RU2790421C1 - Electrostatic air cleaning device and method for its application - Google Patents

Electrostatic air cleaning device and method for its application Download PDF

Info

Publication number
RU2790421C1
RU2790421C1 RU2022117799A RU2022117799A RU2790421C1 RU 2790421 C1 RU2790421 C1 RU 2790421C1 RU 2022117799 A RU2022117799 A RU 2022117799A RU 2022117799 A RU2022117799 A RU 2022117799A RU 2790421 C1 RU2790421 C1 RU 2790421C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
filter
electrostatic
precipitator
adsorption
Prior art date
Application number
RU2022117799A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Александрович Трубицын
Иван Игоревич Запрягаев
Дмитрий Алексеевич Михайлов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг"
Application granted granted Critical
Publication of RU2790421C1 publication Critical patent/RU2790421C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: air purification.
SUBSTANCE: inventions group relates to the field of air purification by means of electrostatic devices. The device includes a metal case, in which at least one air intake hole and at least one air outlet hole are made. An electrical circuit is located inside the housing, including at least a fan, an electronics unit and an electrostatic unit, a pre-filter, at least one adsorption-catalytic filter, and at least one precipitator filter. The adsorption-catalytic filter and the filter-precipitator are made in the form of hollow cylinders, one of the ends of which is made closed. The filter-precipitator is located inside the adsorption-catalytic filter. The electrostatic block is located perpendicular to the air flow, and the precipitator is located in such a way that its axis is parallel to the air flow.
EFFECT: efficient purification of the air from the foreign large and small particles contained in it, such as dust and aerosols, is provided, and the accumulation of an electrostatic charge in the device case is prevented.
18 cl, 7 dwg

Description

Область техникиTechnical field

[0001] Настоящее изобретение относится к области очистки воздуха посредством электростатических устройств.[0001] The present invention relates to the field of air purification by means of electrostatic devices.

Уровень техникиState of the art

[0002] Содержащиеся в воздухе мелкие частицы способны проникать в организм человека при дыхании, например в бронхи и легкие, и оказывать пагубные воздействия на дыхательную систему. Для снижения этого негативного воздействия в помещения устанавливают различные типы воздухоочистительных устройств. Одним из таких типов устройств являются электростатические очистители воздуха.[0002] Airborne fine particles can enter the human body during breathing, for example, into the bronchi and lungs, and have detrimental effects on the respiratory system. To reduce this negative impact, various types of air-purifying devices are installed in the premises. One of these types of devices are electrostatic air purifiers.

[0003] Принцип электронной очистки воздуха заключается в следующем. Воздух с взвешенными частицами пропускают через межэлектродный промежуток, в котором поддерживается коронный разряд. В результате такого разряда образуются ионы (положительные или отрицательные, в зависимости от знака коронного разряда). Ионы, сталкиваясь с частицами в воздухе, заряжают их (знак определяется зарядом иона). Далее поток воздуха направляется в сторону осадительного электрода (или фильтра-осадителя) посредством вентилятора. При достижении заряженной частицей поверхности осадительного электрода, она задерживается на нем благодаря силе электростатического притяжения, обусловленной наличием заряда на частице.[0003] The principle of electronic air purification is as follows. Air with suspended particles is passed through the interelectrode gap, in which the corona discharge is maintained. As a result of such a discharge, ions are formed (positive or negative, depending on the sign of the corona discharge). Ions, colliding with particles in the air, charge them (the sign is determined by the charge of the ion). Further, the air flow is directed towards the collecting electrode (or precipitating filter) by means of a fan. When a charged particle reaches the surface of the collecting electrode, it lingers on it due to the force of electrostatic attraction due to the presence of a charge on the particle.

[0004] Известна технология электростатической очистки воздуха компании ООО НПФ «Поток Интер» (Электронный ресурс. Режим доступа: https://potok.com/ru; Дата обращения: 24.06.2022 г.). Технология предназначена для электростатического обеззараживания воздуха, а именно для дезактивации содержащихся в нем бактерий. Обеззараживание воздуха осуществляется воздействием на микробные клетки и на вторичную и третичную структуры белков вирусов постоянными электрическими полями критической напряженности. Поток воздуха проходит через постоянные электрические поля, создаваемые поперечно расположенными проницаемыми для воздуха электродами из высокопористых электропроводных пластин из пенометалла. Электроды соединены с высоковольтным источником питания так, чтобы иметь чередующуюся полярность. В зарядных камерах происходит многократная перезарядка поверхности и внутриклеточных и молекулярных структур, что приводит к инактивации (нарушению жизнеспособности) микроорганизмов, в т.ч. вирусов, и задержанию разрушенной биомассы электростатическим осадителем. Размещенные между электродами диэлектрические пористые пластины предназначены для осаждения разрушенной биомассы, аэрозолей и предотвращения пробоев при повышенной влажности и запыленности воздушного потока. Первым недостатком этой технологии является то, что устройство включает лишь префильтр, блок электростатической зарядки, фильтр-осадитель для положительно заряженных частиц и фильтр-осадитель для отрицательно заряженных частиц. Отсутствие в конструкции прибора сорбционных фильтров неизбежно приведет к выбросу озона (из-за работы ионизационной камеры) в окружающую среду в концентрациях выше норм ПДК, что потребует установки дополнительных фильтрующих систем. Еще одним недостатком является то, что технология не учитывает важность выполнения корпуса металлическим. При выполнении корпуса из других материалов или при большом количестве в нем элементов из других материалов, корпус может накапливать электростатический заряд, в результате чего может искривляться траектория заряженных частиц.[0004] The technology of electrostatic air purification of the LLC NPF Potok Inter is known (Electronic resource. Access mode: https://potok.com/ru; Date of access: 06/24/2022). The technology is designed for electrostatic air disinfection, namely for the deactivation of bacteria contained in it. Air disinfection is carried out by exposure to microbial cells and to the secondary and tertiary structures of virus proteins by constant electric fields of critical intensity. The air flow passes through constant electric fields created by transversely arranged air-permeable electrodes made of highly porous electrically conductive foam metal plates. The electrodes are connected to a high voltage power source so as to have alternating polarity. In the charging chambers, the surface and intracellular and molecular structures are repeatedly recharged, which leads to inactivation (violation of viability) of microorganisms, incl. viruses, and retention of the destroyed biomass by an electrostatic precipitator. The dielectric porous plates placed between the electrodes are designed for deposition of destroyed biomass, aerosols and prevention of breakdowns at high humidity and dustiness of the air flow. The first disadvantage of this technology is that the device only includes a pre-filter, an electrostatic charging unit, a positively charged particle precipitator and a negatively charged particle precipitator. The absence of sorption filters in the design of the device will inevitably lead to the release of ozone (due to the operation of the ionization chamber) into the environment in concentrations above the MPC, which will require the installation of additional filter systems. Another disadvantage is that the technology does not take into account the importance of making the case metal. When the case is made of other materials or when there are a large number of elements made of other materials in it, the case can accumulate an electrostatic charge, as a result of which the trajectory of charged particles can be bent.

[0005] Также известно устройство по заявке WO 2015015671 А1 (опубл. 05.02.2015 г.; МПК: A61L 9/16; A61L 9/01; В03С 3/02; В03С 3/40; D06M 11/56; D06M 11/64; D06M 14/26; F24F 7/00), раскрывающее устройство для очистки воздуха. Устройство снабжено разрядным электродом, на который подается напряжение; заземляющим электродом, который расположен напротив разрядного электрода; и фильтра для сбора частиц, который расположен между разрядным электродом и заземляющим электродом, выполнен из волокнистой структуры, обладающей воздухопроницаемостью, и дополнительно содержит дезодорирующие функциональные группы, которые введены в по меньшей мере часть волокнистой структуры, и ионы металлов, которые связаны с частью введенных функциональных групп. Первым недостатком является то, что устройство не учитывает важность выполнения корпуса металлическим. При выполнении корпуса из других материалов или при большом количестве в нем элементов из других материалов, корпус может накапливать электростатический заряд, в результате чего может искривляться траектория заряженных частиц. Также отсутствие в аналоге префильтра или фильтра предварительной очистки влечет за собой чрезмерное засорение единственного (пылеулавливающего) фильтра устройства, что значительно уменьшает время работы устройства. Еще одним недостатком устройства является отсутствие сорбционных фильтров. Это неизбежно приведет к выбросу озона (из-за работы ионизационной камеры) в окружающую среду в концентрациях выше норм ПДК, что потребует установки дополнительных фильтрующих систем. Также в аналоге пылеулавливающий фильтр установлен между двумя электродами, что значительно усложняет изготовление очистителя воздуха.[0005] A device is also known according to the application WO 2015015671 A1 (publ. 02/05/2015; IPC: A61L 9/16; A61L 9/01; B03C 3/02; B03C 3/40; D06M 11/56; D06M 11/ 64; D06M 14/26; F24F 7/00), opening device for air purification. The device is equipped with a discharge electrode, which is energized; a ground electrode, which is located opposite the discharge electrode; and a filter for collecting particles, which is located between the discharge electrode and the ground electrode, is made of a fibrous structure having air permeability, and further contains deodorizing functional groups that are introduced into at least a part of the fibrous structure, and metal ions that are associated with a part of the introduced functional groups. groups. The first disadvantage is that the device does not take into account the importance of making the housing metal. When the case is made of other materials or when there are a large number of elements made of other materials in it, the case can accumulate an electrostatic charge, as a result of which the trajectory of charged particles can be bent. Also, the absence of a pre-filter or pre-filter in the analog leads to excessive clogging of the only (dust) filter of the device, which significantly reduces the operating time of the device. Another disadvantage of the device is the lack of sorption filters. This will inevitably lead to the release of ozone (due to the operation of the ionization chamber) into the environment in concentrations above the MPC, which will require the installation of additional filter systems. Also in the analog, the dust filter is installed between two electrodes, which greatly complicates the manufacture of the air purifier.

[0006] Известно устройство электростатической фильтрации по патенту RU 2762132 С1 (опубл. 16.12.2021 г.; МПК: В03С 3/04; B01D 35/06). Устройство электростатической фильтрации включает блок электростатической зарядки, электрофильтр, расположенный после блока электростатической зарядки, блок фильтров, расположенный после электрофильтра и включающий, по крайней мере, один НЕРА-фильтр. Блок электростатической зарядки включает коронирующие электроды и заземленные электроды и, при этом коронирующие электроды выполнены в виде металлической нити, установленной на изолированной основе и натянутой вдоль заземленных электродов. Электрофильтр включает несущую раму, внутри которой установлен набор высоковольтных и заземленных пластин-электродов. Снаружи НЕРА-фильтра дополнительно размещен адсорбционно-каталитический фильтр. В блоке электростатической зарядки расстояние между заземленными и коронирующими электродами 16-17 миллиметров. Первым недостатком является то, что устройство не учитывает важность выполнения корпуса металлическим. При выполнении корпуса из других материалов или при большом количестве в нем элементов из других материалов, корпус может накапливать электростатический заряд, в результате чего может искривляться траектория заряженных частиц. Также в аналоге наряду с электростатическим фильтром также используется НЕРА-фильтр. В исследуемом изобретении НЕРА-фильтр отсутствует, что снижает себестоимость устройства при незначительной потере в эффективности очистки.[0006] An electrostatic filtration device is known according to patent RU 2762132 C1 (published on 12/16/2021; IPC: B03C 3/04; B01D 35/06). The electrostatic filtration device includes an electrostatic charging unit, an electrostatic precipitator located after the electrostatic charging unit, a filter unit located after the electrostatic precipitator and including at least one HEPA filter. The electrostatic charging unit includes discharge electrodes and grounded electrodes, and discharge electrodes are made in the form of a metal thread mounted on an insulated base and stretched along the grounded electrodes. The electrostatic precipitator includes a carrier frame, inside which a set of high-voltage and grounded electrode plates is installed. An adsorption-catalytic filter is additionally placed outside the HEPA filter. In the electrostatic charging unit, the distance between the grounded and corona electrodes is 16-17 millimeters. The first disadvantage is that the device does not take into account the importance of making the housing metal. When the case is made of other materials or when there are a large number of elements made of other materials in it, the case can accumulate an electrostatic charge, as a result of which the trajectory of charged particles can be bent. Also in the analogue, along with an electrostatic filter, a HEPA filter is also used. In the invention under study, there is no HEPA filter, which reduces the cost of the device with a slight loss in cleaning efficiency.

