УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА Российский патент 1994 года по МПК B01D47/16 

Устройство относится к области техники кондиционирования и очистки воздуха от загрязнений и может быть использовано в установках для создания комфортных условий в жилых и рабочих помещениях.

Известен центробежно-мокрый пылеуловитель, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа и промывной жидкости, емкость для сбора шлама, динамический распылитель, выполненный в виде полого перфорированного вала, размещенного между дисками, при этом полость вала сообщена с полостью патрубка ввода промывочной жидкости (1).

Недостатком известного устройства является его повышенная сложность и материалоемкость, что затрудняет применение в системах кондиционирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для обработки воздуха, содержащее выполненный в виде тела вращения корпус, размещенный коаксиально внутри корпуса полый ротор с обтекаемыми снаружи и внутри рабочими поверхностями обтекания, с отверстиями внизу и укрепленный на валу, связанном через уплотнения с системой привода, ввод воды в зазор между наружной поверхностью ротора и корпусом, вентилятор, размещенный внутри ротора и жестко связанный с ним (2).

Недостатками этого устройства являются: большая масса и габариты установки ограничивают ее применение. В данном устройстве не предусмотрена очистка воздуха от загрязнений, в частности от находящейся в воздухе пыли.

Технический результат изобретения - обеспечение очистки воздуха от пыли и снижение габаритов устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в данном устройстве, содержащем выполненный в виде тела вращения корпус, размещенный коаксиально внутри корпуса ротор, ввод воды в зазор между наружной поверхностью ротора и корпусом, ввод воздуха из окружающей среды, систему привода ротора, ротор выполнен полым с рабочей поверхностью обтекания как снаружи, так и внутри ротора, в нижней части полого ротора выполнены отверстия, ротор укреплен на валу, связанном через уплотнения в нижней части корпуса с системой привода, внутри ротора размещен жестко связанный с ним вентилятор, при этом ротор выполнен в виде двух обращенных друг к другу верхней и нижней чашеобразных частей, корпус состоит из верхней и нижней частей, подобных частям ротора, входящих друг в друга с образованием кольцевой щели, переходящей в кольцевую камеру для сбора загрязнений, вход в которую обращен навстречу потоку воздуха.

Дополнительное охлаждение и очистка воздуха достигаются тем, что в нижней части неподвижного корпуса на участке до отверстий ротора размещен дополнительный ввод жидкости.

Ионизация воздуха достигается за счет установки в нижней части неподвижного корпуса электродов, соединенных с источником высокого напряжения.

Для интенсивного распыливания ароматизированной жидкости в воздух в нижней части неподвижного корпуса установлены сосуд для жидкости и капилляры, выход которых размещен в зазоре между корпусом и ротором, а входы капилляров размещены в сосуде для жидкости, при этом выходы капилляров соединены с источником высокого напряжения.

Введение указанных признаков в сочетании с выполнением ротора полым и такой конфигурации, что рабочая поверхность обтекания находится как снаружи, так и внутри ротора, при этом воздух проходит как бы две стадии обработки, введение капилляров и электродов, позволяет получить качественно новое свойство - при увлажнении воздуха и понижении его температуры обеспечивается очистка воздуха от содержащихся в нем загрязнений, в частности от пыли. Введение также дополнительного ввода жидкости обеспечивает двухступенчатое охлаждение воздуха и его очистку.

Введение электродов и капилляров в совокупности с описанными признаками устройства обеспечивает его многофункциональность, поскольку наряду с охлаждением и очисткой происходит ионизация и дезодорация воздуха.

На фиг. 1 показана общая схема устройства; на фиг. 2 - схема устройства для обработки воздуха с электродами; на фиг. 3 - схема установки капилляров.

Устройство содержит полый ротор 1, выполненный в виде тела вращения, размещенный внутри неподвижного корпуса 2, выполненного также в виде тела вращения и состоящего из двух чашеобразных частей, причем нижняя часть 3 корпуса входит в верхнюю часть 4 корпуса с образованием кольцевой щели, соединенной по всей окружности с кольцевой камерой 5 для сбора загрязнений. Внутри верхней части ротора 1 размещен вентилятор 6, жестко связанный с внутренней поверхностью ротора. Нижняя часть 7 ротора выполнена с рядом отверстий и с помощью вала 8 связана с источником вращения. Вал 8 проходит через нижнюю часть 3 корпуса через герметичное уплотнение 9. Стрелкой 10 показан ввод потока очищаемого и охлаждаемого воздуха. Объем собираемой загрязненной воды накапливается в кольцевой камере 5 для сбора загрязнений. Стрелкой показан выход потока очищенного и охлажденного воздуха. В кольцевом зазоре между ротором 1 и корпусом 2 размещен ввод воды 11. В нижней части кольцевой камеры 5 для сбора загрязнений размещен вывод 12 загрязненной воды, в нижней части неподвижного корпуса размещен дополнительный ввод 13 жидкости.

Как вариант (см. фиг. 2), в нижней части неподвижного корпуса 2 установлены электроды 14, соединенные с источником 15 высокого напряжения.

Как вариант (см. фиг. 3), в нижней части неподвижного корпуса 2 установлены капилляры 16, выход которых размещен в зазоре 17 между корпусом и ротором, входы капилляров размещены в сосуде с жидкостью, при этом выходы капилляров соединены с источником 15 высокого напряжения. Таким образом ротор выполнен из двух обращенных полостями друг к другу чашеобразных частей 7 и 18, а верхняя часть 4 корпуса 2 размещена с охватом кромки нижней части 3 и с образованием кольцевой щели 19.

