ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 2012 года по МПК B01D46/00 

Описание патента на изобретение RU2467787C1

Изобретение относится к области сорбционной техники и предназначено для очистки воздуха от токсичных веществ в кабинах или салонах всех видов автотранспортных средств, а также может быть использовано в жилых и промышленных помещениях.

Известно устройство для отопления и кондиционирования воздуха автомобиля (патент Франции №2789018, класс В60Н 1/100, дата публикации 04.08.2000 г.), содержащее воздушный фильтр, расположенной в воздухозаборнике, воздуховод, который соединяет выходное отверстие воздухозаборника и входное отверстие вентилятора. К недостаткам этого технического решения можно отнести сложность устройства и большие габаритные параметры.

Известен способ очистки атмосферного воздуха, нагнетаемого в замкнутые помещения или транспортные средства, и устройство для его осуществления (патент РФ №2064136, класс F24F 3/16, В60Н 3/06, дата публикации 20.07.1996 г.). Способ и устройство предназначены для получения воздуха, пригодного в санитарном отношении для дыхания людей. Воздух от пыли фильтруется в две ступени, после чего кондиционируется до заданной температуры, проходит химическую очистку и через высокоэффективный фильтр подается в помещение или салон транспортного средства. Устройство обладает универсальностью, объединено с кондиционером воздуха, в результате чего сложно по конструкции и имеет большие массогабаритные характеристики, которые не всегда оправданы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является фильтр для очистки воздуха (пат. РФ №2336929, кл. В01D 46/00, дата публикации заявки 20.02.2008 г.). Фильтр включает два фильтрующе-очищающих элемента, расположенных в корпусе фильтра в виде слоев, заполненных пылеулавливающими фильтрующими материалами, сорбентами, поглотителями. Фильтр выполнен разборным, состоящим из двух отдельных корпусов, каждый из которых состоит из газонепроницаемых боковых стенок. В первом по ходу движения воздушного потока корпусе фильтра размещен фильтрующий материал в виде гофрированной фильтрующей бумаги. Во втором корпусе размещено два слоя, из которых один заполнен сорбентом из угля или его модификаций, а второй слой заполнен поглотителем из перманганата калия, кальция или бария.

Этот фильтр принят за прототип предлагаемого изобретения. Недостатками прототипа являются меньшие, чем у предлагаемого изобретения, пылеемкость и эффективность очистки воздуха от аэрозолей и газообразных токсичных веществ.

Задачей предлагаемого изобретения является создание фильтра с повышенной пылеемкостью и эффективностью при минимальных сопротивлении воздушному потоку и массогабаритных характеристиках.

Технический результат заключается в существенном увеличении пылеемкости и эффективности фильтров, а также в возможности замены фильтрующей кассеты при эксплуатации. Кроме того, предлагаемая конструкция фильтров существенно упрощает технологию, позволяет механизировать процесс их производства при минимальных затратах ручного труда.

Указанный технический результат достигается предложенной конструкцией фильтра для очистки воздуха, содержащей корпус с расположенными в нем по ходу воздуха фильтрующей и поглощающей кассетами, поджатыми к дну корпуса, причем фильтрующая кассета содержит расположенные между сетчатыми крышками два слоя фильтрующего материала объемного типа, состоящие из полиакрилонитрильных и полиэфирных волокон в соотношении 1:1, при этом второй слой содержит ультратонкие волокна в количестве 1-6% от его веса и диаметром 2,0-4,5 мкм из волокнообразующих полимеров, расположенных на его поверхности и несущих на себе электрические заряды, а поглощающая кассета заполнена смесью зерненых поглотителей в соотношении 1:1, состоящей из хемосорбента, представляющего собой активную окись алюминия, пропитанную перманганатом калия в количестве 8-10% вес., и активированного угля с микропористостью 0,35÷0,50 см3/г, при этом она снабжена стягивающей центральной шпилькой для поджатия смеси поглотителей в кассете.