[0007] Также известно устройство очистки воздуха по патенту RU 2480244 С2 (опубл. 27.04.2013 г.; МПК A61L 9/00; В82В 3/00). Устройство очистки воздуха включает механический фильтр, источник УФ-облучения, металлические электростатический и фотокаталитический фильтры, осадитель электростатического фильтра из диэлектрического материала, адсорбционно-каталитический фильтр, дополнительно содержит сорбционный фильтр, осадитель электростатического фильтра, электростатический и фотокаталитический фильтры собраны между собой в единый комбинированный многослойный элемент, каждый слой которого изготовлен из высокопористого материала с нанесенным на его поверхность фотокаталитическим наноструктурированным покрытием, при этом электростатический и фотокаталитический фильтры, между которыми размещен осадитель, выполнены из пенометалла, а источник УФ-облучения расположен непосредственно вблизи электростатического фильтра. Первым недостатком является то, что устройство не учитывает важность выполнения корпуса металлическим. При выполнении корпуса из других материалов или при большом количестве в нем элементов из других материалов, корпус может накапливать электростатический заряд, в результате чего может искривляться траектория заряженных частиц. Также в аналоге для очистки воздуха от бактерий применяется УФ-лампа. Она повышает опасность прибора, т.к. некоторые микробы и бактерии мутируют под эффектом света. Более того, при высокой скорости потока воздуха УФ-лампа не успевает обеззараживать воздух, ввиду чего ее применение не эффективно. Также в аналоге отсутствует блок электростатической зарядки аэрозолей, что исключает электростатическую зарядку аэрозолей, вследствие чего снижается качество очистки воздуха. Еще одним недостатком аналога является применение фотокаталитического фильтра, который обладает очень ограниченной эффективностью, в особенности при высоких концентрациях загрязнителя, что в свою очередь приводит нерациональному использованию внутреннего пространства прибора, увеличивая его габарит, и существенно повышает электропотребление прибора.[0007] An air purification device is also known according to patent RU 2480244 C2 (published on April 27, 2013; IPC A61L 9/00; B82B 3/00). The air purification device includes a mechanical filter, a source of UV irradiation, metal electrostatic and photocatalytic filters, an electrostatic filter precipitator made of a dielectric material, an adsorption-catalytic filter, additionally contains a sorption filter, an electrostatic filter precipitator, electrostatic and photocatalytic filters are assembled together in a single combined multilayer an element, each layer of which is made of a highly porous material with a photocatalytic nanostructured coating deposited on its surface, while the electrostatic and photocatalytic filters, between which the precipitator is placed, are made of foam metal, and the UV radiation source is located directly near the electrostatic filter. The first disadvantage is that the device does not take into account the importance of making the housing metal. When the case is made of other materials or when there are a large number of elements made of other materials in it, the case can accumulate an electrostatic charge, as a result of which the trajectory of charged particles can be bent. Also, in the analogue, a UV lamp is used to clean the air from bacteria. It increases the danger of the device, because. some microbes and bacteria mutate under the effect of light. Moreover, at a high air flow rate, the UV lamp does not have time to disinfect the air, which is why its use is not effective. Also in the analogue there is no block for electrostatic charging of aerosols, which eliminates the electrostatic charging of aerosols, as a result of which the quality of air purification is reduced. Another disadvantage of the analog is the use of a photocatalytic filter, which has a very limited efficiency, especially at high pollutant concentrations, which in turn leads to irrational use of the internal space of the device, increasing its size, and significantly increases the power consumption of the device.

[0008] Также известен электростатический фильтр для очистки воздуха по патенту RU 179145 U1 (опубл. 24.04.2018 г.; МПК: В03С 3/08; В03С 3/12; В03С 3/41; B01D 35/06; B01D 53/32). Электростатический фильтр содержит заключенные в корпус ионизационную камеру, состоящую из секций, включающих коронирующие и установленные параллельно воздушному потоку некоронирующие электроды, равноудаленные от коронирующих электродов, и осадительную камеру с пластинчатыми фильтрами, отличающийся тем, что коронирующие электроды выполнены из сетки, которая навита на стержень в виде ершика, некоронирующие электроды имеют форму цилиндра, а фильтры осадительной камеры выполнены из волокнистого микропористого диэлектрического материала, размещенного в кассете. Первым недостатком является отсутствие в конструкции прибора сорбционных фильтров неизбежно приведет к выбросу озона (из-за работы ионизационной камеры) в окружающую среду в концентрациях выше норм ПДК, что потребует установки дополнительных фильтрующих систем. Еще одним недостатком является то, что устройство не учитывает важность выполнения корпуса металлическим. При выполнении корпуса из других материалов или при большом количестве в нем элементов из других материалов, корпус может накапливать электростатический заряд, в результате чего может искривляться траектория заряженных частиц.[0008] Also known is an electrostatic filter for air purification according to patent RU 179145 U1 (publ. 04/24/2018; IPC: B03C 3/08; B03C 3/12; B03C 3/41; B01D 35/06; B01D 53/32 ). The electrostatic filter contains an ionization chamber enclosed in a housing, consisting of sections including discharge electrodes and non-corona electrodes installed parallel to the air flow, equidistant from the discharge electrodes, and a precipitation chamber with plate filters, characterized in that the discharge electrodes are made of a grid that is wound on a rod in in the form of a brush, non-corona electrodes have the shape of a cylinder, and the filters of the settling chamber are made of a fibrous microporous dielectric material placed in a cassette. The first disadvantage is the absence of sorption filters in the design of the device will inevitably lead to the release of ozone (due to the operation of the ionization chamber) into the environment in concentrations above the MPC, which will require the installation of additional filter systems. Another disadvantage is that the device does not take into account the importance of making the housing metal. When the case is made of other materials or when there are a large number of elements made of other materials in it, the case can accumulate an electrostatic charge, as a result of which the trajectory of charged particles can be bent.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0009] Задачей настоящего изобретения является разработка устройства электростатической очистки воздуха, а также способа его применения, обеспечивающих эффективную очистку воздуха от содержащихся в нем посторонних крупных и мелких частиц, таких как пыль и аэрозоли, а также предотвращающие накапливание электростатического заряда в корпусе устройства, что, в свою очередь, увеличивает эффективность осаждения заряженных частиц на фильтре-осадителе.[0009] The objective of the present invention is to develop an electrostatic air purification device, as well as a method for its application, providing effective purification of air from foreign large and small particles contained in it, such as dust and aerosols, as well as preventing the accumulation of an electrostatic charge in the device case, which , in turn, increases the efficiency of the deposition of charged particles on the filter-precipitator.

[0010] Указанная задача достигается благодаря такому техническому результату, как обеспечение эффективной очистки воздуха от содержащихся в нем посторонних крупных и мелких частиц, таких как пыль и аэрозоли, а также предотвращение накапливания электростатического заряда в корпусе устройства, и, как следствие, искажения траектории заряженных частиц в корпусе, что, в свою очередь, увеличивает эффективность осаждения заряженных частиц на фильтре-осадителе. Указанная задача достигается в том числе, но не ограничиваясь, благодаря:[0010] This task is achieved due to such a technical result as ensuring effective air purification from foreign large and small particles contained in it, such as dust and aerosols, as well as preventing the accumulation of an electrostatic charge in the device case, and, as a result, distortion of the trajectory of charged particles in the housing, which, in turn, increases the efficiency of the deposition of charged particles on the filter-precipitator. This objective is achieved, among other things, but not limited to:

выполнению корпуса устройства металлическим;making the body of the device metal;

сочетанию металлического корпуса и электростатической фильтрации;a combination of a metal case and electrostatic filtration;

сочетанию электростатической фильтрации с адсорбционно-каталитическим фильтром.combination of electrostatic filtration with adsorption-catalytic filter.

[0011] Более полно, технический результат достигается устройством электростатической очистки воздуха, включающим металлический корпус, в котором выполнены по крайней мере одно отверстие для забора воздуха и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха. Внутри корпуса расположены вентилятор, блок электроники, а также фильтр предварительной очистки, электростатический блок, по крайней мере один адсорбционно-каталитический фильтр и по крайней мере один фильтр-осадитель. Адсорбционно-каталитический фильтр и фильтр-осадитель выполнены в виде полых цилиндров, один из торцов которых выполнен закрытым, а фильтр-осадитель при этом расположен внутри адсорбционно-каталитического фильтра. При этом электростатический блок расположен перпендикулярно по отношению к потоку воздуха, а фильтр-осадитель расположен таким образом, что его ось параллельна потоку воздуха.[0011] More fully, the technical result is achieved by an electrostatic air purification device, including a metal case, in which at least one air intake hole and at least one air outlet hole are made. Inside the case there is a fan, an electronics unit, as well as a pre-filter, an electrostatic unit, at least one adsorption-catalytic filter and at least one precipitator. The adsorption-catalytic filter and the filter-precipitator are made in the form of hollow cylinders, one of the ends of which is made closed, and the filter-precipitator is located inside the adsorption-catalytic filter. In this case, the electrostatic unit is located perpendicular to the air flow, and the precipitator is located in such a way that its axis is parallel to the air flow.

[0012] Выполнение корпуса металлическим необходимо для избежания накапливания электростатического заряда в его стенках, что, в свою очередь, предотвращает искривление траекторий заряженных частиц, содержащихся в воздухе, во время их прохождения внутри корпуса. Отверстие для забора воздуха необходимо для непосредственного забора неочищенного воздуха из помещения или с улицы, а отверстие для вывода воздуха для вывода очищенного воздуха в помещение или на улицу. Вентилятор, размещенный внутри корпуса, необходим для организации потока воздуха таким образом, что воздух попадает в корпус устройства через отверстие для забора воздуха, проходит через фильтры, содержащиеся в корпусе, и, будучи очищенным, выходит через отверстие для вывода воздуха. Блок электроники необходим по крайней мере для контроля работы вентилятора и/или электростатического блока. Фильтр предварительной очистки необходим для очистки воздуха от крупных частиц и пыли. Это позволяет избежать чрезмерного засорения других фильтров. Электростатический блок необходим для зарядки частиц, содержащихся в воздухе. Адсорбционно-каталитический фильтр необходим для очистки воздуха от озона, образовывающегося в ходе зарядки частиц. Важно при этом отметить, что образование озона во время зарядки частиц позволяет дезактивировать озоном содержащиеся в воздухе бактерии и микробы. Фильтр-осадитель, в свою очередь, необходим для улавливания заряженных частиц и, как следствие, очищения воздуха от них. Электростатический блок в сочетании с фильтром-осадителем необходим для очистки воздуха от бактерий, микробов, пыли мелкой (например, пылевые частицы РМ2.5) и крупной (например, пылевые частицы РМ10), частиц аэрозолей (например, пыль, дым, туман) и других вредоносных частиц, содержащихся в воздухе. Сочетание же электростатической очистки воздуха с адсорбционно-каталитическим фильтром позволяет избежать выбросов озона, происходящих в ходе электростатической зарядки, а также очищать воздух от запахов и формальдегидов. Адсорбционно-каталитический фильтр и фильтр-осадитель должны быть выполнены в виде полых цилиндров. Это позволяет увеличить полезную площадь фильтрации при сохранении компактности устройства в целом. Один из торцов фильтров при этом должен быть выполнен закрытым для того, чтобы организовать поток воздуха через фильтровальные стенки фильтров. В свою очередь, то, что фильтр-осадитель размещен внутри адсорбционно-каталитического фильтра, необходимо для того, чтобы сначала очищать воздух от заряженных частиц, содержащихся в воздухе и дать озоновому выбросу время для дезактивации бактерий и микробов, а затем очищать воздух от самого озона и запахов.[0012] Making the housing metal is necessary to avoid the accumulation of electrostatic charge in its walls, which, in turn, prevents the curvature of the trajectories of charged particles contained in the air during their passage inside the housing. The air intake hole is necessary for the direct intake of untreated air from the room or from the street, and the air outlet hole for the output of purified air into the room or the street. The fan located inside the case is necessary to organize the air flow in such a way that the air enters the device case through the air intake hole, passes through the filters contained in the case, and, being cleaned, exits through the air outlet hole. The electronics box is required at least to control the operation of the fan and/or the electrostatic box. The pre-filter is necessary to clean the air from large particles and dust. This avoids excessive clogging of other filters. An electrostatic unit is needed to charge the particles in the air. An adsorption-catalytic filter is necessary to clean the air from ozone generated during particle charging. It is important to note that the formation of ozone during the charging of the particles makes it possible to deactivate bacteria and microbes contained in the air with ozone. The precipitator, in turn, is necessary to trap charged particles and, as a result, purify the air from them. An electrostatic unit in combination with a precipitating filter is necessary to clean the air from bacteria, microbes, fine dust (for example, PM2.5 dust particles) and large dust (for example, PM10 dust particles), aerosol particles (for example, dust, smoke, fog) and other harmful particles in the air. The combination of electrostatic air purification with an adsorption-catalytic filter avoids ozone emissions that occur during electrostatic charging, as well as purifies the air of odors and formaldehydes. The adsorption-catalytic filter and the filter-precipitator must be made in the form of hollow cylinders. This allows you to increase the useful area of filtration while maintaining the compactness of the device as a whole. In this case, one of the ends of the filters must be closed in order to organize the air flow through the filter walls of the filters. In turn, the fact that the filter-precipitator is placed inside the adsorption-catalytic filter is necessary in order to first purify the air from charged particles contained in the air and give the ozone release time to deactivate bacteria and microbes, and then purify the air from ozone itself and smells.

