УСТРОЙСТВО ДЛЯ САНАЦИИ ВОЗДУХА Российский патент 1998 года по МПК A61L9/00 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для санации воздуха в животноводческих помещениях.

Известен облучатель коротковолновый ультрафиолетовый, который представляет собой генератор высокой частоты (двухтактный с самовозбуждением), питающий ртутно-кварцевую лампу.

Недостатком является то, что проводится местное облучение животных и не предназначается для санации воздуха.

Известен электрический брудер из металлического подвесного зонта в виде усеченного конуса. Под зонтом укреплены лампы ИКЗ (или лампы ЗС-1) и датчик температуры, действующий на реле ЭП-41. Лампы ИКЗ закреплены с наклоном 40^o к вертикали, что облегчает тепловой режим цоколя и увеличивает долговечность ламп [1].

Недостатком является то, что устройство не позволяет производить санацию воздуха животноводческих помещений, а только обогрев животных, например цыплят, содержащихся на полу.

Известны комбинированные стационарные автоматизированные установки типа ИКУФ, дающие возможность одновременного светотеплового и ультрафиолетового облучения поголовья. Установка состоит из облучателя и пульта управления. Облучатель имеет две ИК-лампы ИКЗК-220-250 и одну УФ-лампу (эритемную) типа ЛЭ-15 или эритемно-осветительную типа ЛЭО-15, корпус, пускорегулирующее устройство, ламподержатель, защитную сетку [2].

Недостатком является то, что в результате работы установки не происходит выделение озона, который оказывает благоприятное действие на организм животных и птиц.

Известен аппарат "Ультратон-АМП", который состоит из двух частей: электронного блока и держателя, соединенных между собой кабелем. Внутри корпуса электронного блока размещен двух тактный генератор переменного тока частотой 22 кГц. В корпусе держателя находится высоковольтный трансформатор, и газоразрядные элементы. Принцип работы аппарата основан на преобразовании сетевого напряжения в высоковольтное (0,5...3,0 кВ) синусоидальное напряжение надтональной (22 кГц) частоты, прикладываемое к электрогазоразрядным элементам. Между баллоном электрогазоразрядного элемента и телом, например, животного происходит коронный разряд, в результате которого образуется тепло, озон и ультрафиолетовые лучи [3].

Недостатком является то, что аппарат воздействует только на определенные, узконаправленные участки тела животного и не обладает широким бактерицидным и санирующим воздействием на воздух помещения.

Известен бытовой озонатор безбарьерный БОБ-1, предназначенный для обеззараживания, дезодорации и стерилизации воздуха производственных помещений. Принцип действия основан на электросинтезе озона из воздуха в поле высокого разряда между двумя коаксиальными электродами. В состав озонатора входят задающий генератор, усилитель мощности, высоковольтный трансформатор с согласующим устройством, двухкамерные безбарьерные озонаторы с вентиляторами, единоосная тележка, кабель питания [4].

Недостатком является громоздкость устройства.

Сопоставительный анализ предполагаемого варианта с его прототипом показывает, что разработанное устройство отличается тем, что электрогазоразрядные элементы расположены на диэлектрической раме, установленной концентрично внутри отражателя, причем верхняя часть отражателя перфорирована, а на внутренней боковой поверхности вмонтированы коронирующие электроды на лопастях, при этом диэлектрическая рама вместе с ВЧ-генератором жестко закреплены на ось, на которую установлен отражатель, расположенный между перфорированным полумуфтой и ведомой шестерней, последняя конически соединена с ведущей шестерней, закрепленной на валу электродвигателя, который установлен на опорную площадку, вмонтированную на монтажную подвеску, сочлененную с осью.

Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого решения, следовательно, предлагаемое решение отвечает критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для санации воздуха; на фиг. 2 - разрез А-А устройства; на фиг. 3 - часть развертки отражателя с внутренней стороны; на фиг. 4 - разрез В-В отражателя.