Отличие предлагаемого фильтра от прототипа заключается в том, что фильтрующая кассета состоит из расположенных между сетчатыми крышками двух слоев фильтрующего материала объемного типа, состоящих из полиакрилонитрильных и полиэфирных волокон в соотношении 1:1, при этом второй слой содержит ультратонкие волокна в количестве 1-6% от его веса и диаметром 2,0-4,5 мкм из волокнообразующих полимеров, расположенных на его поверхности и несущих на себе электрические заряды, а поглощающая кассета заполнена смесью зерненых поглотителей в соотношении 1:1, состоящей из хемосорбента, представляющего собой активную окись алюминия, пропитанную перманганатом калия в количестве 8-10% вес., и активированного угля с микропористостью 0,35÷0,50 см3/г, при этом она снабжена стягивающей центральной шпилькой для поджатия смеси поглотителей в кассете.

На чертеже приведен вид спереди предлагаемого фильтра с частичным разрезом, где:

1 - корпус фильтра;

2 - фильтрующая кассета;

3 - первый слой фильтрующего материала;

4 - второй слой фильтрующего материала;

5 - поглощающая кассета;

6 - верхняя сетчатая крышка;

7 - нижняя сетчатая крышка;

8 - поджимной винт;

9 - уплотнительная прокладка;

10 - шпилька.

Корпус (1) фильтра представляет собой сварную металлическую конструкцию с отверстием по центру в дне. На дне корпуса закреплена уплотнительная прокладка (9). В верхней части корпуса имеется винт (8) для поджатия кассет. Фильтрующая кассета (2) представляет собой две сетчатые крышки (6, 7), между которыми размещено два слоя фильтрующего материала (3, 4). Поглощающая кассета (5) представляет собой сварную металлическую конструкцию с сетчатым дном, на котором закреплена по центру шпилька (10). Поглощающая кассета заполнена смесью зерненых поглотителей.

Фильтр работает следующим образом: очищаемый воздух поступает в фильтрующую кассету (2), где очищается от аэрозолей, далее проходит через поглощающую кассету (5), где осуществляется очистка от газообразных веществ. Очищенный воздух выходит из фильтра через отверстие в дне корпуса.

Изготовление фильтрующей кассеты из объемного фильтрующего материала из полиакрилонитрильных и полиэфирных волокон позволяет по сравнению со складчатым фильтром из фильтркартона в несколько раз повысить пылеемкость кассеты (180-210 мг/см2).

Нанесение на второй слой ультратонких волокон из волокнообразующих полимеров диаметром 2,0-4,5 мкм в количестве 1-6% от веса слоя, несущих на себе электрические заряды, позволяет обеспечить высокую эффективность очистки воздуха от пыли (99,5-99,9%) при оптимальном сопротивлении воздушному потоку. Нанесение ультратонких волокон диаметром 2,0-4,5 мкм в указанном количестве (1-6% от веса слоя) является оптимальным. При количестве ультратонких волокон менее 1% от веса слоя, как и при диаметре более 4,5 мкм, наблюдается недостаточная эффективность очистки от мелкодисперсных аэрозолей, а при количестве более 6% от веса слоя, как и при диаметре менее 2,0 мкм, наблюдается значительное возрастание сопротивления воздушному потоку.

Поглощающая кассета со смесью хемосорбента на основе активной окиси алюминия, пропитанной перманганатом калия в количестве 8-10%, и активированного угля с микропористостью 0,35÷0,50 см3/г в соотношении 1:1 обеспечивает эффективную очистку воздуха как от оксидов азота, так и других токсичных примесей органической и неорганической природы. Это соотношение, как показали проведенные исследования, является оптимальным, обеспечивая эффективность очистки как от оксидов азота, так и от других токсичных примесей. Применение активированных углей с низкой микропористостью (менее 0,35 см3/г) не обеспечивает эффективную очистку от ряда токсичных соединений с низкой адсорбционной способностью. Применение активированных углей с более высокой микропористостью (более 0,50 см3/г) нецелесообразно из-за их сложного производства и высокой стоимости.

