RU2319622C2 - Method of air cleaning and device for implementing the method - Google Patents
Method of air cleaning and device for implementing the method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319622C2 RU2319622C2 RU2006110408/11A RU2006110408A RU2319622C2 RU 2319622 C2 RU2319622 C2 RU 2319622C2 RU 2006110408/11 A RU2006110408/11 A RU 2006110408/11A RU 2006110408 A RU2006110408 A RU 2006110408A RU 2319622 C2 RU2319622 C2 RU 2319622C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- air purification
- cabin
- supply
- purification
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам и установкам для очистки воздуха, и может быть использовано для очистки воздуха от вредных веществ в обитаемых отсеках, салонах и кабинах транспортных средств, в стационарных помещениях - производственных, бытовых и т.п.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to methods and installations for air purification, and can be used to purify air of harmful substances in inhabited compartments, salons and cabins of vehicles, in stationary premises - industrial, domestic, etc.
Известны способ и устройство для очистки воздуха в обитаемых отсеках транспортных средств, заключающиеся в подаче в отсек наружного воздуха и очистке его в установке для очистки воздуха, состоящей из входного патрубка, выходного патрубка, между которыми последовательно расположены нагнетатель воздуха и последовательно соединенные секции с кассетами, заполненными хемосорбентами и катализатором для очистки приточного воздуха от органических, азот- и серусодержащих соединений, а также оксида углерода (RU 94017415 А, В60Н 3/06, 1996.).A known method and device for air purification in the inhabited compartments of vehicles, which consists in supplying external air to the compartment and purifying it in an air purification installation consisting of an inlet pipe, an outlet pipe, between which an air blower and cassette sections are connected in series, filled with chemisorbents and a catalyst for purifying supply air from organic, nitrogen and sulfur-containing compounds, as well as carbon monoxide (RU 94017415 A, B60H 3/06, 1996.).
Основными недостатками известных способа и устройства являются: в обитаемый отсек подается и очищается только приточный воздух, что приводит к очень большим затратам фильтров в эксплуатации, очень большим габаритам и весу установки, большому расходу электроэнергии и недостаточной эффективности очистки воздуха. В частности, поскольку эффективность очистки по каждому вредному веществу не превышает, как правило, 80-90%, то при высоком содержании вредных веществ снаружи салона по этой причине загрязнение воздуха внутри салона может быть недопустимо большим. Т.к. в аналоге не осуществляется очистка воздуха в режиме рециркуляции, то при открытии двери, окна и т.п., также будет высокое загрязнение воздуха, которое не устраняется. Наконец, при включении систем вентиляции, обогрева, кондиционирования с большой производительностью по приточному воздуху применение аналога теряет смысл.The main disadvantages of the known method and device are: only the supply air is supplied and cleaned to the inhabited compartment, which leads to very high filter costs in operation, very large dimensions and weight of the installation, high energy consumption and insufficient air purification efficiency. In particular, since the cleaning efficiency for each harmful substance does not exceed, as a rule, 80-90%, with a high content of harmful substances outside the cabin for this reason, air pollution inside the cabin can be unacceptably large. Because in analogue, air purification is not carried out in recirculation mode, when opening a door, window, etc., there will also be high air pollution, which cannot be eliminated. Finally, when you turn on ventilation, heating, and air conditioning systems with high performance in supply air, the use of an analogue loses its meaning.
Также недостатками аналога являются: отсутствие очистки от тонкой пыли, являющейся для человека самой вредной; отсутствие очистки от оксида азота, применение не самых эффективных сорбентов и катализаторов и др.Also, the disadvantages of the analogue are: lack of purification from fine dust, which is the most harmful to humans; lack of purification from nitric oxide, the use of not the most effective sorbents and catalysts, etc.
Известны также способ и устройство для очистки воздуха, в которых очистка воздуха в помещениях и салонах производится в режиме рециркуляции с помощью хемосорбентов, низкотемпературного каталитического фильтра, адсорбционных фильтров (RU 2161567 С1, В60Н 3/06, 2001). Основными недостатками этого аналога являются: неэффективность применения при работе систем вентиляции, обогрева и кондиционирования ввиду многократной разницы по расходу воздуха, который у системы очистки намного меньше; то же при открытом положении дверей, окон и т.п.; то же при большой негерметичности помещения, салона. Другими недостатками этого аналога являются: отсутствие очистки от пыли, озона, оксида азота, и т.д. Недостатком аналога так же является отсутствие технического решения по подаче очищенного воздуха в зону дыхания пассажира, водителя, т.к. без этого требуется значительное время на очистку воздуха во всем объеме помещения, после которого будут достигнуты необходимые условия для нахождения людей в помещении в благоприятных гигиенических условиях по чистоте вдыхаемого воздуха.There is also known a method and apparatus for air purification, in which air purification in rooms and salons is performed in recirculation mode using chemisorbents, a low-temperature catalytic filter, adsorption filters (RU 2161567 C1,
Известно также устройство - система очистки воздуха от вредных веществ, работающая в режиме рециркуляции преимущественно в салонах, кабинах транспортных средств, помещениях, обитаемых отсеках, состоящая из корпуса с входным и выходным окнами, привода, в виде электродвигателя, вентилятора, сблокированного с приводом, средства очистки воздуха, включающего по меньшей мере один блок очистки воздуха с по меньшей мере одним фильтрующе-очищающим слоем (RU 2173639 С1, 2001), принятое за прототип. Известное решение может обеспечивать очистку воздуха в салоне как в режиме рециркуляции, так и в режиме очистки приточного воздуха, но по этой же причине оно обладает недостатками каждого из этих способов, изложенных выше при описании недостатков аналогов. Недостатками прототипа являются также отсутствие очистки воздуха от тончайшей пыли (при использовании фильтрующего материала будут иметь место большие габариты и сопротивление), от оксида азота, озона, отсутствует тщательная и оптимальная проработка подбора фильтрующих материалов, сорбентов, катализаторов, др. узлов, обеспечивающих более эффективную очистку воздуха с учетом очень большого разнообразия конструктивного исполнения, например, автомобилей, их систем (в первую очередь - систем вентиляции, отопления, кондиционирования), исполнения салонов и кабин, степени их не герметичности, разнообразия загрязнения наружного воздуха как по величине, так и по составу вредных веществ и т.д.There is also known a device - a system for purifying air from harmful substances, operating in recirculation mode mainly in salons, cabs of vehicles, rooms, inhabited compartments, consisting of a housing with input and output windows, a drive, in the form of an electric motor, a fan blocked with a drive, means air purification, comprising at least one air purification unit with at least one filter-cleaning layer (RU 2173639 C1, 2001), adopted as a prototype. The known solution can provide air purification in the cabin both in recirculation mode and in the supply air purification mode, but for the same reason, it has the disadvantages of each of these methods described above when describing the disadvantages of analogues. The disadvantages of the prototype are also the lack of air purification from the finest dust (when using filter material, large dimensions and resistance will take place), from nitric oxide, ozone, there is no careful and optimal study of the selection of filter materials, sorbents, catalysts, and other units that provide a more efficient air purification taking into account a very wide variety of designs, for example, automobiles, their systems (primarily ventilation, heating, air conditioning systems), using the opinions of salons and cabins, the degree of their leak tightness, the diversity of outdoor air pollution both in magnitude and composition of harmful substances, etc.
Задачей изобретения является повышение эффективности очистки воздуха для любых вариантов исполнения салонов, кабин, стационарных производственных и бытовых помещений при всем разнообразии внешних условий как по составу вредных веществ, так и по разнообразию климатических условий.The objective of the invention is to increase the efficiency of air purification for any embodiment of salons, cabins, stationary industrial and domestic premises with all the variety of external conditions, both in the composition of harmful substances and in the variety of climatic conditions.
