RU2451243C1 - Arrangement method of artificial air cleaning, and system for its implementation - Google Patents
Arrangement method of artificial air cleaning, and system for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451243C1 RU2451243C1 RU2010154531/12A RU2010154531A RU2451243C1 RU 2451243 C1 RU2451243 C1 RU 2451243C1 RU 2010154531/12 A RU2010154531/12 A RU 2010154531/12A RU 2010154531 A RU2010154531 A RU 2010154531A RU 2451243 C1 RU2451243 C1 RU 2451243C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- zone
- cleaning
- water
- storage tank
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к сфере организации комфортного микроклимата в помещениях и могут быть, преимущественно, использованы в качестве средств и методов осуществления искусственной очистки воздуха в условиях бытовых помещений, как жилых, так и офисных.The invention relates to the organization of a comfortable microclimate in the premises and can be mainly used as means and methods for the implementation of artificial air purification in domestic premises, both residential and office.
С каждым годом экологическая ситуация в мире ухудшается. Особенно это актуально для больших городов, где работают заводы, а по улицам движется огромное количество автотранспорта, который, безусловно, даже после прохождения фильтрации выхлопных газов, выбрасывает в атмосферу очень много загрязняющих веществ. Весь этот загрязненный воздух поступает в жилые помещения и офисы. Стоит отметить, что кроме техногенного существуют и природные загрязнители, такие как пыль, пыльца, бактерии и микробы.Every year the environmental situation in the world worsens. This is especially true for large cities where factories operate, and a huge number of vehicles move through the streets, which, of course, even after passing through exhaust filtering, emit a lot of pollutants into the atmosphere. All this polluted air enters residential premises and offices. It is worth noting that in addition to technogenic, there are natural pollutants, such as dust, pollen, bacteria and microbes.
У природы существуют собственные механизмы самоочищения (водные ресурсы и лесные массивы), которые отлично справляются со всеми загрязняющими веществами, но в закрытых помещениях эти механизмы не работают, зато эту функцию могут успешно выполнять искусственные воздухоочистители. Искусственные воздухоочистители помогают избавиться от неприятных последствий индустриального века. Также воздухоочистители успешно справляются с неприятными запахами табака, испортившейся (или пригоревшей) пищи. Следует отметить, что именно дыхательная система очищает вдыхаемый воздух и укрепляет иммунную систему человека.Nature has its own self-cleaning mechanisms (water resources and forests) that cope well with all pollutants, but these mechanisms do not work in enclosed spaces, but artificial air cleaners can successfully perform this function. Artificial air purifiers help get rid of the unpleasant consequences of the industrial age. Also, air purifiers successfully cope with unpleasant odors of tobacco, spoiled (or burnt) food. It should be noted that it is the respiratory system that cleanses the inhaled air and strengthens the human immune system.
Таким образом, одним из наиболее востребованных приборов на сегодняшний день является воздухоочиститель, что связано с ухудшающейся экологией.Thus, one of the most popular devices today is an air purifier, which is associated with a deteriorating environment.
Очистка воздуха очень важна для здоровья. В воздухе, особенно в помещении, содержится большое количество болезнетворных микробов, вредных соединений, пыли, которая может вызывать аллергию, число подверженных которой с каждым годом увеличивается.Air purification is very important for health. In the air, especially in the room, contains a large number of pathogenic microbes, harmful compounds, dust, which can cause allergies, the number of susceptible to which is increasing every year.
Многие модели воздухоочистителей, помимо непосредственно очистки, имеют ряд других, не менее полезных функций. Например, могут быть оснащены функциями увлажнения, ионизации, ароматизации, антибактериальной и антигрибковой функцией и другими.Many models of air purifiers, in addition to directly cleaning, have a number of other, no less useful functions. For example, they can be equipped with the functions of moisturizing, ionization, aromatization, antibacterial and antifungal functions, and others.
Из уровня техники известен способ организации искусственной очистки воздуха, заключающийся в том, что очистку осуществляют в двух последовательно расположенных зонах, причем в первой зоне, функционально являющейся зоной увлажнения воздуха, в качестве фильтрующего средства используют направленный поток водной фракции в виде многоярусного водяного столба, взаимодействующий с входящим в очистительную систему воздушным потоком, а во второй зоне очистку воздуха осуществляют путем его осушения (Интернет, сайт: shop.aircomfort.ru, климатический комплекс AirComfort XJ-860).The prior art method for organizing artificial air purification, which consists in the fact that the purification is carried out in two successively located zones, and in the first zone, which is functionally an air humidification zone, a directed flow of the aqueous fraction in the form of a multi-tiered water column interacting with the air flow entering the cleaning system, and in the second zone, the air is cleaned by draining it (Internet, website: shop.aircomfort.ru, climate com Plex AirComfort XJ-860).
