RU2740999C1 - Alkali metal halogen aerosol generator - Google Patents
Alkali metal halogen aerosol generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740999C1 RU2740999C1 RU2020121309A RU2020121309A RU2740999C1 RU 2740999 C1 RU2740999 C1 RU 2740999C1 RU 2020121309 A RU2020121309 A RU 2020121309A RU 2020121309 A RU2020121309 A RU 2020121309A RU 2740999 C1 RU2740999 C1 RU 2740999C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- aerosol
- alkali metal
- spiral
- heater
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M13/00—Insufflators for therapeutic or disinfectant purposes, i.e. devices for blowing a gas, powder or vapour into the body
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
Description
Область техники Technology area
Изобретение относится к технике получения аэрозолей и может быть использовано в устройствах и системах создания микроклимата помещений для обогащения воздуха полезными микроэлементами. The invention relates to a technique for producing aerosols and can be used in devices and systems for creating a microclimate of premises for enriching the air with useful microelements.
Уровень техники State of the art
Для воспроизведения в бытовых и лечебных помещениях микроклимата используется оборудование для генерирования искусственных аэрозолей - генераторы аэрозолей, которые производят сухой солевой аэрозоль и обогащают им помещение до уровня природной концентрации. При возгонке образуются аэрозоли устойчивые в атмосферном воздухе, которые легко разносятся по помещению конвекционными потоками и практически не осаждаются на поверхностях, находясь во взвешенном состоянии, так что по насыщенности аэрозоля воздух становится подобным воздуху морских побережий. В качестве активного вещества для получения субмикронного аэрозоля для создания микроклимата используются галогениды щелочных металлов, в частности, таких как KI, NaI (или их смесь), KBr. To reproduce the microclimate in household and medical rooms, equipment for generating artificial aerosols is used - aerosol generators that produce dry salt aerosol and enrich the room with it to the level of natural concentration. During sublimation, aerosols are formed that are stable in the atmospheric air, which are easily carried around the room by convection currents and practically do not settle on surfaces, being in suspension, so that in terms of aerosol saturation the air becomes similar to the air of the sea coasts. As an active substance for obtaining a submicron aerosol for creating a microclimate, alkali metal halides are used, in particular, such as KI, NaI (or their mixture), KBr.
Известно устройство для получения субмикронного аэрозоля галогенидов щелочных металлов, содержащее стеклянный цилиндрический реактор, в котором установлена платиновая проволока с хлористым натрием (NaCl) или иодидом калия (KI), подключённая к источнику тока, камеру охлаждения парогазового потока и конденсации пересыщенных паров с образованием субмикронных частиц с размером от 0,005 до 0,1 мкм, см [1]. A device for producing a submicron aerosol of alkali metal halides is known, containing a cylindrical glass reactor in which a platinum wire with sodium chloride (NaCl) or potassium iodide (KI) is installed, connected to a current source, a chamber for cooling a vapor-gas flow and condensation of supersaturated vapors with the formation of submicron particles with a size from 0.005 to 0.1 μm, cm [1].
Недостатком данного устройства является необходимость использования очищенного инертного газа (баллон с азотом) и проволоки из благородного металла (платина) для исключения образования оксидов металлов на поверхности проволоки, а также временная нестабильность по размеру и концентрации субмикронного аэрозоля неорганических солей щелочных металлов. The disadvantage of this device is the need to use a purified inert gas (nitrogen cylinder) and a noble metal wire (platinum) to exclude the formation of metal oxides on the surface of the wire, as well as temporary instability in the size and concentration of submicron aerosol of inorganic alkali metal salts.
Известно устройство для получения субмикронного аэрозоля галогенидов щелочных металлов, включающее цилиндрическую электропечь, в которой установлен кварцевый цилиндрический реактор с испаряющимся гигроскопичным галогенидом щелочного металла, патрубок подачи воздуха от компрессора в кварцевый цилиндрический реактор, камеру турбулентного смешения на выходе из кварцевого цилиндрического реактора паровоздушной смеси с холодным воздухом с образованием субмикронного аэрозоля галогенида щелочного металла. В качестве галогенида щелочного металла используют хлористый натрий, см. [2]. A device for producing a submicron aerosol of alkali metal halides is known, including a cylindrical electric furnace, in which a quartz cylindrical reactor with an evaporating hygroscopic alkali metal halide is installed, an air supply pipe from a compressor to a quartz cylindrical reactor, a turbulent mixing chamber at the outlet of a quartz cylindrical reactor with a cold-air air to form a submicron aerosol of an alkali metal halide. Sodium chloride is used as an alkali metal halide, see [2].