Дополнительными задачами изобретения являются:Additional objectives of the invention are:
- оптимизация производительности систем подачи и очистки приточного и рециркулируемого воздуха;- Optimization of the performance of the supply and purification systems of the supply and recirculated air;
- оптимизация способов подачи и очистки воздуха в зависимости от конструктивного исполнения салонов и т.д.;- optimization of air supply and purification methods, depending on the design of salons, etc .;
- обеспечение работоспособности систем очистки в связи с большим газодинамическим сопротивлением блоков очистки из-за большого количества сорбентов, фильтрующих материалов, катализаторов, др. материалов и узлов;- ensuring the operability of the cleaning systems in connection with the high gas-dynamic resistance of the cleaning units due to the large number of sorbents, filtering materials, catalysts, other materials and components;
- обеспечение снижения содержания влаги и диоксида углерода для улучшения состава воздуха в салоне по гигиеническим параметрам и для повышения эффективности процессов очистки воздуха по основным вредным веществам;- ensuring the reduction of moisture and carbon dioxide to improve the composition of the air in the cabin by hygienic parameters and to increase the efficiency of air purification processes for the main harmful substances;
- оптимизация подбора поглотителей, сорбентов, катализаторов, др. материалов и узлов, обеспечивающих эффективную очистку воздуха от всей совокупности вредных веществ, а также особенностей технологии их приготовления с учетом специфики их работы - относительно низких концентраций в воздухе в сравнении с их содержанием, например, в отработавших газах;- optimization of the selection of absorbers, sorbents, catalysts, other materials and assemblies providing effective air purification from the entire aggregate of harmful substances, as well as the peculiarities of their preparation technology, taking into account the specifics of their work - relatively low concentrations in the air in comparison with their content, for example, in exhaust gases;
- снижение энергопотребления конструкции системы очистки воздуха, ее габаритов и веса, снижение цены и затрат в эксплуатации;- reducing energy consumption of the design of the air purification system, its dimensions and weight, reducing prices and operating costs;
- отработка вариантов исполнения конструкции системы очистки воздуха для различного исполнения салонов, помещений и т.п.;- development of design options for the air purification system for various designs of salons, rooms, etc .;
- повышение эффективности работы и увеличение ресурса блока очистки путем диагностики состава газовой среды в окружающем воздухе и внутри салона ручного или автоматического управления работой системы по диагностируемым параметрам;- improving work efficiency and increasing the life of the cleaning unit by diagnosing the composition of the gaseous medium in the ambient air and inside the cabin of manual or automatic control of the system according to diagnosed parameters;
- снижение газодинамического сопротивления блока очистки при применении большого количества поглотителей, сорбентов, катализаторов и др.- reduction of gas-dynamic resistance of the cleaning unit when using a large number of absorbers, sorbents, catalysts, etc.
Поставленная задача реализуется тем, что в способе очистки воздуха от вредных веществ в режиме рециркуляции, преимущественно в обитаемых отсеках, например в салонах, кабинах транспортных средств, стационарных помещениях бытовых, производственных, включающем забор воздуха из салона, прокачку воздуха с помощью нагнетателя через систему очистки с блоками очистки воздуха от вредных веществ и, наконец, подачу очищенного воздуха обратно в салон, наряду с очисткой воздуха в салоне в режиме рециркуляции, дополнительно забирают часть приточного наружного воздуха, нагнетатель системы делают высоконапорным и с его помощью создают избыточное давление приточного воздуха и прокачивают его через систему очистки воздуха, в которой производят очистку приточного воздуха по меньшей мере на одном номинальном режиме и подают очищенный воздух в салон, а долю воздуха из салона, пропорциональную количеству поданного в салон приточного очищенного воздуха, выбрасывают за пределы салона, подачу приточного очищаемого воздуха производят непрерывно, и/или прерывисто в зависимости от загрязненности воздуха в салоне, и/или снаружи салона и при подаче количество приточного воздуха для номинального режима очистки задают не менее 1-3 м3/час в расчете на каждого человека, находящегося в салоне, и/или количества мест в салоне, а долю очищаемого в системе очистки приточного воздуха по отношению к количеству воздуха, очищаемого в режиме рециркуляции, во всех случаях задают не более 80%, причем в отношении салона транспортного средства эта доля не должна превышать 80% для неподвижного или движущегося со скоростью до 10 км/час транспортного средства и не более 50% при скорости движения более 10 км/час.The problem is realized in that in a method for purifying air from harmful substances in a recirculation mode, mainly in inhabited compartments, for example in salons, cabins of vehicles, stationary premises of domestic, industrial, including air intake from a passenger compartment, air pumping through a cleaning system with blocks of air purification from harmful substances and, finally, the supply of purified air back to the cabin, along with air purification in the cabin in recirculation mode, additionally take part of the supply external air, the supercharger of the system is made high-pressure and with its help create excess pressure of the supply air and pump it through the air purification system, in which the supply air is cleaned in at least one nominal mode and the purified air is supplied to the passenger compartment, and the fraction of air from the passenger compartment, proportional to the amount of cleaned fresh air supplied to the passenger compartment; they are thrown out of the passenger compartment; the supply of cleaned fresh air is produced continuously and / or intermittently depending on the contamination awns air in the cabin, and / or outside the passenger compartment and feeding fresh air amount for the nominal mode of purification set to be not less than 3.1 m 3 / h per each person in the cabin and / or the number of seats in the cabin and share cleaned in the supply air purification system in relation to the amount of air cleaned in recirculation mode, in all cases, set no more than 80%, moreover, in relation to the vehicle interior, this proportion should not exceed 80% for stationary or moving at a speed of up to 10 km / h transport avg dstva and not more than 50% at a speed of 10 km / h.
При этом в соответствии с предлагаемым способом очистки воздуха приточный воздух после забора снаружи салона подают по меньшей мере частично в дополнительную систему очистки воздуха с дополнительным воздушным нагнетателем, в которой производят очистку воздуха от вредных веществ и очищенный приточный воздух подают в салон.Moreover, in accordance with the proposed method of air purification, the supply air after intake from the outside of the cabin is supplied at least partially to an additional air purification system with an additional air blower, in which the air is cleaned of harmful substances and the cleaned supply air is supplied to the passenger compartment.
Вариант исполнения состоит в том, что в способе приточный воздух после забора снаружи салона подают на вход по меньшей мере одного общего воздушного нагнетателя, до и/или после которого смешивают его с рециркулируемым воздухом и производят их очистку в единой системе очистки воздуха и далее подают в салон весь очищенный воздух.An embodiment consists in that in the method, the supply air after intake from the outside of the passenger compartment is fed to the inlet of at least one common air blower, before and / or after which it is mixed with recirculated air and they are cleaned in a single air purification system and then fed to interior all purified air.
Для эффективной работы по предлагаемому способу по меньшей мере один воздушный приточный нагнетатель выполняют высоконапорным, за счет чего производят прокачку приточного воздуха через систему очистки, а после нее обеспечивают избыточное давление воздуха в салоне не менее 5-10 Па, величину которого задают соответствующим усилием открытия дополнительного обратного клапана в дополнительном отводном окне выброса воздуха за пределы салона.For efficient operation of the proposed method, at least one air inlet blower is made high-pressure, due to which fresh air is pumped through the cleaning system, and after that overpressure in the cabin is at least 5-10 Pa, the value of which is set by the corresponding opening force of the additional non-return valve in an additional exhaust window for air discharge outside the passenger compartment.
В способе очистки перед очисткой от наиболее вредных веществ для снижения содержания в воздухе влаги и диоксида углерода и восстановления из них кислорода, воздух прокачивают через дополнительный окислительный фильтроэлемент, состоящий из перекисных соединений щелочных металлов, а для удаления дополнительной влаги - из хлористого кальция, и/или силикагеля.In the method of cleaning before cleaning from the most harmful substances to reduce moisture and carbon dioxide in the air and restore oxygen from them, air is pumped through an additional oxidizing filter element consisting of alkali metal peroxide compounds, and to remove additional moisture from calcium chloride, and / or silica gel.
Также для реализации способа очистки воздуха последний очищают от пыли, сажи, бактерий, туманов, взвесей, вирусов, пыльцы, дыма, частичек металлов и механических примесей посредством механической фильтрации, и/или их ионизации с последующим их отделением из воздуха, и/или озонирования воздуха, и/или адсорбции, и/или абсорбции, и/или фотокатализа; для очистки воздуха от оксидов азота оксид азота сначала окисляют с помощью катализатора, например перманганата калия, до диоксида азота и последний химически связывают с помощью сорбента, в состав которого входит, например, перманганат бария, и/или калия, и/или кальция, и/или магния; очистку оксида углерода осуществляют низкотемпературным катализатором с использованием металлов платиновой группы, например палладия и/или его оксидов, и/или гопкалита, и/или цеолитов, и/или фотокотализом, и/или угля, импрегнированного гидрофильными солями хлоридов кальция, и/или лития, и/или бромида лития, и/или путем производства и подачи в поток воздуха озона; очистку соединений углерода, всех групп углеводородов, включая канцерогены, ароматики, производят с помощью сорбентов, например цеолитов, гопкалита, в виде крошки и/или гранул угля, и/или угля, модифицированного щелочными металлами, и/или оксидом меди, и/или солями меди, хрома, серебра, серы, которые закрепляют на поверхности активного угля путем пропитки с последующей термообработкой при температуре 110-150°С, причем уголь предварительно активирован методом парогазовой активации, например, при температуре 800°С; для очистки воздуха от аммиака, сероводорода, органических примесей применяют слой угля, пропитываемого раствором сульфата меди, и/или хлорида никеля и после пропитки производят его термообработку; для дополнительной очистки воздуха от бактерий применяют угольный слой, получаемый путем импрегнирования серебром; для окончательной очистки воздуха от озона применяют слой из угля, пропитываемого, например, водно-аммиачным раствором, содержащим каталитические добавки, и/или слой из поглотителей из йодистого калия и натронной извести.Also, to implement the method of air purification, the latter is cleaned of dust, soot, bacteria, mists, suspensions, viruses, pollen, smoke, particles of metals and mechanical impurities by mechanical filtration and / or ionization followed by their separation from air and / or ozonation air and / or adsorption and / or absorption and / or photocatalysis; to purify air of nitrogen oxides, nitric oxide is first oxidized using a catalyst, for example potassium permanganate, to nitrogen dioxide and the latter is chemically bonded using a sorbent, which includes, for example, barium and / or potassium and / or calcium permanganate, and / or magnesium; purification of carbon monoxide is carried out by a low-temperature catalyst using platinum group metals, for example palladium and / or its oxides, and / or hopcalite, and / or zeolites, and / or photocotalis, and / or coal impregnated with hydrophilic salts of calcium and / or lithium chlorides , and / or lithium bromide, and / or by production and supply of ozone to the air stream; purification of carbon compounds, all hydrocarbon groups, including carcinogens, aromatics, is carried out using sorbents, for example zeolites, hopcalite, in the form of crumbs and / or granules of coal, and / or coal modified with alkali metals, and / or copper oxide, and / or salts of copper, chromium, silver, sulfur, which are fixed on the surface of activated carbon by impregnation, followed by heat treatment at a temperature of 110-150 ° C, and coal is pre-activated by steam-gas activation, for example, at a temperature of 800 ° C; for air purification from ammonia, hydrogen sulfide, organic impurities, a layer of coal impregnated with a solution of copper sulfate and / or nickel chloride is used and, after impregnation, it is heat treated; for additional air purification from bacteria, a carbon layer is obtained, obtained by impregnation with silver; for the final purification of air from ozone, a layer of coal impregnated, for example, with an aqueous-ammonia solution containing catalytic additives, and / or a layer of absorbers of potassium iodide and soda lime is used.
