RU2215943C2

RU2215943C2 - Device to disinfect air atmosphere

Info

Publication number: RU2215943C2
Application number: RU2001132971/06A
Authority: RU
Inventors: В.А. Выгодин; Б.С. Бабакин; В.Т. Козыренко
Original assignee: ОАО "Росмясомолторг"
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-11-10

Abstract

FIELD: cooling equipment and technology, agriculture, medicine and veterinary science. SUBSTANCE: invention refers to disinfection and purification of air in special rooms, laminar boxes, etc. Device comes in the form of electrodes anchored in body. Generation electrode is made in the form of needles put on wire and grounding electrode is manufactured in the form of mesh. Electrodes are placed equidistantly and perpendicular to direction of movement of air with interelectrode space determined by relation

Description

Изобретение относится к области холодильной техники и технологии, а также к области сельского хозяйства, медицины и ветеринарии, в частности в специальных помещениях, ламинарных боксах, для очистки и обеззараживания воздуха. The invention relates to the field of refrigeration engineering and technology, as well as to the field of agriculture, medicine and veterinary medicine, in particular in special rooms, laminar boxes, for cleaning and disinfecting air.

Имеется ряд изобретений для обеззараживания воздуха (а.с. СССР 1691663, кл. 5 F 24 F 3/16, опубл. 15.10.91 г.), который состоит из корпуса с входными и выходными патрубками, и с размещенными в нем многоступенчатым фильтром, вентилятором, влагоотделителем и озонатором. There are a number of inventions for air disinfection (AS USSR 1691663, class 5 F 24 F 3/16, publ. 10/15/91), which consists of a housing with inlet and outlet nozzles, and with a multi-stage filter placed in it , fan, dehumidifier and ozonizer.

К недостаткам устройства можно отнести: повышенный шум, наличие инфразвуковых колебаний, сложность и ненадежность конструкции в работе, что ограничивает область его эффективного применения. The disadvantages of the device include: increased noise, the presence of infrasonic vibrations, the complexity and unreliability of the design in operation, which limits the scope of its effective application.

Известно устройство для аэроионификации и очистки воздуха (патент РФ 2156169, кл. F 24 F 3/16, В 03 С 3/38, С 01 В 13/11, опубл. 20.09.2000 г.), состоящее из подключенного к отрицательному полюсу высоковольтного источника напряжения коронирующего отрицательного электрода - эмиттера, выполненного в виде токопроводящего кольца с иглами, равномерно распределенными по азимуту, подключенного к положительному полюсу того же источника положительного электрода. Иглы эмиттера выполнены одноострийными, расположены в плоскости кольца эмиттера, направлены остриями по радиусам к центру кольца. На выходе устройства формируется высокоскоростной малорасходящийся поток очищенного от пыли насыщенного отрицательными ионами кислорода воздуха, который обеспечивает равномерное распределение отрицательных аэроионов кислорода в объеме помещения. A device is known for aeroionification and air purification (RF patent 2156169, class F 24 F 3/16, 03 C 3/38, 01 B 13/11, publ. 09/20/2000), consisting of connected to the negative pole high-voltage source of the voltage of the corona negative electrode - the emitter, made in the form of a conductive ring with needles uniformly distributed in azimuth, connected to the positive pole of the same source of the positive electrode. The emitter needles are single-pointed, located in the plane of the emitter ring, pointed with their tips along radii to the center of the ring. At the output of the device, a high-speed low-divergent stream of air cleaned from dust saturated with negative ions of oxygen is formed, which ensures a uniform distribution of negative oxygen ions in the room.

Недостатком устройства является большая габаритность, при сравнительно небольшой производительности, сложность очистки электродов. The disadvantage of this device is the large size, with a relatively small performance, the difficulty of cleaning the electrodes.

Наиболее близким по технической сущности является вентилятор озонатор (патент РФ 2121115, кл. F 24 F 3/16, опубл. 27.10.1998 г.), состоящий из закрепленных в корпусе нескольких рядов пластинчатых электродов с прикрепленными стержневыми острийными излучателями. Пластинчатые электроды выполнены в аэродинамически профилированном виде. Движение воздуха обеспечивается за счет эффекта коронного электрического разряда, образующегося на стержневых острийных излучателях. The closest in technical essence is an ozonizer fan (RF patent 2121115, class F 24 F 3/16, publ. 10/27/1998), consisting of several rows of plate electrodes fixed in the housing with attached rod tip emitters. Plate electrodes are made in aerodynamically profiled form. The movement of air is ensured by the effect of a corona electric discharge formed on rod tip emitters.

