RU91680U1

RU91680U1 - OFFICE FILTER

Info

Publication number: RU91680U1
Application number: RU2009143047/22U
Authority: RU
Inventors: Георгий Николаевич Ворожцов; Юрий Михайлович Голуб; Олег Леонидович Калия; Юрий Михайлович Лужков; Игорь Павлович Шеляпин; Наталья Ивановна Темнова
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2010-02-27

Abstract

Офисный фильтр для очистки воздуха от вредных и токсичных примесей и аэрозолей, содержащий корпус с входным и выходными отверстиями, в котором расположены последовательно по ходу воздуха фильтрующий блок, состоящий из противоаэрозольной и сорбционной ступеней очистки, причем сорбционная ступень включает угольный слой и слой, содержащий соединения палладия, вентагрегат, соединительные приспособления, отличающийся тем, что противоаэрозольная и сорбционная ступени очистки заключены в единой герметичной оболочке, имеющей входной и выходной патрубки, противоаэрозольная ступень выполнена из материала на основе целлюлозных и минеральных волокон, сорбционная ступень выполнена двухслойной и состоит из слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, и слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди, между слоями активированного угля и минерального сорбента находится воздухопроницаемая перегородка, а длина слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, относится к длине слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди, как 1:(0,3-0,55).An office filter for purifying air from harmful and toxic impurities and aerosols, comprising a housing with inlet and outlet openings, in which a filter unit is arranged successively along the air, consisting of an anti-aerosol and sorption purification step, the sorption step comprising a carbon layer and a layer containing compounds palladium, ventilation unit, connecting devices, characterized in that the anti-aerosol and sorption stages of cleaning are enclosed in a single sealed shell having an inlet and outlet of the nozzle, the anti-aerosol step is made of material based on cellulose and mineral fibers, the sorption step is made of two layers and consists of an activated carbon layer modified with copper, chromium and silver salts, and a layer made of a mineral sorbent modified with palladium and copper salts, between the layers activated carbon and mineral sorbent is a breathable partition, and the length of the activated carbon layer, modified with salts of copper, chromium and silver, refers to the length of the layer, ying mineral sorbent, modified salts of palladium and copper is 1: (0.3-0.55).

Description

Полезная модель относится к области производства средств для очистки воздуха, в частности к средствам очистки воздуха от вредных и токсических примесей и аэрозолей, и может использоваться в качестве офисного фильтра в помещениях различного назначения.The utility model relates to the field of production of means for air purification, in particular to means for purifying air from harmful and toxic impurities and aerosols, and can be used as an office filter in rooms for various purposes.

Известно устройство для очистки воздуха в помещении, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями для воздуха. Внутри корпуса установлен фильтр с двумя фильтрующими средами, через которые проходит входящий воздух. (Патент США US 6955708 от 18.10.2005 г., кл. В03С 3/10).A device for cleaning indoor air, comprising a housing with inlet and outlet openings for air. A filter is installed inside the housing with two filter media through which incoming air passes. (US patent US 6955708 dated 10/18/2005, CL B03C 3/10).

Фильтр содержит наполнительные волокна, на которых закреплены частицы активного угля. За первым фильтром стоит трехмерный электростатический фильтр, содержащий заряжающие элементы, заключенные между диэлектрическими волокнистыми слоями. Слои находятся между электропроводными заземленными сетками. Заряжающие элементы связаны с источниками высокого постоянного напряжения.The filter contains filler fibers on which activated carbon particles are fixed. Behind the first filter is a three-dimensional electrostatic filter containing charging elements enclosed between dielectric fiber layers. The layers are between electrically conductive earthed grids. Charging elements are connected to high DC voltage sources.

Недостатком известного фильтра является сравнительно низкая эффективность очистки воздуха, присущая этим конструкциям, а также слабая очистка от аэрозолей, находящихся в помещении, так как электростатические противоаэрозольные фильтры способны обеспечивать очистку воздуха только от грубодисперсных аэрозолей, причем при повышенной влажности воздуха эффективность очистки резко снижается, а наличие высокого напряжения при повышенной влажности может быть источником поражения электрическим током.A disadvantage of the known filter is the relatively low efficiency of air purification inherent in these structures, as well as poor cleaning of aerosols in the room, since electrostatic anti-aerosol filters are able to provide air purification only from coarse aerosols, and with increased humidity, the cleaning efficiency decreases sharply, and the presence of high voltage at high humidity can be a source of electric shock.