Также для реализации способа очистки дополнительно с помощью по меньшей мере одного управляющего газоанализатора внутри и/или снаружи салона по меньшей мере по оксиду углерода и/или диоксиду азота, и/или оксидам азота, и/или озона, и/или пыли и при содержании по меньшей мере одного из них в воздухе снаружи салона и/или внутри салона более санитарно-гигиенического норматива по сигналу управляющего газоанализатора прекращают подачу в салон приточного воздуха и переключают работу системы на режим рециркуляции, и/или продолжают подачу и очистку приточного воздуха в количестве, не превышающем 15 м3/час в расчете на каждое место в салоне.Also, to implement the cleaning method, using at least one control gas analyzer inside and / or outside the cabin, at least carbon monoxide and / or nitrogen dioxide and / or nitrogen oxides and / or ozone and / or dust and at a content at least one of them in the air outside the cabin and / or inside the cabin of a more hygienic standard, at the signal of the control gas analyzer, stop the supply of fresh air to the cabin and switch the system to recirculation mode, and / or continue to supply and clean supply air supply in an amount not exceeding 15 m 3 / hour per each seat in the cabin.
В устройстве - системе очистки воздуха от вредных веществ, работающей в режиме рециркуляции преимущественно в салонах, кабинах транспортных средств, помещениях, обитаемых отсеках, состоящей из корпуса с входным и выходным окнами, привода, например, в виде электродвигателя, вентилятора, сблокированного с приводом, средства очистки воздуха, включающего по меньшей мере один блок очистки воздуха с по меньшей мере одним фильтрующе-очищающим слоем, в корпусе салона дополнительно размещены приточное и отводное окна, из которых приточное окно воздуховодом соединено с впускным воздуховодом системы очистки воздуха, и/или с входным каналом вентилятора, а отводное окно соединено с выходным окном системы очистки воздуха в и в системе очистки воздуха по меньшей мере один вентилятор, соединенный воздуховодом с приточным окном, выполнен напорным, например, в виде радиального или центробежного колеса, создающим напор воздуха, превышающий не менее чем на 5-10 Па сопротивление системы очистки воздуха с блоком очистки воздуха, последующие местные сопротивления в выходном окне с последующими узлами, выполненными, например, в виде глушителей, заслонок, причем подачу приточного очищаемого воздуха производят непрерывно и/или прерывисто в зависимости от загрязненности воздуха в салоне и/или снаружи салона и при подаче количество приточного воздуха для номинального режима очистки составляет не менее 1-3 м3/час в расчете на каждого человека, находящегося в салоне, и/или количества мест в салоне, а доля очищаемого воздуха по отношению к количеству воздуха, очищаемого в режиме рециркуляции, во всех случаях составляет не более 80%, причем в отношении салона транспортного средства эта доля не должна превышать 80% для неподвижного или движущегося со скоростью до 10 км/час транспортного средства и не более 50% при скорости движения более 10 км/час, а система очистки воздуха состоит по меньшей мере из одной установки очистки воздуха, размещенной внутри или снаружи салона.In the device, a system for purifying air from harmful substances, operating in recirculation mode mainly in salons, cabins of vehicles, rooms, inhabited compartments, consisting of a housing with input and output windows, a drive, for example, in the form of an electric motor, a fan, interlocked with a drive, air purification means, including at least one air purification unit with at least one filter-cleaning layer, inlet and outlet windows are additionally placed in the cabin body, of which the inlet window the duct is connected to the inlet duct of the air purification system, and / or to the inlet of the fan, and the outlet window is connected to the outlet window of the air purification system in and in the air purification system, at least one fan connected by the duct to the supply window is made pressure, for example, in the form of a radial or centrifugal wheel creating an air pressure that is not less than 5-10 Pa higher than the resistance of the air purification system with the air purification unit, subsequent local resistances in the outlet window, followed by units made, for example, in the form of silencers, dampers, and the supply of cleaned air is produced continuously and / or intermittently depending on the air pollution in the cabin and / or outside the cabin and when supplying the amount of supply air for the nominal cleaning mode is at least 1- 3 m 3 / hour for each person in the cabin and / or the number of seats in the cabin, and the proportion of air being cleaned relative to the amount of air being cleaned in recirculation mode, in all cases, is not more than 80%, in relation to the passenger compartment, this proportion should not exceed 80% for a vehicle stationary or moving at a speed of up to 10 km / h and not more than 50% at a speed of more than 10 km / h, and the air purification system consists of at least one air purification installations located inside or outside the passenger compartment.
В варианте системы очистки воздуха она содержит дополнительную систему очистки приточного воздуха с напорным воздушным нагнетателем, вход в который соединен с приточным окном и в которой производят очистку воздуха от вредных веществ, а выходной канал с выходным окном дополнительной системы очистки воздуха соединен с дополнительным воздуховодом и дефлектором салона, с помощью которых очищенный приточный воздух подают в салон по меньшей мере в зону дыхания одного пассажира.In the version of the air purification system, it contains an additional supply air purification system with a pressure air blower, the inlet of which is connected to the supply air window and in which the air is cleaned of harmful substances, and the outlet channel with the output window of the additional air purification system is connected to the additional air duct and deflector cabin, with which purified fresh air is supplied to the cabin at least in the breathing zone of one passenger.
В другом варианте системы очистки воздуха приточное окно для забора наружного воздуха с дополнительным клапаном соединено со входом по меньшей мере одного общего воздушного нагнетателя, до и/или после которого приточный воздух смешивается с рециркуляционным воздухом и их очистка происходит в единой системе очистки воздуха и далее весь очищенный воздух подают в салон с помощью по меньшей мере одного дополнительного воздуховода с дефлектором.In another embodiment of the air purification system, the supply window for external air intake with an additional valve is connected to the inlet of at least one common air blower, before and / or after which the supply air is mixed with recirculated air and they are cleaned in a single air purification system and then the whole purified air is fed into the cabin using at least one additional duct with a deflector.
Кроме того, в системе очистки воздуха по меньшей мере один воздушный приточный нагнетатель выполнен высоконапорным, за счет чего обеспечивают избыточное давление воздуха в салоне не менее 5-10 Па, величину которого задают соответствующим усилием открытия дополнительного обратного клапана, размещенного в дополнительном отводном окне выброса воздуха за пределы салонаIn addition, in the air purification system, at least one air inlet blower is made of high pressure, due to which they provide an excess air pressure in the cabin of at least 5-10 Pa, the value of which is set by the corresponding opening force of the additional non-return valve located in the additional exhaust air exhaust window outside the cabin
Дополнительно в системе очистки воздуха на входе в блок очистки установлен дополнительный окислительный фильтроэлемент, состоящий из перекисных соединений щелочных металлов, и/или из хлористого кальция, и/или силикагеля.Additionally, an additional oxidizing filter element consisting of alkali metal peroxide compounds and / or calcium chloride and / or silica gel is installed in the air purification system at the inlet to the purification unit.