Недостатком устройства является сравнительно большой расход энергии при небольших скоростях потока воздуха и увеличенные габариты воздухоочистителя, сложность регулировки концентрации озона, что влияет на качество обеззараживания помещения, а также сложность очистки от отложений, образующихся на электродах. The disadvantage of this device is the relatively high energy consumption at low air flow rates and the increased dimensions of the air purifier, the difficulty of adjusting the concentration of ozone, which affects the quality of the disinfection of the room, as well as the difficulty of cleaning from deposits formed on the electrodes.

Технической задачей в данном изобретении является уменьшение энергозатрат, увеличение производительности устройства, с одновременным повышением эффективности процесса обеззараживания воздуха в помещениях, а также повышение удобства в эксплуатации и обслуживании. The technical problem in this invention is to reduce energy consumption, increase the productivity of the device, while increasing the efficiency of the process of disinfecting air in the premises, as well as improving the ease of use and maintenance.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, выполненном в виде закрепленных в корпусе электродов, согласно изобретению генерирующий электрод выполнен в виде иголок, насаженных на проволоку, а заземленный электрод выполнен в виде сетки, электроды расположены эквидистантно друг другу и перпендикулярно к направлению движения ионного потока с межэлектродным расстоянием, определяемым соотношением

где L - шаг игл на генерирующем электроде, мм;
S - межэлектродное расстояние, мм.This object is achieved in that in the device, made in the form of electrodes fixed in the housing, according to the invention, the generating electrode is made in the form of needles mounted on a wire, and the grounded electrode is made in the form of a grid, the electrodes are arranged equidistant to each other and perpendicular to the direction of movement of the ion flux with interelectrode distance determined by the ratio

where L is the pitch of the needles on the generating electrode, mm;
S - interelectrode distance, mm.

Целесообразно заземленный электрод выполнить сменным. Целесообразно так же заземленный электрод выполнить из различных типов материалов. It is advisable to make a grounded electrode replaceable. It is also advisable to make a grounded electrode of various types of materials.

Целесообразно сменный заземленный электрод выполнить с размером ячеек, в соотношении к шагу игл на генерирующем электроде

где L - шаг игл на генерирующем электроде, мм;
Н - размер стороны ячейки на сетчатом заземленном электроде, мм.It is advisable to replace the grounded electrode with a mesh size in relation to the pitch of the needles on the generating electrode

where L is the pitch of the needles on the generating electrode, mm;
N is the size of the side of the cell on a mesh grounded electrode, mm

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для обеззараживания воздуха ионным потоком, состоящем из корпуса, выполненного из электроизоляционного материала, расположены блок питания постоянного напряжения, игольчатый генерирующий электрод и эквидистантно ему сетчатый проволочный заземленный электрод. Генерирующий игольчатый электрод закреплен в корпусе и является стационарным. Заземленный проволочный электрод вставляется в горизонтальные пазы корпуса устройства и не является стационарным. С целью возможности регулирования производительности по выработке ионного потока без регулировки по напряжению электроды в устройстве выполняются из различных типов материалов. Помимо этого заземленный проволочный электрод выполняется съемным, с возможностью его очистки или замены на другого типа электрод, тем самым изменяя концентрацию ионов в воздушной среде. Эффект обеззараживания достигается посредством воздействия ионным потоком на поступающий в устройство обрабатываемый воздух. The essence of the invention lies in the fact that in the device for disinfecting air by ion flow, consisting of a housing made of electrical insulating material, there is a constant voltage power supply, a needle-generating electrode and an equidistant mesh wire grounded electrode. The generating needle electrode is fixed in the housing and is stationary. A grounded wire electrode is inserted into the horizontal slots of the device case and is not stationary. In order to regulate the performance of producing an ion flow without voltage regulation, the electrodes in the device are made of various types of materials. In addition, the grounded wire electrode is removable, with the possibility of cleaning or replacing it with another type of electrode, thereby changing the concentration of ions in the air. The effect of disinfection is achieved by exposing the treated air to the device by ion flow.

Устройство разделяется на три зоны: всасывания, обработки и нагнетания воздушной смеси. Зона всасывания располагается перед генерирующим электродом, где происходит всасывание воздушной смеси из обрабатываемого помещения; зона обеззараживания (обработки) находится в межэлектродном пространстве, в котором происходит генерация ионного потока и возникает электродвижущая сила, перемещающая воздушную смесь; зона нагнетания располагается за заземленным электродом, откуда ионизированный воздушный поток поступает в обрабатываемое помещение. The device is divided into three zones: suction, processing and discharge of the air mixture. The suction zone is located in front of the generating electrode, where the air mixture is sucked from the treated room; the disinfection (treatment) zone is located in the interelectrode space, in which the ion flow is generated and an electromotive force appears, which moves the air mixture; the discharge zone is located behind the grounded electrode, from where the ionized air stream enters the treated room.

