CZ28466U1 - Nanophotocatalytic filtering apparatus - Google Patents

Description

Nanofotokatalytické filtrační zařízeníNanofotocatalytic filtration equipment

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká nanofotokatalytického filtračního zařízení určeného k filtraci vzduchu od oxidu dusíku, formaldehydu, aerosolového polétavého prachu, bakterií, plísní, virů, kvasinek velikostí nižší než 10 μΜ určeného za náhradu veškerých pevných filtrů do všech vzduchotechnických zařízení, jako jsou např. čističky vzduchu, rekuperační jednotky chladící a klimatizační jednotky, vzduchotechnické potrubí.The technical solution relates to a nanofotocatalytic filtering device designed to filter air from nitrogen oxide, formaldehyde, aerosol airborne dust, bacteria, fungi, viruses, yeasts of less than 10 μΜ, intended to replace all solid filters in all air handling equipment such as air purifiers , recuperation units of cooling and air - conditioning units, ventilation ducts.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Ve všech výše uváděných zařízení se používají na čištění vzduchu různé druhy pevných filtrů, kde však v poměrně krátkém časovém období dochází k jejich opotřebení a po určité době jsou naopak příčinou pro množení virů, bakterií, plísní a kvasinek. Tyto pevné filtry umožňují zachytit jen částice do 100 μΜ.In all the above-mentioned devices, various types of solid filters are used for air purification, but in a relatively short period of time they become worn out and, after some time, they cause multiplication of viruses, bacteria, fungi and yeasts. These solid filters allow only particles up to 100 μΜ to be captured.

Cílem tohoto technického řešení je filtrační zařízení umožňující zachycení škodlivých částic ve větším rozsahu, přičemž se docílí dlouhé životnosti tohoto zařízení bez výměny filtru.The object of the present invention is to provide a filter device which allows the capture of harmful particles to a greater extent, while achieving a long service life of the device without filter change.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Podstata nanofotokatalytického filtračního zařízení pro filtraci vzduchu tvořené komorou se vstupním a výstupním otvorem podle technického řešení spočívá v tom, že uvnitř komory jsou uspořádány lamely z kovového nebo jiného neporézního materiálu s napříč procházejícími UVA trubicemi (4), přičemž lamely jsou opatřeny fotokatalytickou vrstvou. Lamely jsou ošetřeny kopolymerem a fotokatalytická vrstva obsahuje TiO oxid titanu modifikovaného prvky zinku a mědi. Filtrační zařízení je připojitelné mezi vzduchotechnické zařízení (7) a pracovní prostor (1).The essence of the nanophotocatalytic air filtration filtering device formed by the chamber with the inlet and outlet openings according to the technical solution consists in that inside the chamber there are lamellas made of metal or other non-porous material with transversely passing UVA tubes (4), which lamellas are provided with photocatalytic layer. The lamellas are treated with a copolymer and the photocatalytic layer contains TiO titanium oxide modified with zinc and copper elements. The filter device is connectable between the air handling device (7) and the working space (1).

Objasnění výkresuClarification of the drawing

Na přiloženém obrázku je znázorněno filtrační zařízení podle technického řešení.The attached figure shows a filter device according to the invention.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution implementation

Nanofotokatalytické filtrační zařízení pro čištění vzduchu je připojeno na výstup ze vzduchotechnických zařízení 7 a sestává z alespoň jedné komory 2 opatřené lamelami 3, mezi kterými prochází vzduch vystupující ze vzduchotechnického zařízení 7. Napříč těmito lamelami procházejí UVA trubice 4.The nanofotocatalytic air purifying filter device is connected to the outlet of the air conditioning devices 7 and consists of at least one chamber 2 provided with fins 3, between which the air exiting the air conditioning device 7 passes. Through these fins the UVA tubes 4 pass.

Lamely 3 jsou zhotoveny z neporézního materiálu, na který je nanesena fotokatalytická vrstva 5 oxidu titaničitého modifikovaného případně koloidním zinkem a mědí. Po nanesení oxidu titanu jsou lamely teplotně upraveny. Před nanesením oxidu titanu je povrch lamel ošetřen kopolymerem. Tím je povrch na neporézním povrchu zafixován a odolává otěru i ošetření vodou. Čistý vzduch je přenášen pomocí ventilátoru 6. Vzduch ze vzduchotechnického zařízení 7 proudí do vstupního otvoru 8, prochází komorou 2 a vyfiltrovaný vzduch odchází výstupním otvorem 9 do pracovního prostoru 1.The slats 3 are made of a non-porous material onto which a photocatalytic layer 5 of titanium dioxide modified with possibly colloidal zinc and copper is applied. After the titanium oxide has been applied, the slats are heat treated. Before the titanium oxide is applied, the lamella surface is treated with a copolymer. Thus the surface is fixed on the non-porous surface and resists abrasion and water treatment. Clean air is transferred by means of a fan 6. The air from the air handling device 7 flows into the inlet 8, passes through the chamber 2, and the filtered air flows through the outlet 9 into the working space 1.