[0013] Для того, чтобы разместить фильтр-осадитель внутри адсорбционно-каталитического фильтра возможно выполнить диаметр фильтра-осадителя меньшим, чем диаметр адсорбционно-каталитического фильтра.[0013] In order to place the precipitator inside the adsorption catalytic filter, it is possible to make the diameter of the precipitator filter smaller than the diameter of the adsorption catalytic filter.

[0014] В качестве вентилятора устройства может использоваться вентилятор радиального типа. Во-первых, такой тип вентилятора является менее шумным, чем другие типы. Во-вторых, такие вентиляторы обладают большим сроком эксплуатации в условиях высокой запыленности воздуха. При этом, при его расположении так, что его ось вращения перпендикулярна осям симметрии фильтра-осадителя и адсорбционно-каталитического фильтра, он лучше направляет поток воздуха для организации его прохождения через стенки цилиндрического фильтра.[0014] A radial-type fan may be used as a device fan. First, this type of fan is less noisy than other types. Secondly, such fans have a long service life in conditions of high dust content in the air. At the same time, when it is located so that its axis of rotation is perpendicular to the axes of symmetry of the filter-precipitator and the adsorption-catalytic filter, it better directs the air flow to organize its passage through the walls of the cylindrical filter.

[0015] Адсорбционно-каталитический фильтр и/или фильтр-осадитель могут быть выполнены многослойными из экструдированного полипропилена. Многослойность фильтра позволяет увеличить его ресурс, т.е. количество частиц, которые он способен на себе вместить до достижения непригодности в использовании.[0015] The adsorption catalytic filter and/or the filter precipitator may be made of multi-layer extruded polypropylene. The multi-layer filter allows you to increase its resource, i.e. the number of particles that it is able to contain on itself before reaching unusability.

[0016] Закрытые торцы фильтров могут быть закрыты посредством заливки из полиуретановой системы. Полиуретановая система может состоять из полиэфирного компонента и изоцианитовой композиции. Соотношение полиэфирного компонента и изоцианитовой композиции полиуретановой системы может быть равным 100:40. Это позволяет достичь высокой степени герметичности торцов и, как следствие, дополнительно увеличить эффективность фильтрации, т.к. частицы воздуха не будут проходить в образовавшиеся зазоры.[0016] The closed ends of the filters can be closed by pouring from a polyurethane system. The polyurethane system may consist of a polyester component and an isocyanite composition. The ratio of the polyester component and the isocyanite composition of the polyurethane system may be 100:40. This makes it possible to achieve a high degree of tightness of the ends and, as a result, to further increase the filtration efficiency, since air particles will not pass into the resulting gaps.

[0017] В качестве сорбента в адсорбционно-каталитическом фильтре могут использовать активированный уголь. Активированный уголь это адсорбционный тип сорбента. Он позволяет эффективно очищать воздух от запахов, формальдегида, озона и других загрязняющих воздух газов. При этом он также оказывает наименьшее сопротивление потоку воздуха, что также уменьшает нагрузку на вентилятор и, как следствие, снижает потенциальный уровень шума, производимый вентилятором. Активированный уголь при этом может быть размещен между внутренними и внешними слоями экструдированного полипропилена.[0017] Activated carbon can be used as a sorbent in an adsorption catalytic filter. Activated carbon is an adsorption type of sorbent. It allows you to effectively clean the air from odors, formaldehyde, ozone and other air polluting gases. At the same time, it also offers the least resistance to airflow, which also reduces the load on the fan and, as a result, reduces the potential noise level produced by the fan. Activated carbon can be placed between the inner and outer layers of extruded polypropylene.

[0018] Электрическая цепь устройства может включать по крайней мере один предохранитель. Это позволит защитить электрическую цепь при перегрузках и коротких замыканиях в устройстве. Могут использоваться предохранители, чей номинальный рабочий ток составляет до 3 А, а номинальное напряжение - 250 В.[0018] The electrical circuit of the device may include at least one fuse. This will protect the electrical circuit in case of overloads and short circuits in the device. Fuses whose rated operational current is up to 3 A and whose rated voltage is 250 V can be used.

[0019] Отверстие для забора воздуха и отверстие для вывода воздуха могут быть расположены с разных сторон корпуса. Это позволяет избежать формирования завихрений в потоке воздуха, благодаря чему также снижается уровень шума, производимый воздухом и вентилятором.[0019] The air intake hole and the air outlet hole may be located on different sides of the case. This avoids the formation of turbulence in the air flow, which also reduces the noise level produced by the air and the fan.

[0020] Также технический результат достигается способом электростатической очистки воздуха. Согласно способу, сначала забирают воздух снаружи (снаружи корпуса) через отверстие для забора воздуха при помощи вентилятора. После этого проводят поступивший воздух через фильтр предварительной очистки. Далее заряжают частицы, содержащиеся в поступившем воздухе, при помощи электростатического блока, расположенного перпендикулярно потоку воздуха, причем в процессе зарядки металлический корпус заземляют. После этого проводят поступивший воздух через фильтр-осадитель, чья ось параллельна потоку воздуха, и адсорбционно-каталитический фильтр, а затем выводят очищенный воздух из корпуса устройства через отверстие для вывода воздуха при помощи вентилятора. При этом при помощи блока электроники осуществляют управление вентилятором и электростатическим блоком.[0020] Also, the technical result is achieved by the method of electrostatic air purification. According to the method, first, air is drawn in from the outside (outside the case) through the air intake hole by means of a fan. The incoming air is then passed through a pre-filter. Next, the particles contained in the incoming air are charged using an electrostatic unit located perpendicular to the air flow, and during the charging process, the metal case is grounded. After that, the incoming air is passed through the precipitator, whose axis is parallel to the air flow, and the adsorption-catalytic filter, and then the purified air is removed from the device case through the air outlet using a fan. At the same time, the fan and the electrostatic unit are controlled by means of the electronics unit.

[0021] Этап забора воздуха необходим для непосредственного забора воздуха из помещения или с улицы. Этап прохождения воздуха через фильтр предварительной очистки необходим для очистки воздуха от мелкого мусора и крупной пыли. Это позволяет избежать раннего засорения других фильтров крупными частицами. Этап зарядки частиц, содержащихся в воздухе, необходим для передачи частицами электростатическом заряда. То, что при этом в процессе зарядки металлический корпус заземляют, позволяет избежать накопления заряда в корпусе и, как следствие, искривления траекторий заряженных частиц. Этап прохождения воздуха через фильтр-осадитель и адсорбционно-каталитический фильтр необходим для улавливания заряженных частиц, а также для удаления запахов, формальдегида и летучих органических соединений из воздуха. Этап вывода очищенного воздуха из корпуса устройства необходим для непосредственного вывода воздуха назад в помещение или на улицу. То, что при этом при помощи блока электроники осуществляют управление вентилятором и электростатическим блоком, необходимо для управления скоростями вентилятора, зарядкой электростатического блока, включением или выключением устройства в целом.[0021] The air intake stage is necessary for the direct intake of air from the room or from the street. The stage of passing air through the pre-filter is necessary to clean the air from small debris and coarse dust. This avoids early clogging of other filters with large particles. The stage of charging the particles contained in the air is necessary for the transfer of an electrostatic charge to the particles. The fact that the metal case is grounded during the charging process makes it possible to avoid the accumulation of charge in the case and, as a result, the curvature of the trajectories of charged particles. The stage of passing air through the filter-precipitator and adsorption-catalytic filter is necessary to trap charged particles, as well as to remove odors, formaldehyde and volatile organic compounds from the air. The stage of removing the purified air from the device case is necessary for the direct removal of air back into the room or outside. The fact that the electronics control the fan and the electrostatic unit is necessary for controlling the fan speeds, charging the electrostatic unit, turning the device on or off as a whole.

[0022] То, что на этапе зарядки частиц образуется озон, может позволить дезактивировать бактерии и микробы, содержащиеся в воздухе. При этом, озон может быть удален из воздуха при помощи адсорбционно-каталитического фильтра на этапе прохождения воздуха через него. Таким образом, воздух будет обеззаражен, а также будут удалены озоновые выбросы из воздуха.[0022] The fact that ozone is generated during the charging step of the particles can make it possible to deactivate bacteria and microbes contained in the air. At the same time, ozone can be removed from the air using an adsorption-catalytic filter at the stage of passing air through it. Thus, the air will be disinfected, and ozone emissions from the air will also be removed.

[0023] Забор и вывода воздуха могут производить с разных сторон устройства электростатической очистки воздуха. Это позволит избежать формирования завихрений в потоке воздуха и, как следствие, снизить потенциальный уровень шума, производимого вентилятором и устройством в целом.[0023] The air intake and exhaust can be produced from different sides of the electrostatic air purification device. This will avoid the formation of turbulence in the air flow and, as a result, reduce the potential noise level produced by the fan and the device as a whole.

[0024] На этапе прохождения воздуха через фильтр-осадитель и адсорбционно-каталитический фильтр воздух могут подавать через полые цилиндрический фильтры от внутренней поверхности к внешней. Это увеличивает эффективную площадь очистки воздуха, а также позволяет сохранить компактность устройства, сконструированному для работы согласно настоящему способу.[0024] In the step of passing air through the precipitator and the adsorption catalytic filter, air can be supplied through the hollow cylindrical filters from the inner surface to the outer. This increases the effective air purification area and also allows the apparatus designed to operate according to the present method to be kept compact.

Описание чертежейDescription of drawings

[0025] На Фиг. 1 представлен схематичный вид устройства электростатической очистки воздуха согласно настоящему изобретению.[0025] In FIG. 1 is a schematic view of an electrostatic air purification device according to the present invention.

[0026] На Фиг. 2 представлен схематичный вид фильтра предварительной очистки согласно настоящему изобретению.[0026] In FIG. 2 is a schematic view of a prefilter according to the present invention.

[0027] На Фиг. 3 представлен схематичный вид конфигурации фильтра-осадителя и адсорбционно-каталитического фильтра согласно настоящему изобретению.[0027] In FIG. 3 is a schematic view of the configuration of a precipitator filter and an adsorption catalytic filter according to the present invention.