Из уровня техники также известна система искусственной очистки воздуха, содержащая: две последовательно расположенные рабочие зоны с воздушными трактами для прохождения очищаемого воздушного потока и средствами его очистки, первая из которых функционально является зоной увлажнения воздуха, а вторая - зоной осушения до заданной величины влажности; накопительный и сточный резервуары для используемой и отработанной соответственно в технологическом процессе очистки воды; при этом на входе зоны увлажнения воздуха или на выходе зоны его осушения размещен всасывающий или вытяжной вентилятор соответственно (Интернет, сайт: shop.aircomfort.ru, климатический комплекс AirComfort XJ-860).The prior art system is also known for an artificial air purification system, comprising: two successive working zones with air paths for passing the cleaned air stream and means for its purification, the first of which is functionally a zone of air humidification, and the second is a zone of dehumidification to a predetermined humidity value; storage and waste tanks for used and spent water in the technological process, respectively; at the same time, at the inlet of the humidification zone or at the outlet of the drainage zone, there is a suction or exhaust fan, respectively (Internet, website: shop.aircomfort.ru, AirComfort XJ-860 air conditioning system).
К основным недостаткам данных известных из уровня техники решений (как в отношении объекта «способ», так и в отношении объекта «устройство») следует отнести недостаточную степень очистки воздуха и сложность конструкции используемой для реализации способа системы очистки.The main disadvantages of the data of solutions known from the prior art (both with respect to the object “method” and with respect to the object “device”) include the insufficient degree of air purification and the complexity of the design used for implementing the method of the cleaning system.
Объясняется это тем, что в технологическом процессе очистки используется ранее использованная (частично загрязненная) в этом же процессе вода, т.е. ранее отфильтрованные продукты загрязнения воздуха не выводятся из системы, а постоянно циркулируют в ней. Кроме того, используемая в данных технических решениях водная фракция обладает низкой адсорбционной способностью и химической активностью, поскольку используется в молекулярном, нейтральном и не дисперсном состоянии.This is explained by the fact that previously used (partially polluted) water is used in the technological process of cleaning, i.e. previously filtered air pollution products are not removed from the system, but are constantly circulated in it. In addition, the water fraction used in these technical solutions has a low adsorption capacity and chemical activity, since it is used in a molecular, neutral and non-dispersed state.
Кроме того, еще одним недостатком данных известных из уровня техники решений является высокое энергопотребление, поскольку для формирования в технологическом процессе многоярусного столба воды требуется достаточно мощный электродвигатель.In addition, another drawback of these known solutions from the prior art is the high energy consumption, since a sufficiently powerful electric motor is required to form a multi-tiered column of water in the technological process.
Техническим результатом заявленных изобретений является повышение степени очистки воздуха при упрощении конструкции используемой для реализации способа системы искусственной очистки.The technical result of the claimed inventions is to increase the degree of air purification while simplifying the design of the artificial cleaning system used to implement the method.
Объясняется это тем, что в заявленных объектах изобретения на протяжении всего технологического цикла очистки используется предварительно отфильтрованная водная фракция, причем в ионизованном мелкодисперсном состоянии, повышающим ее физико-химическую активность.This is explained by the fact that in the claimed objects of the invention throughout the entire technological cycle of purification, a pre-filtered aqueous fraction is used, moreover, in an ionized finely dispersed state, increasing its physicochemical activity.
Дополнительным техническим результатом является сокращение энергопотребления, поскольку ультразвуковые генераторы, обеспечивающие изменение фазового состояния и избыточное давление в области ионизованной водной фракции (холодного водяного пара), являются маломощными электроприборами, по сравнению с электродвигателем.An additional technical result is the reduction in energy consumption, since ultrasonic generators that provide a change in the phase state and overpressure in the region of the ionized water fraction (cold water vapor) are low-power electrical devices compared to an electric motor.
Указанный технический результат в отношении объекта изобретения «способ» достигается посредством того, что в способе организации искусственной очистки воздуха, заключающемся в том, что очистку осуществляют в двух последовательно расположенных рабочих зонах, причем в первой зоне, функционально являющейся зоной увлажнения воздуха, в качестве фильтрующего средства используют направленный поток водной фракции, взаимодействующей с входящим в систему очистки воздушным потоком, а во второй зоне очистку воздуха осуществляют путем его осушения, согласно изобретению в качестве водной фракции используют ионизированный холодный водяной пар, который получают на основе кавитационного эффекта в объеме, преимущественно в поверхностном слое, воды, заключенной в накопительном резервуаре; кавитационный эффект реализуют посредством ультразвука; направление упомянутого потока водяного пара организуют таким образом, чтобы он пересекал входящий воздушный поток, смешиваясь с ним; при этом направление воздушного потока в обеих зонах очистки многократно изменяют относительно прямолинейного; кроме того, в качестве адсорбирующих элементов используют развитые конденсационные поверхности воздушных трактов; конденсат удаляют из системы очистки в сточный резервуар; а уровень влажности воздуха во второй зоне очистки регламентируют необходимой степенью его очистки.The specified technical result in relation to the object of the invention, the "method" is achieved by the fact that in the method of organizing artificial air purification, which consists in the fact that the cleaning is carried out in two successive working areas, moreover, in the first zone, which is functionally a zone of air humidification, as a filter the funds use a directed stream of the aqueous fraction interacting with the air stream entering the purification system, and in the second zone, the air is cleaned by draining it Nia, according to the invention as an aqueous fraction using cold ionized water vapor, which is obtained based on a cavitation effect in the screen, preferably in the surface layer, water contained in the storage tank; the cavitation effect is realized by means of ultrasound; the direction of said stream of water vapor is arranged in such a way that it crosses the incoming air stream, mixing with it; while the direction of the air flow in both cleaning zones is repeatedly changed relatively straightforward; in addition, developed condensation surfaces of the air paths are used as adsorbing elements; condensate is removed from the treatment system into a waste tank; and the level of humidity in the second cleaning zone is regulated by the necessary degree of its purification.
