СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОЗДУХА ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ ИОНАМИ КИСЛОРОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК A61L9/22 

Предложение относится к области подготовки и обработки воздуха, а именно к обеззараживанию воздуха отрицательными ионами кислорода, и может быть использовано в системах приточной вентиляции жилых и производственных помещений.

Употребляемые ниже термины и выражения имеют следующее толкование:

Обеззараживание - обработка среды или помещения с целью уничтожения либо инактивации болезнетворных микроорганизмов.

Инактивация - частичная или полная потеря биологически активным веществом или агентом своей активности, т.е. либо уничтожение, либо лишение способности к размножению.

Обеззараживаемое помещение - одно или несколько помещений, в которых могут находиться люди, птицы или животные во время процесса обеззараживания.

Обеззараживаемый воздух (либо просто «воздух») - газовая среда, подвергаемая обработке с целью дезинфекции или дезодорации, которая может содержать пылевые частицы или аэрозоль с высокопатогенными вирусами и микроорганизмами.

Коэффициент униполярности - отношение концентрации аэроионов положительной полярности к концентрации аэроионов отрицательной полярности.

Время обеззараживания - промежуток времени, в течение которого обеспечивается обеззараживание воздуха содержащимися в нем отрицательными ионами кислорода.

Известен способ создания ионов воздуха, заключающийся в том, что воздух облучают потоком электронов газового разряда с высокой напряженностью электрического поля. Примером устройства для осуществления этого способа является люстра тлеющего разряда Чижевского (Чижевский А.Л. Руководство по применению ионизированного воздуха. - М.: Госпланиздат, 1959 [1]). Недостатками способа являются его низкая производительность обеззараживания вследствие высокой скорости оседания ионов на отрицательный электрод и поверхности помещения, необходимость использования высокого напряжения, а именно 100 кВ, высокая концентрация озона и окислов азота.

Из патента RU 2021822 [2] известен способ создания ионов воздуха, заключающийся в том, что в обрабатываемом воздухе зажигают газовый разряд (коронный, тлеющий или дуговой). Недостатком этого способа является наличие в обрабатываемом воздухе озона и окислов азота сверх предельно допустимых концентраций, а также большие затраты электроэнергии, идущие в основном на нагрев воздуха и сжигание кислорода.

Из патента JP 3221076 [3] известен способ генерации ионов, заключающийся в том, что воздух пропускают через герметически закрытый объем, в котором находится источник альфа-излучения, после чего обработанный альфа-частицами воздух выпускают в помещение. Недостатком этого способа является низкая неопределенная концентрация отрицательных ионов кислорода, связанная с тем, что получающиеся в результате облучения воздуха альфа-частицами свободные электроны рекомбинируют с тут же получаемыми положительными ионами и не образуют отрицательных ионов.

Наиболее близким по совокупности признаков является ионизатор газа, известный из патента RU 2061501 [4], содержащий генерирующий электрод с металлическими иголками, соединенный с источником высокого напряжения, экстрагирующий электрод и, по меньшей мере, один ускоряющий электрод, соединенный с генерирующим электродом через делитель напряжения. При помощи генерирующего электрода создают свободные электроны, затем в патенте указывается, что отрицательные ионы отбираются из области ионизации воздуха вблизи генерирующего электрода, ускоряются и подаются в обрабатываемый объем. Недостатком этого способа является необходимость использования высокого напряжения 25 кВ, низкая производительность вследствие быстрого распространения ионов только вдоль силовых линий электрического поля, а не по всему объему обеззараживаемого воздуха, обработка воздуха осуществляется озоном и окислами азота, а не отрицательными ионами кислорода. Кроме того, высокая концентрация озона и окислов азота в воздухе свыше предельно допустимой концентрации вредна для человека, птиц и животных, не допустима по санитарным нормам. Воздух с такой концентрацией озона и окислов азота не может быть подан в жилое или производственное помещение.

