpendicular to the flow of polluted air. The second phase of the cassette 9 operation is characterized by clogging of the first working surfaces and stop in the rod 17 due to the operation of the retracting electromagnet 15, turns 90 degrees under the influence of the spring 18 around its axis along the slots in the guide 14. Together with the spring-loaded console 4, it turns 90 degrees and a quarter rotary cruciform cassette 9. The second clean working surfaces of the quarter-turn cruciform cassettes 9 will be installed perpendicular to the flow of polluted air.

На фиг. 5 показано устройство очистки воздуха без цилиндрической кассеты 3 и цилиндрического корпуса 10. Сверху на впускном отверстии 30 основного корпуса 1 крепится металлическая сетка 19 в форме стакана, внутри которой размещен термоэлектрический преобразователь 20 с радиатором. Внутри основного корпуса 1 для прокачки воздуха в сторону выпускного отверстия чистого воздуха 7 размещен вентилятор 21 с электродвигателем 22. Кроме этого, в отсеках основного корпуса 1 размещены датчик обнаружения дыма 6 и аккумуляторная батарея 24.In FIG. 5 shows an air purification device without a cylindrical cassette 3 and a cylindrical body 10. On top of the inlet 30 of the main body 1, a glass-shaped metal mesh 19 is attached, inside which a thermoelectric converter 20 with a radiator is placed. A fan 21 with an electric motor 22 is placed inside the main body 1 for pumping air towards the clean air outlet 7. In addition, a smoke detection sensor 6 and a battery 24 are located in the compartments of the main body 1.

На фиг. 6 представлена функциональная схема управления работой устройства очистки воздуха. В цепи питания электродвигателя 22 вентилятора 21 с регулятором оборотов 39 и втягивающего электромагнита 15 управления стальным стержнем-якорем 8 со штангой 17 установлены блок питания 31 с двухпозиционным выключателем 2, датчик обнаружения дыма 6 с контактами 61, датчик обнаружения отравляющих веществ 23 с контактами 123, реле включения втягивающего электромагнита 25 с контактами 125 и реле 26 блокировки контактов реле 25 с контактами 126. Для обеспечения автономности работы устройства очистки воздуха, в цепи питания предусмотрены аккумуляторная батарея 24, подключаемая к цепи контактами 142 реле 42, и диод 32. Работой реле 25 включения втягивающего электромагнита 15 управляют нормально разомкнутое герконовое реле 36 и дифференциальный датчик давления воздуха (компаратор) 33. Герконовое реле 36 управляется постоянным магнитом 27, закрепленным на открывающейся створке перепуска воздуха 11. Створка перепуска воздуха 11 закреплена на цилиндрическом корпусе 10 шарнирно и открывается увеличившимся перепадом давления воздуха на четвертьповоротных крестообразных кассетах 9 до упора в ограничитель поворота 35. Чувствительность реагирования створки перепуска воздуха 11 на перепад давления воздуха на кассетах задается винтом 37 регулировки жесткости пружины 34. Предусмотрена возможность питания электродвигателя 22 вентилятора 21 от вступившего в работу при функционировании устройства очистки воздуха термоэлектрического преобразователя 20 с радиатором и диодом 38. Дифференциальный датчик давления воздуха (компаратор) 33 управляется от датчиков давления воздуха до и после четвертьповоротной крестообразной кассеты 28, 29 и срабатывает при предельном засорении рабочих поверхностей кассет 9.In FIG. 6 is a functional diagram for controlling the operation of the air purification device. In the power supply circuit of the electric motor 22 of the fan 21 with a speed controller 39 and the retractor electromagnet 15 for controlling the steel anchor rod 8 with a rod 17, a power supply 31 with an on-off switch 2, a smoke detection sensor 6 with contacts 61, a poisonous substance detection sensor 23 with contacts 123, retractor electromagnet enable relay 25 with contacts 125 and relay 26 blocking contacts of relay 25 with contacts 126. To ensure the autonomy of the air purification device, a battery 24 is provided in the power circuit, connected to the circuit by contacts 142 of relay 42, and diode 32. The operation of relay 25 turning on the retracting electromagnet 15 is controlled by a normally open reed switch 36 and a differential air pressure sensor (comparator) 33. The reed switch 36 is controlled by a permanent magnet 27 fixed on the opening air bypass flap 11. The air bypass flap 11 is hinged on the cylindrical body 10 and opens upward. the air pressure drop on the quarter-turn cruciform cassettes 9 until it stops at the rotation limiter 35. The sensitivity of the response of the air bypass leaf 11 to the air pressure drop on the cassettes is set by the screw 37 for adjusting the stiffness of the spring 34. It is possible to power the electric motor 22 of the fan 21 from the device that has entered into operation during the operation of the device air purification of thermoelectric converter 20 with a radiator and diode 38. Differential air pressure sensor (comparator) 33 is controlled from air pressure sensors before and after a quarter-turn cruciform cassette 28, 29 and is triggered when the working surfaces of cassettes 9 are extremely clogged.