Кроме того у системы очистки воздуха в блоке очистки воздуха для очистки от пыли, сажи, бактерий, туманов, взвесей, вирусов, пыльцы, дыма, частичек металлов и механических примесей на входе установлен элемент механической фильтрации, и/или их ионизации с последующим их отделением из воздуха, и/или озонирования воздуха, и/или адсорбции, и/или абсорбции, и/или фотокатализа; для очистки воздуха от оксидов азота размещен дополнительный слой из катализатора, например перманганата калия, для окисления оксида азота до диоксида азота и последний химически связывают с помощью слоя сорбента, в состав которого входит, например, перманганат бария, и/или калия, и/или кальция, и/или магния для химического связывания диоксида азота; для очистки от оксида углерода размещен слой из низкотемпературного катализатора с использованием металлов платиновой группы, например палладия и/или его оксидов, и/или гопкалита, и/или цеолитов, и/или фотокотализаторного узла, и/или угля, импрегнированного гидрофильными солями хлоридов кальция, и/или лития, и/или бромида лития, и/или узлом производства и подачи в поток воздуха озона; для очистки соединений углерода, всех групп углеводородов, включая канцерогены, ароматики, размещен слой из сорбентов, например цеолитов, гопкалита, в виде крошки и/или гранул угля, и/или угля, модифицированного щелочными металлами, и/или оксидом меди, и/или солями меди, хрома, серебра, серы, которые закреплены на поверхности активного угля путем пропитки с последующей термообработкой при температуре 110-150°C, причем уголь предварительно активирован методом парогазовой активации, например, при температуре 800°С; для очистки воздуха от аммиака, сероводорода, органических примесей размещен слой угля, пропитываемый раствором сульфата меди, и/или хлорида никеля и после пропитки производят его термообработку; для дополнительной очистки воздуха от бактерий размещен угольный слой, получаемый путем импрегнирования серебром; для окончательной очистки воздуха от озона размещен слой из угля, пропитываемый, например, водно-аммиачным раствором, содержащим каталитические добавки, и/или слой из поглотителей из йодистого калия и натронной извести.In addition, the air purification system in the air purification unit for cleaning from dust, soot, bacteria, mists, suspensions, viruses, pollen, smoke, metal particles and mechanical impurities at the inlet has an element of mechanical filtration and / or ionization with their subsequent separation from air and / or ozonation of air and / or adsorption and / or absorption and / or photocatalysis; to purify air from nitrogen oxides, an additional layer of catalyst, for example potassium permanganate, is placed for oxidation of nitric oxide to nitrogen dioxide and the latter is chemically bonded using a sorbent layer, which includes, for example, barium and / or potassium permanganate, and / or calcium and / or magnesium for chemical bonding of nitrogen dioxide; for purification of carbon monoxide, a layer of low-temperature catalyst is placed using platinum group metals, for example palladium and / or its oxides, and / or hopcalite, and / or zeolites, and / or photocotalyst unit, and / or coal impregnated with hydrophilic salts of calcium chlorides , and / or lithium, and / or lithium bromide, and / or an ozone production and supply unit; for the purification of carbon compounds, all hydrocarbon groups, including carcinogens, aromatics, a layer of sorbents, for example zeolites, hopcalite, in the form of crumbs and / or granules of coal and / or coal modified with alkali metals and / or copper oxide, and / or salts of copper, chromium, silver, sulfur, which are fixed on the surface of activated carbon by impregnation, followed by heat treatment at a temperature of 110-150 ° C, and coal is pre-activated by steam-gas activation, for example, at a temperature of 800 ° C; to purify the air of ammonia, hydrogen sulfide, organic impurities, a layer of coal impregnated with a solution of copper sulfate and / or nickel chloride is placed and, after impregnation, it is heat treated; for additional air purification from bacteria, a carbon layer is obtained, obtained by impregnation with silver; For the final purification of air from ozone, a layer of coal is impregnated, for example, impregnated with aqueous ammonia solution containing catalytic additives, and / or a layer of absorbers of potassium iodide and soda lime.
Также в системе очистки воздуха установлен по меньшей мере один управляющий газоанализатор внутри и/или снаружи салона по меньшей мере по оксиду углерода и/или диоксиду азота, и/или оксидам азота, и/или озона, и/или пыли и при содержании по меньшей мере одного из них в воздухе снаружи салона и/или внутри салона более санитарно-гигиенического норматива по сигналу управляющего газоанализатора прекращают подачу в салон приточного воздуха и переключают работу системы на режим рециркуляции, и/или продолжают подачу и очистку приточного воздуха в количестве, не превышающем 15 м3/час в расчете на каждое место в салоне.Also, at least one control gas analyzer is installed in the air purification system inside and / or outside the cabin of at least carbon monoxide and / or nitrogen dioxide and / or nitrogen oxides and / or ozone and / or dust and at least at least one of them in the air outside the cabin and / or inside the cabin of a more sanitary-hygienic standard, at the signal of the control gas analyzer, stop the supply of fresh air to the cabin and switch the system to the recirculation mode, and / or continue to supply and clean the supply air in an amount not exceeding 15 m 3 / hour per each seat in the cabin.
Наконец, в системе очистки воздуха блок очистки выполнен разборным, состоящим по меньшей мере из двух частей, в которых по меньшей мере два слоя, и/или узла с находящимися в них материалами объединены в один слой и/или корпус путем применения смесей из применяемых в них материалах и/или применения общих корпусных деталей.Finally, in the air purification system, the purification unit is made collapsible, consisting of at least two parts, in which at least two layers, and / or a node with the materials contained in them, are combined into one layer and / or housing by using mixtures of those used in materials and / or application of common body parts.
Существо предложения поясняется на фиг.1а и 1б. На фиг.1а изображена система очистки воздуха, выполненная в виде двух установок, а на фиг.1б изображена та же система, состоящая из одной установки.The essence of the proposal is illustrated in figa and 1B. On figa shows an air purification system made in the form of two installations, and on figb shows the same system consisting of one installation.
Система очистки воздуха для реализации заявленного способа, например, для транспортного средства с салоном 1, багажником 2 и капотом 3 содержит корпус рециркуляционной системы очистки воздуха 4, нагнетатель 5, электродвигатель 6, входное окно 7, выходной канал с выходным окном 9, салонные воздуховоды 10, дефлекторы 11, впускной воздуховод 12, отводное окно с обратным клапаном 13, корпус приточной системы очистки воздуха 14, входное окно 15, нагнетатель 16, электродвигатель 17, блок очистки 18, выходной канал с выходным окном 19, приточное окно 20, управляющий газоанализатор наружного воздуха 21, управляющий газоанализатор салонного воздуха 22, впускной воздуховод 23.An air purification system for implementing the inventive method, for example, for a vehicle with a passenger compartment 1, a trunk 2 and a
Способ очистки воздуха в общем случае реализуется следующим образом. Очистку воздуха в салоне 1 производят с помощью системы очистки воздуха одновременно или попеременно как путем очистки воздуха в режиме рециркуляции (т.е. забирают воздух из салона 1, очищают его и подают обратно в салон 1), так и путем подачи в салон очищаемого в системе очистки воздуха наружного (приточного) воздуха. При этом долю воздуха из салона 1, пропорциональную количеству поданного в салон 1 приточного очищенного воздуха, выбрасывают за пределы салона, подачу приточного очищаемого воздуха производят непрерывно, и/или прерывисто в зависимости от загрязненности воздуха в салоне 1, и/или снаружи салона 1 и при подаче количество приточного воздуха для номинального режима очистки задают не менее 1-3 м3/час в расчете на каждого человека, находящегося в салоне 1, и/или количества мест в салоне 1, а долю очищаемого в системе очистки приточного воздуха по отношению к количеству воздуха, очищаемого в режиме рециркуляции, во всех случаях задают не более 80%, причем в отношении салона 1 транспортного средства эта доля не должна превышать 80% для неподвижного или движущегося со скоростью до 10 км/час транспортного средства и не более 50% при скорости движения более 10 км/час. Указанные выше параметры обоснованы следующими обстоятельствами. Во-первых, для дыхания человека потребность в воздухе составляет в среднем от 3 до 5 м3/час. Во-вторых - из-за негерметичности салонов происходит естественный воздухообмен даже при закрытых окнах, люках, неработающих системах вентиляции, отопления и кондиционеров. При этом чем больше скорость автомобиля, тем больше кратность воздухообмена. По этим причинам, подтвержденным экспериментально, с учетом задачи снижения расхода фильтрующе-очищающих материалов в блоках очистки 7 и 18, минимальное количество подаваемого в салон 1 воздуха не должно быть ниже 1-3 м3/час, а доля приточного очищенного воздуха не должно превышать 80% от количества от количества очищаемого в салоне 1 воздуха в режиме рециркуляции при неподвижном автомобиле и движущемся со скоростью до 10 км/час, а для автомобиля, движущегося со скоростью более 10 км/час, величина очищаемого приточного воздуха может не превышать 50% от количества очищаемого воздуха в режиме рециркуляции.The method of air purification is generally implemented as follows. Air purification in cabin 1 is carried out using an air purification system simultaneously or alternately, either by purifying air in recirculation mode (i.e., taking air from cabin 1, purifying it and returning it to salon 1), and by supplying it to the cabin external (supply) air purification system. At the same time, the fraction of air from the cabin 1, proportional to the amount of fresh cleaned air supplied to the cabin 1, is thrown out of the cabin, the supply of cleaned fresh air is produced continuously and / or intermittently depending on the air pollution in the cabin 1 and / or outside the cabin 1 and when applying amount of supply air for cleaning the nominal mode is set not less than 1.3 m 3 / h per each person in the cabin 1, and / or the number of seats in the cabin 1 and the proportion of fresh air to be cleansed in the cleaning system of from The ratio to the amount of air cleaned in recirculation mode, in all cases, is set to not more than 80%, and in relation to the passenger compartment 1 of the vehicle this proportion should not exceed 80% for a vehicle stationary or moving at a speed of up to 10 km / h and not more than 50 % at a speed of more than 10 km / h. The above parameters are justified by the following circumstances. Firstly, for human breathing, the need for air is on average from 3 to 5 m 3 / hour. Secondly, due to leaks in the salons, natural air exchange occurs even with closed windows, hatches, idle ventilation, heating and air conditioning systems. Moreover, the greater the speed of the car, the greater the rate of air exchange. For these reasons, confirmed experimentally, taking into account the task of reducing the consumption of filtering and cleaning materials in the