Задачей, решаемой изобретением, является улучшение скорости и качества обеззараживания воздуха. Поставленная задача решается достижением следующих технических результатов: инактивация 100% вирусов и патогенных микроорганизмов в воздухе, поступающем по системе вентиляции в помещение, а также частичная инактивация вирусов и патогенных микроорганизмов, уже находящихся в помещении. Поскольку в способе предлагается использование источника альфа-частиц, необходимо предотвратить его абразивный износ абразивными частицами, несомыми воздухом.

Указанные технические результаты достигаются за счет того, что воздух обрабатывают потоком альфа-частиц, а после обработки восстанавливают содержащиеся в воздухе положительные ионы до нейтральных молекул, одновременно уменьшают энергию содержащихся в воздухе свободных электронов, так чтобы энергия электронов находилась в пределах от 0,4 до 2,0 эВ, обеспечивая образования отрицательных ионов кислорода, выдерживают воздух в течение от 0,5 до 4,0 с, а затем перед подачей воздуха в помещение уменьшают концентрацию отрицательных ионов кислорода, содержащихся в воздухе.

Кроме того, восстановление положительных ионов до нейтральных молекул проводят на поверхности электрода с отрицательным электрическим потенциалом, уменьшение энергии свободных электронов осуществляют воздействием электрического поля, параллельного воздушному потоку, а уменьшение концентрации отрицательных ионов кислорода перед подачей воздуха в помещение ведут окислением части их до нейтральных молекул кислорода на поверхности электрода с положительным электрическим потенциалом.

Кроме того, окислением части отрицательных ионов кислорода до нейтральных молекул обеспечивают их концентрацию в обработанном воздухе перед подачей в помещение в пределах от 600 до 50000 см^-3 с коэффициентом униполярности в пределах от 0,4 до 1.

Инактивация 100% вирусов и патогенных микроорганизмов обеспечивается путем создания в обеззараживаемом воздухе высокой концентрации свободных электронов в течение 0,5-4,0 с в камере для создания концентрации отрицательных ионов кислорода воздуха не менее 20·10⁶ см^-3, которая позволяет инактивировать до 100% вирусов и патогенных микроорганизмов за кратчайшее время.

Указанная концентрация отрицательных ионов кислорода воздуха обеспечивается следующим образом. Сначала обеззараживаемый воздух обрабатывают потоком альфа-частиц, вызывающих ударную ионизацию молекул воздуха с образованием положительных ионов и свободных электронов. Отрицательные ионы кислорода воздуха образуются при прилипании и захвате свободных электронов нейтральными молекулами и атомами кислорода, при условии что энергия свободных электронов находится в пределах энергии сродства атома кислорода электрону 0,4...2,0 эВ.

Для сохранения высокой концентрации свободных электронов необходимо предотвратить их рекомбинацию с положительными ионами. Положительные ионы восстанавливают до нейтральных молекул на одном или нескольких электродах, выполненных в виде проводящей сетки, сквозь которую пропускают обеззараживаемый воздух. Для обеспечения образования отрицательных ионов кислорода путем прилипания и захвата электронов молекулами кислорода на сетке поддерживают отрицательный электрический потенциал при помощи источника постоянного напряжения.

Потенциальный барьер, создаваемый отрицательно заряженной сеткой, снижает кинетическую энергию электронов до энергии сродства атома кислорода электрону, что позволяет им эффективно взаимодействовать с кислородом воздуха с образованием отрицательных ионов кислорода.

С целью предотвращения короткого электрического замыкания деталей устройства их следует выполнять из непроводящих материалов.

Прежде чем подавать воздух в помещение, в котором находятся животные, птицы и люди, необходимо снизить концентрацию отрицательных ионов до уровня, удовлетворяющего санитарным нормам, а именно, 600...50000 см^-3 с коэффициентом униполярности в пределах от 0,4 до 1,0. Для этого восстанавливают часть отрицательных ионов кислорода на одном или нескольких электродах, выполненных в виде проводящей сетки, сквозь которую пропускают обеззараженный воздух и на которой поддерживают положительный электрический потенциал при помощи источника постоянного напряжения.