На фиг. 7 представлена принципиальная электрическая схема устройства очистки воздуха. Блок питания 31 работает от переменного напряжения 220 В. От блока питания 31 постоянный ток с напряжением 12 В через выключатель 2, контакты реле 61, 123, 125, 126 подается к электродвигателю вентилятора 22, втягивающему электромагниту 15, реле 26 блокировки контактов реле 25, контактам компаратора 133 и 233. При предельных засорениях рабочих поверхностей кассет 9 дифференциальный датчик давления воздуха (компаратор) 33 выдает напряжение на сигнальные лампы 40, 41 предельного засорения первых и вторых (после поворота на 90 градусов) рабочих поверхностей четвертьповоротной крестообразной кассеты 9.In FIG. 7 shows a circuit diagram of the air purification device. The power supply unit 31 operates on an alternating voltage of 220 V. From the power supply unit 31, direct current with a voltage of 12 V through the switch 2, the relay contacts 61, 123, 125, 126 is supplied to the fan motor 22, the retractor electromagnet 15, the relay 26 of blocking relay contacts 25, comparator contacts 133 and 233. When the working surfaces of the cassettes 9 are extremely clogged, the differential air pressure sensor (comparator) 33 outputs voltage to signal lamps 40, 41 of the limit clogging of the first and second (after turning 90 degrees) working surfaces of the quarter-turn cruciform cassette 9.