Способ и система могут быть реализованы в двух базовых вариантах. В соответствии с первым из них (фиг.1а) система очистки воздуха транспортного средства состоит из двух систем, из которых одна - 4 работает в режиме рециркуляции, а вторая - 14 работает по очистке приточного наружного воздуха. Система 4 включает впускной воздуховод 12, соединенный с воздушным пространством салона 1, входное окно 8 в корпусе 4 системы, блок очистки 7, нагнетатель 5, сблокированный с приводом - электродвигателем 6, выходной канал с выходным окном 9, соединенные с салонными воздуховодами 10, в которых установлены дефлекторы 11 для подачи очищенного воздуха в зону дыхания пассажиров и водителя. Другая система 14 работает в режиме очистки приточного наружного воздуха. Она состоит из корпуса 14, на входе которого расположены приточное окно 20, входное окно 15, блок очистки 18, а далее в корпусе 14 установлены нагнетатель 16 с электродвигателем 17, выходной канал с выходным окном 19 и последние соединены с салонным воздуховодом 10, из которого воздух с помощью дефлекторов 11 подается в зону дыхания водителя и пассажиров в салоне 1.The method and system can be implemented in two basic versions. In accordance with the first of them (figa), the vehicle air purification system consists of two systems, of which one - 4 operates in recirculation mode, and the second - 14 works to clean the supply air. System 4 includes an inlet duct 12 connected to the airspace of the passenger compartment 1, an inlet window 8 in the system housing 4, a cleaning unit 7, a blower 5 interlocked with an electric drive 6, an outlet channel with an outlet window 9 connected to the
В соответствии со вторым вариантом (фиг.1б) система очистки транспортного средства состоит из одной установки - системы очистки воздуха, корпус 14 которой, например, установлен под капотом 3 транспортного средства (фиг 1б), входное окно 15 которого соединено с воздухом салона посредством впускного воздуховода 12 и с наружным воздухом с помощью приточного окна 20. Блок очистки воздуха 18 в корпусе 14 газодинамически соединен с нагнетателем 16, сблокированным с электродвигателем 17 и далее через выходной канал и выходное окно 19, а затем салонный воздуховод 10 с дефлекторами соединен с воздухом салона 1. В обоих вариантах дефлекторы 11 воздуховода 10 размещены в салоне 1 по отношению к впускным воздуховодам 12 и 23 таким образом, чтобы при заборе воздуха из салона и подаче очищенного воздуха обратно в салон 1 обеспечивалась максимальная вентиляция всего объема салона. Это же требование относится и к отводному окну с обратным клапаном 13.In accordance with the second option (figb), the vehicle cleaning system consists of one installation - an air purification system, the
Итак, в соответствии с предлагаемыми способом и устройством очистки воздуха в первом варианте производится очистка воздуха в салоне 1 в режиме рециркуляции в системе очистки 4, из которой очищенный воздух подается в салон с помощью салонных воздуховодов 10 и дефлекторов 11, а приточный воздух после забора снаружи салона 1 подают по меньшей мере частично в дополнительную систему 14 очистки воздуха с дополнительным воздушным нагнетателем 16, в которой производят очистку воздуха от вредных веществ и очищенный приточный воздух подают в салон 1 также с помощью воздуховодов 10 и дефлекторов 11.So, in accordance with the proposed method and device for air purification in the first embodiment, the air is purged in the cabin 1 in the recirculation mode in the purification system 4, from which the cleaned air is supplied to the cabin using the
Второй вариант работы по заявляемым способу и устройству для его реализации заключается в том, что приточный воздух после забора снаружи салона 1 подают на вход по меньшей мере одного общего воздушного нагнетателя 16, до и/или после которого смешивают его с рециркулируемым воздухом и производят их очистку в единой системе 14 очистки воздуха и далее подают в салон 1 с помощью салонных воздуховодов 10 и дефлекторов 11 весь очищенный воздух.The second version of the work according to the claimed method and device for its implementation is that the supply air after intake from the outside of the cabin 1 is fed to the inlet of at least one
В зависимости от особенностей конструкции салонов транспортных средств системы очистки могут быть размещены не только в багажнике 2, под капотом 3, а и в других местах салона - на сиденье, под или сбоку сидений, внутри передней панели, в бардачке, и т.д., вплоть до наружного размещения по отношению к салону, например, на крыше или в проеме лючка и т.д. Это же относится и к управляющим газоанализаторам, которые могут использоваться как показывающие приборы для ручного управления системами очистки воздуха, либо могут быть сблокированы с последними для обеспечения автоматического управления их работой по заданным программам.Depending on the design features of the vehicle interiors, the cleaning systems can be placed not only in the trunk 2, under the
Для эффективной работы по предлагаемому способу в системе очистки воздуха по меньшей мере один воздушный приточный нагнетатель 16 выполняют высоконапорным, за счет чего производят прокачку приточного воздуха через систему очистки 14, а после нее обеспечивают избыточное давление воздуха в салоне 1 не менее 5-10 Па, величину которого задают соответствующим усилием открытия дополнительного обратного клапана 13 в дополнительном отводном окне выброса воздуха за пределы салона 1. Исполнение нагнетателей 5 и 16 высоконапорными, например до 500-700 Па, позволяет обеспечивать необходимую производительность систем очистки по очищаемому воздуху и создать необходимый напор воздуха в салоне 1 для преодоления большого сопротивления блоков очистки 7 и 18 и для устранения подсоса наружного воздуха в салон 1 вследствие его негерметичности.To work effectively according to the proposed method in the air purification system, at least one
В заявляемых способе и устройстве перед очисткой от наиболее вредных веществ для снижения содержания в воздухе влаги и диоксида углерода и восстановления из них кислорода воздух прокачивают через дополнительный окислительный фильтроэлемент в блоках 7 и 18, или в одном из них, состоящий из перекисных соединений щелочных металлов, а для удаления дополнительной влаги - из хлористого кальция, и/или силикагеля. Данное техническое решение устраняет повышение влажности в салоне 1 и увеличивает эффективность очистки воздуха, а также ресурс работы фильтрующе-очищающих материалов, приводит к обогащению воздуха кислородом. Альтернатива в выборе поглотителей влаги из хлористого кальция и/или силикагеля позволяет производителю систем очистки воздуха использовать либо один из этих поглотителей, либо их смеси в зависимости от жесткости требований к уровню влажности очищаемого воздуха, конструктивных особенностей блоков очистки воздуха, требований к их весу, габаритам, ценовых ограничений, ресурсу работы и т.д. В любом случае выбор одного из поглотителей либо их смесей обеспечивает получение одного и того же технического результата - удаление влажности воздуха перед его очисткой в блоках очистки при любом сочетании каждого из альтернативных исполнений составных элементов и материалов блоков очистки воздуха, т.е. в любой совокупности признаков исполнения блоков очистки воздуха.In the inventive method and device, before purification from the most harmful substances to reduce moisture and carbon dioxide in the air and restore oxygen from them, air is pumped through an additional oxidizing filter element in
Учитывая большое многообразие различных сочетаний композиций вредных веществ, которые необходимо очищать в салонах машин, работающих, например, в городах, на строительных объектах, в карьерах, в районах размещения вредных производств и т.д., в настоящем техническом предложении предусмотрены различные варианты составов блоков очистки 7 и 18, а также технологические особенности приготовления ряда фильтрующе-очищающих материалов, которые позволяют добиться очистки любой композиции состава вредных веществ и обеспечивают наибольшую эффективность процесса очистки. Для этого в заявленных способе и устройстве для его реализации для очистки от пыли, сажи, бактерий, туманов, взвесей, вирусов, пыльцы, дыма, частичек металлов и механических примесей на входе в блоке 7 и/или 18 устанавливают элемент механической фильтрации, и/или их ионизации с последующим их отделением из воздуха, и/или озонирования воздуха, и/или адсорбции, и/или абсорбции, и/или фотокатализа; для очистки воздуха от оксидов азота оксид азота сначала окисляют с помощью дополнительного слоя из катализатора, например перманганата калия, до диоксида азота и последний химически связывают с помощью слоя сорбента, в состав которого входит, например, перманганат бария, и/или калия, и/или кальция, и/или магния; для очистки от оксида углерода размещают слой из низкотемпературного катализатора с использованием металлов платиновой группы, например палладия и/или его оксидов, и/или гопкалита, и/или цеолитов, и/или фотокотализаторного узла, и/или угля, импрегнированного гидрофильными солями хлоридов кальция, и/или лития, и/или бромида лития, и/или узлов производства и подачи в поток воздуха озона; для очистки соединений углерода, всех групп углеводородов, включая канцерогены, ароматики, применяют слой из сорбентов, например, цеолитов, гопкалита, в виде крошки и/или гранул угля, и/или угля, модифицированного щелочными металлами, и/или оксидом меди, и/или солями меди, хрома, серебра, серы, которые закреплены на поверхности активного угля путем пропитки с последующей термообработкой при температуре 110-150°С, причем уголь предварительно активирован методом парогазовой активации, например, при температуре 800°С; для очистки воздуха от аммиака, сероводорода, органических примесей применяют слой угля, пропитываемого раствором сульфата меди, и/или хлорида никеля и после пропитки производят его термообработку; для дополнительной очистки воздуха от бактерий применяют угольный слой, получаемый путем импрегнирования серебром; для окончательной очистки воздуха от озона применяют слой из угля, пропитываемого, например, водно-аммиачным раствором, содержащим каталитические добавки, и/или слой из поглотителей из йодистого калия и натронной извести.Given the wide variety of different combinations of harmful substances compositions that need to be cleaned in the salons of cars operating, for example, in cities, at construction sites, in quarries, in areas where hazardous industries are located, etc., this technical proposal provides for various options for the composition of
Перечень материалов и средств для очистки воздуха от пыли, сажи, бактерий и т.д. в заявленных способе и устройстве дан исходя из различия требований к чистоте воздуха у различных потребителей, например потребителей для строительно-дорожной техники, карьерных самосвалов, медицинских машин, легковых автомобилей, эксплуатируемых в городах и т.д.The list of materials and means for cleaning the air from dust, soot, bacteria, etc. in the claimed method and device is given based on the difference in the requirements for air purity for different consumers, for example, consumers for construction equipment, mining trucks, medical cars, cars operating in cities, etc.