Недостатком данного устройства является низкое давление паров NaCl, что требует высокой температуры нагрева (от 800 до 900°С) для его интенсивного испарения с давлением насыщенных паров Р > 0,1 мм Hg и соответствующего термического оборудования и энергозатрат. Кроме того, используют компрессор (баллон сжатого воздуха) для получения воздушного потока в цилиндрическом кварцевом реакторе и не используются атмосферные потоки для генерации и разбавления субмикронного аэрозоля внутри помещения или при ингаляции. Наконец, субмикронный аэрозоль неорганической соли не заряжен и не содержит иодида щелочного металла, что снижает его лечебные и профилактические свойства. The disadvantage of this device is the low vapor pressure of NaCl, which requires a high heating temperature (from 800 to 900 ° C) for its intense evaporation with a saturated vapor pressure of P> 0.1 mm Hg and corresponding thermal equipment and energy consumption. In addition, a compressor (compressed air cylinder) is used to obtain an air flow in a cylindrical quartz reactor, and atmospheric flows are not used to generate and dilute submicron aerosol indoors or during inhalation. Finally, submicron aerosol of inorganic salt is not charged and does not contain alkali metal iodide, which reduces its therapeutic and prophylactic properties.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является устройство для получения гигроскопичного субмикронного аэрозоля. галогенидов щелочных металлов в атмосферном воздухе, в котором генератора аэрозоля выполнен виде цилиндрической электропечи установленной в центральной части цилиндрической корпуса с кольцевым зазором и соосно с ним, в трубчатом канале печи размещён химически инертный керамический реактор с испаряющимся иодидом щелочного металла, см. RU2334560, опубл. 22.12. 2008 [3]. The closest in technical essence and the achieved technical result is a device for producing a hygroscopic submicron aerosol. of alkali metal halides in atmospheric air, in which the aerosol generator is made in the form of a cylindrical electric furnace installed in the central part of the cylindrical body with an annular gap and coaxially with it, a chemically inert ceramic reactor with evaporating alkali metal iodide is located in the furnace tubular channel, see RU2334560, publ. 22.12. 2008 [3].
Недостатком печи генератора аэрозоля по прототипу является: The disadvantage of the prototype aerosol generator oven is:
- ненадёжность нагревательного элемента, установленного в печи генератора аэрозоли, изготовленного из нихромовой NI-Cr проволоки диаметром 0.3 мм, которая взаимодействует с парами галогенида щелочного металла, например, иодида калия (KI) в результате время жизни генератора аэрозоли в целом снижается, зачастую ниже гарантийного срока в 1 год. - the unreliability of the heating element installed in the furnace of the aerosol generator, made of nichrome NI-Cr wire with a diameter of 0.3 mm, which interacts with vapors of an alkali metal halide, for example, potassium iodide (KI), as a result, the lifetime of the aerosol generator as a whole decreases, often below the warranty term of 1 year.
- корпус печи выполнен из кварца, что приводит при высоких температурах до 850°С к диффузии ионов калия в кварц и снижению температуры его плавления ниже 800°С;- the furnace body is made of quartz, which leads at high temperatures up to 850 ° C to the diffusion of potassium ions into quartz and a decrease in its melting temperature below 800 ° C;
- деформации корпуса печи приводят к преждевременному выходу из строя всего прибора;- deformations of the furnace body lead to premature failure of the entire device;
- при диффузии ионов калия в кварц корпуса печи происходит образование молекулярного йода J2 и выделение в объём обрабатываемого помещения, что учитывая малое значение его ПДК, крайне нежелательно. - during the diffusion of potassium ions into the quartz of the furnace body, molecular iodine J2 is formed and released into the volume of the treated room, which, given the low value of its MPC, is highly undesirable.
Техническое решение по настоящему изобретению позволяет преодолеть указанные выше недостатки. Техническим результатом изобретения является повышение тепловой эффективность печи генератора аэрозоля, обеспечивающей создание конвекционного потока мелкодисперсного аэрозоля за счёт сочетания материалов, используемых для изготовления конструктивных элементов печи. Указанный технически результат достигается генератором аэрозоля галогенида щелочного металла, выполненного в виде печи, содержащей The technical solution according to the present invention makes it possible to overcome the above disadvantages. The technical result of the invention is to increase the thermal efficiency of the aerosol generator furnace, providing the creation of a convection flow of fine aerosol due to the combination of materials used for the manufacture of structural elements of the furnace. The specified technical result is achieved by an alkali metal halide aerosol generator made in the form of an oven containing
корпус, образованный обечайкой, установленной на основании корпуса, крышку корпуса с центральным отверстием, и средства соединения крышки корпуса с основанием (4) корпуса, a body formed by a shell mounted on the body base, a body cover with a central hole, and means for connecting the body cover to the body base (4),
тигель, для активного вещества галогенида щелочного металла, выполненный в виде капсулы, снабжённой фланцем-держателем, crucible for the active substance of an alkali metal halide, made in the form of a capsule, equipped with a flange-holder,
нагреватель тигля для плавления упомянутого активного вещества в тигле, a crucible heater for melting said active substance in the crucible,
термоизолятор с нишей для размещения тигля и нагревателя тигля, соединённый с источником электропитания. thermal insulator with a niche for the crucible and crucible heater, connected to a power supply.