Применение хемосорбента с содержанием перманганата калия в количестве 8-10% вес. обеспечивает достаточно высокую динамическую активность по диоксиду азота (20-25 г/см3). Как показали проведенные испытания, увеличение содержания перманганата калия более 10% не приводит к повышению активности.

Применение активированного угля с высокой микропористостью 0,35-0,50 см3/г обеспечивает повышенную динамическую активность по токсичным органическим соединениям до величины 40-60 г/см3.

Использование смеси хемосорбента и активированного угля вместо послойного снаряжения упрощает конструкцию кассеты, а центральная стягивающая шпилька предотвращает разрушение поглотителей при эксплуатации, повышая качество и надежность изделия.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый фильтр для очистки воздуха обладает увеличенными пылеемкостью, эффективностью и ресурсом работы, минимальным сопротивлением воздушному потоку и большей технологичностью.

Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на решение поставленной задачи и вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.

Похожие патенты RU2467787C1

название год авторы номер документа
ФИЛЬТР-ПОГЛОТИТЕЛЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ 2011
  • Макляев Владимир Петрович
  • Чебыкин Валентин Васильевич
  • Куликов Николай Константинович
  • Соловьев Сергей Николаевич
  • Сергеев Валерий Петрович
  • Куличенко Елена Ивановна
RU2456058C1
ФИЛЬТР-ПОГЛОТИТЕЛЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ 2006
  • Антонов Виктор Васильевич
  • Батанина Джульетта Васильевна
  • Карев Валерий Андреевич
  • Колобов Владимир Викторович
  • Куличенко Елена Ивановна
  • Макляев Владимир Петрович
  • Соловьев Сергей Николаевич
  • Чебыкин Валентин Васильевич
RU2311948C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЕМОСОРБЕНТА ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА 2004
  • Чебыкин Валентин Васильевич
  • Маслов Владимир Васильевич
  • Соснихин Владимир Алексеевич
  • Ломазова Людмила Адамовна
  • Корниенко Валентина Николаевна
  • Гущина Татьяна Геннадиевна
  • Сапрыкин Валерий Николаевич
  • Карев Валерий Андреевич
  • Каменер Олег Евгеньевич
RU2287195C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО АДСОРБЕНТА ДИОКСИДА УГЛЕРОДА 2011
  • Гладышев Николай Федорович
  • Гладышева Тамара Викторовна
  • Путин Борис Викторович
  • Путин Сергей Борисович
  • Козадаев Леонид Эдуардович
  • Ферапонтов Юрий Анатольевич
  • Ферапонтова Людмила Леонидовна
  • Симаненков Эдуард Ильич
  • Головин Юрий Иванович
  • Родаев Вячеслав Валерьевич
  • Абакаров Абакар Рабаданович
RU2484891C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ОКСИДОВ АЗОТА 2004
  • Комаров В.Б.
  • Рощин А.В.
  • Аловяйников А.А.
  • Резниченко Л.А.
  • Кумпаненко И.В.
  • Шеляпин И.П.
  • Гриневич Т.В.
RU2259864C1
ФИЛЬТР АДСОРБЦИОННЫЙ ВЫТЯЖНОЙ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ 2008
  • Жуков Виталий Георгиевич
  • Веприцкий Андрей Александрович
  • Попов Владимир Олегович
RU2395328C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЕМОСОРБЦИОННОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, ХЕМОСОРБЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И РЕСПИРАТОР НА ЕГО ОСНОВЕ 2007
  • Олонцев Валентин Федорович
  • Боярский Александр Борисович
  • Шилов Владимир Николаевич
RU2364435C2
ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ 1992
  • Солдатенко Леонид Анатольевич[Kz]
  • Сидоров Геннадий Михайлович[Kz]
  • Баташова Лариса Ивановна[Kz]
  • Гаганина Валентина Ивановна[Kz]
  • Андрианов Сергей Алексеевич[Kz]
RU2035969C1
Способ определения газообразных фторидов 1980
  • Индик Виктор Степанович
  • Курочкин Авенер Петрович
  • Лобарев Валентин Николаевич
  • Милютин Борис Семенович
  • Ракутин Виктор Валентинович
SU919985A1
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СОРБЦИОННО-ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЛЕГКОГО БЕСКЛАПАННОГО ПЫЛЕГАЗОЗАЩИТНОГО РЕСПИРАТОРА 1991
  • Дорфман Яков Аврамович[Kz]
  • Полимбетова Гульшара Сейтжановна[Kz]
  • Левина Лариса Викторовна[Kz]
  • Козловский Владимир Антонович[Kz]
  • Надырова Галия Маликовна[Kz]
RU2068282C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 467 787 C1