Предварительное окисление оксида азота до диоксида азота требуется исходя из того, что сорбция позволяет эффективно связывать только диоксид азота, в то время как в воздухе салонов преобладает оксид азота, также являющийся токсичным компонентом.The preliminary oxidation of nitric oxide to nitric dioxide is required on the basis that sorption allows only nitrogen dioxide to be effectively bound, while nitric oxide, which is also a toxic component, predominates in the air of salons.
Последующий перечень материалов и узлов для очистки оксидов азота и оксида углерода заявлен исходя из того, что все они как отдельно, так и при совместном применении могут быт использованы в заявленном способе и устройстве, а конкретное применение каждого из них будет определяться исходя из требований потребителя по эффективности работы системы очистки и ее стоимости.The following list of materials and assemblies for the purification of nitrogen oxides and carbon monoxide is declared on the basis that all of them, both separately and when used together, can be used in the claimed method and device, and the specific application of each of them will be determined based on the requirements of the consumer the effectiveness of the cleaning system and its cost.
Аналогичные пояснения характерны и для последующих материалов, узлов и устройств, обеспечивающих очистку от сероводорода, органических примесей, бактерий, озона, соединений углерода, аммиака и др.Similar explanations are also characteristic of subsequent materials, assemblies, and devices providing purification from hydrogen sulfide, organic impurities, bacteria, ozone, carbon compounds, ammonia, etc.
В заявленном изобретении предусмотрена реализация задачи очистки воздуха в универсальной системе очистки в трех базовых схемах ее работы (режимы очистки: только приточного воздуха, только рециркулируемой части воздуха и при их совместном сочетании) в двух альтернативных вариантах исполнения блоков и систем очистки воздуха.The claimed invention provides for the implementation of the task of air purification in a universal purification system in three basic schemes of its operation (purification modes: only supply air, only the recirculated part of the air and with their combined combination) in two alternative embodiments of blocks and air purification systems.
Первый из них связан с требованиями к перечню наиболее опасных групп вредных веществ, подлежащих очистке. Так, например, основными вредными веществами, подлежащими очистке в воздухе салонов (кабин) карьерных самосвалов, являются оксиды азота, пыль, сажа, акролеин, формальдегид. В кабинах транспортных средств, эксплуатируемых в городах, кроме перечисленных вредных веществ, воздух следует очищать от оксида углерода, озона, бактерий, пыльцы, вирусов, частичек металлов, продуктов износа шин, тормозных колодок, механических примесей, ароматиков, канцерогенных веществ, соединений серы. В кабинах машинистов башенных кранов, работающих во вредных производствах, может требоваться очистка воздуха только по отдельным вредным веществам или их группам, например, от асбестовой пыли, цемента, формальдегида, канцерогенов (бенз(а)пирена) и т.д. В заявленном изобретении реализована возможность очистки воздуха в блоках очистки от любых перечисленных альтернативных сочетаний вредных веществ и соединений, какие бы они ни были, причем по любому допускаемому такой альтернативой выбору, что в совокупности с другими признаками изобретения обеспечивает получение одного и того же технического результата - требуемой очистки воздуха от любых комбинаций состава вредных веществ в нем. Это обеспечивается тем, что в изобретении используются наиболее эффективные фильтрующе-сорбирующие материалы и средства для очистки воздуха практически от всех известных вредных веществ в их любых альтернативных и совместных сочетаниях. При этом в случае необходимости очистки воздуха от большого количества вредных веществ и, соответственно большого и сложного состава применяемых в блоках очистки материалов, средств и элементов, для обеспечения работоспособности систем очистки и их производительности по очищаемому воздуху требуется только инженерная корректировка размеров проходных сечений блоков очистки и количества этих материалов, средств и элементов. В итоге, в соответствии с изобретением, при сочетании с каждой из альтернативных характеристик любого одного признака с каждой из альтернативных характеристик других признаков порознь обеспечивается получение одного и того же технического результата. Разница и альтернативы исполнения блоков очистки и самих систем очистки в каждом конкретном случае могут быть связаны с особенностями и возможностью различных производств систем очистки воздуха (конструктивного и технологического характера), возможностью выбора применяемых материалов и средств для изготовления систем очистки в местных условиях, с конструктивным исполнением, весом, габаритами, ценой и т.д. для различных условий эксплуатации. Так, для малогабаритных салонов системы очистки должны иметь минимальные размеры и в этом случае в блоках очистки должны использоваться наиболее эффективные марки углей, катализаторов, поглотителей и т.д., но цена изделий будет наибольшей. А для систем очистки воздуха в кабинах экскаваторов, имеющих большие габариты, в которых системы очистки могут быть размещены снаружи кабин, в них могут применяться менее эффективные поглотители, катализаторы и элементы (но в большем количестве), что приведет к увеличению их весогабаритных характеристик, но и к снижению стоимости систем очистки воздуха и упрощению их обслуживания в эксплуатации.The first of them is related to the requirements for the list of the most dangerous groups of harmful substances to be cleaned. So, for example, the main harmful substances to be cleaned in the air of salons (cabins) of mining trucks are nitrogen oxides, dust, soot, acrolein, formaldehyde. In the cabs of vehicles operating in cities, in addition to the listed harmful substances, the air should be cleaned of carbon monoxide, ozone, bacteria, pollen, viruses, metal particles, tire wear products, brake pads, mechanical impurities, aromatics, carcinogens, sulfur compounds. In the cabs of tower cranes operating in hazardous industries, air purification may only be required for certain harmful substances or their groups, for example, asbestos dust, cement, formaldehyde, carcinogens (benz (a) pyrene), etc. In the claimed invention, it is possible to purify the air in the purification units of any of the listed alternative combinations of harmful substances and compounds, whatever they may be, moreover, according to any choice allowed by such an alternative that, together with other features of the invention, provides the same technical result - required air purification from any combination of harmful substances in it. This is ensured by the fact that the invention uses the most effective filtering and sorbing materials and means for purifying air from practically all known harmful substances in any of their alternative and combined combinations. In this case, if it is necessary to purify the air from a large number of harmful substances and, accordingly, a large and complex composition used in the cleaning blocks of materials, means and elements, to ensure the operability of the cleaning systems and their performance in the cleaned air, only engineering adjustment of the sizes of the passage sections of the cleaning blocks and the quantities of these materials, means and elements. As a result, in accordance with the invention, when combined with each of the alternative characteristics of any one feature with each of the alternative characteristics of the other features, the same technical result is obtained separately. The difference and alternatives to the execution of the cleaning units and the cleaning systems themselves in each case can be related to the features and the possibility of various production of air cleaning systems (structural and technological nature), the choice of materials and tools for the manufacture of cleaning systems in local conditions, with a design , weight, dimensions, price, etc. for various operating conditions. So, for small-sized salons, the cleaning systems should have a minimum size and in this case the most efficient brands of coal, catalysts, absorbers, etc. should be used in the cleaning units, but the price of the products will be the highest. And for air purification systems in the cabs of excavators that have large dimensions, in which the purification systems can be placed outside the cabs, they can use less efficient absorbers, catalysts and elements (but in a larger quantity), which will lead to an increase in their overall dimensions, but and to reduce the cost of air purification systems and simplify their maintenance in operation.