Устройство состоит (фиг. 1) из сферического отражателя 1, внутренняя сторона которого имеет отражающую поверхность 2. Верхняя часть сферического отражателя перфорирована 3. Отражатель 1 держится на полумуфте 4, вращающийся вокруг своей оси. Полумуфта 4 опирается на опорный подшипник 5, установленный в опорное гнездо. Четкая центрация вращающейся полумуфты 4 осуществляется за счет двух подшипников качения 6 и 7, установленных в монтажные гнезда по торцам полумуфты 4. Рабочая часть полумуфты 4 несет на себе перфорированный отражатель 1, прижатый за счет винтового соединения с ведомой конической шестерней 8. Ведомая шестерня 8 жестко закреплена на верхнюю часть отражателя 1 и перфорирована. Ведущая и ведомая шестерня 9 и 8 образуют коническую передачу, с помощью которой от электродвигателя 10 вращается отражатель 1. Электродвигатель 10 установлен на опорную площадку. На ось 11 надета полумуфта 4 и с помощью гаек 12 на нее подвешена рама 13 из диэлектрического материала, выполненная в виде кольца. Ось 11 сочленяется с монтажной подвеской 14 за счет четкой центровки. Диэлектрическая рама 13 установлена внутри отражателя 1 концентрично. На ней закреплены электрогазоразрядные элементы 15 и ВЧ-генератор 16. Подвод энергии к ВЧ-генератору 16 осуществляется с помощью кабеля 17, проложенного внутри оси 11. Электрогазоразрядные элементы 15 установлены на диэлектрическую раму 13 по кольцу. На внутренней поверхности отражателя 1 вмонтированы щеточные лопасти 18 по спирали (фиг. 2) От шага и угла установки лопастей зависит производительность подачи воздуха. Щетки 19 выполнены из нержавеющей стали и являются коронирующими электродами. Электрогазоразрядные элементы 15 запитаны от ВЧ-генератора 16 посредством высокочастотного кабеля 20 (фиг. 3). ВЧ - генератор 16 закрепляется на внутреннюю часть диэлектрической рамы 13. Вниз, на боковую внутреннюю часть рамы 13, укрепляется защитная сетка 21 круглой формы. Устройство для санации воздуха монтируется под потолком 22 животноводческих помещений за счет ремболта, вкрученного в монтажную подвеску 14. Монтаж может осуществляться на полужестком соединении (крючок - ремболт), либо на жесткое сцепление. Ремболт насеживается на болтовое соединение, укрепленное на потолочном перекрытии.

Устройство работает следующим образом: включает электродвигатель 10, который установлен на опорную площадку, вмонтированную в монтажную подвеску 14. Последняя укрепляется на потолке 22. При помощи электродвигателя 10 приводится в движение ведущая шестерня 9, которая в свою очередь приводит в движение ведомую шестерню 8, закрепленную на корпусе отражателя 1. Следовательно, при помощи конической передачи отражатель 1 приводится в движение. Отражатель 1 держится на оси 11 при помощи полумуфты 4, которая вращается благодаря двум подшипникам качения 6 и 7, и опорному подшипнику 5, который приварен к оси 11. В это время диэлектрическая рама 13, закрепленная на ось 11 с помощью гаек 12, остается неподвижной. Внизу диэлектрической рамы 13 на ее боковой поверхности укреплена для безопасности защитная сетка 21. Далее включают ВЧ-генератор 16, подвод энергии к которому осуществляется с помощью кабеля 17, проложенного внутри оси 11. От ВЧ-генератора 16 напряжение подается на электрогазоразрядные элементы 15 через высокочастотный кабель 20. Щеточные лопасти 18 с щетками 19 вращаются вместе с отражателем 1 вокруг электрогазоразрядных элементов 15. В межэлектродном пространстве возникает коронный разряд. Окружающий устройство воздух и воздух, проходящий через верхнюю перфорированную часть 3 отражателя 1, насыщается озоном и при этом образуются ультрафиолетовые лучи. Благодаря отражающей поверхности 2 отражателя 1 ультрафиолетовые лучи концентрируются. При включении ВЧ-генератора 16 происходит преобразование сетевого напряжения в высоковольтное (0,5 - 3,0 кВ) синусоидальное напряжение надтональной 22 кГц частоты, прикладываемое к электрогазоразрядным элементам 15. Под действием высокого напряжения в баллоне электрогазоразрядных элементов 15 газ ионизируется и приобретает за счет тлеющего разряда свойства проводника. При приближении электрогазоразрядного элемента 15 к щеткам 19 цепь высокочастотного тока проходит через ионизированный столб газа в баллоне электрогазоразрядного элемента 15, электрическую емкость стеклянной стенки баллона, слой воздуха между поверхностью баллона и щетками 19, распределенную емкость отражателя 1, замкнутую на землю. Интенсивность коронного разряда, возникающего между баллоном электрогазоразрядных элементов 15 и поверхностью щеток 19 зависит от величины прикладываемого напряжения и величины разрядного промежутка. Коронный разряд - одна из форм разряда, характерная для сильно неоднородных электрических полей. В качестве второго электрода используются щетки 19, которые вращаются вместе с отражателем 1 вокруг электрогазоразрядных элементов 15. В случае приложения определенного напряжения к электрогазоразрядным элементам 15 возникает коронный разряд. При этом благодаря коронному разряду в воздушном зазоре образуется озон. Излучение, испускаемое разрядом, имеет спектральную составляющую в ультрафиолетовом диапазоне.

Предлагаемое устройство позволит одновременно проводить электроозонирование, аэроионизацию воздуха животноводческих помещений, ультрафиолетовое облучение и местный обогрев животных.