[0028] На Фиг. 4 представлен схематичный вид устройства электростатической очистки воздуха с тремя фильтрами-осадителями и тремя адсорбционно-каталитическими фильтрами согласно настоящему изобретению.[0028] In FIG. 4 is a schematic view of an electrostatic air purification device with three precipitator filters and three adsorption catalytic filters according to the present invention.

[0029] На Фиг. 5 представлен схематичный вид потока воздуха, проходящего через устройство электростатической очистки воздуха, согласно настоящему изобретению.[0029] In FIG. 5 is a schematic view of the flow of air passing through the electrostatic air purification device according to the present invention.

[0030] На Фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ электростатической очистки воздуха, согласно настоящему изобретению.[0030] In FIG. 6 is a block diagram illustrating the method of electrostatic air purification according to the present invention.

[0031] На Фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ электростатической очистки воздуха, согласно настоящему изобретению с дополнительными пояснениями.[0031] In FIG. 7 is a block diagram illustrating the method of electrostatic air purification according to the present invention with additional explanations.

Подробное описаниеDetailed description

[0032] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях, хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишнее понимание особенностей настоящего изобретения.[0032] In the following detailed description of an implementation of the invention, numerous implementation details are provided to provide a clear understanding of the present invention. However, it will be obvious to one skilled in the art how the present invention can be used, both with and without these implementation details. In other cases, well-known methods, procedures and components are not described in detail so as not to obscure the features of the present invention.

[0033] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.[0033] In addition, from the foregoing it is clear that the invention is not limited to the above implementation. Numerous possible modifications, alterations, variations, and substitutions that retain the spirit and form of the present invention will be apparent to those skilled in the art.

[0034] На Фиг. 1 представлен схематичный вид устройства электростатической очистки воздуха согласно настоящему изобретению. Устройство включает металлический корпус 1, в котором выполнены по крайней мере одно отверстие для забора воздуха 2 и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха 10. Внутри корпуса 1 размещены фильтр предварительной очистки 3, электростатический блок 4, фильтр-осадитель 5, адсорбционно-каталитический фильтр 7, вентилятор 8 и блок электроники 9, причем возможно выполнение устройства с более чем одним фильтром-осадителем 5 и более чем одним адсорбционно-каталитическим фильтром 7. При этом адсорбционно-каталитический фильтр 7 и фильтр-осадитель 5 выполнены в виде полых цилиндров, один из торцов которых выполнен закрытым 11, а фильтр-осадитель 5 при этом расположен внутри адсорбционно-каталитического фильтра 7.[0034] In FIG. 1 is a schematic view of an electrostatic air purification device according to the present invention. The device includes a metal case 1, in which at least one air intake hole 2 and at least one air outlet hole 10 are made. Inside the case 1 there are a pre-filter 3, an electrostatic unit 4, a precipitator 5, adsorption-catalytic filter 7, fan 8 and electronics unit 9, and it is possible to perform the device with more than one filter-precipitator 5 and more than one adsorption-catalytic filter 7. In this case, the adsorption-catalytic filter 7 and the filter-precipitator 5 are made in the form of hollow cylinders, one of the ends of which is made closed 11, and the filter-precipitator 5 is located inside the adsorption-catalytic filter 7.

[0035] Металлический корпус 1, в отличие от корпусов из других материалов, обладает более высокой проводимостью. Благодаря этому, электростатический заряд, создаваемый электростатическим блоком 4, не накапливается в стенках корпуса 1. Это, в свою очередь, позволяет избежать искривления траекторий заряженных частиц во время их прохождения внутри корпуса 1 устройства электростатической очистки воздуха. Возможно также выполнение корпуса 1 цельнометаллическим. В таком случае, корпус 1 будет обладать еще большей проводимостью, однако также возникнут трудности при необходимости починить устройство или заменить в нем какой-либо из элементов, например фильтры.[0035] The metal case 1, unlike cases made of other materials, has a higher conductivity. Due to this, the electrostatic charge generated by the electrostatic unit 4 does not accumulate in the walls of the housing 1. This, in turn, avoids the curvature of the trajectories of charged particles during their passage inside the housing 1 of the electrostatic air purification device. It is also possible to make the housing 1 all-metal. In this case, the housing 1 will have even greater conductivity, however, it will also be difficult to repair the device or replace any of its elements, such as filters.

[0036] В корпусе 1 также выполнены по крайней мере одно отверстие для забора воздуха 2 и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха 10. Они могут быть выполнены любой формы (например, круглыми, прямоугольными, квадратными, треугольными, многоугольными и т.д.) и любого размера. Размер при этом должен быть такой, что мелкий мусор и крупная пыль могли проходить через отверстие для забора воздуха 2, т.е. превышать их характерных размер. Также предпочтительно, чтобы устройство могло при этом очищать хотя бы 100 м3 воздуха в час (мощность, Р). Таким образом, предпочтительный размер отверстий 2, 10:

Figure 00000001
где S - площадь отверстия 2, 10, a ν - скорость работы вентилятора 8. При выполнении нескольких отверстий для забора воздуха 2 предпочтительно, чтобы их суммарная площадь была:
Figure 00000002
где n - количество отверстий для забора воздуха 2, Si - площадь i-ого отверстия для забора воздуха 2, a Stotal - суммарная площадь отверстий для забора воздуха 2. То же самое применимо и к отверстиям для вывода воздуха 10. Исходя из этой формулы также видно, что при малой площади отверстия 2, 10 необходимо повышать скорость работы вентилятора 8 для обеспечения эффективной очистки воздуха. В таком случае, вентилятор 8 производит более высокий уровень шума за счет собственной высокой скорости работы, а также за счет того, что малый размер отверстия 2, 10 приводит к большему аэродинамическому сопротивлению на пути потока воздуха.[0036] The housing 1 also has at least one air inlet 2 and at least one air outlet 10. They can be made in any shape (for example, round, rectangular, square, triangular, polygonal, etc. .) and any size. In this case, the size should be such that small debris and coarse dust can pass through the air intake 2, i.e. exceed their typical size. It is also preferable that the device is able to purify at least 100 m 3 of air per hour (power, P). Thus, the preferred hole size is 2, 10:
Figure 00000001
where S is the area of the hole 2, 10, and ν is the speed of the fan 8. When making several holes for air intake 2, it is preferable that their total area be:
Figure 00000002
where n is the number of air intake holes 2, S i is the area of the i-th air intake hole 2, and S total is the total area of the air intake holes 2. The same applies to the air outlet holes 10. Based on this The formula also shows that with a small area of the hole 2, 10, it is necessary to increase the speed of the fan 8 to ensure effective air purification. In such a case, the fan 8 produces a higher noise level due to its own high speed of operation, as well as due to the fact that the small size of the opening 2, 10 leads to a greater aerodynamic resistance in the path of the air flow.

[0037] Также отверстия для забора воздуха 2 и/или отверстия для вывода воздуха 10 могут быть дополнительно оснащены воздухораспределительными решетками. Они защищают устройство от попадания в корпус 1 крупного мусора, способного повредить внутренние комплектующие устройства. Также они защищают от попадания влаги. Второе преимущество особенно важно, если устройство применяется для очищения уличного воздуха, или если одно из отверстий 2, 10 соединяет корпус 1 с улицей.[0037] Also, the air intake holes 2 and/or the air outlet holes 10 can be additionally equipped with air distribution grilles. They protect the device from getting into the body 1 of large debris that can damage the internal components of the device. They also protect against moisture ingress. The second advantage is especially important if the device is used to purify outdoor air, or if one of the holes 2, 10 connects the housing 1 with the street.

[0038] Предпочтительно при этом не выполнять отверстия для забора воздуха 2 и для вывода воздуха 10 на одной и той же стенке корпуса 1. Это может приводить к формированию завихрений в воздушном потоке. Завихрения не только приводят к большей нагрузке вентилятора 8, но и увеличивают общий уровень шума, производимый как вентилятором 8, так и самим потоком воздуха.[0038] In this case, it is preferable not to provide air intake 2 and air outlet 10 on the same wall of the housing 1. This can lead to the formation of turbulence in the air flow. The turbulence not only results in a greater load on the fan 8, but also increases the overall noise level produced by both the fan 8 and the airflow itself.

[0039] Вентилятор 8, размещенный внутри корпуса 1, необходим для организации потока воздуха таким образом, что воздух попадает в корпус 1 устройства через отверстие для забора воздуха 2, проходит через фильтры (3, 5, 7) и электростатический блок 4, содержащиеся в корпусе 1, и, будучи очищенным, выходит через отверстие для вывода воздуха 10. Вентилятор 8 также должен быть подобран так, чтобы устройство могло при этом очищать хотя бы 100 м3 воздуха в час (мощность, Р).[0039] The fan 8, placed inside the case 1, is necessary for organizing the air flow in such a way that the air enters the case 1 of the device through the air intake 2, passes through the filters (3, 5, 7) and the electrostatic unit 4 contained in housing 1, and, being cleaned, exits through the air outlet 10. The fan 8 must also be selected so that the device can clean at least 100 m 3 of air per hour (power, P).

[0040] В качестве вентилятора 8 устройства может использоваться вентилятор 8 радиального (центробежного) типа. Радиальный вентилятор имеет подвижный компонент (также называемый крыльчаткой), который состоит из центрального вала, вокруг которого установлены лопасти, образующие спираль или ребра. Радиальные вентиляторы нагнетают воздух под прямым углом к входу вентилятора и раскручивают воздух наружу к выходу (за счет центробежной силы). Крыльчатка вращается, заставляя воздух входить в вентилятор рядом с валом и двигаться перпендикулярно от вала к отверстию в спиральном корпусе вентилятора. В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопастей крыльчатки бывает различным, а сами лопасти изготавливают загнутыми вперед или назад (относительно направления вращения). Применение радиальных вентиляторов с лопастями, загнутыми назад, дает экономию электроэнергии примерно на 20%. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопастями крыльчатки, загнутыми вперед, являются меньший диаметр крыльчатки, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создает меньший шум. Таким образом, при применении радиального вентилятора 8 с лопастями, загнутыми назад, позволяет снизить энергопотребление, затрачиваемое на вентилятор и, как следствие, сделать устройство в целом более экономичным. В случае применения радиального вентилятора 8 с лопастями, загнутыми вперед, снижается уровень шума, производимый вентилятором 8. Помимо этого, возможно применение аксиального, тангенциального и других типов вентилятора, однако, предпочтительным является применение радиального вентилятора по причинам, описанным выше.[0040] As the device fan 8, a radial (centrifugal) type fan 8 can be used. A radial fan has a movable component (also called an impeller) which consists of a central shaft around which are mounted blades forming a helix or fins. Radial fans force air at right angles to the fan inlet and spin the air outward towards the outlet (due to centrifugal force). The impeller rotates causing air to enter the fan close to the shaft and move perpendicularly from the shaft to the opening in the fan's scroll housing. Depending on the type, purpose and dimensions of the fan, the number of impeller blades varies, and the blades themselves are made bent forward or backward (relative to the direction of rotation). The use of radial fans with backward curved blades saves about 20% of energy. They also easily tolerate overloads in terms of air flow. The advantages of centrifugal fans with forward-curved impeller blades are the smaller diameter of the impeller, and, accordingly, the smaller size of the fan itself, and the lower speed, which creates less noise. Thus, when using a radial fan 8 with backward curved blades, it makes it possible to reduce the power consumption spent on the fan and, as a result, to make the device as a whole more economical. In the case of using a radial fan 8 with forward curved blades, the noise level produced by the fan 8 is reduced. In addition, it is possible to use axial, tangential and other types of fan, however, the use of a radial fan is preferable for the reasons described above.

