Патент на изобретение №2370284

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ТОКСИЧНЫХ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области очистки воздуха от токсичных летучих веществ и может быть использовано в медицине, фармакологии, пищевой и легкой промышленности, а также в местах массового скопления людей. Устройство для очистки воздуха содержит ионизатор импульсного действия, включающий последовательно расположенные блок питания, блок преобразования напряжения, блок формирования частотных импульсов, блок управления и блок очистки воздуха. При этом один выход с блока преобразования напряжения соединен с входом блока управления, а второй – с входом блока формирования частотных импульсов. Блок очистки воздуха содержит полый корпус цилиндрической формы, закрытый с одной стороны сеткой с ячейкой 1-3 мм², а с другой в него вставлен электровентилятор. Внутри корпуса блока очистки размещен активатор в виде полого корпуса цилиндрической формы, в котором размещены два электрода, один из которых выполнен в виде кольца, а второй – в виде штыря, на электроды подается постоянное напряжение от 1,5 до 10,5 кВ с частотой от 1 до 60 Гц. Изобретение позволяет обеспечить эффективную очистку воздуха от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорсодержащих веществ, а также от формальдегида и аммиака. 5 табл., 2 ил.

Способ очистки воздуха от токсичных летучих веществ и устройство для его осуществления относится к гигиене и может быть использовано в медицине, фармакологии, пищевой и легкой промышленностях, в жилищном строительстве, самолето- и кораблестроении, и в местах массового скопления людей.

Известны способы очистки воздуха от летучих токсичных веществ с помощью поглотителей ультрафиолетового излучения. Однако они имеют ограниченное применение из-за отсутствия универсальных поглотителей, а ультрафиолет в воздухе образует озон, который является токсичным веществом.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки воздуха от табачного дыма, запахов химикатов и красок и устройство для его осуществления SALON AIRE – 2000 [1].

Способ основан на использовании для очистки воздуха отрицательно заряженных ионов, озонактивированного кислорода и электромагнитных волн, генерируемых игольчатым ионизатором, который расположен внутри корпуса устройства, через которое постоянно прокачивается загрязненный воздух с помощью электровентилятора.

Основным недостатком этого способа и устройства для его осуществления является невозможность использования его для очистки воздуха от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорорганических веществ, а также от формальдегида и аммиака.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства для его осуществления, позволяющего проводить очистку воздуха от токсичных летучих ароматических, циклических, хлорорганических веществ, формальдегида и аммиака, находящихся в воздухе раздельно или вместе.

Техническим результатом изобретения является обеспечение очистки воздуха от токсичных летучих веществ, таких как, например, бензол, ксилол, этилбензол, этилацетат, стирол, толуол, фенол, формальдегид, метилметакрилат, м-крезол, винилхлорид, акролеин, ацетон, аммиак, находящихся в воздухе раздельно или вместе.

Указанная задача достигается тем, что в известном способе и устройстве для его осуществления, включающем в себя электрический вентилятор, корпус, внутри которого расположен игольчатый ионизатор для генерирования отрицательно заряженных ионов, озонактивированного кислорода и электромагнитных волн, которые очищают воздух от табачного дыма, запаха химикатов и красок вместо игольчатого ионизатора используют ионизатор импульсного действия. При своей работе этот ионизатор генерирует гидроксильные и пергидроксильные радикалы, активированный молекулярный кислород и монохроматические электромагнитные волны, реакционная способность и энергия которых позволяет очищать воздух от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорорганических веществ, а также от формальдегида и аммиака.

Устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ (см. фиг.1) состоит из блока 1 питания, блока 2 преобразования напряжения, блока 3 формирования частотных импульсов, блока 4 управления и блока 5 очистки воздуха, при этом выход с блока 1 питания соединен с входом блока 2 преобразования напряжения, один выход с которого соединен с входом блока 4 управления, а второй его выход соединен с входом блока 3 формирования частотных импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, выход с которого соединен с входом блока 5 очистки воздуха от токсичных летучих веществ.