Целесообразно конденсат, поступающий в сточный резервуар, фильтровать и возвращать в накопительный резервуар.It is advisable to filter the condensate entering the sewage tank and return it to the storage tank.
Оптимально уровень воды в накопительном резервуаре поддерживать постоянным на протяжении всего технологического цикла работы системы очистки.Optionally, the water level in the storage tank should be kept constant throughout the entire technological cycle of the treatment system.
Разумно в накопительном резервуаре использовать воду, предварительно отфильтрованную посредством мембранных фильтров обратного осмоса.It is reasonable to use water previously filtered through reverse osmosis membrane filters in the storage tank.
Целесообразно перед поступлением упомянутой водной фракции в первую зону увлажнения освобождать ее от капельной фазы, которую возвращают в накопительный резервуар.It is advisable to release the aforementioned aqueous fraction into the first humidification zone from the droplet phase, which is returned to the storage tank.
Указанный технический результат в отношении объекта изобретения «устройство» достигается посредством того, что в системе искусственной очистки воздуха, содержащей: две последовательно расположенные рабочие зоны с воздушными трактами для прохождения очищаемого воздушного потока и средствами его очистки, первая из которых функционально является зоной увлажнения воздуха, а вторая - зоной осушения до заданной величины влажности; накопительный и сточный резервуары для используемой и отработанной соответственно в технологическом процессе очистки воды; при этом на входе зоны увлажнения воздуха или на выходе зоны его осушения размещен всасывающий или вытяжной вентилятор соответственно, согласно изобретению воздушные тракты в обеих зонах конструктивно-геометрически организуют таким образом, что очищаемый воздушный поток имеет возможность многократного изменения своего направления относительно прямолинейного при отражении от конденсационно-адсорбирующих поверхностей трактов в процессе прохождения по ним; внутренние поверхности обоих трактов организованы с возможность осуществления конденсационно-адсорбирующей функции фильтрующего средства в виде водяной фракции - направленного ионизованного потока холодного водяного пара, в эксплуатационном режиме и оснащены водостоками; при этом водостоки соединены со сточным резервуаром, а накопительный резервуар оснащен совокупностью ультразвуковых генераторов, выполненных, например, в виде пьезоэлектрических элементов, пространственно расположенных в объеме используемой воды в эксплуатационном режиме, которые в совокупности с конденсационно-адсорбирующими поверхностями упомянутых трактов функционально являются конструктивной составляющей средств очистки.The specified technical result with respect to the object of the invention, the “device” is achieved by the fact that in an artificial air purification system, comprising: two successive working areas with air paths for passing the cleaned air stream and means for cleaning it, the first of which is functionally an air humidification zone, and the second - a drainage zone to a predetermined humidity value; storage and waste tanks for used and spent water in the technological process, respectively; at the same time, at the inlet of the air humidification zone or at the outlet of its drainage zone, there is a suction or exhaust fan, respectively, according to the invention, the air ducts in both zones are structurally geometrically arranged in such a way that the air stream to be cleaned can repeatedly change its direction relatively straight when reflected from condensation -absorbing surfaces of paths in the process of passing through them; the inner surfaces of both paths are organized with the possibility of the condensation-adsorbing function of the filter medium in the form of a water fraction - a directed ionized stream of cold water vapor, in operational mode and equipped with drains; the drains are connected to the waste tank, and the storage tank is equipped with a set of ultrasonic generators made, for example, in the form of piezoelectric elements spatially located in the volume of water used in the operational mode, which together with the condensation-adsorbing surfaces of the mentioned paths are functionally a structural component of the means cleaning up.
Оптимально между накопительным резервуаром и зоной увлажнения устанавливать средство, функционально являющееся отражателем капельной фазы фильтрующего средства.It is optimal to install a means between the storage tank and the humidification zone that is functionally a reflector of the droplet phase of the filter medium.
Разумно конденсационно-адсорбирующие поверхности корпусов воздушных трактов оснащать средствами их охлаждения в эксплуатационном режиме, выполненными, например, в виде элементов Пельтье.It is reasonable to equip the condensation-adsorbing surfaces of the air duct housings with means for their cooling in the operational mode, made, for example, in the form of Peltier elements.
Целесообразно сточный резервуар соединять через фильтр, преимущественно мембранный с обратным осмосом, с накопительным резервуаром.It is advisable to connect the waste tank through a filter, mainly a membrane with reverse osmosis, to a storage tank.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленных изобретений, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными или эквивалентными всем существенным признакам заявленных технических решений, а выбранный из выявленных аналогов прототип как наиболее близкий по совокупности признаков аналог, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленных объектах, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed inventions, made it possible to find that no analogues were found that are characterized by signs and relationships between them, identical or equivalent to all essential features of the claimed technical solutions, and the prototype selected from the identified analogues as the closest analogue in terms of the totality of features made it possible to identify the set of essential (by elations applicant sees to technical result) the characterizing features stated in the objects set forth in the claims.