Работает устройство очистки воздуха следующим образом. Перед эксплуатацией вручную перемещается вверх подпружиненный фиксирующей пружиной взведения 16 стальной стержень-якорь 8 со штангой 17, что позволит повернуть в исходное положение консоли 4, подпружиненные поворотными пружинами 18. Так как одна сторона консоли 4 закреплена на оси кассеты 9, а другая свободно перемещается благодаря прорези в направляющей 14, поворот консоли 4 приведет к повороту в исходное положение и четвертьповоротных крестообразных кассет 9. Исходное положение четвертьповоротных крестообразных кассет 9 - положение первых рабочих поверхностей кассет 9 перпендикулярно потоку загрязненного воздуха, других рабочих поверхностей кассет 9, расположенных под углом 90 градусов к первым, по потоку загрязненного воздуха. После взведения под воздействием пружины 16 стальной стержень-якорь 8 со штангой 17 возвращаются в исходное положение, при котором штанга 17 предотвращает поворот консолей 4 и соответственно поворот четвертьповоротных крестообразных кассет 9. Кассеты 9 подготовлены к первой фазе работы. Для работы в дежурном режиме необходимо включить выключатель 2. Электропитание от блока питания 31 подводится к контактам 61 датчика обнаружения дыма 6 и к контактам 123 датчика обнаружения отравляющих веществ 23. Устройство готово к работе. При возникновении пожара и загрязнения воздуха продуктами горения, срабатывает датчик обнаружения дыма 6, который своими контактами подводит питание к электродвигателю 22 вентилятора 21 через нормально замкнутые контакты 125 реле включения втягивающего электромагнита 25 и регулятор оборотов электродвигателя вентилятора 39, кроме этого запитывается электромагнитное реле 26 блокировки контактов 125. Для большей надежности предусмотрен датчик обнаружения отравляющих веществ 23 с контактами 123, которые дублируют функции контактов 61 датчика обнаружения дыма 6. Для обеспечения автономности электропитания в случае отключения напряжения 220 в, реле подключения резервного источника питания 42 своими контактами 142 подключает к электрической цепи аккумуляторную батарею 24. Вентилятор 21 начинает интенсивно прокачивать загрязненный воздух через устройство очистки воздуха, а именно: вначале загрязненный воздух проходит первый уровень очистки, где задерживается пыль, механические примеси, аэрозоли и влага, поскольку выполнен он в виде цилиндрической кассеты 3 с пористым фильтром и силикагелем, затем загрязненный воздух проходит второй уровень очистки и регенерации, где происходит очистка от сильнодействующих ядовитых веществ (аммиака - NH₃, хлора - Cl₂, фосгена - COCl₂, синильной кислоты (цианистого водорода) - HCN и др.), так как загрязненный воздух проходит сквозь первые рабочие поверхности четвертьповоротных крестообразных кассет 9 из гидроксида лития и активированного угля (первая фаза работы), после этого очищенный и осушенный воздух проходит третий уровень регенерации - поглощение угарного газа - СО благодаря наличию металлической сетки в форме стакана 19, удерживающей на своей поверхности слой гопкалита (смесь оксидов марганца, меди и серебра). Угарный газ - оксид углерода окисляется до диоксида углерода с выделением теплоты, которая посредством радиатора разогревает термоэлектрический преобразователь 20, электропитание от которого так же подается на электродвигатель 22 вентилятора 21 для повышения автономности устройства очистки воздуха. Диод 32 предназначен для устранения обратных токов от аккумуляторной батареи 24 и термоэлектрического преобразователя 20 при неработающем блоке питания 31. Диод 38 предназначен для предотвращения разряда аккумуляторной батареи 24 и блока питания 31 на элементы термоэлектрического преобразователя 20.The air purifier works as follows. Before operation, the steel rod-anchor 8 with a rod 17, spring-loaded with a cocking fixing spring 16, is manually moved upwards, which will allow the console 4 to be rotated to its original position, spring-loaded with rotary springs 18. Since one side of the console 4 is fixed on the axis of the cassette 9, and the other moves freely due to slots in the guide 14, the rotation of the console 4 will also rotate the quarter-turn cruciform cassettes 9 to their original position. first, according to the flow of polluted air. After cocking under the influence of the spring 16, the steel rod-anchor 8 with the rod 17 returns to its original position, in which the rod 17 prevents the rotation of the consoles 4 and, accordingly, the rotation of the quarter-turn cruciform cassettes 9. The cassettes 9 are prepared for the first phase of work. To work in standby mode, turn on switch 2. Power supply from the power supply 31 is supplied to contacts 61 of the smoke detection sensor 6 and to contacts 123 of the poison detection sensor 23. The device is ready for operation. In the event of a fire and air pollution by combustion products, the smoke detection sensor 6 is activated, which, with its contacts, supplies power to the electric motor 22 of the fan 21 through the normally closed contacts 125 of the relay for turning on the retractor electromagnet 25 and the speed controller of the fan motor 39, in addition, the electromagnetic relay 26 of the contact lock is energized 125. For greater reliability, a poisonous substance detection sensor 23 is provided with contacts 123, which duplicate the functions of contacts 61 of the smoke detection sensor 6. To ensure the autonomy of the power supply in the event of a 220 V voltage failure, the relay for connecting a backup power source 42 with its contacts 142 connects the battery to the electrical circuit battery 24. The fan 21 begins to intensively pump the polluted air through the air purification device, namely: first, the polluted air passes the first level of purification, where dust, mechanical impurities, and aerosol are retained and moisture, since it is made in the form of a cylindrical cassette 3 with a porous filter and silica gel, then the polluted air passes the second level of purification and regeneration, where it is purified from potent toxic substances (ammonia - NH ₃ , chlorine - Cl ₂ , phosgene - COCl ₂ , hydrocyanic acid (hydrogen cyanide) - HCN, etc.), since polluted air passes through the first working surfaces of quarter-turn cruciform cassettes 9 made of lithium hydroxide and activated carbon (the first phase of work), after which the purified and dried air passes the third level of regeneration - absorption of carbon monoxide - CO due to the presence of a metal mesh in the form of a glass 19, which holds a layer of hopcalite (a mixture of oxides of manganese, copper and silver) on its surface. Carbon monoxide - carbon monoxide is oxidized to carbon dioxide with the release of heat, which heats up the thermoelectric converter 20 by means of a radiator, the power supply from which is also supplied to the electric motor 22 of the fan 21 to increase the autonomy of the air purification device. Diode 32 is designed to eliminate reverse currents from the battery 24 and thermoelectric converter 20 when the power supply 31 is not working. Diode 38 is designed to prevent the discharge of the battery 24 and power supply 31 to the elements of the thermoelectric converter 20.