Для обеспечения требуемого теплового баланса печи, корпус печи выполнен из нержавеющей стали, нагреватель тигля выполнен в виде цилиндрической спирали из проволоки с высоким электросопротивлением, охватывающей тигель с фланцем-держателем, и установленной в упомянутой нише термоизолятора так, что выводы спирали проходят через термоизолятор, причём один вывод спирали проходит по осевой линии упомянутой ниши, при этом участки выводов спирали на выходе из теплоизолятора заключены в керамические втулки. Совокупность упомянутых составных элементов печи создаёт тепловой баланс печи, обеспечивающий естественную конвекцию воздуха от генератора аэрозоля для рассевания её в воздухе помещения с достижением концентрирования субмикронного аэрозоля в объёме окружающего воздуха. To ensure the required heat balance of the furnace, the furnace body is made of stainless steel, the crucible heater is made in the form of a cylindrical spiral made of high electrical resistance wire, enclosing a crucible with a holder flange, and installed in the said niche of the thermal insulator so that the spiral leads pass through the thermal insulator, and one outlet of the spiral runs along the axial line of the said niche, while the sections of the spiral leads at the outlet from the heat insulator are enclosed in ceramic bushings. The combination of the aforementioned constituent elements of the furnace creates the heat balance of the furnace, which ensures natural convection of air from the aerosol generator for dispersing it in the air of the room with the achievement of concentration of submicron aerosol in the volume of the surrounding air.
Генератор аэрозоля может, как составная часть, устанавливаться в различные устройства для создания микроклимата в помещениях посредством насыщения окружающего воздуха аэрозолем соответствующего назначения. В настоящем изобретении предлагается устройство для создания микроклимата, подобного морскому воздуху, путём насыщения воздуха помещения мелкодисперсными аэрозольными частицами иодида калия (KI). The aerosol generator can, as a component, be installed in various devices to create a microclimate in rooms by saturating the ambient air with an aerosol for the appropriate purpose. The present invention provides a device for creating a microclimate similar to sea air by saturating the indoor air with fine aerosol particles of potassium iodide (KI).
Наиболее близким, по технической сущности технического решения устройства для создания микроклимата по изобретению, является устройство для получения гигроскопичного субмикронного аэрозоля галогенида щелочного металла, в частности, иодида калия в атмосферном воздухе, в котором генератор аэрозоля выполнен в виде цилиндрической электропечи, установленной в центральной части цилиндрического корпуса с кольцевым зазором и соосно с ним. Данное устройство содержит вентилятор для подачи через сетку, установленную в нижнем торце цилиндрического корпуса, атмосферного воздуха внутрь трубчатого канала цилиндрической электропечи, камеру турбулентного разбавления с охлаждением паровоздушной смеси на выходе из керамического реактора потоком атмосферного воздуха из кольцевого зазора между цилиндрическим корпусом и цилиндрической электропечью, блоки питания вентилятора и электропечи регулируемым напряжением, см. [3]. The closest, according to the technical essence of the technical solution of the device for creating a microclimate according to the invention, is a device for producing a hygroscopic submicron aerosol of an alkali metal halide, in particular, potassium iodide in atmospheric air, in which the aerosol generator is made in the form of a cylindrical electric furnace installed in the central part of a cylindrical housing with an annular gap and coaxial with it. This device contains a fan for supplying atmospheric air through a mesh installed in the lower end of the cylindrical body into the tubular channel of the cylindrical electric furnace, a turbulent dilution chamber with cooling the vapor-air mixture at the outlet of the ceramic reactor by the flow of atmospheric air from the annular gap between the cylindrical body and the cylindrical electric furnace, blocks supply of fan and electric furnace with regulated voltage, see [3].
Одним из существенных недостатков технического решения по устройству для получения гигроскопичного субмикронного аэрозоля галогенида щелочных металлов в атмосферном воздухе является наличие вентилятора, необходимого для подачи частиц аэрозоля в окружающее воздушное пространство. Наличие вентилятора вызывает быстрое загрязнение входных решёток крупными фракциями бытовых загрязнений, мелкие же фракции осаждаются на всех внутренних поверхностях труднодоступных для самостоятельной очистки пользователем, в том числе нагретых до 200-250°С в местах, где термическое разложение бытовых загрязнений создаёт неприятные запахи и ещё более опасные загрязнения чем поступающие бытовые, а это до 80% частички эпителий кожи человека и животных. При длительной эксплуатации в бытовых помещениях увеличивается вероятность возгорания загрязнений, попавших внутрь прибора.One of the significant drawbacks of the technical solution for a device for obtaining a hygroscopic submicron aerosol of alkali metal halide in atmospheric air is the presence of a fan necessary to supply aerosol particles into the surrounding air space. The presence of a fan causes rapid contamination of the inlet grids with large fractions of household pollution, while small fractions are deposited on all internal surfaces that are difficult to access for self-cleaning by the user, including those heated to 200-250 ° C in places where thermal decomposition of household pollution creates unpleasant odors and even more dangerous pollution than incoming household pollution, and this is up to 80% of the epithelium particles of the skin of humans and animals. With prolonged use in domestic premises, the likelihood of ignition of contaminants inside the device increases.
Задачей изобретения, касающегося устройства является обеспечение насыщения воздуха субмикронным аэрозолем иодида калия (KI) имитируя морской воздух. The object of the invention concerning the device is to provide air saturation with a submicron aerosol of potassium iodide (KI) simulating sea air.