Блок 5 очистки воздуха от токсичных летучих веществ (см. фиг.2) включает в себя полый корпус 6 цилиндрической формы, закрытый с одной стороны сеткой 7, а с другой в него вставлен электровентилятор 8 производительностью 100-400 м³, внутри которого размещен активатор 9 в виде полого цилиндра, в котором размещены два электрода, один из которых 10 выполнен в виде кольца, а второй 11 – в виде штыря, на которые подается постоянное высоковольтное напряжение с задаваемой частотой герцевого диапазона. Ионизатор импульсного действия с одной стороны закрыт сеткой с ячейкой 1-3 мм, а с другой стороны он имеет вентилятор. Сетка с ячейкой 1-3 мм используется для нарушения сплошности потока воздуха. Проходя через сетку, поток воздуха разделяется ее ячейками на множество потоков, которые внутри корпуса ионизатора снова смешиваются. Этим достигается более равномерное распределение кластеров воды в потоке воздуха и, как следствие, более равномерное возбуждение их монохроматической электромагнитной волной. Устройство работает следующим образом. Блок 1 питания подключают к сети 220±10 В, 50 Гц или к аккумулятору 12 В, откуда оно подается на блок 2 преобразования напряжения. Преобразованное напряжение с блока 2 одновременно подается с одного его выхода на вход блока 4 управления, с другого его выхода – на вход блока 3 формирования импульсов, откуда оно подается на вход блока 4 управления, с выхода которого напряжение подается на вход блока 5 очистки воздуха.

При нажатии на кнопку «Пуск», расположенную на блоке 4 управления, происходит включение электровентилятора (см. фиг.2) на блоке 5 очистки воздуха и через корпус 6, корпус 9 начинает прокачиваться загрязненный летучими токсичными веществами воздух. Одновременно с запуском вентилятора 8 с блока 3 формирования частотных импульсов импульсы с частотой от 1 до 60 Гц поступают на вход блока 4 управления, с выхода которого на электроды 10 и 11 подается постоянное напряжение от 1,5 до 10,5 кВ. Между электродами 10 и 11 возникают прерывистые разряды, энергия которых является источником появления в очищаемом воздухе гидроксильных, пергидроксильных радикалов, активированных молекул кислорода и монохроматичных электромагнитных волн, которые, воздействуя на токсичные летучие вещества, нейтрализуют их.

Пример 1. Проводили очистку воздуха от летучих токсичных веществ в комнатах 305, 306 административно-хозяйственного корпуса ВНИИ железнодорожного транспорта после евроремонта с помощью устройства «Детокс» в период с 13 по 15 сентября 2005 г. Устройство устанавливали в комнатах на пол, выставляли напряжение между электродами 3,17 кВ при частоте 5 Гц, и оно работало по 8 часов каждые сутки при закрытых окнах и дверях.

Результаты очистки воздуха в комнатах 305 и 306 приведены в таблицах а и б.

а) Результаты очистки воздуха в комнате 305

б) Результаты очистки воздуха в комнате 306

Результаты очистки воздуха, приведенные в таблицах, свидетельствуют о том, что разработанный способ и устройство для его осуществления являются эффективными и снижают содержание в загрязненном воздухе токсичных летучих веществ в два и более раз.

Пример 2. Проводили очистку воздуха во вновь построенном вагоне на вагоностроительном заводе в г.Тверь. Модель вагона 4453, заводской 1, с 4 февраля по 9 февраля 2006 года. Очистка воздуха от токсичных летучих веществ проводилась с помощью устройства «Детокс», которое очищало воздух в каждом купе в течение 10 часов каждые сутки при закрытых дверях и выключенной общей вентиляции. При этом выставляли в импульсном генераторе устройства «Детокс» напряжение между электродами 4,1 кВ при частоте 6 Гц. Результаты анализа приведены в таблицах а, б и в.