Следовательно, заявленные технические решения соответствуют условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed technical solutions meet the condition of patentability "novelty" under the current law.
Для проверки соответствия заявленных изобретений требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных технических решений, результаты которого показывают, что заявленные изобретения не следуют для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленных изобретений преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.To verify the conformity of the claimed inventions to the patentability requirement “inventive step”, the applicant conducted an additional search for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed technical solutions, the results of which show that the claimed inventions do not follow explicitly from a known person technology, since from the prior art determined by the applicant, it is not revealed the impact provided significant and signs of the claimed inventions of transformations to achieve the technical result perceived by the applicant.
В частности, заявленными изобретениями не предусматриваются следующие преобразования известных объектов-прототипов:In particular, the claimed inventions do not provide for the following transformations of known prototype objects:
- дополнение известного объекта каким-либо известным признаком, присоединяемым к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;- addition of a well-known object by any well-known sign, attached to it according to known rules, to achieve a technical result, in respect of which the influence of such additions is established;
- замена какого-либо признака известного объекта другим известным признаком для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;- replacement of any sign of a known object with another well-known sign to achieve a technical result, in respect of which the influence of such a replacement is established;
- исключение какого-либо признака известного объекта с одновременным исключением обусловленной наличием этого признака функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;- the exclusion of any sign of a known object with the simultaneous exclusion due to the presence of this sign of the function and the achievement of the usual result for this exclusion;
- увеличение количества однотипных признаков в известном объекте для усиления технического результата, обусловленного наличием в объекте именно таких признаков;- an increase in the number of similar features in a known object to enhance the technical result due to the presence of just such signs in the object;
- выполнение известного объекта или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;- the implementation of a known object or part of it from a known material to achieve a technical result due to the known properties of the material;
- создание объекта, включающего известные признаки, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами признаков этого объекта и связей между ними.- the creation of an object, including well-known features, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the features of this object and the relationships between them.
Следовательно, заявленные изобретения соответствуют требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of the patentability condition "inventive step" under the current law.
Заявленные изобретения иллюстрируются графическими материалами, которые схематически иллюстрируют общую (но не принципиальную конструктивную) схему заявленной системы искусственной очистки воздуха.The claimed inventions are illustrated by graphic materials that schematically illustrate a general (but not fundamentally constructive) scheme of the claimed artificial air purification system.
В графических материалах заявки агрегаты, узлы и отдельные конструктивные элементы заявленной системы искусственной очистки воздуха обозначены следующими позициями:In the graphic materials of the application, units, nodes and individual structural elements of the claimed system of artificial air purification are indicated by the following positions:
1 - система (искусственной очистки воздуха);1 - system (artificial air purification);
2 - зона (первая увлажнения воздуха);2 - zone (first air humidification);
3 - зона (вторая осушения воздуха);3 - zone (second dehumidification of air);
4 - тракт (воздушный, зоны 2 увлажнения);4 - tract (air, zone 2 humidification);
5 - тракт (воздушный, зоны 3 осушения);5 - tract (air, drainage zones 3);
6 - поверхность (внутренняя, конденсационно-адсорбирующая тракта 4);6 - surface (internal, condensation-adsorbing tract 4);
7 - поверхность (внутренняя, конденсационно-адсорбирующая тракта 5);7 - surface (internal, condensation-adsorbing tract 5);
8 - поток (воздушный);8 - flow (air);
9 - резервуар (накопительный);9 - reservoir (storage);
10 - вентилятор (всасывающий);10 - fan (suction);
11 - направление (перемещения очищаемого воздушного потока 8);11 - direction (movement of the cleaned air stream 8);
12 - фильтр (мембранный с обратным осмосом);12 - filter (membrane with reverse osmosis);
13 - генераторы (ультразвуковые);13 - generators (ultrasonic);
14 - стенка (воздушного тракта 4 зоны 2 увлажнения);14 - wall (air path 4 zones 2 humidification);
15 - отражатель (капельной фазы фильтрующего средства);15 - reflector (droplet phase of the filter medium);
16 - поток (пара холодного водяного ионизованного);16 - stream (a pair of cold water ionized);
17 - элемент (Пельтье);17 - element (Peltier);
18 - резервуар (сточный).18 - tank (waste).
Заявленный способ организации системы 1 искусственной очистки воздуха заключается в следующем.The claimed method of organizing the system 1 of artificial air purification is as follows.