Второй альтернативный вариант исполнения блоков и систем очистки воздуха связан с альтернативой выбора материалов и средств, применяемых в системах очистки воздуха для каждой группы вредных веществ. Так, для очистки воздуха от пыли, сажи, бактерий, туманов, взвесей, вирусов, пыльцы, частичек металлов, механических примесей в блоках очистки воздуха могут применяться средства механической фильтрации (бумажные фильтры, например, которые вместе с тем могут иметь очень широкий спектр характеристик по тонкости очистки воздуха и, соответственно, будут иметь различные газодинамическое сопротивление и ресурс работы), элементы ионизации частичек со средствами их последующего отделения из потока воздуха (например, в виде электрофильтров), элементов озонирования воздуха, обеспечивающих доокисление несгоревших углеводородных составляющих (например, дыма), элементов адсорбции (например, включающие твердые пористые материалы в виде пеноматериалов, стекловолокна, угля и т.д.), абсорбции (например, в виде элементов барботажа потока воздуха через слой жидкости), фотокаталитического узла, обеспечивающего обработку воздушного потока с частичками с помощью волн заданного диапазона и одновременный контакт частичек с каталитической поверхностью, состоящей, например, из диоксида титана. Для очистки воздуха от частиц и примесей, имеющих узкий диапазон их размеров, могут использоваться отдельные из перечисленных материалов и средств, а в случае необходимости очистки частичек и примесей широкого диапазона их размеров может потребоваться использование от 2-х до 4-х и более фильтрующих материалов и средств очистки воздуха (например, в случае необходимости сверхтонкой очистки воздуха в салонах машин медицинского назначения и особых условий их эксплуатации). Перечисленные в изобретении материалы, элементы и узлы очистки воздуха как от пыли, так и от других вредных веществ, могут быть использованы во всех альтернативных вариантах и в совокупности с другими признаками изобретения они обеспечивают получение одного и того же технического результата. Разница будет только в весогабаритных характеристиках, конструктивной сложности, стоимости систем и блоков очистки воздуха. Весте с тем, получение одного и того же технического результата будет обеспечено сочетанием каждой из альтернативных характеристик одного признака с каждой из альтернативных характеристик других признаков порознь.The second alternative embodiment of blocks and air purification systems is associated with an alternative to the choice of materials and means used in air purification systems for each group of harmful substances. So, to clean the air of dust, soot, bacteria, mists, suspensions, viruses, pollen, metal particles, mechanical impurities in air purification units, mechanical filtration tools can be used (paper filters, for example, which at the same time can have a very wide range of characteristics by the fineness of air purification and, accordingly, they will have different gas-dynamic resistance and service life), elements of ionization of particles with means for their subsequent separation from the air stream (for example, in the form of electrostatic precipitators), elem osonization of air, providing the oxidation of unburned hydrocarbon components (for example, smoke), adsorption elements (for example, including solid porous materials in the form of foams, fiberglass, coal, etc.), absorption (for example, as elements of sparging air flow through the layer liquid), a photocatalytic unit that processes the air stream with particles using waves of a given range and simultaneously contacts the particles with a catalytic surface consisting, for example, of titanium dioxide. For air purification from particles and impurities having a narrow range of their sizes, individual of the listed materials and agents can be used, and if it is necessary to clean particles and impurities of a wide range of their sizes, it may be necessary to use from 2 to 4 or more filter materials and air purification means (for example, if necessary, ultra-thin air purification in the salons of medical vehicles and special conditions for their use). Listed in the invention materials, elements and units of air purification from dust and other harmful substances can be used in all alternative variants and in combination with other features of the invention they provide the same technical result. The difference will only be in weight and size characteristics, structural complexity, cost of systems and air treatment units. Veste, however, obtaining the same technical result will be ensured by combining each of the alternative characteristics of one attribute with each of the alternative characteristics of the other signs separately.
В частности, для очистки воздуха в салоне легкового автомобиля, эксплуатируемого в городе, например в Москве, блок очистки может содержать следующие слои и элементы: первый слой содержит перекисные соединения щелочных металлов (химическое связывание диоксида углерода и насыщение воздуха салона кислородом); второй слой содержит смесь хлористого кальция и силикагеля, либо одного из них (удаление из воздуха влаги); третий слой содержит активированный уголь (адсорбция и химическое связывание ароматиков, канцерогенов и др. составляющих углеводородов, органических примесей, а также серусодержащих соединений); четвертый слой содержит химический поглотитель оксидов азота, включающий перманганаты бария и калия, в котором сначала происходит доокисление оксида азота до диоксида азота и последний из потока химически связывается указанными перманганатами; пятый слой содержит низкотемпературный катализатор на основе палладия и его оксидов, окисляющий оксид углерода до диоксида углерода при температурах от -20°С до +40°С; шестой слой содержит уголь, пропитанный водно-аммиачным раствором, содержащим каталитические добавки (окончательная очистка возуха от озона, относящегося к вредным веществам первой группы опасности). При этом при особо жестких требованиях к очистке воздуха перечисленные средства и материалы могут быть дополнены другими, например, элементами фотокатализа, модифицированными углями, очищающими элементами, работающими на основе адсорбционных или абсорбционных технологиях очистки воздуха.In particular, for air purification in the passenger compartment of a car operated in a city, for example, in Moscow, the cleaning block may contain the following layers and elements: the first layer contains alkali metal peroxide compounds (chemical bonding of carbon dioxide and oxygen saturation of the passenger compartment air); the second layer contains a mixture of calcium chloride and silica gel, or one of them (removal of moisture from the air); the third layer contains activated carbon (adsorption and chemical bonding of aromatics, carcinogens and other constituent hydrocarbons, organic impurities, as well as sulfur-containing compounds); the fourth layer contains a chemical absorber of nitrogen oxides, including barium and potassium permanganates, in which the oxidation of nitric oxide to nitrogen dioxide first occurs and the latter is chemically bound by said permanganates; the fifth layer contains a low-temperature catalyst based on palladium and its oxides, oxidizing carbon monoxide to carbon dioxide at temperatures from -20 ° C to + 40 ° C; the sixth layer contains coal impregnated with a water-ammonia solution containing catalytic additives (final cleaning of air from ozone, which is a hazardous substance of the first hazard group). At the same time, with especially stringent requirements for air purification, the listed tools and materials can be supplemented with other, for example, photocatalysis elements, modified coals, cleaning elements based on adsorption or absorption air purification technologies.
В настоящем предложении предусмотрено, что с помощью по меньшей мере одного управляющего газоанализатора 21 и/или 22 измеряют содержание вредных веществ внутри и/или снаружи салона 1 по меньшей мере по оксиду углерода и/или диоксиду азота, и/или оксидам азота, и/или озона, и/или пыли и при содержании по меньшей мере одного из них в воздухе снаружи салона 1 и/или внутри салона более санитарно-гигиенического норматива прекращают подачу в салон 1 приточного воздуха и при этом производят очистку воздуха в салоне 1 в режиме рециркуляции, и/или продолжают подачу и очистку приточного воздуха в количестве, не превышающем 15 м/час в расчете на каждое место в салоне.This proposal provides that using at least one
Альтернатива исполнения газоанализатора по вредному веществу и по месту его установки может быть вызвана особенностями назначения и условиями эксплуатации системы очистки воздуха и может быть использована в любом исполнении, не оказывая при этом влияния на физико-химические характеристики самих процессов очистки воздуха в любой совокупности других признаков изобретения и обеспечивает получение одного и того же технического результата.An alternative to the performance of the gas analyzer for the harmful substance and the place of its installation can be caused by the specifics of the purpose and operating conditions of the air purification system and can be used in any design without affecting the physicochemical characteristics of the air purification processes themselves in any combination of other features of the invention and provides the same technical result.