Результаты санитарно-химических исследований воздушной среды вагона модели 4453 заводской 1 при выключенной вентиляции.

а) до очистки воздуха в купе вагона устройством «Детокс» (исходная концентрация).

п/п	Наименование химических веществ	ПДК мг/м3	Фактические показатели, мг/м3
купе 1	купе 5	купе 8	служебное купе
1	Бензол	0,3	0	0	0	0
2	Ксилол	0,2	6,4·10-7	0,029	1,64·10-6	0
3	Этилбензол	0,02	1,7	1,65	1,5	0,092
4	Этилацетат	0,1	10,9	8,48	1,93	11,2
5	Стирол	0,04	3,61	2,4	1,39	0,895
6	Толуол	0,6	0	0	0	0
7	Фенол	0,01	0	0	0	0
8	Формальдегид	0,035	0	0	0	0
9	Метилметакрилат	0,1	0	0	0	0
10	м-Крезол	0,005	0,0062	0,0056	0,0012	0,0023
11	Винилхлорид	0,01	0	0	0	0
12	Акролеин	0,03	0,0067	0,0069	0,0022	0,0038
13	Ацетон	0,35	0	0	0	0
14	Аммиак	0,2	0	0	0	0

б) После работы устройства «Детокс» в купе в течение 10 часов первых суток

в) После работы устройства «Детокс» в купе вагона в течение 10 часов вторых суток

п/п	Наименование химических веществ	ПДК мг/м3	Фактические показатели, мг/м3
купе 1	купе 5	купе 8	служебное купе
1	Бензол	0,3	0	0	0	0
2	Ксилол	0,2	0	0	0	0
3	Этилбензол	0,02	0	0	0	0
4	Этилацетат	0,1	0	0	0	0
5	Стирол	0,04	0	0	0	0
6	Толуол	0,6	0	0	0	0
7	Фенол	0,01	0,0018	0,0027	0,0017	0,001
8	Формальдегид	0,035	0	0	0	0
9	Метилметакрилат	0,1	0	0	0	0
10	м-Крезол	0,005	0	0	0	0
11	Винилхлорид	0,01	0	0	0	0
12	Акролеин	0,03	0	0	0	0
13	Ацетон	0,35	0	0	0	0
14	Аммиак	0,2	0,01	0,004	0,007	0,009

Анализ таблиц а, б и в свидетельствует о высокой эффективности очистки воздуха купе нового выгона от токсичных летучих ароматических, циклических и хлорсодержащих веществ, а также от формальдегида и аммиака. Причем если на эту операцию без использования устройства «Детокс» уходило до двух – трех недель времени, то с устройством «Детокс» эта задача выполнена в течение 2-х суток.

Источники информации

1. Диагностические и оздоровительные технологии восстановительной медицины под ред. Разумова А.Н., т.1 – М.: ООО “Ильянс ИН-вест”, 2003 г., 304 с.

Формула изобретения

Устройство для очистки воздуха от токсичных летучих веществ, состоящее из ионизатора импульсного действия, включающего в себя блок питания, блок преобразования напряжения, блок формирования частотных импульсов, блок управления и блок очистки воздуха, при этом выход с блока питания соединен с входом блока преобразования напряжения, один выход с которого соединен с входом блока управления, а второй его выход соединен с входом блока формирования частотных импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, выход с которого соединен с входом блока очистки воздуха от токсичных летучих веществ, отличающееся тем, что содержит полый корпус цилиндрической формы, закрытый с одной стороны сеткой с ячейкой 1-3 мм², а с другой в него вставлен электровентилятор с производительностью от 100 до 400 м³ в минуту, внутри которого размещен активатор в виде полого корпуса цилиндрической формы, в котором размещены два электрода, один из которых выполнен в виде кольца, а второй – в виде штыря, на которые подается постоянное напряжение от 1,5 до 10,5 кВ с частотой от 1 до 60 Гц.

РИСУНКИ