Предлагаемый способ осуществляется при помощи устройства, состоящего из последовательно соединенных между собой подающего воздуховода, камеры, отводящего воздуховода и воздуховода для подачи обеззараженного воздуха в помещение, при этом в камеру помещен, по меньшей мере, один источник альфа-частиц, закрепленный на, по меньшей мере, одной пластине, а за пластиной по ходу движения воздуха в камеру помещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен, а в воздуховоде для подачи обеззараженного воздуха в помещение размещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, подключенной к положительному выводу источника постоянного напряжения, отрицательный вывод которого заземлен.

Кроме того, стенки камеры и пластины выполнены из непроводящего материала.

Кроме того, пластина снабжена углублениями, в которых установлены источники альфа-частиц, причем глубина углублений не менее чем на 2 мм превышает толщину источника альфа-частиц.

Кроме того, расстояние между ближайшими друг к другу электродом и источником альфа-частиц не превышает 20 мм, при этом напряжение на электродах находится в пределах 0,2...1,0 кВ.

Кроме того, расстояние L между камерой и ближайшим к ней электродом не менее L≥TV, где V - средняя скорость потока воздуха, а 0,5≤Т≤4,0 с.

Размещение между источниками альфа-частиц и отводящим воздуховодом, по меньшей мере, одного электрода, выполненного в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен, обеспечивает восстановление положительных ионов, содержащихся в воздухе, до нейтральных молекул на указанном электроде, а также обеспечивает уменьшение энергии свободных электронов, содержащихся в воздухе, до значений, определяемых величиной отрицательного потенциала на сетке и расстоянием до ближайшего к ней источника альфа-частиц.

Размещение ближайших друг к другу электрода и источника альфа-частиц на расстоянии не более 20 мм, обеспечивает распределение электронов по скоростям со средней энергией в пределах от 0,4 до 2,0 эВ, что обеспечивает прилипание и захват электронов молекулами и атомами кислорода с образованием отрицательных ионов.

С целью обработки обеззараживаемого воздуха как можно большим количеством альфа-частиц при данном количестве источников предлагается размещать их на пластинах, расположенных параллельно потоку воздуха.

Длина пробега альфа-частиц в воздухе зависит от их энергии, определяемой изотопом, используемым в источнике, и составляет несколько сантиметров. Это величина известная, определяемая из таблиц. Например, для изотопа Р₂₃₉ максимальная энергия испускаемых им альфа-частиц составляет 5,1 МэВ, а средняя длина пробега альфа-частиц в воздухе составляет 50 мм. Расстояния между пластинами, а также между крайними пластинами и параллельными им стенками камеры не должно превышать длины пробега альфа-частиц, поскольку в ином случае часть обеззараживаемого воздуха не будет обработана альфа-частицами. В случае если источники альфа-частиц размещены на обеих сторонах пластин, весь обеззараживаемый воздух будет обработан альфа-частицами, если расстояние между пластинами не превышает удвоенной длины пробега альфа-частиц в воздухе.

Установка источников альфа-частиц в углублениях пластин позволяет исключить абразивный износ источников и отрыв частиц изотопа воздушным потоком и позволяет выбрать нужную оптимальную энергию альфа-частиц.

Размещенный в воздуховоде для подачи воздуха в помещение, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к положительному выводу источника постоянного напряжения, отрицательный вывод которого заземлен, обеспечивает уменьшение концентрации отрицательных ионов кислорода, содержащихся в воздухе, восстановлением части их до нейтральных молекул на указанном электроде, причем концентрация отрицательных ионов кислорода в воздухе, подаваемом в помещении, определяется величиной положительного потенциала на указанном электроде и размером ячеек сетки, а также скоростью воздушного потока.

Технический эффект, достигаемый применением предлагаемого способа, приводится в Таблице.

Указанные выше диапазоны значений выходного напряжения источников постоянного напряжения определены расчетным и подтверждены опытным путем и позволяют подобрать оптимальный режим работы устройства для данных геометрических размеров и скорости воздушного потока. При этом обеспечивается простота изготовления и эксплуатации устройства, а также низкая стоимость источников питания. Как правило, целесообразно параллельное подключение нескольких электродов к одному источнику питания либо совмещение источников питания нескольких электродов в одном устройстве.