В результате из выпускного отверстия 7 устройства очистки воздуха выходит очищенный, восстановленный воздух. В случае засорения первых рабочих поверхностей четырех четвертьповоротных крестообразных кассет 9 при длительной работе устройства очистки воздуха наступает вторая фаза их работы. Уменьшается интенсивность прокачки загрязненного воздуха через первые рабочие поверхности кассет 9, что приводит к увеличению на них перепада давления. Повышенный перепад давления приведет к превышению силы затяжки пружины 34 и к открытию створки перепуска 11 с постоянным магнитом 27, который попадает в зону включения нормально разомкнутого герконового реле 36. Дальнейшее открытие створки перепуска воздуха ограничено упором 35. Герконовое реле 36 подает питание на реле 25, которое своими контактами 125 запитывает втягивающий электромагнит 15 с последующим втягиванием стального стержня-якоря 8 и штанги 17, освобожденные от упора в штангу 17 консоли 4 под действием поворотных пружин 18 поворачиваются по прорезям в направляющих 14 и поворачивают четвертьповоротные крестообразные кассеты 9 на 90 градусов. Это приводит к смене первых засоренных рабочих поверхностей четвертьповоротных крестообразных кассет 9 на вторые, чистые, ранее не использованные (вторая фаза работы), перепад давления на кассетах 9 восстанавливается, отрегулированная винтом 37 на такой перепад давления пружина 34 возвращает створку перепуска воздуха 11 в исходное закрытое положение. Во время работы реле 25 втягивающего электромагнита 15 питание к электродвигателю 22 вентилятора 21 подается через замкнутые контакты 126 реле блокировки контактов реле 25. Для большей надежности срабатывание реле 25 втягивающего электромагнита 15 может произойти и от дифференциального датчика 33 давления воздуха (компаратора), кроме этого компаратор выдает сигналы на лампы 40, 41 предельного загрязнения первых и вторых рабочих поверхностей четвертьповоротных крестообразных кассет 9 посредством контактов 133 и 233. Дифференциальный датчик 33 давления воздуха (компаратор) управляется датчиками давления воздуха 28, 29, установленными до и после четвертьповоротной крестообразной кассеты.As a result, purified, regenerated air comes out of the outlet 7 of the air purification device. In case of clogging of the first working surfaces of the four quarter-turn cruciform cassettes 9 during prolonged operation of the air purification device, the second phase of their operation begins. The intensity of pumping contaminated air through the first working surfaces of the cassettes 9 decreases, which leads to an increase in the pressure drop across them. The increased pressure drop will lead to exceeding the tightening force of the spring 34 and to opening the bypass flap 11 with a permanent magnet 27, which falls into the activation zone of the normally open reed relay 36. Further opening of the air bypass flap is limited by the stop 35. The reed relay 36 supplies power to the relay 25, which, with its contacts 125, powers the retracting electromagnet 15, followed by the retraction of the steel rod-anchor 8 and the rod 17, released from the stop in the rod 17 of the console 4, under the action of the rotary springs 18, rotate through the slots in the guides 14 and rotate the quarter-turn cruciform cassettes 9 by 90 degrees. This leads to the change of the first clogged working surfaces of the quarter-turn cruciform cassettes 9 to the second, clean, previously unused (second phase of operation), the pressure drop on the cassettes 9 is restored, the spring 34 adjusted by the screw 37 to such a pressure drop returns the air bypass flap 11 to the original closed position. During operation of the relay 25 of the retractor electromagnet 15, power is supplied to the electric motor 22 of the fan 21 through the closed contacts 126 of the relay of blocking the contacts of the relay 25. For greater reliability, the operation of the relay 25 of the retractor electromagnet 15 can also occur from the differential air pressure sensor 33 (comparator), in addition to this comparator gives signals to the lamps 40, 41 of the limit pollution of the first and second working surfaces of the quarter-turn cruciform cassettes 9 through contacts 133 and 233. The differential air pressure sensor 33 (comparator) is controlled by air pressure sensors 28, 29 installed before and after the quarter-turn cruciform cassette.