Очистку осуществляют в двух последовательно расположенных рабочих зонах 2 и 3. Причем в первой зоне 2, функционально являющейся зоной увлажнения воздуха, в качестве фильтрующего средства используют направленный поток 16 водной фракции, взаимодействующей с входящим в систему 1 очистки воздушным потоком 8, а во второй зоне 3 очистку воздуха осуществляют путем его последующего осушения. В качестве водной фракции в первой зоне 2 используют поток 16 ионизированного холодного водяного пара, который получают на основе кавитационного эффекта в объеме (преимущественно в поверхностном слое) воды, заключенной в накопительном резервуаре 9. Кавитационный эффект реализуют посредством ультразвука. Использование ионизированного водяного пара повышает степень очистки вплоть до антибактериального уровня вследствие высокой физико-химической активности ионов. Направление упомянутого потока 16 водяного пара организуют таким образом, чтобы он пересекал входящий воздушный поток 8, смешиваясь с ним. При этом направление воздушного потока 8 в обеих зонах 2 и 3 очистки многократно изменяют относительно прямолинейного. Это способствует, во-первых, наиболее эффективному смешиванию потока 16 водяного пара с входящим (очищаемым) воздушным потоком 8, а, во-вторых, увеличению пути прохождения воздушного потока 8 по воздушным трактам 4 и 5. Следовательно, увеличивается эффективное время очистки и, соответственно, качество его очистки. Кроме того, в качестве адсорбирующих элементов используют развитые конденсационные поверхности 6 и 7 воздушных трактов 4 и 5 соответственно. Конденсат удаляют из системы 1 очистки в сточный резервуар 18. Уровень влажности воздуха во второй зоне 3 осушения воздуха регламентируют необходимой степенью его очистки. То есть чем ниже будет уровень влажности воздуха на выходе из системы 1 очистки, тем выше будет степень его очистки.The cleaning is carried out in two successive working zones 2 and 3. Moreover, in the first zone 2, which is functionally an air humidification zone, a directed stream 16 of the water fraction interacting with the air stream 8 entering the cleaning system 1 is used as a filtering medium, and in the second zone 3 air purification is carried out by its subsequent drainage. As the water fraction in the first zone 2, a stream of ionized cold water vapor 16 is used, which is obtained on the basis of the cavitation effect in the volume (mainly in the surface layer) of water enclosed in the storage tank 9. The cavitation effect is realized by ultrasound. The use of ionized water vapor increases the degree of purification up to an antibacterial level due to the high physicochemical activity of ions. The direction of said stream of water vapor 16 is arranged so that it crosses the incoming air stream 8, mixing with it. In this case, the direction of the air flow 8 in both zones 2 and 3 of the cleaning repeatedly change relative to a straight line. This contributes, firstly, to the most efficient mixing of the water vapor stream 16 with the incoming (cleaned) air stream 8, and, secondly, to increase the path of the air stream 8 through the air ducts 4 and 5. Therefore, the effective cleaning time increases and, accordingly, the quality of its cleaning. In addition, the developed condensation surfaces 6 and 7 of the air paths 4 and 5, respectively, are used as adsorbing elements. Condensate is removed from the cleaning system 1 into the waste tank 18. The air humidity level in the second zone 3 of air drainage is regulated by the necessary degree of its purification. That is, the lower the level of humidity at the outlet of the purification system 1, the higher the degree of purification.
Целесообразно конденсат, поступающий в сточный резервуар 18, фильтровать и возвращать в накопительный резервуар 9 (в графических материалах данное направление рециркуляции конденсата показано пунктирными стрелками).It is advisable to filter the condensate entering the waste tank 18 and return it to the storage tank 9 (in graphic materials, this direction of condensate recycling is shown by dashed arrows).
Оптимально уровень воды в накопительном резервуаре 9 поддерживать постоянным на протяжении всего технологического цикла работы системы 1 очистки. Это обеспечивают либо посредством вышеуказанной рециркуляции конденсата, либо подпиткой предварительно отфильтрованной водой от автономного источника, либо и тем и другим вместе.Optimally, the water level in the storage tank 9 is kept constant throughout the entire technological cycle of the cleaning system 1. This is achieved either through the above condensate recirculation, or by pre-filtered water from an autonomous source, or both together.
Разумно в накопительном резервуаре 9 использовать воду, предварительно отфильтрованную посредством мембранных фильтров 12 обратного осмоса.It is reasonable to use water previously filtered through reverse osmosis membrane filters 12 in the storage tank 9.
Целесообразно перед поступлением упомянутой водной фракции в первую зону 2 увлажнения освобождать ее от капельной фазы, которую возвращают в накопительный резервуар 9.It is advisable before the said water fraction enters the first humidification zone 2 to free it from the droplet phase, which is returned to the storage tank 9.
Заявленная система 1 искусственной очистки воздуха содержит следующие узлы и элементы.The claimed system 1 of artificial air purification contains the following nodes and elements.