Также предлагается устройство для обеззараживания воздуха отрицательными ионами кислорода, состоящее из последовательно соединенных между собой подающего воздуховода, камеры, отводящего воздуховода и воздуховода для подачи обеззараженного воздуха в помещение, при этом в камеру помещен, по меньшей мере, один источник альфа-частиц, закрепленный на, по меньшей мере, одной пластине, а за пластиной по ходу движения воздуха в камере помещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен, а в воздуховоде для подачи обеззараженного воздуха в помещение, размещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, подключенной к положительному выводу источника постоянного напряжения, отрицательный вывод которого заземлен.

Кроме того, отводящий воздуховод имеет ответвление в виде воздуховода, в котором установлен электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен.

Кроме того, выходное напряжение источника постоянного напряжения находится в пределах 0,2...1,0 кВ.

Данное устройство позволяет повысить концентрацию отрицательных ионов кислорода в отводящем воздуховоде для подачи воздуха в помещение за счет отделения части воздушного потока и вывода его в атмосферу при помощи рукава, выполненного в виде воздуховода, причем отрицательные ионы кислорода остаются в воздуховоде для подачи воздуха в помещения за счет отталкивания отрицательных ионов кислорода указанным электродом, выполненным в виде проводящей сетки, расположенной на входе в ответвление воздуховода поперек воздушного потока, подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен.

Существо заявляемых способа и устройства и примеры промышленного применения поясняется Фиг.1. Камера 1 может быть выполнена в виде отрезка подающего воздуховода 19 с установленными в нем параллельно и последовательно его длине диэлектрическими пластинами 2, на поверхностях которых размещены источники 3 альфа-частиц, выполненные в виде пластин, на которых расположены закрытые источники альфа-излучения.

Расстояние между пластинами в поперечном направлении камеры не превышает 100 мм, что соответствует удвоенной длине среднего пробега альфа-частиц с энергией 5,1 МэВ в воздухе, а расстояние между крайними пластинами и стенками камеры не превышает 50 мм.

В камеру также помещены два электрода 4, выполненных в виде проводящей сетки, установленной в изолирующей рамке и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного электрического напряжения 5, положительный вывод которого заземлен.

Также в окнах 6 воздуховода 7, предназначенных для подачи обеззараженного воздуха в помещение, размещены электроды 8, выполненные аналогичным образом, но подключенные к положительному выводу источника постоянного напряжения 9, отрицательный вывод которого заземлен.

На Фиг.1 изображен вариант устройства с дополнительным рукавом 10 воздуховода для отвода части воздуха в атмосферу, на входе в который установлен электрод 11, выполненный аналогичным образом, на котором поддерживается отрицательный электрический потенциал в пределах 0,2...1 кВ при помощи источника напряжения 12.

Расстояние L между началом камеры 1 и ближайшим к нему электродом не менее L≥TV, где V - средняя скорость потока воздуха, а 0,5≤Т≤4,0 с. Например, если средняя скорость потока в камере составляет 5 м/с, то L≥2,5 м.

Работает устройство следующим образом. Обеззараживаемый воздух 13 поступает в устройство по подающему воздуховоду и попадает в камеру 1, где обрабатывается потоками альфа-частиц, испускаемыми источниками 3. В результате обработки в воздухе образуются положительные ионы и облако свободных электронов. Далее воздух проходит последовательно через электроды 4, на которых положительные ионы восстанавливают до нейтральных молекул, а свободные электроны тормозятся до энергии 0,4...2,0 эВ. В этом диапазоне энергий свободные электроны прилипают и захватываются молекулами и атомами кислорода с образованием отрицательных ионов кислорода, в результате чего в воздухе создается высокая концентрация отрицательных ионов кислорода, обладающая обеззараживающим действием. Воздух, обогащенный отрицательными ионами кислорода 14, обрабатывается в отводящем воздуховоде 20 отрицательными ионами кислорода. В случае применения ответвления 10 часть воздушного потока отводится и выбрасывается в атмосферу, при этом отрицательные ионы кислорода остаются в устройстве благодаря электроду 11, за счет чего достигается повышение их концентрации.