Кроме того, для снижения газодинамического сопротивления блока очистки 7 и 18 по меньшей мере два слоя, и/или узла могут быть объединены в один слой или элемент (корпус) путем применения смесей из применяемых материалов или корпусов.In addition, to reduce the gas-dynamic resistance of the
Оба изложенных варианта работы системы найдут применение на практике. Это связано со следующими обстоятельствами. С одной стороны, система очистки воздуха должна компоноваться в салоне (кабине) машины так, чтобы она вписывалась в интерьер и не мешала нахождению в салоне водителя и пассажиров, т.е. желательно, чтобы она была размещена в имеющихся неиспользованных объемах салона, а именно в бардачке, внутри передней панели, под сиденьями, в багажнике (лучше - под обшивкой, и т.д.). Поскольку исполнение машин и их салонов очень различно, то и возможности разработки универсальной конструкции системы очистки нет. Отсюда для практических целей применение найдут оба варианта. Первый из них состоит из двух установок, достаточно компактных, которые могут быть размешены в различных частях салона. А второй вариант исполнения системы более габаритный. Он конструктивно проще, но его удобно размешать только в салонах с большими габаритами, например в салонах автобусов, строительно-дорожной техники, экскаваторов и т.п. Здесь определяющим является факт высокой эффективности любого из вариантов исполнения, поскольку в каждом из них осуществляется очистка как приточного воздуха, так и дополнительная очистка воздуха в режиме рециркуляции. В итоге, обеспечивается практически абсолютно полная очистка воздуха, а оптимизация количества подачи приточного воздуха и воздуха, очищаемого в режиме рециркуляции, до минимума снижает расход фильтрующе-очищающих материалов.Both of the above options for the system will find application in practice. This is due to the following circumstances. On the one hand, the air purification system should be arranged in the cabin (cabin) of the machine so that it fits into the interior and does not interfere with the presence of the driver and passengers in the cabin, i.e. it is desirable that it be placed in the available unused volumes of the cabin, namely in the glove compartment, inside the front panel, under the seats, in the trunk (preferably under the skin, etc.). Since the performance of machines and their salons is very different, there is no possibility of developing a universal design for the cleaning system. From here, both options will find application for practical purposes. The first of them consists of two units, compact enough, which can be placed in different parts of the cabin. And the second version of the system is more overall. It is structurally simpler, but it is convenient to mix it only in salons with large dimensions, for example, in salons of buses, road-building equipment, excavators, etc. The decisive factor here is the fact of the high efficiency of any of the options, since each of them is used to purify both the supply air and additional air purification in the recirculation mode. As a result, almost completely complete air purification is ensured, and the optimization of the supply air supply and the air cleaned in recirculation mode minimizes the consumption of filtering and cleaning materials.
Альтернатива выбора режима работы системы очистки воздуха (продолжение очистки приточного воздуха, но в ограниченном количестве) может быть не только в решении конструктора, но и пользователя (владельца) автомобиля и, соответственно, не влияет на конечный результат и обеспечивает получение одного и того же результата в любой совокупности других признаков изобретения.An alternative to choosing the operating mode of the air purification system (continued purification of the supply air, but in a limited amount) can be not only the decision of the designer, but also the user (owner) of the car and, accordingly, does not affect the final result and ensures the same result in any combination of other features of the invention.
Предлагаемые способ и устройство в соответствии с предложенными техническими решениями и с учетом оптимизации производительности систем очистки воздуха в режимах рециркуляции и очистки приточного воздуха отличаются низким энергопотреблением на привод электродвигателей, малыми весом и габаритами, низкой стоимостью и низкими затратами в эксплуатации, в т.ч. на замену блоков очистки.The proposed method and device in accordance with the proposed technical solutions and taking into account the optimization of the performance of air purification systems in the recirculation and supply air purification modes are characterized by low power consumption for electric motor drive, low weight and dimensions, low cost and low operating costs, including to replace cleaning units.
Таким образом, в заявленном предложении решены все поставленные задачи, а именно:Thus, in the proposed proposal, all the tasks have been solved, namely:
- повышена эффективность очистки воздуха для любых вариантов исполнения салонов, кабин, стационарных производственных и бытовых помещений при всем разнообразии внешних условий как по составу вредных веществ, так и по разнообразию климатических условий;- increased air purification efficiency for any design of salons, cabins, stationary industrial and domestic premises with all the variety of external conditions both in the composition of harmful substances and in the variety of climatic conditions;
- оптимизирована производительность систем подачи и очистки приточного и рециркулируемого воздуха;- Optimized performance of the supply and purification systems of the supply and recirculated air;
- оптимизированы способы подачи и очистки воздуха в зависимости от конструктивного исполнения салонов и т.д.;- Optimized air supply and purification methods, depending on the design of salons, etc .;
- обеспечена работоспособность систем очистки в связи с большим газодинамическим сопротивлением блоков очистки из-за большого количества сорбентов, фильтрующих материалов, катализаторов, др. материалов и узлов;- the operability of the cleaning systems is ensured due to the high gas-dynamic resistance of the cleaning units due to the large number of sorbents, filter materials, catalysts, other materials and components;
- обеспечено снижение содержания влаги и диоксида углерода для улучшения состава воздуха в салоне по гигиеническим параметрам и для повышения эффективности процессов очистки воздуха по основным вредным веществам;- the moisture content and carbon dioxide were reduced to improve the composition of the air in the cabin by hygienic parameters and to increase the efficiency of air purification processes for the main harmful substances;
- оптимизированы подбор поглотителей, сорбентов, катализаторов, др. материалов и узлов, обеспечивающих эффективную очистку воздуха от всей совокупности вредных веществ, а также особенности технологии их приготовления с учетом специфики их работы - относительно низких концентраций в воздухе в сравнении с их содержанием, например, в отработавших газах;- the selection of absorbers, sorbents, catalysts, other materials and assemblies that provide effective air purification from the entire set of harmful substances, as well as the features of the technology for their preparation, taking into account the specifics of their work - relatively low concentrations in the air in comparison with their content, for example, are optimized in exhaust gases;
- снижены: энергопотребление конструкции системы очистки воздуха, ее габариты и вес, цены и затраты в эксплуатации;- reduced: energy consumption of the design of the air purification system, its dimensions and weight, prices and operating costs;
- отработаны варианты исполнения конструкции системы очистки воздуха для различного исполнения салонов, помещений и т.п.;- the design options for the air purification system for various designs of salons, rooms, etc .;
- повышена эффективность работы и увеличен ресурс блока очистки путем диагностики состава газовой среды в окружающем воздухе и внутри салона ручного или автоматического управления работой системы по диагностируемым параметрам;- increased operating efficiency and increased resource of the cleaning unit by diagnosing the composition of the gaseous medium in the ambient air and inside the cabin of manual or automatic control of the system according to diagnosed parameters;
- снижено газодинамическое сопротивление блока очистки при применении большого количества поглотителей, сорбентов, катализаторов и др.- reduced gas-dynamic resistance of the cleaning unit when using a large number of absorbers, sorbents, catalysts, etc.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110408/11A RU2319622C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of air cleaning and device for implementing the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110408/11A RU2319622C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of air cleaning and device for implementing the method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2319622C2 true RU2319622C2 (en) | 2008-03-20 |
Family
ID=39279951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006110408/11A RU2319622C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of air cleaning and device for implementing the method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319622C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456514C1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-07-20 | Аркадий Леонидович Мартыновский | Electrostatic injector |
| RU2509599C1 (en) * | 2012-10-01 | 2014-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") | Method of removing nitrogen oxides from air |
-
2006
- 2006-04-03 RU RU2006110408/11A patent/RU2319622C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ Р 50993-96 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Автотранспортные средства. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Требования к эффективности и безопасности. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456514C1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-07-20 | Аркадий Леонидович Мартыновский | Electrostatic injector |
| RU2509599C1 (en) * | 2012-10-01 | 2014-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") | Method of removing nitrogen oxides from air |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104848443B (en) | A kind of regenerative air cleaning system | |
| US5948355A (en) | Air-purifying filter and air-purifier for automobile | |
| CN107073384B (en) | System and method for carbon dioxide removal of air in a passenger compartment of a vehicle | |
| CA2390060C (en) | Portable motor vehicle cabin air purifier | |
| US10507424B1 (en) | Device for cleaning air laden with CO2 | |
| US9440510B2 (en) | Mobile air cleaning unit and distribution system | |
| EP0804275A1 (en) | Method and apparatus for treating the atmosphere | |
| CN111683728A (en) | Multipurpose composite gas filter | |
| CN201279419Y (en) | Activated carbon filter of automotive air conditioner | |
| RU2319622C2 (en) | Method of air cleaning and device for implementing the method | |
| RU2747863C1 (en) | Method for cleaning supply air from gaseous pollutants | |
| RU2161567C1 (en) | Method of air cleaning from harmful impurities and device for its embodiment | |
| US20060153747A1 (en) | Gas treatment adsorption-oxidation system | |
| JPH08253025A (en) | Air cleaning and deodorizing device for automobile | |
| JPH09175164A (en) | Method and device of purifying air for automobile | |
| JPH09175163A (en) | Method and device of purifying air for automobile | |
| RU2473383C2 (en) | Sorbent to refine air of water vapors, acid gases and microorganisms in cabins of motor vehicles and premises | |
| JPH05237342A (en) | Purifier of gas | |
| RU2006141484A (en) | METHOD AND SYSTEM OF NORMALIZATION OF MICROCLIMATE | |
| RU2329904C2 (en) | Air purification ecosyste | |
| CN2832573Y (en) | Air conditioner carriage with air purification device | |
| JP2007037670A (en) | Deodorizer and deodorizing device | |
| CN111271156A (en) | Automobile exhaust particulate matter processing apparatus | |
| CN217944851U (en) | Air purification device reaches vehicle including it and includes its air conditioner | |
| CN211892794U (en) | Air purification device and car |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090404 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100610 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110404 |