[0041] При этом, радиальный веетилятор 8 может быть расположен так, что его 8 ось вращения перпендикулярна осям симметрии фильтра-осадителя 5 и адсорбционно-каталитического фильтра 7. В этом случае, он лучше направляет поток воздуха для организации его прохождения через стенки цилиндрического фильтра 5, 7. В этом случае возможно расположить отверстия для забора воздуха 2 и вывода воздуха 10 с разных сторон корпус 1, в частности с противоположных сторон корпуса 1. Возможно также установить его 8 таким образом, что его ось вращения будет параллельна осям симметрии фильтра-осадителя 5 и адсорбционно-каталитического фильтра 7. Однако, в этом случае, невозможно разместить отверстие для забора воздуха 2 и отверстие для вывода воздуха 10 на противоположных стенках корпуса 1 устройства, что, в свою очередь, может приводить к формированию завихрений в воздушном потоке. Завихрения не только приводят к большей нагрузке вентилятора 8, но и увеличивают общий уровень шума, производимый как вентилятором 8, так и самим потоком воздуха.[0041] In this case, the radial fan 8 can be located so that its 8 axis of rotation is perpendicular to the axes of symmetry of the filter-precipitator 5 and the adsorption-catalytic filter 7. In this case, it better directs the air flow to organize its passage through the walls of the cylindrical filter 5, 7. In this case, it is possible to arrange the holes for air intake 2 and air outlet 10 from different sides of the body 1, in particular from opposite sides of the body 1. It is also possible to install it 8 in such a way that its axis of rotation will be parallel to the axes of symmetry of the filter - precipitator 5 and adsorption-catalytic filter 7. However, in this case, it is impossible to place the air intake hole 2 and the air outlet hole 10 on opposite walls of the device body 1, which, in turn, can lead to the formation of turbulences in the air flow. The turbulence not only results in a greater load on the fan 8, but also increases the overall noise level produced by both the fan 8 and the airflow itself.

[0042] Блок электроники 9 необходим по крайней мере для контроля работы вентилятора 8 и/или электростатического блока 4. Он является частью электрической цепи в устройстве, в которую включены все электрические компоненты (по крайней мере вентилятор 8 и электростатический блок 4, а также могут быть включены различные панели управления или кнопки управления). В качестве блока электроники 9 может использовать электронная плата управления, логический контроллер, микроконтроллер и другие компоненты, способные подключаться к электрическим приборам и осуществлять управление ими. Таким образом, он служит для включения/выключения устройства, а так же для управления элементами устройства и ее узлами и обеспечивает бесперебойную работу как отдельных ее узлов, так и всего устройства в целом, обеспечивая тем самым бесперебойную фильтрацию воздуха при одновременном упрощением конструкции устройства.[0042] The electronics unit 9 is required at least to control the operation of the fan 8 and/or the electrostatic unit 4. It is part of the electrical circuit in the device, which includes all electrical components (at least the fan 8 and the electrostatic unit 4, and can also various control panels or control buttons may be enabled). As an electronics unit 9 can use an electronic control board, a logic controller, a microcontroller and other components that can connect to and control electrical devices. Thus, it serves to turn on / off the device, as well as to control the elements of the device and its nodes and ensures the smooth operation of both its individual nodes and the entire device as a whole, thereby ensuring uninterrupted air filtration while simplifying the design of the device.

[0043] К блоку электроники 9 (следовательно, к электрической цепи, включающей по крайней мере вентилятор 8, блок электроники 9 и электростатический блок 4) может дополнительно быть подключен по крайней мере один предохранитель. Это позволит защитить электрическую цепь при перегрузках и коротких замыканиях в устройстве. Могут использоваться предохранители, чей номинальный рабочий ток составляет до 3 А, а номинальное напряжение 250 В.[0043] At least one fuse may additionally be connected to the electronics unit 9 (hence the electrical circuit including at least the fan 8, the electronics unit 9 and the electrostatic unit 4). This will protect the electrical circuit in case of overloads and short circuits in the device. Fuses whose rated operational current is up to 3 A and whose rated voltage is 250 V can be used.

[0044] На Фиг. 2 представлен схематичный вид фильтра предварительной очистки 3 согласно настоящему изобретению. Он 3 задерживает крупную пыль и мелкий мусор, что продлевает ресурс фильтра-осадителя 5. Фильтр предварительной очистки 3 может представлять из себя неразборный кассетный фильтр с фильтрующим материалом из полиэстера класса очистки G1-G4. Фильтры этого класса также именуются фильтрами грубой очистки и предназначены для улавливания частиц, чей характерный размер более 10 мкм (пух, сажа, частицы крупной пыли, насекомые, перья, крупные семена растений и т.д.). Могут использоваться и другие фильтровальные материалы, позволяющие очищать воздух от частиц с размером более 10 мкм.[0044] In FIG. 2 is a schematic view of a prefilter 3 according to the present invention. It 3 traps coarse dust and fine debris, which prolongs the life of the precipitator filter 5. The pre-filter 3 can be a non-separable cassette filter with a filter material made of polyester of cleaning class G1-G4. Filters of this class are also called coarse filters and are designed to trap particles whose characteristic size is more than 10 microns (fluff, soot, coarse dust particles, insects, feathers, large plant seeds, etc.). Other filter materials can also be used to purify the air from particles larger than 10 microns.

[0045] Также важно отметить, что фильтр предварительной очистки 3, показанный на Фиг. 2, может быть выполнен не только прямоугольным, но и любой другой формы. Его форма и размер определяется исключительно геометрическими параметрами корпуса 1. Однако, возможна установка плоского круглого фильтра предварительной очистки 3 в устройство, чей корпус 1 обладает прямоугольным поперечным сечением. В этом случае необходимо установить фильтр первичной очистки 3 в изоляционную стенку, чтобы неочищенный воздух не мог проходить мимо фильтра 3.[0045] It is also important to note that the prefilter 3 shown in FIG. 2, can be made not only rectangular, but also any other shape. Its shape and size is determined solely by the geometric parameters of the housing 1. However, it is possible to install a flat round pre-filter 3 in a device whose housing 1 has a rectangular cross section. In this case, it is necessary to install the primary filter 3 in the insulating wall so that the uncleaned air cannot pass by the filter 3.

[0046] Также, как показано на Фиг. 2, фильтровальный материал фильтра первичной очистки 3 может быть выполнен гофрированным. Это позволяет увеличить эффективную площадь очистки, сохраняя при этом малые габариты фильтра 3 и, следовательно, устройства в целом.[0046] Also, as shown in FIG. 2, the filter material of the primary filter 3 may be pleated. This makes it possible to increase the effective cleaning area, while maintaining the small dimensions of the filter 3 and, consequently, the device as a whole.

[0047] Электростатический блок 4 предназначен для зарядки частиц, содержащихся в воздухе, в частности механические загрязнители и биоаэрозоли. Электростатический блок 4 может включать по крайней мере один коронирующий электрод и по крайней мере один заземленный электрод. Функционирование электростатического блока 4 происходит следующим образом: к коронирующим электродам подается высокое напряжение (как правило - до 12 кВ), таким образом, коронирующий электрод и заземленный электрод между собой создают электростатическое поле, пролетая через которое частицы (мелкие частицы дисперсной фазы, такие как твердые частицы пыли сажи и мельчайшие жидкие частицы, то есть аэрозоли и биоаэрозоли в т.ч. частицы субмикронного размера) получают заряд.[0047] The electrostatic unit 4 is designed to charge particles contained in the air, in particular mechanical pollutants and bioaerosols. The electrostatic unit 4 may include at least one corona electrode and at least one ground electrode. The operation of the electrostatic unit 4 is as follows: a high voltage is applied to the corona electrodes (usually up to 12 kV), thus, the corona electrode and the grounded electrode create an electrostatic field between themselves, passing through which particles (small particles of the dispersed phase, such as solid soot dust particles and the smallest liquid particles, i.e. aerosols and bioaerosols, including particles of submicron size) are charged.

[0048] Фильтр-осадитель 5 предназначен для осаждения на нем зараженных частиц, содержащихся в воздухе, прошедшем через электростатический блок 4. Он 5 может быть выполнен в виде неразборного фильтра, представляющего собой цилиндр, выполненный из экструдированного полипропилена. Может использоваться полипропилен разных видов, однако, предпочтительным является полипропилен, представляющий собой гомополимер пропилена (гранулированный). Они характеризуются стойкостью к термоокислительному старению, а также обладают высокими антистатическими свойствами. Выполнение фильтра-осадителя 5 в виде цилиндра позволяет увеличить эффективную площадь осаждения, сохраняя при этом компактность фильтровального элемента и устройства в целом.[0048] The precipitator 5 is designed to deposit contaminated particles contained in the air passing through the electrostatic unit 4. It 5 can be made in the form of a non-separable filter, which is a cylinder made of extruded polypropylene. Various types of polypropylene can be used, however, polypropylene which is a propylene homopolymer (granular) is preferred. They are characterized by resistance to thermal-oxidative aging, and also have high antistatic properties. Execution of the filter-precipitator 5 in the form of a cylinder allows you to increase the effective area of deposition, while maintaining the compactness of the filter element and the device as a whole.

[0049] Электростатический блок 4 и фильтр-осадитель 5 очищают воздух следующим образом. Проходя через электростатический блок 4, частицы, содержащиеся в воздухе, в том числе механические загрязнители и биоаэрозоли, приобретают электростатический заряд, за счет чего эффективно осаждаются на фильтре-осадителе 5. За счет озона, продуцируемого из кислорода электростатическим блоком 4 в бактерицидных концентрациях, обеспечивается инактивация микроорганизмов во внутреннем объеме 6 фильтра-осадителя 5, а также на поверхности фильтра-осадителя 5. Благодаря инактивации фильтр-осадитель 5 постоянно стерилен при эксплуатации и при замене фильтра-осадителя 5. Таким образом, обеспечивается полная микробиологическая безопасность устройства.[0049] The electrostatic unit 4 and the precipitator 5 purify the air as follows. Passing through the electrostatic unit 4, particles contained in the air, including mechanical pollutants and bioaerosols, acquire an electrostatic charge, due to which they are effectively deposited on the precipitator 5. Ozone produced from oxygen by the electrostatic unit 4 in bactericidal concentrations ensures inactivation of microorganisms in the internal volume 6 of the filter-precipitator 5, as well as on the surface of the filter-precipitator 5. Due to the inactivation, the filter-precipitator 5 is permanently sterile during operation and when replacing the filter-precipitator 5. Thus, complete microbiological safety of the device is ensured.

[0050] Адсорбционно-каталитический фильтр 7 может быть выполнен в виде неразборного фильтра, представляющего собой двуслойный полый цилиндр, выполненный из экструдированного полипропилена, аналогичного используемому в фильтре-осадителе 5. Между внутренним и внешним слоями может быть выполнен слой активированного угля. Он 7 предназначен для очистки воздуха от таких веществ, как фенол, бензол, диметилфталат, толуол, стирол, этилбензол, этилацетат, бутилацетат, ксилол 1,2-дихлорэтан бензпирен (бензапирен), ртуть, фтороводород, бораты (соли борной кислоты) и многих других. В том числе адсорбционно-каталитический фильтра 7 очищает воздух от озона, образовавшегося в ходе зарядки частиц, содержащихся в воздухе. Озон полностью разлагается до кислорода, проходя через адсорбционно-каталитический фильтр 7, одновременно ускоряя реакции разрушения молекулярных химических соединений. Адсорбционно-каталитический фильтр 7 осуществляет фильтрацию вредных веществ в газовой фазе и запахов. Концентрации озона на выходе из устройства электростатической очистки воздуха гарантированно не превышают ПДК (предельно допустимая концентрация) весь срок эксплуатации, таким образом, устройство электростатической очистки воздуха может эксплуатироваться круглосуточно.[0050] The adsorption-catalytic filter 7 can be made in the form of a non-separable filter, which is a two-layer hollow cylinder made of extruded polypropylene, similar to that used in the filter-precipitator 5. An activated carbon layer can be made between the inner and outer layers. It 7 is designed to purify air from substances such as phenol, benzene, dimethyl phthalate, toluene, styrene, ethylbenzene, ethyl acetate, butyl acetate, xylene 1,2-dichloroethane benzpyrene (benzapyrene), mercury, hydrogen fluoride, borates (boric acid salts) and many others. Including the adsorption-catalytic filter 7 purifies the air from ozone formed during the charging of particles contained in the air. Ozone completely decomposes to oxygen, passing through the adsorption-catalytic filter 7, simultaneously accelerating the reactions of destruction of molecular chemical compounds. Adsorption-catalytic filter 7 filters harmful substances in the gas phase and odors. Ozone concentrations at the outlet of the electrostatic air purification device are guaranteed not to exceed MPC (maximum permissible concentration) for the entire period of operation, thus, the electrostatic air purification device can be operated around the clock.