Техническим результатом заявленного устройства для насыщения воздуха аэрозолем иодида калия является упрощение устройства за счёт обеспечения естественной конвекции воздуха от генератора аэрозоля, рассеивающего аэрозоль с достижением требуемого насыщения субмикронного аэрозоля в объёме окружающего воздуха, и снижение степени загрязнения поверхностей устройства фракциями бытовых загрязнений при работе устройства. The technical result of the claimed device for saturating the air with an aerosol of potassium iodide is to simplify the device by providing natural convection of air from the aerosol generator that scatters the aerosol with the achievement of the required saturation of the submicron aerosol in the volume of the ambient air, and reducing the degree of contamination of the surfaces of the device with fractions of household contaminants during the operation of the device.
Указанный технический результат достигается устройством насыщения воздуха аэрозолем иодида калия, содержащим несущий кожух со съёмной передней стенкой, выполненной как одно целое с верхней перфорированной крышкой, перфорированное днище и установленные на нём составные части устройства: электропечь со съемным тиглем, блок электропитания с массивным трансформатором, элементы управления работы устройства, в том числе общего выключателя, предохранителя и автовыключателя, срабатывающего при опрокидывании данного устройства. The specified technical result is achieved by a device for saturating the air with an aerosol of potassium iodide containing a bearing casing with a removable front wall made as a whole with an upper perforated cover, a perforated bottom and the component parts of the device installed on it: an electric furnace with a removable crucible, a power supply unit with a massive transformer, elements control of the operation of the device, including the general switch, fuse and circuit breaker that is triggered when the device is overturned.
Причём, упомянутые составные части устройства собраны в единый узел соединением несущих элементов составных частей посредством резьбовых шпилек. Moreover, the above-mentioned component parts of the device are assembled into a single unit by connecting the supporting elements of the component parts by means of threaded rods.
Остальные признаки изобретения будут понятны из последующего описания изобретения. The remaining features of the invention will be apparent from the following description of the invention.
Устройство в указанной совокупности признаков обеспечивает безопасное насыщение окружающего воздуха субмикронным аэрозолем иодида калия. The device in the specified combination of features provides a safe saturation of the ambient air with a submicron aerosol of potassium iodide.
Краткое описание чертежей Brief Description of Drawings
Изобретение поясняется чертежами. Прилагаемые чертежи иллюстрируют осуществление изобретения и не ограничивают его объём. Изображения представляют конструктивные схемы, в связи с чем, размеры элементов и частей и пропорции между ними отличаются от действительных и не ограничивают изобретение. The invention is illustrated by drawings. The accompanying drawings illustrate the implementation of the invention and do not limit its scope. The images represent structural diagrams, therefore, the dimensions of the elements and parts and the proportions between them differ from the actual ones and do not limit the invention.
Фиг. 1 представляет вид сверху генератора аэрозоля галогенида щелочных металлов. FIG. 1 is a top view of an alkali metal halide aerosol generator.
Фиг. 2 представляет сечение генератора аэрозоли на фиг. 1 по линии А-А.FIG. 2 is a sectional view of the aerosol generator of FIG. 1 along the line A-A.
Фиг. 3 общий вид устройства насыщение воздуха аэрозолем иодида калия. FIG. 3 is a general view of the device for saturation of air with an aerosol of potassium iodide.
Описание осуществления изобретенияDescription of the implementation of the invention
Генератор аэрозоля галогенида щелочных металлов будет описан со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2. An alkali metal halide aerosol generator will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 2.
Генератор аэрозоля галогенида щелочных металлов (далее также упоминаемый как генератор аэрозоля) выполнен в виде печи 1, образованной корпусом 2 в виде обечайки, основанием 4 корпуса и верхней крышкой 3 корпуса, выполненной с центральным отверстием. Крышка корпуса соединена с основанием корпуса печи посредством соединительного средства 9, выполненного в виде двух резьбовых шпилек 9. Основание 4 корпуса служит несущим элементом корпуса. Внутри корпуса печи размещён термоизолятор 7 с центральной нишей 8, ось которой совпадает с осью печи, и соединительные резьбовые шпильки проходят через тело термоизолятора. An alkali metal halide aerosol generator (hereinafter also referred to as an aerosol generator) is made in the form of a
В нише печи установлен нагреватель 6 тигля 5, выполненный в виде цилиндрической спирали, охватывающей капсулу 5а тигля, наполняемую активным веществом, например, галогенидом щелочного металла. Спираль нагревателя сделана из проволоки с высоким электросопротивлением и установлена в нише 9 таким образом, что выводы спирали проходят через термоизолятор, располагаясь в протяжённых каналах, образованных в нём, причём один вывод спирали проходит по осевой линии ниши, при этом участки выводов спирали на выходе из теплоизолятора заключены в керамические втулки 10, при этом концы упомянутых выводов свободно входят в керамические втулки. За счёт упомянутых протяжённых каналов в термоизоляторе и керамических втулок для выводов спирали достигается свободная установка спирали, что обеспечивает устойчивое позиционирование витков спирали в нише термоизолятора. Спираль нагревателя может быть изготовлена, например, из фехралевой проволоки стали марок Х23Ю5Т и Х27Ю5Т. The