Известен также воздухоочиститель, содержащий корпус с воздушным каналом, входным и выпускным воздушными отверстиями; расположенные в канале вентилятор и адсорбер, поглощающий загрязняющие воздух газы; нагреватель, находящийся вблизи адсорбера или прилегающий к нему и нагревающий периферийную часть адсорбера более интенсивно по сравнению с центральной частью и расположенное ниже по потоку за нагревателем устройство для управления работой нагревателя и вентилятора. (Патент Японии JP 3769939 В2 кл. F24F 7/00 от 26.04.2006 г.).Also known is an air purifier comprising a housing with an air channel, air inlet and outlet; a fan and an adsorber located in the duct absorbing air polluting gases; a heater located near or adjacent to the adsorber and heating the peripheral part of the adsorber is more intense than the central part and located downstream of the heater for controlling the operation of the heater and fan. (Japanese patent JP 3769939 B2 class. F24F 7/00 from 04/26/2006).

Недостатками данного устройства являются ограниченность применения его только для поглощения органических примесей и высокое энергопотребление, связанное с нагреванием сорбента и транспортировкой газовой смеси.The disadvantages of this device are the limited use of it only for the absorption of organic impurities and the high energy consumption associated with heating the sorbent and the transportation of the gas mixture.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату являются фильтрующий блок и экосистема очистки воздуха от вредных и токсических примесей и аэрозолей, содержащая корпус с входным и выходным отверстиями, в котором расположены последовательно по ходу воздуха фильтрующий блок, состоящий из противоаэрозольной и сорбционной ступеней очистки, вентилятор, сблокированный с валом электродвигателя, соединительные патрубки, причем, как противоаэрозольная, так и сорбционная ступени выполнены разборными, сорбционная ступень выполнена из двух слоев угля различной модификации, а третий слой представляет собой палладий или его оксиды в виде гранул, крошки и т.п.(Патент России «Фильтрующий блок» RU 2336929, кл. B01D 46/00, опубл. 27.10.2008 г.).The closest in technical essence and the achieved result are a filtering unit and an ecosystem for air purification from harmful and toxic impurities and aerosols, containing a housing with inlet and outlet openings, in which a filtering unit consisting of an anti-aerosol and sorption cleaning stage is arranged sequentially along the air, and a fan interlocked with the motor shaft, connecting nozzles, moreover, both the anti-aerosol and sorption steps are collapsible, the sorption step made of two layers of coal of various modifications, and the third layer is palladium or its oxides in the form of granules, chips, etc. (Russian Patent Filter Block RU 2336929, class B01D 46/00, published on 10.27.2008 .).

Недостатками известного фильтрующего блока является низкая надежность предлагаемых фильтров, так как:The disadvantages of the known filter unit is the low reliability of the proposed filters, since:

- разборная конструкция фильтрующего блока подразумевает его замену во внезаводских условиях, что исключает гарантированную герметизацию сорбирующей и фильтрующей частей, а также всего устройства в целом в условиях эксплуатации, в результате чего может быть разгерметизация объекта, и как следствие, снижение времени работы установки или резкое повышение в воздухе концентрации вредных веществ;- the collapsible design of the filter unit implies its replacement in the field, which excludes the guaranteed sealing of the sorbing and filter parts, as well as the entire device as a whole under operating conditions, which may result in depressurization of the object, and as a result, reduction in the operating time of the installation or a sharp increase concentration of harmful substances in the air;

- применение отдельных сменных блоков для защиты от разных групп вредных веществ исключает универсальность защитных характеристик и может привести к несчастным случаям при резком превышении предельно допустимых концентраций вредных веществ, на защиту от которых не рассчитан, находящийся в эксплуатации фильтр;- the use of separate replaceable blocks for protection against different groups of harmful substances eliminates the universality of protective characteristics and can lead to accidents when the maximum permissible concentrations of harmful substances are sharply exceeded, the filter in operation is not designed to be protected;

- ненормируемое соотношение между длинами слоев поглотителей существенно ухудшает эксплуатационные и экономические показатели фильтров.- non-standardized ratio between the lengths of the layers of absorbers significantly affects the operational and economic performance of the filters.