Применение кассеты с пористым фильтром и силикагелем цилиндрической формы позволяет очищать воздух от пыли, механических примесей, аэрозолей и влаги.The use of a cassette with a porous filter and cylindrical silica gel allows you to purify the air from dust, mechanical impurities, aerosols and moisture.

Применение фильтра в форме четвертьповоротных крестообразных кассет с гидроксидом лития и активированным углем позволяет очищать воздух от сильнодействующих ядовитых веществ (аммиака - NH₃, хлора - Cl₂, фосгена - COCl₂, синильной кислоты (цианистого водорода) - HCN), при засорении пор поверхностей предварительно работающих ребер вводятся в поток воздуха ребра с чистыми поверхностями за счет их поворота на 90 градусов.The use of a filter in the form of quarter-turn cruciform cassettes with lithium hydroxide and activated carbon allows you to purify the air from potent toxic substances (ammonia - NH ₃ , chlorine - Cl ₂ , phosgene - COCl ₂ , hydrocyanic acid (hydrogen cyanide) - HCN), when the pores of surfaces are clogged pre-worked fins are introduced into the air flow fins with clean surfaces due to their rotation by 90 degrees.

Применение металлической сетки в форме стакана удерживающей на своей поверхности слой гопкалита позволяет очищать воздух от оксида углерода (угарного газа), а также получать тепловую энергию и передавать ее на термоэлектрический преобразователь, при этом очистка воздуха и возникновение тепловой энергии происходит за счет химической реакции гопкалита (катализатора - оксидов марганца, меди и серебра) и оксида углерода при окислении его до диоксида углерода (т.е. превращения в менее токсичное соединение).The use of a metal mesh in the form of a glass holding a layer of hopcalite on its surface makes it possible to purify the air from carbon monoxide (carbon monoxide), as well as receive thermal energy and transfer it to a thermoelectric converter, while air purification and the generation of thermal energy occur due to the chemical reaction of hopcalite ( catalyst - oxides of manganese, copper and silver) and carbon monoxide when it is oxidized to carbon dioxide (i.e., turning into a less toxic compound).

Система электропитания с дополнительными источниками - аккумуляторной батареей и термоэлектрическим преобразователем позволяет обеспечить возможность автономной работы устройства очистки воздуха за счет введения стартового внутреннего элемента питания и получения электрического тока от термоэлектрического преобразователя на основе эффекта Зеебека, т.е. преобразования тепловой энергии химической реакции гопкалита и окиси углерода в электрический ток.The power supply system with additional sources - an accumulator battery and a thermoelectric converter makes it possible to provide the autonomous operation of the air purification device by introducing a starting internal battery and receiving electric current from a thermoelectric converter based on the Seebeck effect, i.e. converting the thermal energy of the chemical reaction of hopcalite and carbon monoxide into electric current.