[0051] При этом геометрия электростатического блока 4 также оказывает влияние на отсутствие накопления электростатического заряда в металлическом корпусе 1 устройства. В частности, высота пластин электродов должна быть больше расстояния между электродами, например в 2-4 раза. В таком случае электрическое поле, возникающее между электродами, будет больше по амплитуде между самими электродами, а за пределами объема, ограниченного пластинами электродов, оно будет пренебрежимо мало. Таким образом, наводимое на стенки корпуса 1 электрическое поле будет малым и, как следствие, потенциально накапливаемый заряд будет малым. При этом также предпочтительно, чтобы расстояние от конца электрода до стенки корпуса 1 было больше, чем расстояние между электродами, т.к. амплитуда электрического поля обратно пропорционально расстоянию. Также то, что корпус 1 выполнен металлическим, ввиду высокой проводимости металла, обеспечивает отсутствие накопления заряда в стенках корпуса 1.[0051] At the same time, the geometry of the electrostatic block 4 also affects the absence of an accumulation of an electrostatic charge in the metal case 1 of the device. In particular, the height of the electrode plates should be greater than the distance between the electrodes, for example 2-4 times. In this case, the electric field arising between the electrodes will be larger in amplitude between the electrodes themselves, and outside the volume limited by the electrode plates, it will be negligible. Thus, the electric field induced on the walls of the housing 1 will be small and, as a consequence, the potential accumulated charge will be small. In this case, it is also preferable that the distance from the end of the electrode to the wall of the housing 1 be greater than the distance between the electrodes, because the amplitude of the electric field is inversely proportional to the distance. Also, the fact that the case 1 is made of metal, due to the high conductivity of the metal, ensures that there is no charge accumulation in the walls of the case 1.

[0052] На Фиг. 3 представлен схематичный вид конфигурации фильтра-осадителя 5 и адсорбционно-каталитического фильтра 7 согласно настоящему изобретению. Для размещения фильтра-осадителя 5 внутри адсорбционно-каталитического фильтра 7 внешний диаметр фильтра-осадителя 5 может быть выполнен меньшим, чем внутренний диаметр адсорбционно-каталитического фильтра 7. Таким образом, во внутреннем объеме 6 фильтра-осадителя 5 и на его 5 внутренней поверхности происходит обеззараживание воздуха озоном, как это описывалось выше.[0052] In FIG. 3 is a schematic view of the configuration of the precipitator 5 and the adsorption catalytic filter 7 according to the present invention. To place the filter-precipitator 5 inside the adsorption-catalytic filter 7, the outer diameter of the filter-precipitator 5 can be made smaller than the inner diameter of the adsorption-catalytic filter 7. Thus, in the internal volume 6 of the filter-precipitator 5 and on its 5 inner surface, air disinfection with ozone, as described above.

[0053] В случае, если корпус 1 устройства не выполнен в форме цилиндра, корпус 1 должен также включать внутреннюю стенку, в которую будет внедрена цилиндрическая конструкция из фильтра-осадителя 5 и адсорбционно-каталитического фильтра 7, как это показано на Фиг. 1. Это необходимо для того, чтобы воздух не мог пройти мимо фильтров 5 и 7. На стыках между этой внутренней стенкой и стенками корпуса 1 может быть выполнена герметизация для избежания утечек воздуха и повышения эффективности очистки. Это может быть выполнено посредством заполнения стыков герметиком или клеем-герметиком, а также посредством специальных изоляционных лент (например, клейких лент).[0053] In case the body 1 of the device is not made in the form of a cylinder, the body 1 must also include an inner wall into which the cylindrical structure of the precipitator filter 5 and the adsorption catalytic filter 7 will be embedded, as shown in FIG. 1. This is necessary so that air cannot pass by filters 5 and 7. At the joints between this inner wall and the walls of the housing 1, sealing can be made to avoid air leaks and improve cleaning efficiency. This can be done by filling the joints with sealant or adhesive-sealant, as well as with special insulating tapes (eg adhesive tapes).

[0054] Один из торцов фильтра-осадителя 5 и адсорбционно-каталитического фильтра 7 выполнены закрытыми 11. Это необходимо для того, чтобы воздух не мог пройти сквозь цилиндрическую конструкцию, не пройдя через фильтровальный материал. Закрыть их с одной стороны можно различными способами. Например, возможно изготовить крышку, например, пластиковую или металлическую, диаметр которой будет равен или приблизительно равен внешнему диаметру адсорбционно-каталитического фильтра 7. Такая крышка может быть приклеена или механически закреплена посредством шурупов на торцах фильтров 5, 7. При этом, важно, чтобы крепление такой крышки было выполнено герметичным, для избежания утечки неочищенного воздуха. В этих целях, например, можно залить герметик по периметру такой крышки. Предпочтительно закрывать торцы 11 цилиндрических фильтров посредством заливки из полиуретановой системы. Она может состоять из полиэфирного компонента и изоцианитовой композиции. Соотношение полиэфирного компонента и изоцианитовой композиции полиуретановой системы может быть равным 100:40. Полиэфирный компонент может представлять собой смесь простых полиэфиров, катализаторов и/или стабилизаторов, а изоцианитовая композиция может быть выполнена на основе 4,4/дифенилметандиизоцианата. Такая система позволяет достичь высокой степени герметизации.[0054] One of the ends of the precipitator filter 5 and the adsorption-catalytic filter 7 is made closed 11. This is necessary so that air cannot pass through the cylindrical structure without passing through the filter material. You can close them on one side in various ways. For example, it is possible to make a cover, for example, plastic or metal, the diameter of which will be equal or approximately equal to the outer diameter of the adsorption-catalytic filter 7. Such a cover can be glued or mechanically fixed by means of screws on the ends of the filters 5, 7. In this case, it is important that the fastening of such a cover was made hermetic to avoid leakage of untreated air. For this purpose, for example, sealant can be poured around the perimeter of such a cover. It is preferable to close the ends 11 of the cylindrical filters by pouring from a polyurethane system. It may consist of a polyester component and an isocyanite composition. The ratio of the polyester component and the isocyanite composition of the polyurethane system may be 100:40. The polyester component may be a mixture of polyethers, catalysts and/or stabilizers, and the isocyanite composition may be based on 4,4/diphenylmethane diisocyanate. Such a system allows to achieve a high degree of sealing.

[0055] Как показано на Фиг. 4, устройство электростатической очистки воздуха может включать более одного цилиндрического адсорбционно-каталитического фильтра 7, внутри которого размещен цилиндрический фильтр-осадитель 5. На Фиг. 4 показан вариант конфигурации устройства электростатической очистки воздуха с тремя цилиндрическими фильтровальными конструкциями, однако их может быть и две, и более трех, в зависимости от конкретного выполнения. Каждая из них сконфигурирована в соответствии с цилиндрической конструкцией, показанной на Фиг. 3. При этом один из торцов каждой конструкции выполнен закрытым 11.[0055] As shown in FIG. 4, the electrostatic air purification device may include more than one cylindrical adsorption catalytic filter 7, within which is placed a cylindrical precipitator 5. In FIG. 4 shows a variant of the configuration of the electrostatic air purification device with three cylindrical filter structures, however, there may be two or more than three, depending on the specific implementation. Each of them is configured according to the cylindrical structure shown in FIG. 3. In this case, one of the ends of each structure is made closed 11.

[0056] На Фиг. 5 представлен схематичный вид потока воздуха, проходящего через устройство электростатической очистки воздуха, согласно настоящему изобретению. Устройство электростатической очистки воздуха работает следующим образом. Воздух из помещения или с улицы поступает в корпус 1 устройства через отверстие для забора воздуха 2 под действием вентилятора 8. Также вентилятор 8 направляет поступивший поток воздуха через фильтр представительной очистки 3, где он очищается от крупной пыли и мелкого мусора. Далее воздух достигает электростатического блока 4, проходя через который частицы, содержащиеся в воздухе, заряжаются. В результате этого частицы, содержащиеся в воздухе, получают электростатический заряд, а кислород, содержащийся в воздухе, частично или полностью преобразуется в озон. После этого поток воздуха с заряженными частицами и озоном направляется к фильтру-осадителю 5. Во внутреннем объеме 6 фильтра-осадителя 5 и/или на внутренней поверхности фильтра-осадителя 5 все бактерии и микробы, содержащиеся в воздухе, дезактивируются озоном. После этого обеззараженный воздух проходит через фильтр-осадитель 5 от его внутренней поверхности к внешней. На фильтре 5 при этом осаждаются заряженные частицы, содержащиеся в воздухе. Таким образом, воздух очищается. Далее очищенный воздух с озоном проходит через адсорбционно-каталитический фильтр 7, в результате чего озон, содержащийся в воздухе, полностью или в большей части разлагается до кислорода. Также адсорбционно-каталитический фильтр 7 удаляет из воздуха вредные вещества в газовой фазе и запахи. После этого очищенный воздух под действием вентилятора 8 выводится из корпуса 1 в помещение или на улицу через отверстие для вывода воздуха 10.[0056] In FIG. 5 is a schematic view of the flow of air passing through the electrostatic air purification device according to the present invention. The electrostatic air purification device operates as follows. Air from the room or from the street enters the body 1 of the device through the air intake 2 under the action of the fan 8. Also, the fan 8 directs the incoming air flow through the representative filter 3, where it is cleaned of coarse dust and small debris. Next, the air reaches the electrostatic unit 4, passing through which the particles contained in the air are charged. As a result, the particles contained in the air receive an electrostatic charge, and the oxygen contained in the air is partially or completely converted into ozone. After that, the air flow with charged particles and ozone is directed to the precipitator 5. In the internal volume 6 of the precipitator 5 and/or on the inner surface of the precipitator 5, all bacteria and microbes contained in the air are deactivated by ozone. After that, the disinfected air passes through the filter-precipitator 5 from its inner surface to the outer one. At the same time, charged particles contained in the air are deposited on the filter 5. Thus, the air is purified. Further, the purified air with ozone passes through the adsorption-catalytic filter 7, as a result of which the ozone contained in the air is completely or mostly decomposed to oxygen. Also, the adsorption-catalytic filter 7 removes harmful substances in the gas phase and odors from the air. After that, the purified air, under the action of the fan 8, is discharged from the housing 1 into the room or outside through the air outlet 10.