U nanofotokatalytického filtračního zařízení je využito známého způsobu chemického rozkladu látek ve velikosti v nanometrech za přítomností fotokatalyzátoru a světelného UVA záření označovaného jako fotokatalýza. Je-li materiál s fotokatalytickými vlastnostmi tedy fotokatalyzátorem vystaven světelného UVA záření vhodné vlnové délky, aktivuje jeho povrch a spustí se charakteristická reakce, při které primárně vzniklý volný pár elektron-díra a hydroxylové radiály vznikající kontaktem excitované molekuly fotokatalyzátoru a vodní páry rozkládající přítomné organické a anorganické substance. Mezi látky rozložitelné fotokatalýzy patří oxidy dusíku (NOx), oxidy síry (SO2), oxid uhelnatý (CO), ozon (03), čpavek (NH3), sirovodík (H2S), chlorované uhlovodíky, aromatické uhlovodíky (benzen, fenol, toluen, etylbenzen, pesticidy a také bakterie, viry, pikonaviry, plísně a mikroprach. Konečným produktem jsou stabilní sloučeniny.In the nanofotocatalytic filtration device, a known method of chemical decomposition of substances in nanometer size is used in the presence of a photocatalyst and light UVA radiation referred to as photocatalysis. Thus, when a photocatalytic material is exposed to a suitable wavelength UVA light by a photocatalyst, it activates its surface and triggers a characteristic reaction in which the primary free electron-hole pair and hydroxyl radicals formed by contacting the excited photocatalyst molecule and water vapor decomposing the organic and inorganic substances. Decomposable photocatalysis substances include nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SO2), carbon monoxide (CO), ozone (03), ammonia (NH3), hydrogen sulfide (H2S), chlorinated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons (benzene, phenol, toluene, Ethylbenzene, pesticides as well as bacteria, viruses, piconaviruses, molds and micro-dusts, the final product being stable compounds.

-1 CZ 28466 Ul-1 CZ 28466 Ul

Jako katalyzátor bývá použit nanokrystalický oxid titaničitý TiO2, modifikovaný koloidním zinkem a mědí. Tento katalyzátor je nanesen na neporézní materiál, když je předtím upraven kopolymerem s ustálením při zvýšené teplotě. Kopolymerem je zajištěna přilnavosti oxidu titanu TiO2 na kovový povrch lamel.Nanocrystalline titanium dioxide TiO2, modified with colloidal zinc and copper, is used as the catalyst. This catalyst is deposited on a non-porous material when it is pretreated with an elevated temperature copolymer. The copolymer ensures the adhesion of TiO2 to the metal surface of the slats.

Nanofotokatalytické filtrační zařízení je tvořeno velkým počtem lamel, tvořící velký povrch, kterými prochází zářivkové trubice, které jsou umístěny tak, že každá část lamely opatřené katalyzátorem je osvětlena UVA zářením. Ozářená plocha mnohonásobně převyšuje vlastní objem filtračního zařízení. Osazením nanofotokatalytického filtruje vždy na výstupu vzduchu ze vzduchotechnického zařízení, čímž odpadá osazování vzduchotechnických zařízení pevnými filtry a jejich pravidelné vyměňování, ale i několikanásobně zvyšuje účinnost původních filtrů. Průmyslová využitelnostThe nanophotocatalytic filter device is formed by a large number of lamellae forming a large surface through which the fluorescent tubes pass, which are positioned such that each part of the lamella provided with the catalyst is illuminated by UVA radiation. The irradiated area far exceeds the actual volume of the filter device. The installation of nanofotocatalytic filters always at the air outlet of the air-conditioning equipment, which eliminates the installation of air-conditioning equipment with fixed filters and their regular replacement, but also several times increases the efficiency of the original filters. Industrial applicability

Předmět tohoto technického řešení je využitelný pro veškerá vzduchotechnická zařízení na zajištění čistoty vzduchu vycházejícího z těchto zařízení a nahrazuje veškeré filtry, které velmi rychle stárnou a následně jsou zdrojem bakterií, virů a plísní. Tento předmět technického řešení je možno využít j ako samostatnou filtrační j ednotku v uzavřených obj ektech.The object of the present invention is applicable to all air-conditioning devices to ensure the cleanliness of the air coming from these devices and replaces all filters that age very quickly and subsequently are a source of bacteria, viruses and fungi. This object of the technical solution can be used as a separate filter unit in closed objects.

Claims (3)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Nanofotokatalytické filtrační zařízení pro filtraci vzduchu tvořené komorou (2) se vstupním (8) a výstupním otvorem (9), vyznačující se tím, že uvnitř komory (2) jsou uspořádány lamely (3) z kovového nebo jiného neporézního materiálu s napříč procházejícími UVAA nanofotocatalytic air filtration device comprising a chamber (2) with an inlet (8) and an outlet (9), characterized in that lamellas (3) of metal or other non-porous material with transversely extending crossings are arranged inside the chamber (2). UVA 20 trubicemi (4), přičemž lamely (3) jsou opatřeny fotokatalytickou vrstvou (5).The tubes (4) are provided with a photocatalytic layer (5). 2. Nanofotokatalytické filtrační zařízení pro filtraci vzduchu podle nároku (1), vyznačující se t í m , že lamely (3) jsou ošetřeny kopolymerem, a že katalytická vrstva obsahuje TiO oxid titanu modifikovaného prvky zinku a mědi (5).Nanofotocatalytic air filtration device according to claim (1), characterized in that the lamellas (3) are treated with a copolymer and in that the catalyst layer comprises TiO titanium oxide modified with zinc and copper elements (5). 3. Nanofotokatalytické filtrační zařízení pro filtraci vzduchu podle nároku 1, vyznaču25 jící se t í m , že je připojitelné mezi vzduchotechnické zařízení (7) a pracovní prostor (1).Nanofotocatalytic air filtration device according to claim 1, characterized in that it is connectable between the air conditioning device (7) and the working space (1).