Применение втягивающего электромагнита со стальным стержнем-якорем и штангой, четырех консолей взведения и поворотных пружин, датчик обнаружения дыма, геркона, реле, створки перепуска давления с постоянным магнитом позволяет обеспечить автоматический старт очистки загрязненного воздуха и возобновлять защитные свойства четвертьповоротных крестообразных кассет с гидроксидом лития и активированным углем путем введения в поток загрязненного воздуха чистых поверхностей поворотом их на 90 градусов при засорении работающих первых рабочих поверхностей четырех четвертьповоротных крестообразных кассет, открытии створки перепуска давления, попадании постоянного магнита в зону включения нормально разомкнутого герконового реле, включении втягивающего электромагнита с последующим втягиванием стального стержня-якоря и штанги, движении четырех консолей взведения по прорезям в установленном направлении под действием поворотных пружин и поворотом четвертьповоротных крестообразных кассет на 90 градусов.The use of a retracting electromagnet with a steel anchor rod and a rod, four cocking consoles and rotary springs, a smoke detection sensor, a reed switch, a relay, a pressure bypass flap with a permanent magnet allows for automatic start of polluted air purification and to restore the protective properties of quarter-turn cruciform cassettes with lithium hydroxide and activated carbon by introducing clean surfaces into the contaminated air flow by turning them by 90 degrees when the working first working surfaces of four quarter-turn cruciform cassettes are clogged, the pressure bypass flap is opened, the permanent magnet enters the switching zone of the normally open reed switch, the retracting electromagnet is turned on, followed by the retraction of the steel rod - anchors and rods, the movement of four cocking consoles along the slots in the established direction under the action of rotary springs and the rotation of quarter-turn cruciform cassettes by 90 degrees.

Описание позиций фиг. 1-7Description of the positions of Fig. 1-7

1 - основной корпус;1 - main body;

2 - двухпозиционный выключатель;2 - on/off switch;

3 - цилиндрическая кассета;3 - cylindrical cassette;

4 - консоль;4 - console;

5 - пористый фильтр;5 - porous filter;

6 - датчик обнаружения дыма;6 - smoke detection sensor;

61 - контакты датчика обнаружения дыма 6 для перевода устройства из дежурного режима в рабочее;61 - contacts of the smoke detection sensor 6 to transfer the device from standby mode to operating mode;

7 - выпускное отверстие чистого воздуха;7 - clean air outlet;

8 - стальной стержень-якорь;8 - steel rod-anchor;

9 - четвертьповоротные крестообразные кассеты;9 - quarter-turn cruciform cassettes;

10 - цилиндрический корпус;10 - cylindrical body;

11 - створка перепуска воздуха;11 - air bypass flap;

12 - перекладина;12 - crossbar;

13 - держатель;13 - holder;

14 - направляющая;14 - guide;

15 - втягивающий электромагнит;15 - retracting electromagnet;

16 - пружина взведения;16 - cocking spring;

17 - штанга;17 - rod;

18 - поворотная пружина;18 - rotary spring;

19 - металлическая сетка;19 - metal mesh;

20 - термоэлектрический преобразователь с радиатором;20 - thermoelectric converter with a radiator;

21 - вентилятор;21 - fan;

22 - электродвигатель вентилятора;22 - fan motor;

23 - датчик обнаружения отравляющих веществ;23 - sensor for detecting poisonous substances;

123 - контакты датчика обнаружения отравляющих веществ 23;123 - contacts of the sensor for detecting poisonous substances 23;

24 - аккумуляторная батарея;24 - battery;

25 - реле включения втягивающего электромагнита;25 - relay for turning on the retracting electromagnet;

125 - контакты реле включения втягивающего электромагнита 25;125 - relay contacts for turning on the retracting electromagnet 25;

26 - реле блокировки контактов реле 25;26 - relay blocking relay contacts 25;