Технический результат заключается в повышении качества очистки воздуха фильтром, увеличении ресурса его работы, повышении надежности при поглощении веществ, различных по физико-химическим и химическим свойствам, таких, как кислые газы, органические вещества и монооксид углерода.The technical result consists in improving the quality of air purification by the filter, increasing the resource of its operation, increasing the reliability of the absorption of substances of different physicochemical and chemical properties, such as acid gases, organic substances and carbon monoxide.

Указанный технический результат достигается за счет того, что офисный фильтр для очистки воздуха от вредных и токсичных примесей и аэрозолей, содержащий корпус с входным и выходными отверстиями, в котором расположены последовательно по ходу воздуха фильтрующий блок, состоящий из противоаэрозольной и сорбционной ступеней очистки, вентагрегат, соединительные приспособления, причем противоаэрозольная и сорбционная ступени очистки заключены в единой герметичной оболочке, имеющей входной и выходной патрубки, противоаэроольная ступень выполнена из материала на основе целлюлозных и минеральных волокон, сорбционная ступень выполнена двухслойной и состоит из слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, и слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди; между слоями активированного угля и минерального сорбента находится воздухопроницаемая перегородка, а длина слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра относится к длине слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди, как 1: (0,3-0,55).The specified technical result is achieved due to the fact that the office filter for purifying air from harmful and toxic impurities and aerosols, comprising a housing with inlet and outlet openings, in which a filtering unit consisting of an anti-aerosol and sorption purification stages, a ventilation unit, connecting devices, and the anti-aerosol and sorption stages of cleaning are enclosed in a single sealed shell having an inlet and outlet nozzles, an anti-aerosol stage in polyene of a material based on cellulose and mineral fibers, the sorption stage is made two-layer and consists of a layer of activated carbon, modified salts of copper, chromium and silver, and a layer made of a mineral sorbent, modified salts of palladium and copper; between the layers of activated carbon and mineral sorbent there is a breathable partition, and the length of the layer of activated carbon modified with salts of copper, chromium and silver refers to the length of the layer made of mineral sorbent modified with salts of palladium and copper, as 1: (0.3-0, 55).

Отличие предложенного устройства от известного заключается в том, что противоаэрозольная и сорбционная ступени очистки заключены в единой герметичной оболочке, имеющей входной и выходной патрубки, противоаэрозольная ступень выполнена на основе целлюлозы и минеральных волокон, сорбционная ступень выполнена двухслойной и состоит из слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, и слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди; между слоями активированного угля и минерального сорбента находится воздухопроницаемая перегородка, а длина слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра относится к длине слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди, как 1: (0,3-0,55).The difference between the proposed device and the known one is that the anti-aerosol and sorption steps are enclosed in a single sealed shell having an inlet and outlet nozzles, the anti-aerosol step is based on cellulose and mineral fibers, the sorption step is made of two layers and consists of a layer of activated carbon modified with salts copper, chromium and silver, and a layer made of a mineral sorbent modified with salts of palladium and copper; between the layers of activated carbon and mineral sorbent there is a breathable partition, and the length of the layer of activated carbon modified with salts of copper, chromium and silver refers to the length of the layer made of mineral sorbent modified with salts of palladium and copper, as 1: (0.3-0, 55).

Использование указанных признаков в предложенном устройстве, а также воздухопроницаемой перегородки между слоями в сочетании с указанным соотношением между длинами слоев активного угля и минерального сорбента авторам из научно-технической литературы неизвестно.The use of these features in the proposed device, as well as a breathable partition between the layers in combination with the indicated ratio between the lengths of the layers of activated carbon and mineral sorbent, is unknown to the authors of the scientific and technical literature.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

На Фиг.1 - приведен общий вид офисного фильтра.Figure 1 - shows a General view of an office filter.

На Фиг.2 - показана зависимость эффективности очистки воздуха от монооксида углерода от соотношения между слоями в сорбционной ступени очистки воздуха.Figure 2 - shows the dependence of the efficiency of air purification from carbon monoxide on the ratio between the layers in the sorption stage of air purification.

Предложенный офисный фильтр включает корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями, в котором расположены последовательно по ходу воздуха фильтрующий блок 4 с заключенными в его герметичной оболочке 5 входным 6 и выходным 7 патрубками, противоаэрозольной 8 и сорбционной 9 ступенями очистки, вентагрегат 10 и соединительные приспособления 11.The proposed office filter includes a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 openings, in which the filter unit 4 is arranged sequentially along the air, with the inlet 6 and outlet 7 nozzles enclosed in its sealed envelope 5, anti-aerosol 8 and sorption 9 cleaning stages, ventilation unit 10 and connecting fixtures 11.