[0057] Показанная на Фиг. 5 траектория воздуха также оказывает положительное влияние на эффективность очистки. Такая траектория достигается благодаря тому, что электростатический блок 4 расположен перпендикулярно по отношению к потоку воздуха, а фильтр-осадитель 5 выполнен в форме цилиндра, чья ось параллельна потоку воздуха. Также это достигается благодаря применению радиального вентилятора 8, чья ось вращения перпендикулярна оси фильтра-осадителя 5. Благодаря сочетанию этих признаков, воздух с заряженными частицами, прошедшими через электростатический блок 4, продолжает направляться перпендикулярно плоскости электростатического блока 4, что уменьшает силу электростатического притяжения заряженных частиц к потенциально заряженным стенкам корпуса 1, т.к. амплитуда электрического поля обратно пропорциональна расстоянию. При этом, только после осаждения заряженных частиц на фильтре-осадителе 5 траектория потока воздуха становится направленной в сторону стенок корпуса 1, т.к. после осаждения заряженных частиц, потенциально оставшиеся в воздухе частицы уже не будут оседать на внутренних стенках корпуса 1 ввиду отсутствия их заряда. Таким образом, благодаря тому что до осаждения частиц на фильтре-осадителе 5 направление потока воздуха параллельно стенкам корпуса 1 (а именно верхней стенке, нижней стенке и двум боковым стенкам, на которых нет отверстий для забора 2 и вывода воздуха 10) даже в случае, если в стенках корпуса 1 есть накопленный заряд, искривление траектории будет незначительным и не приведет к осаждению частиц на стенках корпуса 1.[0057] Shown in FIG. 5 The air path also has a positive effect on cleaning efficiency. This trajectory is achieved due to the fact that the electrostatic unit 4 is located perpendicular to the air flow, and the filter-precipitator 5 is made in the form of a cylinder, whose axis is parallel to the air flow. This is also achieved through the use of a radial fan 8, whose axis of rotation is perpendicular to the axis of the filter-precipitator 5. Due to the combination of these features, the air with charged particles that have passed through the electrostatic block 4 continues to be directed perpendicular to the plane of the electrostatic block 4, which reduces the force of electrostatic attraction of charged particles to the potentially charged walls of the housing 1, because the amplitude of the electric field is inversely proportional to the distance. In this case, only after the deposition of charged particles on the filter-precipitator 5, the trajectory of the air flow becomes directed towards the walls of the housing 1, because after the deposition of charged particles, particles potentially remaining in the air will no longer settle on the inner walls of the housing 1 due to the absence of their charge. Thus, due to the fact that, prior to the deposition of particles on the filter-precipitator 5, the direction of the air flow is parallel to the walls of the housing 1 (namely, the top wall, the bottom wall and the two side walls, on which there are no openings for air intake 2 and air outlet 10), even in the case if there is an accumulated charge in the walls of the housing 1, the curvature of the trajectory will be insignificant and will not lead to the deposition of particles on the walls of the housing 1.

[0058] Для еще большего уменьшения вероятности осаждения частиц на стенках корпуса 1 предпочтительно, чтобы расстояние от электростатического блока 4 до ближнего по потоку торца фильтра-осадителя 5 было меньше, чем половина высоты и половина ширины корпуса 1 в этом участке. Также возможно установить высокую скорость работы вентилятора 8. В таком случае, заряженные частицы будут достигать фильтра-осадителя 5 быстрее, чем будет происходить значительно искривление их траектории. Однако, слишком высокая скорость работы вентилятора 8 может привести к тому, что частицы не будут успевать заряжаться во время прохождения через электростатический блок 4. Предпочтительно, чтобы скорость работы вентилятора 8 была подобрана таким образом, что производительность устройства в целом лежала в диапазоне от 100 до 500 м3/ч, т.е. чтобы устройство очищало за один час 100-500 м3 воздуха. Конкретная скорость зависит в том числе от перепада давления на фильтрах и других внутренних элементах устройства, находящихся на пути потока воздуха.[0058] To further reduce the likelihood of particles settling on the walls of the housing 1, it is preferable that the distance from the electrostatic unit 4 to the proximal end of the precipitator 5 is less than half the height and half the width of the housing 1 in this area. It is also possible to set the fan 8 to a high speed. In this case, the charged particles will reach the precipitator 5 faster than their trajectory will be significantly curved. However, if the fan 8 speed is too high, the particles will not have time to charge while passing through the electrostatic unit 4. It is preferable that the speed of the fan 8 be chosen in such a way that the performance of the device as a whole lies in the range from 100 to 500 m 3 /h, i.e. so that the device cleans 100-500 m 3 of air in one hour. The specific speed depends, among other things, on the pressure drop across the filters and other internal elements of the device located in the path of the air flow.

[0059] На Фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ электростатической очистки воздуха, согласно настоящему изобретению. Согласно способу, сначала забирают воздух снаружи (снаружи корпуса 1) через отверстие для забора воздуха 2 при помощи вентилятора 8. После этого проводят поступивший воздух через фильтр предварительной очистки 3. Далее заряжают частицы, содержащиеся в поступившем воздухе, при помощи электростатического блока 4, причем в процессе зарядки металлический корпус 1 заземляют. После этого проводят поступивший воздух через фильтр-осадитель 5 и адсорбционно-каталитический фильтр 7, а затем выводят очищенный воздух из корпуса 1 устройства через отверстие для вывода воздуха 10 при помощи вентилятора 8. При этом при помощи блока электроники 9 осуществляют управление вентилятором 8 и электростатическим блоком 4.[0059] In FIG. 6 is a block diagram illustrating the method of electrostatic air purification according to the present invention. According to the method, first, air is taken from the outside (outside the housing 1) through the air intake hole 2 using a fan 8. After that, the incoming air is passed through the pre-filter 3. Next, the particles contained in the incoming air are charged using an electrostatic unit 4, and during the charging process, the metal case 1 is grounded. After that, the incoming air is passed through the precipitator 5 and the adsorption-catalytic filter 7, and then the purified air is removed from the device housing 1 through the air outlet 10 using the fan 8. At the same time, the fan 8 and the electrostatic control are controlled using the electronics unit 9. block 4.

[0060] При включении устройства при помощи вентилятора 8 формируют поток воздуха так, что он попадает в корпус 1 устройства через отверстие для забора воздуха 2. Он может поступать из помещения или с улицы.[0060] When the device is turned on, the fan 8 forms a stream of air so that it enters the body 1 of the device through the air intake 2. It can come from the room or from the street.

[0061] При помощи того же вентилятора 8 поступивший воздух проводят через фильтр первичной очистки 3. Проходя через него воздух очищается от крупной пыли и мелкого мусора, как это было описано выше. Благодаря этому, на дальнейших этапах очистки воздуха другие фильтра 5, 7 не будут чрезмерно засорятся, т.е. их ресурс не будет исчерпываться слишком быстро.[0061] Using the same fan 8, the incoming air is passed through the primary filter 3. Passing through it, the air is cleaned of coarse dust and fine debris, as described above. Due to this, at further stages of air purification, other filters 5, 7 will not become excessively clogged, i.e. their resource will not be exhausted too quickly.

[0062] Далее воздух, очищенный от крупной пыли и мелкого мусора, проводят через электростатический блок 4. Проходя через него, частицы, содержащиеся в воздухе, заряжаются электростатическим зарядом. При этом могут наводится паразитные токи в стенки корпуса 1 устройства. Однако, благодаря применению металлического корпуса 1, а именно благодаря высокой проводимости металла, электростатический заряд не будет накапливаться в стенках металлического корпуса 1, т.е. таким образом, корпус 1 заземляется самостоятельно.[0062] Next, the air, purified from coarse dust and fine debris, is passed through the electrostatic unit 4. Passing through it, the particles contained in the air are charged with an electrostatic charge. In this case, parasitic currents can be induced into the walls of the housing 1 of the device. However, due to the use of the metal case 1, namely due to the high conductivity of the metal, the electrostatic charge will not accumulate in the walls of the metal case 1, i. thus, case 1 is grounded independently.

[0063] После этого воздух, включающий заряженный частицы, проводят через фильтр-осадитель 5 и адсорбционно-каталитический фильтр 7. На этапе прохождения фильтра-осадителя 5 заряженные частицы оседают на нем, благодаря чему воздух очищается от негазовых частиц. После этого при прохождении воздуха, включающего газовые загрязнители, через адсорбционно-каталитический фильтр 7 воздух очищается от всех или от части газовых загрязнителей, в частности от запахов.[0063] After that, the air including the charged particles is passed through the precipitator 5 and the adsorption catalytic filter 7. At the stage of passing the precipitator 5, the charged particles are deposited on it, due to which the air is purified from non-gas particles. After that, when the air, including gas pollutants, passes through the adsorption-catalytic filter 7, the air is purified from all or part of the gas pollutants, in particular from odors.

[0064] Затем под действием вентилятора 8 очищенный воздух выводят из корпуса 1 устройства через отверстие для вывода воздуха 10. Выводить его могут как в помещение, так и на улицу, в зависимости от целей и места применения устройства.[0064] Then, under the action of the fan 8, the purified air is removed from the body 1 of the device through the air outlet 10. It can be removed both indoors and outdoors, depending on the purpose and location of the device.

[0065] При этом на каждом из этапов, на отдельных этапах, периодически или без определенной периодичности управляют вентилятором 8 и электростатическим блоком 4 посредством блока электроники 9. При помощи него 9 могут изменять скорость работы вентилятора 8, а также включать и включать его 8, изменять амплитуду электрического поля электростатического блока 4, в том числе выключать электрическое поле и т.д.[0065] At the same time, at each of the stages, at separate stages, periodically or without a certain frequency, the fan 8 and the electrostatic unit 4 are controlled by means of the electronics unit 9. Using it, 9 can change the speed of the fan 8, as well as turn it on and off 8, change the amplitude of the electric field of the electrostatic unit 4, including turning off the electric field, etc.

[0066] На Фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ электростатической очистки воздуха, согласно настоящему изобретению с дополнительными пояснениями. Согласно способу, сначала забирают воздух снаружи (снаружи корпуса 1) через отверстие для забора воздуха 2 при помощи вентилятора 8. После этого проводят поступивший воздух через фильтр предварительной очистки 3. Далее заряжают частицы, содержащиеся в поступившем воздухе, при помощи электростатического блока 4, причем в процессе зарядки металлический корпус 1 заземляют. В процессе зарядки частиц кислород преобразуется в озон под действием разряда. После этого проводят поступивший воздух через фильтр-осадитель 5 и адсорбционно-каталитический фильтр 7, причем проходя через последний воздух очищается в том числе от озона, а затем выводят очищенный воздух из корпуса 1 устройства через отверстие для вывода воздуха 10 с другой стороны корпуса 1, относительно стороны забора воздуха, при помощи вентилятора 8. При этом при помощи блока электроники 9 осуществляют управление вентилятором 8 и электростатическим блоком 4.[0066] In FIG. 7 is a block diagram illustrating the method of electrostatic air purification according to the present invention with additional explanations. According to the method, first, air is taken from the outside (outside the housing 1) through the air intake hole 2 using a fan 8. After that, the incoming air is passed through the pre-filter 3. Next, the particles contained in the incoming air are charged using an electrostatic unit 4, and during the charging process, the metal case 1 is grounded. In the process of charging the particles, oxygen is converted into ozone under the action of the discharge. After that, the incoming air is passed through the precipitator 5 and the adsorption-catalytic filter 7, and passing through the last air it is cleaned, including from ozone, and then the purified air is removed from the body 1 of the device through the air outlet 10 on the other side of the body 1, relative to the air intake side, using fan 8. At the same time, using the electronics unit 9, the fan 8 and the electrostatic unit 4 are controlled.

[0067] Перед тем, как воздух проходит через фильтр-осадитель 5, благодаря образованию озона на этапе зарядки, озон дезактивирует бактерии и микробы, содержащиеся в воздухе, во внутреннем объеме 6 фильтра-осадителя 5 и/или на его 5 внутренней поверхности.[0067] Before the air passes through the precipitator 5, due to the formation of ozone during the charging stage, the ozone deactivates the bacteria and microbes contained in the air in the internal volume 6 of the precipitator 5 and/or on its 5 inner surface.

[0068] То, что забор и вывода воздуха могут производить с разных сторон корпуса 1 устройства электростатической очистки воздуха, позволяет избежать формирования завихрений в потоке воздуха и, как следствие, снизить потенциальный уровень шума, производимого вентилятором и устройством в целом. При этом забор и вывод воздуха предпочтительнее всего производить с противоположных сторон корпуса 1. Таким образом, поток воздуха через корпус 1 будет наиболее равномерным.[0068] The fact that air intake and exhaust can be performed from different sides of the body 1 of the electrostatic air purification device avoids the formation of turbulences in the air flow and, as a result, reduces the potential noise level produced by the fan and the device as a whole. In this case, it is most preferable to produce air intake and exhaust from opposite sides of the housing 1. Thus, the air flow through the housing 1 will be the most uniform.