126 - контакты реле 26;126 - relay contacts 26;

27 - постоянный магнит;27 - permanent magnet;

28 - датчик давления воздуха до четвертьповоротной крестообразной кассеты;28 - air pressure sensor up to a quarter-turn cruciform cassette;

29 - датчик давления воздуха после четвертьповоротной крестообразной кассеты;29 - air pressure sensor after a quarter-turn cruciform cassette;

30 -впускное отверстие основного корпуса 1;30 - inlet opening of the main body 1;

31 - блок питания;31 - power supply;

32 - диод;32 - diode;

33 - дифференциальный датчик давления воздуха (компаратор);33 - differential air pressure sensor (comparator);

34 - пружина створки перепуска воздуха;34 - air bypass leaf spring;

35 - ограничитель поворота створки перепуска воздуха;35 - limiter for turning the air bypass flap;

36 - герконовое реле;36 - reed relay;

37 - винт регулировки пружины створки перепуска воздуха;37 - screw for adjusting the spring of the air bypass leaf;

38 - диод;38 - diode;

39 - регулятор оборотов электродвигателя вентилятора;39 - fan motor speed controller;

40 - сигнальная лампа предельного загрязнения первых поверхностей четвертьповоротной крестообразной кассеты 9;40 - signal lamp for limiting contamination of the first surfaces of the quarter-turn cruciform cassette 9;

133 - контакты компаратора 33 для включения сигнальной лампы 40;133 - contacts of the comparator 33 to turn on the signal lamp 40;

41 - сигнальная лампа предельного загрязнения вторых поверхностей четвертьповоротной крестообразной кассеты 9 (после поворота кассеты 9);41 - signal lamp for limiting contamination of the second surfaces of the quarter-turn cruciform cassette 9 (after turning the cassette 9);

233 - контакты компаратора 33 для включения сигнальной лампы 41;233 - contacts of the comparator 33 to turn on the signal lamp 41;

42 - реле подключения резервного источника питания; 142 - контакты реле 42.42 - relay for connecting a backup power source; 142 - relay contacts 42.

Claims

1. An air purifying device, comprising a main body having an inlet and an outlet, an air purifying section located in the main body, a fan section located in an air duct extending from the inlet to the outlet, which draws polluted room air into the main body through the inlet and the air purification section, characterized in that the air purification section is supplemented with an air regeneration device, which consists of a cylindrical cassette with a porous filter and silica gel, four quarter-turn cross-shaped cassettes containing lithium hydroxide and activated carbon, a glass-shaped metal mesh holding there is a layer of hopcalite on its surface, the power supply system containing the power supply is additionally equipped with a thermoelectric converter, in addition, the system for automatic start of polluted air purification includes a smoke detection sensor, additionally, the control system the role and renewal of the protective properties of the filter elements consists of a retracting electromagnet with a steel anchor rod and a rod, four cocking consoles and rotary springs, a relay for switching on the retracting electromagnet controlled by a reed relay, an air bypass leaf with a permanent magnet.

2. The device according to claim 1, characterized in that in the channel for supplying polluted air to the quarter-turn cruciform cassette and after it, pressure sensors are installed to control the pressure difference before and after the quarter-turn cruciform cassette, the signals from which are compared by a comparator that controls the relay for switching on the retracting electromagnet .

3. The device according to claim 2, characterized in that signal lamps are connected to the output of the comparator, signaling the maximum clogging of the working surfaces of the quarter-turn cruciform cassette.

4. The device according to claim 1, characterized in that the air bypass flap has a spring holding the air bypass flap closed up to a certain level of air pressure drop, a screw for adjusting the spring stiffness, and an air bypass flap rotation limiter.

5. The device according to claim. 1, characterized in that the device has a backup power source from the battery.

6. The device according to claim 1, characterized in that the fan speed is changed by the speed controller depending on the required amount of air, its temperature and the degree of contamination of the filter cassettes.

7. The device according to claim 1, characterized in that the device has a sensor for detecting poisonous substances.