Две последовательно расположенные рабочие зоны 2 и 3 с воздушными трактами 4 и 5 соответственно для прохождения очищаемого воздушного потока 8 и средствами его очистки. Первая зона 2 функционально является зоной 2 увлажнения воздуха, а вторая зона 3 - зоной 3 осушения до заданной величины влажности. Накопительный 9 и сточный 18 резервуары для используемой и отработанной соответственно в технологическом цикле очистки воды. При этом на входе зоны 2 увлажнения воздуха или на выходе зоны 3 его осушения размещен всасывающий вентилятор 10 или вытяжной вентилятор (в графических материалах условно не показан) соответственно. Воздушные тракты 4 и 5 в обеих зонах 2 и 3 соответственно конструктивно-геометрически организуют таким образом, что очищаемый воздушный поток 8 имеет возможность многократного изменения своего направления относительно прямолинейного при отражении от конденсационно-адсорбирующих поверхностей 6 и 7 трактов 4 и 5 в процессе прохождения по ним. Внутренние поверхности обоих трактов 4 и 5 организованы с возможность осуществления конденсационно-адсорбирующей функции фильтрующего средства (в виде водяной фракции - направленного ионизованного потока 16 холодного водяного пара) в эксплуатационном режиме и оснащены водостоками (в графических материалах условно не показаны). При этом водостоки конструктивно организованы таким образом, что исключается возврат загрязненного конденсата в накопительный резервуар 9, и соединены со сточным резервуаром 18. Накопительный резервуар 9 оснащен совокупностью ультразвуковых генераторов 13, выполненных, например, в виде пьезоэлектрических элементов, пространственно расположенных в объеме используемой воды в эксплуатационном режиме. Ультразвуковые генераторы, в совокупности с конденсационно-адсорбирующими поверхностями 6 и 7 упомянутых трактов 4 и 5 функционально являются конструктивной составляющей средств очистки.Two sequentially located working areas 2 and 3 with air paths 4 and 5, respectively, for the passage of the cleaned air stream 8 and means for cleaning it. The first zone 2 is functionally an air humidification zone 2, and the second zone 3 is a drainage zone 3 to a predetermined humidity value. Accumulative 9 and sewage 18 tanks for used and worked out respectively in the technological cycle of water treatment. At the same time, at the inlet of the air humidification zone 2 or at the outlet of the drainage zone 3, there is a suction fan 10 or an exhaust fan (not shown conventionally in graphic materials), respectively. Air paths 4 and 5 in both zones 2 and 3, respectively, are structurally geometrically organized in such a way that the cleaned air stream 8 has the ability to repeatedly change its direction relatively straight when reflected from the condensation-adsorbing surfaces 6 and 7 of paths 4 and 5 during passage through him. The inner surfaces of both paths 4 and 5 are organized with the possibility of the condensation-adsorbing function of the filter medium (in the form of a water fraction - a directed ionized stream 16 of cold water vapor) in the operating mode and equipped with drains (not shown conventionally in graphic materials). Moreover, the drains are structurally organized in such a way that the return of contaminated condensate to the storage tank 9 is excluded and connected to the waste tank 18. The storage tank 9 is equipped with a set of ultrasonic generators 13 made, for example, in the form of piezoelectric elements spatially located in the volume of water used in operational mode. Ultrasonic generators, in conjunction with the condensation-adsorbing surfaces 6 and 7 of the mentioned paths 4 and 5, are functionally a structural component of the cleaning means.
Оптимально между накопительным резервуаром 9 и зоной 2 увлажнения устанавливать средство, функционально являющееся отражателем 15 капельной фазы фильтрующего средства, которая в этом случае возвращается в накопительный резервуар 9.Optimally between the storage tank 9 and the humidification zone 2 to install a tool that is functionally reflector 15 of the droplet phase of the filter medium, which in this case returns to the storage tank 9.
Разумно конденсационно-адсорбирующие поверхности 6 и 7 корпусов воздушных трактов 4 и 5 оснащать средствами их охлаждения в эксплуатационном режиме, выполненными, например, в виде элементов Пельтье 17.It is reasonable to equip the condensation-adsorbing surfaces 6 and 7 of the air duct housings 4 and 5 with means for cooling them in the operating mode, made, for example, in the form of Peltier elements 17.
Целесообразно сточный резервуар 18 соединять через фильтр 12, преимущественно мембранный с обратным осмосом, с накопительным резервуаром 9.It is advisable to connect the waste tank 18 through a filter 12, mainly a membrane with reverse osmosis, to a storage tank 9.
Работа заявленной системы 1 искусственной очистки воздуха вытекает из вышеописанного способа осуществления искусственной очистки и дополнительных пояснений для специалиста в данной области не требует.The operation of the claimed system 1 of artificial air purification follows from the above-described method of performing artificial cleaning and does not require additional explanations for a person skilled in the art.
Однако целесообразно заострить внимание на физико-химических принципах очистки воздушного потока 8, реализуемых заявленной системой 1 искусственной очистки, основанных на эффекте кавитации в жидкости (воде).However, it is advisable to focus on the physico-chemical principles of cleaning the air stream 8, implemented by the claimed system 1 of artificial cleaning, based on the effect of cavitation in a liquid (water).
Для более детального понимания существа настоящего изобретения целесообразно более детально рассмотреть физические особенности ультразвука (упругих волн с частотой колебаний от 20 кГц до 1 ГГц).For a more detailed understanding of the essence of the present invention, it is advisable to consider in more detail the physical features of ultrasound (elastic waves with an oscillation frequency from 20 kHz to 1 GHz).