Тигель 5 располагается внутри спирали соосно с нишей 8. Тигель выполнен в виде удлинённой капсулы 5a, снабжённой фланцем-держателем 5b капсулы, который при установке тигля в нишу 8 ложится на верхнюю поверхность теплоизолятора 7. Материалом тигля служит, например, корундовая керамика на основе оксида алюминия (Al2O3) с добавкой оксида кремния (SiO2). Массовое содержание оксида кремния в корунде не превышает 5%. Их температура плавления (более 1600°С) существенно превышает рабочую температуру химически инертного тигля с галогенидом щелочного металла и обеспечивает максимальную вакуумную плотность, а значит и проникновение расплава в пространство печи. The
Корпус 2, основание 4 и крышка 3 изготовлены из тонколистовой нержавеющей стали, например, медицинской нержавеющей стали марки 12Х18Н10Е. Основания 4 и крышка 3 корпуса могут быть выполнены как, например, из углеродистой стали с покрытием, такой как оцинкованная сталь Ст 3 ГОСТ 16523-97 с высокотемпературной полиэфирной порошковой покраской Neotec PP210, так и из материала корпуса печи. Body 2 ,
Теплоизолятор выполнен из керамоволокнистой плиты с массовой долей AL2O3 не менее 45%, SiO2 не менее 35%. Такой материала отличается малой теплопроводностью при 1600°С. Отличные теплоизоляционные свойства материала теплоизолятора обеспечивают заданную тепловую эффективность в выбранных габаритах, а наличие в нем двуокиси кремния создаёт условия защиты нагревателя, в виде проволочной спирали из фехраля, путём создания оксидной пленки на поверхности проволоки и уменьшения микроконцентрации паров галогенида щелочного металла, используемого в качестве активного вещества для получения аэрозоля (иодида калия), проникающих через стенки керамического тигля 5 при высоких температурах. Выбор фехраля в качестве материала проволоки спирального нагревателя обусловлен тем, что он позволяет создавать нагреватели с самыми высокими рабочими температурами среди материалов, не содержащих в своём составе тугоплавкие металлы, такие как, например, вольфрам, молибден, ниобий и другие. Отсутствие никеля существенно сказывается на стоимости продукции в сторону ее уменьшения по сравнению с нихромом. Принятая установка спирального нагревателя 6, при которой выводы спирали свободно входят в керамические втулки обеспечивает устойчивую работу спирали в высоко агрессивной среде паров галогенида щелочного металла, например, иодида калия, за счёт минимального трение пружины об материал теплоизолятора при циклах нагрева-охлаждения и значительно увеличивает срок службы нагревателя. The heat insulator is made of a ceramic fiber board with a mass fraction of AL 2 O 3 not less than 45%, SiO 2 not less than 35%. This material has low thermal conductivity at 1600 ° C. The excellent thermal insulation properties of the heat insulator material provide the specified thermal efficiency in the selected dimensions, and the presence of silicon dioxide in it creates the conditions for the protection of the heater, in the form of a wire spiral made of fechral, by creating an oxide film on the surface of the wire and reducing the microconcentration of alkali metal halide vapors used as an active substances for aerosol production (potassium iodide) penetrating through the walls of the
Выбор материалов составных элементов печи позволяет обеспечить требуемые тепловые условия для конвекции субмикронного аэрозоля, обеспечивающей насыщение воздуха субмикронным аэрозолем без вспомогательных средств таких как, например, вентилятор. The choice of materials for the constituent elements of the furnace makes it possible to provide the required thermal conditions for convection of a submicron aerosol, which ensures the saturation of the air with a submicron aerosol without auxiliary means, such as a fan.
Верхняя крышка 3 печи выполнена с центральным отверстием, диаметр которого больше диаметра фланца держателя 6. Допустимые величины разницы диаметров определяются из условия исключения контакта капсулы 5a тигля с фехралевой проволокой спирального нагревателя 6. Максимальная разница диаметров (определяется исходя из конструктивных параметров ниши, капсулы тигля и диаметра проволоки спирального нагревателя). В частности, при диаметре фехралевой проволоки 1,2 мм и диаметре капсулы тигля 17 мм упомянутая разница диаметров не превышает 5 мм. В предпочтительном варианте, при более высоких требованиях к величине отклонения оси тигля 5 от оси ниши 8, упомянутая разница диаметров составляет 4 мм. Наличие фланца-держателя 5b керамического тигля обеспечивает дополнительную локальную герметизацию зоны нагрева и тем самым повысить тепловую эффективность печи, а также уменьшает вероятность конденсации паров иодида на выходе из тигля. The
Генератор аэрозоля галогенида щелочных металлов по предложенному изобретению позволяет генерировать субмикронные частицы активного вещества галогенида щелочного металла размером от 0,005 до 1 мкм. An alkali metal halide aerosol generator according to the invention makes it possible to generate submicron active substance particles of an alkali metal halide with a size of 0.005 to 1 μm.
В качестве активного вещества для получения субмикронной аэрозоли могут использоваться, например, галогениды калия, как для воспроизведения микроклимата, так и ингаляции воздуха. As an active substance for the production of submicron aerosols, potassium halides, for example, can be used, both for reproducing the microclimate and for inhaling air.
Генератор аэрозоля по изобретению позволяет получать субмикронные аэрозоли галогенидов различных щелочных металлом, например, таких как иодид калия (KI), смесь иодида калия и иодида натрия (KI и NaI), бромистый калий (КBr).The aerosol generator according to the invention makes it possible to produce submicron aerosols of halides of various alkali metals, for example, such as potassium iodide (KI), a mixture of potassium iodide and sodium iodide (KI and NaI), potassium bromide (KBr).