Если обеззараженный воздух 15 в воздуховоде 7 для подачи обеззараженного воздуха в помещение обладает высокой по санитарным нормам концентрацией отрицательных ионов кислорода, то часть их восстанавливается до нейтральных молекул на электродах 8. Обеззараженный воздух 16 с отвечающей санитарным нормам концентрацией отрицательных ионов кислорода подается в помещение.

Точная настройка устройства для достижения наибольшей эффективности обеззараживания достигается подбором: выходных напряжений источников питания электродов, размера ячеек сеток электродов и величиной углубления в пластинах для установки источников альфа-излучения.

Если стенки воздуховода выполнены из проводящих материалов, то для сохранения нужной концентрации отрицательных ионов кислорода по всему воздуховоду, подающему обеззараженный воздух в помещение, а также обеспечения электробезопасности применяют заземление 17 воздуховода.

Имеются результаты государственной экспертизы промышленного применения заявляемого способа и устройства обеззараживания воздуха отрицательными ионами кислорода Федеральной Службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Федерального Государственного Учреждения Науки Государственного Научного Центра "Вектор" с подтверждением достижения технического эффекта на трех опытно-промышленных устройствах. Опытно-промышленные устройства представляли собой (Фиг.2) подающий воздуховод 8, по которому поступал обеззараживаемый воздух 5, камеру 1, в которой на диэлектрической пластине были линейно размещены в разных промышленных устройствах от 1 до 10 источников альфа-частиц 2, представляющих собой пластины, содержащие плутоний 239, изготовленные согласно ГОСТ Р51873-2002 (Источники ионизирующего излучения закрытые. Общие технические требования). Максимальная энергия альфа-частиц 3, испускаемых примененными источниками, составляет 5,1 МэВ, что соответствует средней длине пробега в воздухе 50 мм. Поток альфа-частиц 3 перпендикулярен направлению воздушного потока 6.

На расстоянии 20 мм от последнего по ходу воздушного потока источника альфа-частиц был размещены электроды 4, выполненные в виде металлической сетки, укрепленной в изолирующей рамке, подключенный к отрицательному выводу источника постоянного электрического напряжения, положительный вывод которого заземлен. Стенки воздуховода были также заземлены. Полная длина устройства составила 2605 мм, камеры 1 с установленными в ней источниками альфа-частиц и электродами составляла 1505 мм сечением 60×50 мм, длина отводящего воздуховода 9 1100 мм, поперечное сечение 700×700 мм. (Камера обеззараживания 10 была соединена подающим воздуховодом 11.)

С этим вариантом технической реализации способа была проведена серия экспериментов - по 3 опыта с расходом воздуха 32,5 м³/ч. В испытаниях использовали аэрозоль, содержащий высокопатогенный вирус гриппа птиц (штамм A/Chicken/Suzdalka/Nov-11/2005, выделенный сотрудниками ФГУП ГНЦ ВБ "Вектор" 27.07.05 во время эпизоотии гриппа птицы среди кур в Новосибирской области) с исходной активностью 8,0-6,0 lg ТЦД50/мл. В качестве диспергируемой жидкости использовали вирусосодержащую суспензию.

Биологическую активность вируса определяли в пробах по цитопатогенному действию (ЦПД) вируса на чувствительных культурах клеток MDCK. Массовую концентрацию и параметры ФДС аэрозоля рассчитывали по результатам флуоресцентного анализа проб. Конечные результаты приведены в таблице.

Испытания показали, что предлагаемые способ и устройство обеспечили высокую эффективность инактивации вируса гриппа птиц (штамм A/Chicken/Suzdalka/Nov-11/2005) за один проход воздушного потока через устройство с результатом 99,983±0,005% при расходе воздуха 32,5 м³/час. При этом время воздействия потока альфа-частиц на воздушную среду, содержащую вирус гриппа птиц, составляло от 0,5 до 8 сек в зависимости от количества линейно расположенных источников. Эти экспертно-государственные испытания показали, что при последовательном линейном размещении источников альфа-частиц при большой линейной скорости воздушного потока достаточно, чтобы время воздействия альфа-частиц на обрабатываемый воздух составляло от 0,5 до 4,0 с для обеспечения эффективности работы способа и устройства при разном количестве источников альфа-частиц (1, 3, 7 и 10 источников - см. Таблицу). При этом перевод линейной скорости в камере с источниками в объемную скорость в отводящем воздуховоде - камере обеззараживания воздуха является определяющим (см. Таблицу).