Сорбционная ступень 9 выполнена двухслойной, заключена между малым 12 и большим 13 перфорированными цилиндрами и состоит из слоя активированного угля 14, модифицированного солями меди, хрома и серебра и слоя 15, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди, разделенных воздухопроницаемой перегородкой 16.The sorption stage 9 is two-layer, enclosed between a small 12 and a large 13 perforated cylinders and consists of a layer of activated carbon 14 modified with salts of copper, chromium and silver and a layer 15 made of a mineral sorbent modified with salts of palladium and copper, separated by a breathable partition 16.

Офисный фильтр работает следующим образом:Office filter works as follows:

Фильтр устанавливают в помещении офиса и включают в электрическую сеть. Загрязненный воздух через входное отверстие 2, соединительные приспособления 11 (коммуникации, муфты) и входной патрубок 6 поступает внутрь герметичной оболочки 5 фильтрующего блока 4 на аэрозольную ступень очистки 8, далее очищаемый воздух поступает на сорбционную ступень очистки 9, заключенную между малым 12 и большим 13 перфорированными цилиндрами, и пройдя последовательно через слой активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра 14, воздухопроницаемую перегородку 16, слой минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди 15, выходной патрубок 7,соединительные приспособления 11, очищенный воздух вентагрегатом 10 через выходное отверстие 3 подается в помещение.The filter is installed in the office building and is included in the electrical network. The polluted air through the inlet 2, connecting devices 11 (communications, couplings) and the inlet 6 enters the sealed shell 5 of the filter unit 4 to the aerosol purification stage 8, then the cleaned air enters the sorption purification stage 9, concluded between small 12 and large 13 perforated cylinders, and passing sequentially through a layer of activated carbon modified with salts of copper, chromium and silver 14, a breathable partition 16, a layer of mineral sorbent, modified salt E palladium and copper 15, the outlet 7, the connecting device 11, air handling unit 10, the cleaned air through the outlet 3 is fed into the room.

Для повышения надежности и качества очистки воздуха, увеличения ресурса работы и повышения экологической и экономической привлекательности использования фильтра противоаэрозольная и сорбционная ступени очистки заключены в единой герметичной оболочке, имеющей входной и выходной патрубки, противоаэроольная ступень выполнена на основе целлюлозы и минеральных волокон, сорбционная ступень выполнена двухслойной и состоит из слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, и слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди; между слоями активированного угля и минерального сорбента находится воздухопроницаемая перегородка, а длина слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра относится к длине слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди, как 1: (0,3-0,55).To increase the reliability and quality of air purification, increase the service life and increase the environmental and economic attractiveness of using a filter, the aerosol and sorption purification steps are enclosed in a single sealed shell having an inlet and outlet nozzles, the antiaerol step is made on the basis of cellulose and mineral fibers, the sorption step is made of two-layer and consists of a layer of activated carbon modified with salts of copper, chromium and silver, and a layer made of mineral rbenta modified palladium and copper salts; between the layers of activated carbon and mineral sorbent there is a breathable partition, and the length of the layer of activated carbon modified with salts of copper, chromium and silver refers to the length of the layer made of mineral sorbent modified with salts of palladium and copper, as 1: (0.3-0, 55).

На Фиг.2 приведена зависимость эффективности очистки от монооксида углерода (Ъ) от соотношения между слоями в сорбционной ступени очистки воздуха L_У см активированного угля, модифицированного солями меди, хрома, серебра и L_M слоем, выполненным из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди при сбалансированных временах защитного действия слоев по целевым компонентам.Figure 2 shows the dependence of the cleaning efficiency from carbon monoxide (b) on the ratio between the layers in the sorption stage of air purification L _U cm activated carbon modified with salts of copper, chromium, silver and L _M layer made of a mineral sorbent modified with palladium salts and copper with balanced times of protective action of the layers on the target components.

Из результатов экспериментов, приведенных на рисунке (Фиг.2) следует, что при заданной эффективности очистки от монооксида углерода в пределах 80-100%, оптимальным является соотношение между длинами слоев сорбентов 1: (0,3-0,55).From the results of the experiments shown in the figure (Figure 2), it follows that for a given cleaning efficiency of carbon monoxide in the range of 80-100%, the optimal ratio is between the lengths of the layers of sorbents 1: (0.3-0.55).