Аэрозоль галогенида щелочного металла калия - иодид калия (KI) используется для имитации морского воздуха по компоненту иодида калия. Potassium alkali metal halide aerosol - potassium iodide (KI) is used to simulate sea air by the potassium iodide component.
Аэрозоль смеси 10 к 1 по весу галогенидов щелочных металлов KI и NaI - также может также использоваться генератором для имитации морского воздуха.
Аэрозоль КBr - бромистого натрия может быть использован для галотерапии в профилактических и медицинских целях. Aerosol KBr - sodium bromide can be used for halotherapy for preventive and medical purposes.
В собранном виде генератор аэрозоля устанавливается в несущий кожух устройства для насыщения воздуха аэрозолем галогенида щелочного металла посредством закрепления в несущем кожухе его днища, который является несущим элементов печи в целом, соединительным средствам несущего кожуха. The assembled aerosol generator is installed in the supporting casing of the device for saturating the air with an alkali metal halide aerosol by fixing its bottom in the supporting casing, which is the supporting elements of the furnace as a whole, to the connecting means of the supporting casing.
При использовании генератора аэрозоли в устройстве насыщения воздуха аэрозолем для воспроизведения воздушной среды морского воздуха капсула заполняется солью иодида калия. When an aerosol generator is used in an aerosol saturation device to simulate the sea air environment, the capsule is filled with potassium iodide salt.
Способ восполнения йода в организм через насыщенный йодистым калием воздух - наиболее перспективный. При возгонке, в воздухе образуются аэрозоли, устойчивые в атмосферном воздухе, они легко разносятся, находясь во взвешенном состоянии. Помимо насыщения солями йода, устройство обеспечивает ионизацию воздуха. Так что, по насыщенности йодом в ионной форме воздух в помещении становится подобным воздуху морской прибрежной зоны. Попадая в организм в процессе дыхания, частицы проникают в лёгкие и бронхи и, минуя желудок, поступают в кровь. Перенасыщения не наступает, организм сам следит за этим, не усваивая больше, чем требуется. The method of replenishing iodine into the body through the air saturated with potassium iodide is the most promising. During sublimation, aerosols are formed in the air, which are stable in the atmospheric air, they are easily transported while in suspension. In addition to saturation with iodine salts, the device provides air ionization. So, in terms of saturation with iodine in ionic form, the air in the room becomes similar to the air of the sea coastal zone. Entering the body during respiration, the particles penetrate the lungs and bronchi and, bypassing the stomach, enter the bloodstream. Over-saturation does not occur, the body itself monitors this, not absorbing more than required.
Общий вид устройства насыщения воздуха аэрозолем иодида калия показан на фиг. 3 и содержит несущий кожух 1.1 со съёмной передней стенкой 1.2, выполненной за одно целое с верхней перфорированной крышкой 1.3, перфорированным днищем 1.4, и установленные на нем составные части устройства: генератор аэрозоля 1 выполненный как вышеупомянуто, капсула (5а) тигля 5 которого наполнена галогенидом щелочного металла иодида калия в качестве активного вещества, блок 1.5 электропитания с массивным трансформатором. Блок электропитания закреплён на несущем элементе 1.6 , выполненным в виде плиты, с несущей способностью, достаточной, чтобы выдерживать вес блока электропитания. Упомянутые составные части устройства собраны в единый узел соединением несущих элементов 4 генератора аэрозоля и несущей пластины 1.6 посредством резьбовых шпилек 1.8, которые соединены с днищем 1.4. Передняя стенка 1.2, выполненная за одно целое с верхней крышкой 1.3 (далее также упоминаемая как передняя стенка), фиксируется на несущем кожухе 1.1 посредством крепёжного средства (не показан). Крепления передней стенки на несущем кожухе может быть сделано в любом удобном месте, в качестве средства крепления может быть крепёжный винт. Например, передняя стенка может крепиться на несущем кожухе путём соединения крепёжным винтов верхней перфорированной крышки 1.3 с задней стенкой несущего кожуха. Устройство для насыщения воздуха аэрозолем также имеет элементы управления работой - общим выключателем 1.9 и автоматическим выключателем, установленным в нижней части днища (не показан) и срабатывающим при опрокидывании упомянутого устройства. Зона установки блока электропитания закрыта экраном 1.7. A general view of the device for saturating the air with a potassium iodide aerosol is shown in Fig. 3 and contains a supporting
В таком конструктивном исполнении устройство насыщения воздуха аэрозолем иодида калия отличается простотой в сборке и обслуживании и обеспечивает естественную конвекцию воздуха от генератора аэрозоля, рассеивающей аэрозоль в объёме помещения и как следствие этого - снижение степени загрязнения поверхностей устройства фракциями крупных бытовых загрязнений и мелких фракций, которые осаждаются на всех внутренних поверхностях несущего кожуха, труднодоступных для самостоятельной очистки пользователем. In this design, the device for saturating the air with an aerosol of potassium iodide is simple to assemble and maintain and provides natural convection of air from the aerosol generator, dispersing the aerosol in the volume of the room and, as a consequence, reducing the degree of contamination of the surfaces of the device with fractions of large household contaminants and fine fractions that are deposited on all internal surfaces of the support casing that are difficult to access for self-cleaning by the user.