Установлено, что содержание озона в воздухе оказывает благоприятное воздействие на организм животных и птиц, стимулируя биологические процессы. Кроме того, благодаря электроозонированию повышается свежесть воздуха, снижается микробная загрязненность. В результате уменьшаются заболеваемость и падеж птицы. Исследовалось влияние аэроионноозонной смеси на микроклимат в клетках с курами-несушками. Установлено, что содержание микроорганизмов в 1 м³ снизилось более, чем в 10 раз. Наряду с очисткой атмосферы в клетках от микробной загрязненности наблюдается и снижение влажности воздушной среды на 3 - 5%. Озонирование воздуха в клетках для кур-несушек оказало положительное влияние на продуктивные качества кур-несушек. Яйценоскость кур в опытных группах повысилась в среднем на 6 - 8%, количество яичной массы возросло на 6,2 - 6,6%, расход корма на 10 яиц снизился на 6,1...8,0%, сохранность кур в опытных группах была на 1,5% выше, чем в контроле [5].

Ультрафиолетовые лучи обладают многогранным действием на животный организм. Оказывают положительное действие на кожу, на нервную систему, на внутренние органы и кровь, усиливают иммуногенные свойства организма. Кроме того, ультрафиолетовые лучи обладают сильным бактерицидным действием. Они вызывают разрушение вирусов и бактерий, содержащихся в воздухе, не вследствие химических изменений в окружающей среде, а только от прямого действия ультрафиолетовых лучей на микроорганизм.

Облучение ультрафиолетовыми лучами коров повышает их удойность на 13%, при сохранении жирности молока на том же уровне или даже при некотором ее увеличении. Облучение поросят способствует улучшению общего состояния и повышению на 20% среднесуточных привесов. Ультрафиолетовое облучение кур-несушек в осенне-зимний период позволяет на 15% поднять их яйценоскость, обработка инкубационных яиц ультрафиолетовым облучением увеличивает выводимость цыплят в первые дни жизни, способствует снижению отходов и увеличению привесов на 15% [6].

Итак, разработанное устройство позволяет инициировать следующие физические факторы:
коронный разряд, возникающий между электрогазоразрядными элементами и коронирующими электродами;
высокочастотный ток, протекающий в биообъекте;
тепло, генерирующееся в разрядном промежутке и в тканях животного;
озоны, возникающий в воздухе под действием разряда;
ультрафиолетовое излучение, генерируемое коронным разрядом;
механические колебания надтональной частоты в тканях животного.

Такой многофакторностью не обладает ни один из известных электрофизических методов воздействия.

Источники информации.

1. Рубцов П.А., Осетров П.А., Бондаренко С.П. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1971, с. 310.

2. Белов А.Д., Беляков И.М., Лукьяновский В.А. Физиотерапия и физиопрофилактика болезней животных. - М.: Колос, 1983, с. 95.

3. Гавинский Ю.В. Ультратонотерапия. - Бийск, 1993.

4. Информационный листок N 40-93-1, составленный отделом маркетинга ЦКБ "Геофизика", ответственный за выпуск Гайворонский В.Г. 660041 Россия, г. Красноярск, ул. Академика Киренского, 89, Янко В.П., или авторское свидетельство N 878159, положительное решение 444961/26 от 12.09.89, положительное решение 446572/07 от 29.03.90.

5. Строчевой В.Ф. Аэроионизация и электроозонирование атмосферы в клетках для кур - несушек. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т.н. - М.: Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина, 1994, с. 15.

6. Мурусидзе Д. Н., Зайцев А.М., Степанова Н.А. Установки для создания микроклимата на животноводческих фермах. - М.: Колос, 1979, с. 199.

Использование: изобретение относится к облучающему оборудованию, предназначенному для пополнения воздушной среды озоном и ультрафиолетовыми лучами. Сущность изобретения: для расширения функциональных возможностей устройств оно содержит высокочастотный генератор и электрогазоразрядные элементы, расположенные на диэлектрической раме, установленной концентрично внутри отражателя. Причем верхняя часть отражателя перфорирована, а на внутренней боковой поверхности вмонтированы коронирующие электроды на лопастях, при этом диэлектрическая рама вместе с ВЧ-генератором жестко закреплена на оси, на которой установлен отражатель, расположенный между перфорированными полумуфтой и ведомой шестерней, последняя конически соединена с ведущей шестерней, закрепленной на валу электродвигателя, который установлен на опорную площадку, вмонтированную на монтажную подвеску, сочлененную с осью. 4 ил.

Устройство для санации воздуха, состоящее из высокочастотного генератора и электрогазоразрядных элементов, отличающееся тем, что электрогазоразрядные элементы расположены на диэлектрической раме, установленной концентрично внутри отражателя, причем верхняя часть отражателя перфорирована, а на внутренней поверхности вмонтированы коронирующие электроды на лопастях, при этом диэлектрическая рама вместе с высокочастотным генератором жестко закреплены на оси, на которой установлен отражатель, расположенный между перфорированными полумуфтой и ведомой шестерней, последняя конически соединена с ведущей шестерней, закрепленной на валу электродвигателя, который установлен на опорную площадку, вмонтированную на монтажную подвеску, сочлененную с осью.