Таблица. Результаты испытания устройства для осуществления заявляемого способа обеззараживания воздуха отрицательными ионами кислорода от высокопатогенного вируса гриппа птицы A (H5N1) Федеральной Службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Федерального Государственного Учреждения Науки Государственного Научного Центра Вирусологии и Биотехнологии (ФГУН ГНЦ ВБ) "Вектор"Точка забора пробЭффективностьЭффективностьЭффективность фильтрацииобеззараживанияинактивации вируса аэрозоля повоздуха, %гриппа птиц, % массе, %  До устройства000Этап испытаний I - Промышленный образец устройства №1Время воздействия альфа-частиц на аэрозоль - 4 секунды.На выходе устройства   (7 источников альфа-24,7±6,099,76±0,1499,58±0,22излучения).   Этап испытаний II - промышленный образец устройства №2Время воздействия альфа-частиц на аэрозоль - 4 секунды.Время воздействия отрицательных ионов кислорода - 36 секунд.На выходе устройства   (10 источников альфа-31,6±8,099,988±0,00399,983±0,005излучения).   Этап испытаний III - промышленный образец устройства №3Время воздействия альфа-частиц на аэрозоль - 4 секунды.Время воздействия отрицательных ионов кислорода - 36 секунд.На выходе устройства   (1 источник альфа- 99,972±0,00799,957±0,005излучения)   Этап испытаний - контрольный, без использования альфа-частиц и отрицательных ионов кислорода. Время прохождения воздуха через устройство 36 секунд.На выходе устройства 84,61±6,4777,94±9,13

Источники информации

1. Чижевский А.Л. Руководство по применению ионизированного воздуха. - М.: Госпланиздат, 1959.

2. Патент РФ №2021822, опубликован 30.10.1994.

3. Патент Япония №3221076, опубликован 30.09.1991.

4. Патент РФ №2061501, опубликован 10.06.1996.