Выполнение противоаэрозольной и сорбционной ступеней очистки неразборными, в единой герметичной оболочке с входным и выходными патрубками гарантирует герметизацию сорбирующей и противоэрозольной частей при эксплуатации и исключает несанкционированное проникновение вредных примесей в «чистую зону», а выполнение сорбционной ступени двухслойной позволяет достичь универсальной и равновеликой очистки воздуха.The performance of the anti-aerosol and sorption stages of cleaning are non-separable, in a single sealed shell with inlet and outlet nozzles ensures sealing of the sorbing and anti-aerosol parts during operation and excludes unauthorized penetration of harmful impurities into the “clean zone”, and the implementation of the two-layer sorption stage allows achieving universal and equal air purification.

Изготовление противоаэрозольной ступени из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон, таких как базальтовое волокно или стекловолокно и т.п. позволяет достичь коэффициента проницаемости фильтра по аэрозолям стандартного масляного тумана до 0,001%.The manufacture of the aerosol step from materials based on cellulose and mineral fibers, such as basalt fiber or glass fiber, etc. allows to achieve a filter permeability coefficient for aerosols of standard oil mist up to 0.001%.

Нормируемое соотношение между длинами слоев поглотителей существенно улучшает эксплуатационные и экономические показатели фильтров.The normalized ratio between the lengths of the layers of absorbers significantly improves the operational and economic performance of the filters.

Данное устройство позволяет достичь высокого качества очистки воздуха от широкого спектра вредных примесей и обеспечить надежность в работе за счет того, что офисный фильтр для очистки воздуха от вредных и токсичных примесей и аэрозолей, содержащий корпус с входным и выходными отверстиями, в котором расположены последовательно по ходу воздуха фильтрующий блок, состоящий из противоаэрозольной и сорбционной ступеней очистки, вентагрегат, соединительные приспособления, причем противоаэрозольная и сорбционная ступени очистки заключены в единую герметичную оболочку, имеющую входной и выходной патрубки; противоаэроольная ступень выполнена на основе целлюлозы и минеральных волокон, а сорбционная ступень выполнена двухслойной и состоит из слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, и слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди; между слоями активированного угля и минерального сорбента находится воздухопроницаемая перегородка, а длина слоя активированного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра относится к длине слоя, выполненного из минерального сорбента, модифицированного солями палладия и меди, как 1: (0,3-0,55).This device allows to achieve high quality air purification from a wide range of harmful impurities and to ensure reliability in operation due to the fact that the office filter for cleaning air from harmful and toxic impurities and aerosols, containing a housing with inlet and outlet openings, in which they are arranged sequentially along air filter unit, consisting of an aerosol and sorption stages of purification, a ventilation unit, connecting devices, and the anti-aerosol and sorption stages of purification are enclosed into a single sealed enclosure having an inlet and outlet nozzles; the anti-aerosol step is made on the basis of cellulose and mineral fibers, and the sorption step is made two-layer and consists of an activated carbon layer modified with copper, chromium and silver salts, and a layer made of a mineral sorbent modified with palladium and copper salts; between the layers of activated carbon and mineral sorbent there is a breathable partition, and the length of the layer of activated carbon modified with salts of copper, chromium and silver refers to the length of the layer made of mineral sorbent modified with salts of palladium and copper, as 1: (0.3-0, 55).

Claims

An office filter for purifying air from harmful and toxic impurities and aerosols, comprising a housing with inlet and outlet openings, in which a filter unit is arranged successively along the air, consisting of an anti-aerosol and sorption purification step, the sorption step comprising a carbon layer and a layer containing compounds palladium, ventilation unit, connecting devices, characterized in that the anti-aerosol and sorption stages of cleaning are enclosed in a single sealed shell having an inlet and outlet of the nozzle, the anti-aerosol step is made of material based on cellulose and mineral fibers, the sorption step is made of two layers and consists of an activated carbon layer modified with copper, chromium and silver salts, and a layer made of a mineral sorbent modified with palladium and copper salts, between the layers of activated carbon and mineral sorbent is a breathable partition, and the length of the layer of activated carbon, modified with salts of copper, chromium and silver, refers to the length of the layer, ying mineral sorbent, modified salts of palladium and copper is 1: (0.3-0.55).