Наличие массивного трансформатора в блоке электропитания, расположенного в нижней части генератора, существенно повышает устойчивость всей конструкции к опрокидыванию. The presence of a massive transformer in the power supply unit located at the bottom of the generator significantly increases the resistance of the entire structure to overturning.
Работа устройства насыщения воздуха аэрозолем с генератором аэрозоля по изобретению представлена со ссылкой на фиг. 3, на которой показан общий вид такого устройства со снятой передней стенкой несущего кожуха, и на фиг. 2, где показано распределение температур на поверхностях составных элементов печи. The operation of an aerosol saturation device with an aerosol generator according to the invention is illustrated with reference to FIG. 3, which shows a general view of such a device with the front wall of the carrier casing removed, and FIG. 2, which shows the temperature distribution on the surfaces of the constituent elements of the furnace.
Устройство насыщения воздуха аэрозолем устанавливается вертикально на горизонтальную поверхность выше 0,5 метра от уровня пола. Передняя стенка 1.2, выполненная как одно целое с верхней перфорированной крышкой 1.3, освобождается от крепёжного средства, например, крепёжного винта, и снимается с несущего кожуха 1.1. В нишу 8 термоизолятора 7 печи с нагревателем 6, аккуратно помещается керамический тигель 5, предварительно заправленный солью йодистого калия (KJ). Снятая передняя стенка устанавливается на исходное место и закрепляется на несущем кожухе 1.1 крепёжным средством. The aerosol saturation device is installed vertically on a horizontal surface above 0.5 meters from the floor level.
Далее, генератор включается нажатием клавиши общего выключателя 1.9, расположенной внизу передней панели несущего кожуха 1.1 устройства и загорается индикатор 1.10 включения, который показывает, что устройство начало работать. От мощного массивного трансформатора блока 1.5 электропитания запитывается нагреватель 6 в виде спирали из фехралевой проволоки, который нагревает капсулу 5а, заполненную солью йодистого калия (KJ). Спираль разогревается до температуры t H = 800°С (см. фиг. 2). Время выхода на рабочий режим составляет около 40 минут. За это время соль йодистого калия нагревается до температуры кипения t KJ = 690-710°С, которая превышает 681°С - температуру плавления иодида калия. Соль йодистого калия в результате нагрева расплавляется с образованием субмикронных частиц KI, которые переходят в аэрозольное состояние и возгоняются за счёт конвекции из-за большого перепада температур входящего воздуха, обеспечиваемого перфорированными отверстиями днища 1.4 и верхней крышки 1.3, комнатной температуры, и воздуха вокруг корпуса печи - около верха печи температура t Ф достигает 120-140°С, при температуре поверхности соприкосновения фланца держателя 5b тигля с верхней поверхностью теплоизолятора t T = 250°С, и температуре выходного отверстия тигля, которая достигает 300°С. Выше крышки прибора более 5 см, температура не превышает 50°С и уже, в основном, за счёт естественной конвекции воздуха субмикронные частицы аэрозоля рассеиваются в воздухе окружающего пространства. Next, the generator is turned on by pressing the
В случае случайного падения устройства при работе, срабатывает автовыключатель, расположенный в нижней части перфорированного днища 1.4. In case of an accidental fall of the device during operation, an autoswitch is triggered, located in the lower part of the
Устройство насыщения воздуха аэрозолем иодида калия в таком конструктивном исполнении обеспечивают выработку субмикронного аэрозоля иодида калия с диаметром частицы от 0.05 до 0.3 мкм. A device for saturating the air with a potassium iodide aerosol in this design provides the production of a submicron potassium iodide aerosol with a particle diameter of 0.05 to 0.3 μm.
Производительность устройство насыщения воздуха аэрозолем иодида калия обеспечивает суточную норму йода, необходимую для человека. Перенасыщения йодом не происходит, поскольку организм сам контролирует необходимое ему количество усваиваемого йода. The performance of the device for saturating the air with an aerosol of potassium iodide provides the daily iodine requirement for a person. Iodine oversaturation does not occur, since the body itself controls the amount of absorbed iodine it needs.
Устройство также отличается высокой эффективностью терапии: в бронхах и лёгких оседает до 80% аэрозольных частиц KI. Помимо насыщения солями йода, устройство обеспечивает ионизацию воздуха. Кроме того, отмечены стерилизующие качества воздуха, обработанного данным устройством. The device is also characterized by high therapy efficiency: up to 80% of KI aerosol particles are deposited in the bronchi and lungs. In addition to saturation with iodine salts, the device provides air ionization. In addition, the sterilizing qualities of the air processed by this device are noted.
Предлагаемое изобретение не ограничивается описанным выше вариантом осуществления. Данное устройство может быть модифицировано, а составные части могут быть выполнены из других материалов, обладающих свойствами, позволяющими обеспечивать режимы работы генератора аэрозоля и устройства насыщения аэрозолем воздушного пространства, в объёме притязаний согласно формулы изобретения. The present invention is not limited to the above-described embodiment. This device can be modified, and the component parts can be made of other materials with properties that make it possible to ensure the operating modes of the aerosol generator and the device for saturating the air space with aerosol, within the scope of the claims according to the claims.