Устройство работает следующим образом.

С помощью источника вращения вал 8 вращается и вращает ротор 1. При этом вращается и жестко закрепленный внутри ротора 1 вентилятор 6, за счет чего воздух засасывается в направлении стрелки 10 в кольцевую щель между неподвижным корпусом 2 и вращающимся ротором 1. Поток воздуха закручивается в направлении вращения ротора 1 и движется в зазоре 17 между наружной поверхностью ротора 1 и внутренней поверхностью корпуса 2. В кольцевую щель между неподвижным корпусом 2 и вращающимся ротором 1 через ввод 11 подается (через трубопровод) вода так, что поток воды попадает на вращающуюся поверхность ротора, поток воды дробится на капли, которые увлекаются потоком воздуха и движутся в зазоре между внутренней поверхностью корпуса 2 и наружной поверхностью ротора 1. Находящиеся в воздухе загрязнения (прежде всего пыль) приходят в соприкосновение с поверхностью полученных капель, захватываются ими и за счет центробежных сил капли воды отбрасываются к внутренней поверхности корпуса 2 и движутся по этой поверхности уже в виде пленки. Одновременно происходит испарение воды с поверхности капель в потоках воздуха, что приводит к снижению температуры воздуха. Движущаяся по внутренней поверхности корпуса 2 пленка жидкости и периферийная часть потока воздуха с частью капель попадают через кольцевую щель, образованную входящими друг в друга нижней и верхней половинами корпуса 2, в кольцевую камеру 5 для сбора загрязнений, в нижней части которой и накапливается загрязненная жидкость. Далее поток воздуха проходит через зазор 17, образованный нижней частью вращающегося ротора 1 и внутренней поверхностью нижней половины корпуса 3, и через отверстия 20 в нижней части 7 ротора поступает во внутреннюю полость ротора 1, а затем с помощью вентилятора 6 выбрасывается в окружающую среду. При движении воздуха во внутренней полости ротора 1 происходит испарение оставшейся части капель воды. Таким образом, в окружающую среду поступает очищенный и охлажденный воздух.

Через размещенный в нижней части 3 неподвижного корпуса дополнительный ввод 13 жидкости в движущийся поток воздуха подается другая жидкость, например раствор валерианы или же других лекарственных средств. Этот поток дробится на капли, которые испаряются и насыщают воздух парами лекарственных средств и пахучих веществ. Обработанный воздух поступает в окружающую среду.

На установленные в нижней части неподвижного корпуса электроды 14 подается высокое напряжение. Обтекающий электроды поток воздуха ионизируется и поступает в окружающую среду.

На установленные в нижней части неподвижного корпуса капилляры 16, связанные с сосудом 21 для жидкости, в котором размещен лекарственный раствор, подается высокое напряжение. За счет этого происходит интенсивное распыливание лекарственной жидкости в потоке движущегося воздуха, который поступает в окружающую среду.

Использование: кондиционирование и очистка воздуха от загрязнений. Сущность изобретения: устройство содержит ротор в виде тела вращения, размещенный внутри неподвижного корпуса. Корпус состоит из двух частей, образующих кольцевую щель, которая сообщена по всей окружности с кольцевой камерой для сбора загрязнений. Нижняя часть ротора выполнена с отверстиями и с помощью вала связана с источником вращения через герметичное уплотнение, ввод воды размещен в кольцевом зазоре между ротором и корпусом, через размещенный в нижней части корпуса дополнительный ввод жидкости в воздух жидкости подается, например, раствор лекарственных средств, поток воздуха ионизируется с помощью установленных в нижней части корпуса электродов с высоким напряжением, распыливается ароматизированная жидкость в потоке воздуха с помощью установленных в нижней части корпуса капилляров, внутри которых размещены электроды, на которые подается высокое напряжение. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА, содержащее выполненный в виде тела вращения корпус, размещенный коаксиально внутри корпуса ротор, выполненный полым с обтекаемыми внутри и снаружи рабочими поверхностями обтекания, с отверстиями внизу и укрепленный на валу, связанном через уплотнение внизу корпуса с системой привода, ввод воды в зазор между наружной поверхностью ротора и корпусом, вентилятор, размещенный внутри ротора и жестко связанный с ним, отличающееся тем, что ротор выполнен в виде двух обращенных полостями одна к другой верхней и нижней чашеобразных частей, корпус выполнен в виде двух частей, подобных соответственно частям ротора, при этом нижняя часть корпуса выполнена с наружной кольцевой камерой для сбора загрязнений, кромка верхней части корпуса размещена с охватом кромки нижней части и с образованием кольцевой щели, а кольцевая камера сообщена с полостью корпуса через кольцевую щель. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным вводом жидкости, размещенным в нижней части корпуса на участке до отверстий ротора. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено электродами, соединенными с источником высокого напряжения, при этом электроды установлены в нижней части корпуса. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено сосудом для жидкости и капиллярами, соединенными по входу с сосудом для жидкости, а по выходу - с источником высокого напряжения, при этом выход капилляров размещен в зазоре между нижней частью корпуса и ротором.