По условиям технической задачи требуется увеличить производительность устройства, при меньших энергозатратах, что достигается посредством увеличения скорости воздушного потока, зависимой от геометрических параметров электродов. На основании экспериментальных данных получены соотношения геометрических параметров

где L - шаг игл на генерирующем электроде, мм;
Н - размер стороны ячейки на сетчатом заземленном электроде, мм;
S - межэлектродное расстояние, мм.According to the technical task, it is required to increase the productivity of the device at lower energy consumption, which is achieved by increasing the air flow rate, which depends on the geometric parameters of the electrodes. Based on the experimental data, the relationships of geometric parameters are obtained

where L is the pitch of the needles on the generating electrode, mm;
N is the size of the side of the cell on a mesh grounded electrode, mm;
S - interelectrode distance, mm.

Для достижения поставленной задачи соотношения

в заданных приделах являются оптимальными, так при соотношении

и выше скорость воздушного потока уменьшается, и следовательно, и производительность установки понижается. При соотношении

увеличивается потребляемая мощность устройства и появляется вероятность искрового пробоя электродов.To achieve the task ratio

in given aisles are optimal, so with the ratio

and higher, the air flow rate decreases, and consequently, the productivity of the installation decreases. With the ratio

the power consumption of the device increases and the probability of spark breakdown of the electrodes appears.

На чертеже показан общий вид устройства. Устройство состоит из корпуса 1, генерирующего электрода 2, заземленного электрода 3, блока источника питания 4. Электроды подключены непосредственно к источнику питания постоянного напряжения. Требуемое напряжение обеспечивает трансформатор, встроенный в блок источника питания. Блок источника питания подключен к сети переменного напряжения 220 вольт. The drawing shows a General view of the device. The device consists of a housing 1, a generating electrode 2, a grounded electrode 3, a power supply unit 4. The electrodes are connected directly to a constant voltage power source. The required voltage is provided by a transformer integrated in the power supply unit. The power supply unit is connected to an AC voltage of 220 volts.

Устройство для обеззараживания воздушной среды работает следующим образом. От источника питания на высоковольтный электрод устройства подается постоянное напряжение. При включении постоянного напряжения на электродах возникает средняя напряженность электрического поля в пределах от 2,5 до 12 (•10⁵ В/м). На иглах генерирующего электрода 1 образуется коронный разряд, вследствие чего частицы, поступающие в поле коронного разряда, заряжаются и перемещаются к заземленному электроду 2, одновременно начиная "перемещать" молекулы воздуха, тем самым создавая движение воздушной среды в устройстве. Скорость воздушного потока на выходе из устройства достигает значений до 3 м/с, причем чем больше средняя напряженность электрического поля, тем выше скорость воздушного потока.A device for disinfecting the air works as follows. A constant voltage is supplied from the power source to the high-voltage electrode of the device. When a constant voltage is turned on, an average electric field strength appears in the electrodes in the range from 2.5 to 12 (• 10 ⁵ V / m). A corona discharge is formed on the needles of the generating electrode 1, as a result of which the particles entering the corona discharge field are charged and transported to the grounded electrode 2, at the same time starting to "move" the air molecules, thereby creating the movement of the air in the device. The air flow rate at the outlet of the device reaches values of up to 3 m / s, and the higher the average electric field strength, the higher the air flow rate.

В сравнении с прототипом, потребляемая мощность которого 20 Вт, производительность 120 м³/ч, предлагаемое устройство при потребляемой мощности до 4 Вт и ниже, имеет производительность 170 м³/ч, позволяет повысить удобства в эксплуатации и обслуживании, уменьшить массогабаритные показатели, повысить эффективность процесса обеззараживания воздуха и воздухообмен в помещениях.Compared with the prototype, the power consumption of which is 20 W, the capacity is 120 m ³ / h, the proposed device with a power consumption of up to 4 W and below, has a capacity of 170 m ³ / h, it allows to increase the convenience in operation and maintenance, reduce overall dimensions, increase the effectiveness of the air disinfection process and indoor air exchange.

Claims

1. The device, made in the form of a housing with electrodes installed in it, characterized in that the generating electrode is made in the form of needles mounted on a wire, and the grounded electrode is made in the form of a grid, while the electrodes are located equidistant to each other and perpendicular to the direction of movement of the ion flow with interelectrode distance determined by the ratio

2. The device according to p. 1, characterized in that the grounded electrode is removable.

3. The device according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the grounded electrode is made of various types of materials.

4. The device according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the removable grounded electrode has a mesh size, which is made in relation to the pitch of the needles on the generating electrode

where H is the size of the side of the cell on a mesh grounded electrode, mm