Цитируемые документыCited documents
1. D.L. Swift, Properties of aerosol produced by evaporation from a hotwire. Proceedings of the 7-the international conference on condensation and ice nuclei, September 18-24, 1969, Prague and Vienna, p.128-131. 1. D.L. Swift, Properties of aerosol produced by evaporation from a hotwire. Proceedings of the 7-the international conference on condensation and ice nuclei, September 18-24, 1969, Prague and Vienna, p. 128-131.
2. Н.А. Фукс, А.Г. Сутугин, Высокодисперсные аэрозоли. Успехи химии, том 37, выпуск 11, с.1965-1976, 1968.2. N.A. Fuchs, A.G. Sutugin, Highly dispersed aerosols. Advances in Chemistry, Volume 37, Issue 11, pp. 1965-1976, 1968.
3. Патент РФ RU2334560, МПК В05В 17/00, опубл. 22.12. 2008.3. RF patent RU2334560, IPC В05В 17/00, publ. 22.12. 2008.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121309A RU2740999C1 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Alkali metal halogen aerosol generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121309A RU2740999C1 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Alkali metal halogen aerosol generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740999C1 true RU2740999C1 (en) | 2021-01-22 |
Family
ID=74213327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020121309A RU2740999C1 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Alkali metal halogen aerosol generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740999C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1388103A1 (en) * | 1986-09-12 | 1988-04-15 | Тартуский государственный университет | Generator for monodispersed aerosol |
RU2082441C1 (en) * | 1993-06-23 | 1997-06-27 | Индивидуальное частное предприятие Щетинина С.П. фирма "СЕГА" | Aerosol generator |
AU6431499A (en) * | 1998-10-14 | 2000-05-01 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol generator and methods of making and using an aerosol generator |
RU64104U1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-06-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии | AEROSOL GENERATOR |
RU2334560C1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-09-27 | Александр Васильевич Загнитько | Device producing hydroscopic submicron alkali metal iodide aerosol in atmospheric air |
RU2614706C1 (en) * | 2015-11-27 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ ГНЦ "Институт иммунологии" ФМБА России) | Generator of dry aerosols |
-
2020
- 2020-06-26 RU RU2020121309A patent/RU2740999C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1388103A1 (en) * | 1986-09-12 | 1988-04-15 | Тартуский государственный университет | Generator for monodispersed aerosol |
RU2082441C1 (en) * | 1993-06-23 | 1997-06-27 | Индивидуальное частное предприятие Щетинина С.П. фирма "СЕГА" | Aerosol generator |
AU6431499A (en) * | 1998-10-14 | 2000-05-01 | Philip Morris Products S.A. | Aerosol generator and methods of making and using an aerosol generator |
RU64104U1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-06-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии | AEROSOL GENERATOR |
RU2334560C1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-09-27 | Александр Васильевич Загнитько | Device producing hydroscopic submicron alkali metal iodide aerosol in atmospheric air |
RU2614706C1 (en) * | 2015-11-27 | 2017-03-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр "Институт иммунологии" Федерального медико-биологического агентства (ФГБУ ГНЦ "Институт иммунологии" ФМБА России) | Generator of dry aerosols |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5176856A (en) | Ultrasonic wave nebulizer | |
US6793205B2 (en) | Combined humidifier | |
WO2003082031A1 (en) | Vaporization pipe with flame filter | |
US5587131A (en) | System for an efficient manufacture of ozone | |
JP2009052847A (en) | Heating and humidifying air blower | |
RU2740999C1 (en) | Alkali metal halogen aerosol generator | |
KR101494700B1 (en) | Apparatus for airborne disinfection, having a high efficiency | |
JP7357213B2 (en) | Hydrogen supply device | |
US5220284A (en) | Method and device for measuring the concentration of particles in a gas by ionization of the particles | |
KR19980018806A (en) | LIGHTING DEVICE FOR GLOW LAMP | |
JPH01278401A (en) | Process for generation of ozone | |
RU2334560C1 (en) | Device producing hydroscopic submicron alkali metal iodide aerosol in atmospheric air | |
US5942806A (en) | Method and device for generating electricity | |
CN105396167A (en) | Essential oil thermocatalysis device | |
KR20110026551A (en) | Humidifier & plasma air cleaner | |
JPH0857030A (en) | Aromatic device | |
RU2362632C1 (en) | Device for production of hygroscopic submicron aerosol of alkali metal iodides | |
RU160732U1 (en) | HEAT FAN (HEAT GUN) WITH ELECTRIC HEATING NOZZLES THROUGH CYLINDER-FORM | |
KR100446217B1 (en) | Combined humidifier | |
JP7140324B2 (en) | Hydrogen peroxide gas generator and hydrogen peroxide gas generation method | |
JP2003100419A (en) | Ion generator and air conditioner | |
RU2598316C1 (en) | Fan heater (heat gun) with electric heating nozzles of through cylindrical shape | |
CN105477668A (en) | Air perfuming machine | |
JP7360122B2 (en) | Hydrogen peroxide gas generator and hydrogen peroxide gas generation method | |
RU2817612C1 (en) | Device for producing silicon carbide powder |