Высокая частота и малая длина ультразвуковой волны определяют специфические особенности ультразвука: возможность распространения направленными пучками (называемыми ультразвуковыми лучами), а также возможность генерации мощных волн, переносящих значительную механическую энергию. Ультразвуковые колебания обладают способностью распространяться даже в твердых веществах на большую глубину без заметного ослабления и отражаться от границы раздела двух разнородных сред (веществ). Ультразвуковое воздействие на вещество обеспечивает ускорение массообменных и химических процессов (в частности, экстрагирования, хемосорбции, диффузии). Действие ультразвука в кавитирующих жидкостях базируется на использовании вторичных эффектов кавитации - высоких локальных давлениях и температурах, образующихся при захлопывании кавитационных каверн.The high frequency and short length of the ultrasonic wave determine the specific features of ultrasound: the possibility of propagation by directed beams (called ultrasonic rays), as well as the possibility of generating powerful waves that carry significant mechanical energy. Ultrasonic vibrations have the ability to propagate even in solids to great depths without noticeable attenuation and to be reflected from the interface between two dissimilar media (substances). Ultrasonic exposure to the substance accelerates mass transfer and chemical processes (in particular, extraction, chemisorption, diffusion). The action of ultrasound in cavitating fluids is based on the use of secondary effects of cavitation - high local pressures and temperatures formed during the collapse of cavitation cavities.
В процессе ультразвуковой обработки жидкой фракции (в частности, воды) происходят физико-химические изменения ее исходной структуры, приводящие к образованию активных ненасыщенных связей, которые способствуют интенсификации процессов адсорбирующего взаимодействия (связывания) водной фракции с поверхностью, например, минеральных материалов (т.е. твердых частиц, находящихся в атмосферном воздухе в виде пылинок и частиц, обладающих электростатическим зарядом).In the process of ultrasonic treatment of a liquid fraction (in particular, water), physicochemical changes in its initial structure occur, leading to the formation of active unsaturated bonds, which contribute to the intensification of the processes of adsorbing interaction (binding) of the aqueous fraction with the surface, for example, mineral materials (i.e. solid particles in the air in the form of dust particles and particles with an electrostatic charge).
Таким образом, в настоящем изобретении возникающий под воздействием ультразвука в воде (находящейся в накопительном резервуаре 9) кавитационный эффект обеспечивает переход воды в иное фазовое состояние - а именно, в холодный ионизованный водяной пар с избыточным давлением, позволяющим ему пересекать очищаемый воздушный поток и смешиваться с последним в воздушном тракте 4 зоны 2 увлажнения воздуха.Thus, in the present invention, the cavitation effect arising under the influence of ultrasound in water (located in the storage tank 9) ensures the transition of water to a different phase state - namely, to cold ionized water vapor with excessive pressure, allowing it to cross the cleaned air stream and mix with the last in the airway 4 zones 2 humidification.
Учитывая более высокую физико-химическую активность ионизованных частиц в данном фазовом состоянии воды (по отношению к нейтральным молекулам в жидком состоянии), обеспечивается значительно более высокая степень очистки. При этом в процессе конденсации данной фазы загрязняющие частицы (в том числе микробы, вирусы, пыльца растений и т.д.) выводятся из технологического процесса системы совместно с конденсатом как в первой зоне 2 увлажнения, так и во второй зоне 3 осушения воздуха. Здесь следует отметить, что степень очистки воздушного потока 8 во второй зоне регламентируется степенью осушения воздуха в ней, т.е. чем ниже влажность воздушного потока 8 на выходе из системы 1, тем выше степень его очистки. Немаловажную роль на степень очистки влияет и высокая дисперсность используемой в заявленных изобретениях водяной фракции.Given the higher physicochemical activity of ionized particles in a given phase state of water (relative to neutral molecules in a liquid state), a significantly higher degree of purification is provided. Moreover, in the process of condensation of this phase, polluting particles (including microbes, viruses, plant pollen, etc.) are removed from the technological process of the system together with condensate both in the first humidification zone 2 and in the second air drainage zone 3. It should be noted here that the degree of purification of the air stream 8 in the second zone is regulated by the degree of dehumidification of air in it, i.e. the lower the humidity of the air stream 8 at the outlet of the system 1, the higher the degree of purification. An important role in the degree of purification is also affected by the high dispersion of the water fraction used in the claimed inventions.