Заявляемое изобретение относится к обеззараживанию воздуха и может быть использовано в системах приточной вентиляции жилых и производственных помещений. Способ обеззараживания воздуха отрицательными ионами кислорода заключается в обработке воздуха потоком альфа-частиц с последующим восстановлением содержащихся в воздухе положительных ионов до нейтральных молекул, при этом одновременно уменьшают энергию содержащихся в воздухе свободных электронов, так чтобы энергия электронов находилась в пределах от 0,4 до 2,0 эВ, обеспечивая образование отрицательных ионов кислорода, выдерживают воздух в течение 0,5-4,0 с, а затем перед подачей воздуха в помещение уменьшают концентрацию отрицательных ионов кислорода, содержащихся в воздухе. Устройство для осуществления указанного способа состоит из последовательно соединенных между собой подающего воздуховода, камеры, отводящего воздуховода и воздуховода для подачи обеззараженного воздуха в помещение, при этом в камеру помещен, по меньшей мере, один источник альфа-частиц, закрепленный на, по меньшей мере, одной пластине, а за пластиной по ходу движения воздуха в камеру помещен, меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен, а в воздуховоде для подачи обеззараженного воздуха в помещение размещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, подключенной к положительному выводу источника постоянного напряжения, отрицательный вывод которого заземлен. Стенки камеры и пластины выполнены из непроводящего материала, а пластина снабжена углублениями, в которых установлены источники альфа-частиц, причем глубина углублений не менее чем на 2 мм превышает толщину источника альфа-частиц, расстояние между ближайшими друг к другу электродом и источником альфа-частиц не превышает 20 мм, а напряжение на электродах находится в пределах 0,2-1,0 кВ. Отводящий воздуховод в указанном устройстве может иметь ответвление в виде воздуховода, в котором установлен электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен. Технический результат - повышение скорости и качества обеззараживания воздуха, предотвращение абразивного износа источника альфа-частиц. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ обеззараживания воздуха отрицательными ионами кислорода, заключающийся в том, что воздух обрабатывают потоком альфа-частиц, отличающийся тем, что после обработки восстанавливают содержащиеся в воздухе положительные ионы до нейтральных молекул, одновременно уменьшают энергию содержащихся в воздухе свободных электронов так, чтобы энергия электронов находилась в пределах от 0,4 до 2,0 эВ, обеспечивая образование отрицательных ионов кислорода, выдерживают воздух в течение 0,5-4,0 с, а затем, перед подачей воздуха в помещение, уменьшают концентрацию отрицательных ионов кислорода, содержащихся в воздухе.2. Способ обеззараживания воздуха по п.1, отличающийся тем, что восстановление положительных ионов до нейтральных молекул проводят на поверхности электрода с отрицательным электрическим потенциалом, уменьшение энергии свободных электронов осуществляют воздействием электрического поля, параллельного воздушному потоку, а уменьшение концентрации отрицательных ионов кислорода перед подачей воздуха в помещение ведут окислением части их до нейтральных молекул кислорода на поверхности электрода с положительным электрическим потенциалом.3. Способ обеззараживания воздуха по п.1, отличающийся тем, что окислением части отрицательных ионов кислорода до нейтральных молекул обеспечивают их концентрацию в обработанном воздухе перед подачей в помещение в пределах от 600 до 50000 см^-3 с коэффициентом униполярности в пределах от 0,4 до 1,0.4. Устройство для обеззараживания воздуха отрицательными ионами кислорода, состоящее из последовательно соединенных между собой подающего воздуховода, камеры, отводящего воздуховода и воздуховода для подачи обеззараженного воздуха в помещение, при этом в камеру помещен, по меньшей мере, один источник альфа-частиц, закрепленный на, по меньшей мере, одной пластине, а за пластиной по ходу движения воздуха в камеру помещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен, а в воздуховоде для подачи обеззараженного воздуха в помещение размещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, подключенной к положительному выводу источника постоянного напряжения, отрицательный вывод которого заземлен, отличающееся тем, что стенки камеры и пластины выполнены из непроводящего материала, а пластина снабжена углублениями, в которых установлены источники альфа-частиц, причем глубина углублений не менее, чем на 2 мм превышает толщину источника альфа-частиц, а расстояние между ближайшими друг к другу электродом и источником альфа-частиц не превышает 20 мм, при этом напряжение на электродах находится в пределах 0,2-1,0 кВ.5. Устройство для обеззараживания воздуха по п.4, отличающееся тем, что расстояние L между камерой и ближайшим к ней электродом не менее L≥TV, где V - средняя скорость потока воздуха, а 0,5≤Т≤4,0 с.6. Устройство для обеззараживания воздуха отрицательными ионами кислорода, состоящее из последовательно соединенных между собой подающего воздуховода, камеры, отводящего воздуховода и воздуховода для подачи обеззараженного воздуха в помещение, при этом в камеру помещен, по меньшей мере, один источник альфа-частиц, закрепленный на, по меньшей мере, одной пластине, а за пластиной по ходу движения воздуха в камеру помещен, меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен, а в воздуховоде для подачи обеззараженного воздуха в помещение размещен, по меньшей мере, один электрод, выполненный в виде проводящей сетки, подключенной к положительному выводу источника постоянного напряжения, отрицательный вывод которого заземлен, отличающееся тем, что отводящий воздуховод имеет ответвление в виде воздуховода, в котором установлен электрод, выполненный в виде проводящей сетки, расположенной поперек воздушного потока и подключенной к отрицательному выводу источника постоянного напряжения, положительный вывод которого заземлен.7. Устройство для обеззараживания воздуха по п.6, отличающееся тем, что выходное напряжение источника постоянного напряжения находится в пределах 0,2-1,0 кВ.