[0069] На этапе прохождения воздуха через фильтр-осадитель 5 и адсорбционно-каталитический фильтр 7 воздух могут подавать через полые цилиндрический фильтры от внутренней поверхности к внешней. Это увеличивает эффективную площадь очистки воздуха, а также позволяет сохранить компактность устройства, сконструированному для работы согласно настоящему способу.[0069] In the step of passing air through the precipitator 5 and the adsorption catalytic filter 7, air can be supplied through the hollow cylindrical filters from the inner surface to the outer. This increases the effective air purification area and also allows the apparatus designed to operate according to the present method to be kept compact.

[0070] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки запрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.[0070] The present application materials present a preferred disclosure of the implementation of the claimed technical solution, which should not be used as limiting other, private embodiments of its implementation that do not go beyond the requested scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.

Claims (24)

1. Устройство электростатической очистки воздуха, включающее металлический корпус, в котором выполнены по крайней мере одно отверстие для забора воздуха и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха, а внутри корпуса расположены электрическая цепь, включающая по крайней мере вентилятор, блок электроники и электростатический блок, фильтр предварительной очистки, по крайней мере один адсорбционно-каталитический фильтр и по крайней мере один фильтр-осадитель, причем адсорбционно-каталитический фильтр и фильтр-осадитель выполнены в виде полых цилиндров, один из торцов которых выполнен закрытым, а фильтр-осадитель при этом расположен внутри адсорбционно-каталитического фильтра, при этом электростатический блок расположен перпендикулярно по отношению к потоку воздуха, а фильтр-осадитель расположен таким образом, что его ось параллельна потоку воздуха.1. An electrostatic air purification device, including a metal case, in which at least one air intake hole and at least one air outlet hole are made, and an electrical circuit is located inside the case, including at least a fan, an electronics unit and an electrostatic unit , a pre-filter, at least one adsorption-catalytic filter and at least one filter-precipitator, moreover, the adsorption-catalytic filter and the filter-precipitator are made in the form of hollow cylinders, one of the ends of which is made closed, and the filter-precipitator at the same time located inside the adsorption-catalytic filter, while the electrostatic unit is located perpendicular to the air flow, and the filter-precipitator is located in such a way that its axis is parallel to the air flow. 2. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что внешний диаметр фильтра-осадителя меньше внутреннего диаметра адсорбционно-каталитического фильтра.2. An electrostatic air purification device according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the precipitator filter is smaller than the inner diameter of the adsorption-catalytic filter. 3. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что в качестве вентилятора используется радиальный вентилятор.3. An electrostatic air purification device according to claim 1, characterized in that a radial fan is used as a fan. 4. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 3, отличающееся тем, что радиальный вентилятор расположен таким образом, что его ось вращения перпендикулярна осям симметрии фильтра-осадителя и адсорбционно-каталитического фильтра.4. An electrostatic air purification device according to claim 3, characterized in that the radial fan is located in such a way that its rotation axis is perpendicular to the symmetry axes of the precipitator filter and the adsorption-catalytic filter. 5. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что адсорбционно-каталитический фильтр и/или фильтр-осадитель выполнены многослойными из экструдированного полипропилена.5. An electrostatic air purification device according to claim 1, characterized in that the adsorption-catalytic filter and/or precipitator are made of multilayer extruded polypropylene. 6. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что закрытые торцы цилиндрических фильтров закрыты посредством заливки из полиуретановой системы.6. An electrostatic air purification device according to claim 1, characterized in that the closed ends of the cylindrical filters are closed by pouring from a polyurethane system. 7. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 6, отличающееся тем, что полиуретановая система состоит из полиэфирного компонента и изоцианитовой композиции.7. An electrostatic air purification device according to claim 6, characterized in that the polyurethane system consists of a polyester component and an isocyanite composition. 8. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 7, отличающееся тем, что соотношение полиэфирного компонента и изоцианитовой композиции полиуретановой системы равно 100:40.8. An electrostatic air purification device according to claim 7, characterized in that the ratio of the polyester component and the isocyanite composition of the polyurethane system is 100:40. 9. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что в качестве сорбента в адсорбционно-каталитическом фильтре используют активированный уголь.9. An electrostatic air purification device according to claim 1, characterized in that activated carbon is used as a sorbent in the adsorption-catalytic filter. 10. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 9, отличающееся тем, что активированный уголь размещен между внутренними и внешними слоями экструдированного полипропилена.10. An electrostatic air purification device according to claim 9, characterized in that activated carbon is placed between the inner and outer layers of extruded polypropylene. 11. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что электрическая цепь устройства включает по крайней мере один предохранитель.11. An electrostatic air purification device according to claim 1, characterized in that the electrical circuit of the device includes at least one fuse. 12. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 11, отличающееся тем, что номинальный рабочий ток предохранителей составляет до 3 А, а номинальное напряжение 250 В.12. An electrostatic air purification device according to claim 11, characterized in that the rated operating current of the fuses is up to 3 A, and the rated voltage is 250 V. 13. Устройство электростатической очистки воздуха по п. 1, отличающееся тем, что отверстия для забора воздуха и отверстие для вывода воздуха расположены с разных сторон корпуса.13. An electrostatic air purification device according to claim 1, characterized in that the air intake holes and the air outlet hole are located on different sides of the housing. 14. Способ электростатической очистки воздуха, по которому:14. The method of electrostatic air purification, according to which: забирают воздух снаружи через отверстие для забора воздуха при помощи вентилятора; take air from outside through the air intake hole with a fan; проводят поступивший воздух через фильтр предварительной очистки; pass the incoming air through the pre-filter; заряжают частицы, содержащиеся в поступившем воздухе, при помощи электростатического блока, расположенного перпендикулярно потоку воздуха, причем в процессе зарядки металлический корпус заземляют; charge the particles contained in the incoming air, using an electrostatic unit located perpendicular to the air flow, and in the charging process, the metal case is grounded; проводят поступивший воздух через фильтр-осадитель, чья ось параллельна потоку воздуха, и адсорбционно-каталитический фильтр; conduct the incoming air through the filter-precipitator, whose axis is parallel to the air flow, and adsorption-catalytic filter; выводят очищенный воздух из корпуса устройства через отверстие для вывода воздуха при помощи вентилятора, remove the purified air from the device case through the air outlet with a fan, при этом при помощи блока электроники осуществляют управление вентилятором и электростатическим блоком.while using the electronics control fan and electrostatic unit. 15. Способ электростатической очистки воздуха по п. 14, отличающийся тем, что на этапе зарядки частиц образуют озон посредством зарядки частиц кислорода, содержащихся в воздухе.15. The method of electrostatic air purification according to claim 14, characterized in that at the stage of charging the particles, ozone is formed by charging the oxygen particles contained in the air. 16. Способ электростатической очистки воздуха по п. 15, отличающийся тем, что на этапе прохождения воздуха через адсорбционно-каталитический фильтр очищают воздух от озона, образовавшегося в ходе зарядки частиц.16. The method of electrostatic air purification according to claim 15, characterized in that at the stage of passing air through an adsorption-catalytic filter, the air is purified from ozone formed during particle charging. 17. Способ электростатической очистки воздуха по п. 14, отличающийся тем, что забор и вывод воздуха производят с разных сторон корпуса устройства электростатической очистки воздуха.17. The method of electrostatic air purification according to claim 14, characterized in that air is taken in and removed from different sides of the body of the electrostatic air purification device. 18. Способ электростатической очистки воздуха по п. 14, отличающийся тем, что на этапе прохождения воздуха через фильтр-осадитель и адсорбционно-каталитический фильтр воздух подают через полые цилиндрические фильтры от внутренней поверхности к внешней.18. The method of electrostatic air purification according to claim 14, characterized in that at the stage of passing air through the filter-precipitator and the adsorption-catalytic filter, air is supplied through hollow cylindrical filters from the inner surface to the outer.
RU2022117799A 2022-06-30 Electrostatic air cleaning device and method for its application RU2790421C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2790421C1 true RU2790421C1 (en) 2023-02-20

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809452C1 (en) * 2023-02-28 2023-12-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method of neutralizing toxic gases from air removed from livestock premises

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2802965C2 (en) * 1978-01-24 1983-12-01 Manfred R. 8023 Pullach Burger Filter device for cleaning gases
RU2343359C1 (en) * 2007-05-31 2009-01-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device used for air cleaning
RU2480244C2 (en) * 2011-05-30 2013-04-27 Закрытое акционерное общество "ЭКАТ" Air cleaner
RU156411U1 (en) * 2014-12-31 2015-11-10 Закрытое акционерное общество "Асептические Медицинские Системы" DEVICE FOR CLEANING AND FILTRATION OF AIR
RU197852U1 (en) * 2020-02-06 2020-06-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" DEVICE FOR HIGH-EFFICIENT CLEANING OF AIR FROM DISPERSED AND MOLECULAR IMPURITIES
RU198658U1 (en) * 2019-12-26 2020-07-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" Air filtration device
RU205311U1 (en) * 2021-04-13 2021-07-08 Закрытое акционерное общество «АйТи Десижн» AIR DISINFECTION DEVICE
RU2762132C1 (en) * 2020-12-11 2021-12-16 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" Electrostatic filtration apparatus and electrostatic charging unit
RU2777914C2 (en) * 2020-12-30 2022-08-11 Акционерное общество "Тион Умный микроклимат" Air-purifying device structure and system for its control

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2802965C2 (en) * 1978-01-24 1983-12-01 Manfred R. 8023 Pullach Burger Filter device for cleaning gases
RU2343359C1 (en) * 2007-05-31 2009-01-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device used for air cleaning
RU2480244C2 (en) * 2011-05-30 2013-04-27 Закрытое акционерное общество "ЭКАТ" Air cleaner
RU156411U1 (en) * 2014-12-31 2015-11-10 Закрытое акционерное общество "Асептические Медицинские Системы" DEVICE FOR CLEANING AND FILTRATION OF AIR
RU198658U1 (en) * 2019-12-26 2020-07-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" Air filtration device
RU197852U1 (en) * 2020-02-06 2020-06-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" DEVICE FOR HIGH-EFFICIENT CLEANING OF AIR FROM DISPERSED AND MOLECULAR IMPURITIES
RU2762132C1 (en) * 2020-12-11 2021-12-16 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" Electrostatic filtration apparatus and electrostatic charging unit
RU2777914C2 (en) * 2020-12-30 2022-08-11 Акционерное общество "Тион Умный микроклимат" Air-purifying device structure and system for its control
RU205311U1 (en) * 2021-04-13 2021-07-08 Закрытое акционерное общество «АйТи Десижн» AIR DISINFECTION DEVICE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809452C1 (en) * 2023-02-28 2023-12-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method of neutralizing toxic gases from air removed from livestock premises

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3852429B2 (en) Air cleaner
US20040013583A1 (en) Apparatus and method for a sanitizing air filter
RU2592082C2 (en) Filtration unit
JP2003035445A (en) Air cleaner
KR101305762B1 (en) Reclamated Air Cleaner Using Plasma
RU179145U1 (en) Electrostatic air filter
WO2007084106A2 (en) Electronic disinfection of airborne pollutants
KR102214470B1 (en) Air purifier for cleaning dust modules using spray nozzles
WO2021240526A1 (en) Multi-function air purifing and sterilizing system
KR20180012021A (en) Disinfection-type air purification system
US11117138B2 (en) Systems and methods for gas cleaning using electrostatic precipitation and photoionization
CN213514274U (en) Air classification purification device for ventilation system
CN113531743A (en) Indoor air purification device
RU2790421C1 (en) Electrostatic air cleaning device and method for its application
CN218781407U (en) Clean fresh air fan and system with efficient electrostatic dust removal and sterilization functions
KR20130020164A (en) Push-fan and pull-fan type air cleaning device
EP3951276A1 (en) Purifier device and related purification method
CN114484696A (en) Air filtering method
KR20040108481A (en) Photo-catalyzer filter unit and air cleaner using the same
CN101592378A (en) The vertical plasma of self-controlled runner humidifying and absorption purifying air handling device
JP2004057298A (en) Air cleaning system
WO2022176711A1 (en) Air purifier
KR20210059501A (en) Air sterilization system
KR20030075703A (en) Dust collecting filter of air cleaner
FI117681B (en) Filtration system and method for ventilation systems