Взаимодействие воздуха при его смешивании с ионизованным потоком 16 плотного водяного пара существенно эффективнее, чем взаимодействие воздуха с водой в капельной фазе.The interaction of air when it is mixed with the ionized stream 16 of dense water vapor is significantly more effective than the interaction of air with water in the droplet phase.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленных технических решений следующей совокупности условий:The above information indicates the following conditions are met when using the claimed technical solutions:
- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении, предназначены для использования в качестве средств и методов осуществления искусственной очистки воздуха бытовых, офисных и производственных помещений;- objects that embody the claimed technical solutions, when implemented, are intended to be used as tools and methods for the implementation of artificial air purification of domestic, office and industrial premises;
- для заявленных объектов в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах нижеизложенной формулы, подтверждена возможность их осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the declared objects as described in the independent clauses of the formula below, the possibility of their implementation using the means and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;
- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- objects that embody the claimed technical solutions, when implemented, are able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленные объекты соответствуют требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed objects comply with the requirements of the patentability condition "industrial applicability" under applicable law.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154531/12A RU2451243C1 (en) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | Arrangement method of artificial air cleaning, and system for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154531/12A RU2451243C1 (en) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | Arrangement method of artificial air cleaning, and system for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2451243C1 true RU2451243C1 (en) | 2012-05-20 |
Family
ID=46230824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010154531/12A RU2451243C1 (en) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | Arrangement method of artificial air cleaning, and system for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2451243C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2771228C1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-04-28 | Александр Викторович Гаврилястый | Method for preventing the entry of tobacco scent from one apartment of an apartment building to another apartment of the apartment building through building structures separating the apartments |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2906954C2 (en) * | 1979-02-22 | 1983-03-10 | TDK Electronics Co., Ltd., Tokyo | Air humidifier |
| RU2241492C2 (en) * | 2000-05-18 | 2004-12-10 | Шарп Кабусики Кайся | Method for sterilizing air, instrument for producing ions and device for air-conditioning |
| RU2282109C1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-08-20 | Рушан Аминович Фатыхов | Method and device for air ozonization inside living room |
| RU81964U1 (en) * | 2008-09-02 | 2009-04-10 | Валерий Дмитриевич Дудышев | HYDROGEN ULTRASONIC DEVICE |
| JP2009291222A (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Corona Corp | Negative ion and nano mist generator |
| WO2010035707A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | パナソニック電工株式会社 | Reduced water mist generating device and electrical equipment |
| RU95806U1 (en) * | 2010-03-02 | 2010-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Грифон" | ELECTRIC CONVECTOR WITH AIR HUMIDIFIER |
| RU100817U1 (en) * | 2010-09-02 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Радиационный контроль. Приборы и методы" | WET AIR DRYER AND HEAT CARRIER DETECTION SYSTEM BY MONITORING AEROSOL ACTIVITY |
-
2010
- 2010-12-31 RU RU2010154531/12A patent/RU2451243C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2906954C2 (en) * | 1979-02-22 | 1983-03-10 | TDK Electronics Co., Ltd., Tokyo | Air humidifier |
| RU2241492C2 (en) * | 2000-05-18 | 2004-12-10 | Шарп Кабусики Кайся | Method for sterilizing air, instrument for producing ions and device for air-conditioning |
| RU2282109C1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-08-20 | Рушан Аминович Фатыхов | Method and device for air ozonization inside living room |
| JP2009291222A (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Corona Corp | Negative ion and nano mist generator |
| RU81964U1 (en) * | 2008-09-02 | 2009-04-10 | Валерий Дмитриевич Дудышев | HYDROGEN ULTRASONIC DEVICE |
| WO2010035707A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | パナソニック電工株式会社 | Reduced water mist generating device and electrical equipment |
| RU95806U1 (en) * | 2010-03-02 | 2010-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Грифон" | ELECTRIC CONVECTOR WITH AIR HUMIDIFIER |
| RU100817U1 (en) * | 2010-09-02 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Радиационный контроль. Приборы и методы" | WET AIR DRYER AND HEAT CARRIER DETECTION SYSTEM BY MONITORING AEROSOL ACTIVITY |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2771228C1 (en) * | 2021-03-11 | 2022-04-28 | Александр Викторович Гаврилястый | Method for preventing the entry of tobacco scent from one apartment of an apartment building to another apartment of the apartment building through building structures separating the apartments |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104848443B (en) | A kind of regenerative air cleaning system | |
| WO2013141549A1 (en) | Centrifugal-type wet air purifier | |
| KR101967993B1 (en) | Air purifying drone | |
| JP2016507274A5 (en) | ||
| MX2012001894A (en) | Centrifugal, wet-type air cleaner. | |
| CN104128059B (en) | Percussion flow gas purge system | |
| CN101293163B (en) | A method and apparatus for fluid purification | |
| KR102281576B1 (en) | Photocatalytic filter module and air cleaning device using the same | |
| CN108211657A (en) | A kind of energy-saving and environment-friendly device for processing laboratory waste gas | |
| KR102262027B1 (en) | Interior ventilation system with improved removal performance of harmful substances | |
| CN104819519A (en) | Compound type cross static electric field air purification device | |
| CN207741225U (en) | A kind of air washing purifier | |
| KR102116381B1 (en) | Wet air purification system for Public use facilities | |
| RU2451243C1 (en) | Arrangement method of artificial air cleaning, and system for its implementation | |
| CN105135546A (en) | Air purification device | |
| KR101672272B1 (en) | Air filtering apparatus | |
| CN203954985U (en) | Percussion flow gas purge system | |
| JPH06198123A (en) | Method for purifying gas and filter for gas filtration | |
| CN207648980U (en) | A kind of air purifier being convenient for changing filter device | |
| CN105135532A (en) | Air purifier | |
| KR20170024279A (en) | Apparatus for removing noxious gas and offensive odor | |
| CN100448786C (en) | Fluid purification method and its device | |
| CN205627568U (en) | Organic waste gas purifying equipment | |
| CN204693641U (en) | A kind of school instruction, working environment air cleaning facility | |
| KR20180076960A (en) | electric dust collector apparatus having moisture eliminator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140101 |