Реферат патента 2012 года ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к области сорбционной техники и предназначено для очистки воздуха от токсичных веществ в кабинах или салонах всех видов автотранспортных средств, а также может быть использовано в жилых и промышленных помещениях. Фильтр для очистки воздуха от токсичных веществ содержит корпус с расположенными в нем по ходу воздуха фильтрующей и поглощающей кассетами, поджатыми к дну корпуса. Фильтрующая кассета содержит расположенные между сетчатыми крышками два слоя фильтрующего материала объемного типа, состоящие из полиакрилонитрильных и полиэфирных волокон в соотношении 1:1, при этом второй слой содержит ультратонкие волокна в количестве 1-6% от его веса и диаметром 2,0-4,5 мкм из волокнообразующих полимеров, расположенных на его поверхности и несущих на себе электрические заряды. Поглощающая кассета состоит из смеси зерненых поглотителей в соотношении 1:1, включающей хемосорбент, представляющий собой активную окись алюминия, пропитанную перманганатом калия в количестве 8-10% вес., и активированный уголь с микропористостью 0,35÷0,50 см3/г, при этом она снабжена стягивающей центральной шпилькой для поджатия поглотителей. Изобретение позволяет существенно увеличить пылеемкость и эффективность фильтров, а также делает возможным замену фильтрующей кассеты при эксплуатации. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 467 787 C1

Фильтр для очистки воздуха от токсичных веществ, содержащий корпус с расположенными в нем по ходу воздуха фильтрующей и поглощающей кассетами, поджатыми к дну корпуса, отличающийся тем, что фильтрующая кассета содержит расположенные между сетчатыми крышками два слоя фильтрующего материала объемного типа, состоящие из полиакрилонитрильных и полиэфирных волокон в соотношении 1:1, при этом второй слой содержит ультратонкие волокна в количестве 1-6% от его веса и диаметром 2,0-4,5 мкм из волокнообразующих полимеров, расположенных на его поверхности и несущих на себе электрические заряды, а поглощающая кассета состоит из смеси зерненых поглотителей в соотношении 1:1, включающей хемосорбент, представляющий собой активную окись алюминия, пропитанную перманганатом калия в количестве 8-10 вес.%, и активированный уголь с микропористостью 0,35÷0,50 см3/г, при этом она снабжена стягивающей центральной шпилькой для поджатия поглотителей.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2467787C1

ФИЛЬТРУЮЩИЙ БЛОК ЭКОСИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА 2006
  • Сайкин Сергей Андреевич
  • Сайкин Андрей Михайлович
  • Сайкин Кирилл Андреевич
RU2336929C2
RU 2064136 C1, 20.07.1996
Четырехсемейный улей 1949
  • Шарейко И.Н.
SU87098A1
КОНСТРУКЦИЯ ФИЛЬТРА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ФИЛЬТРАЦИИ 1997
  • Калбауг Брэд
  • Дадри Денис Дж.
RU2182509C2
Способ электрического инициирования реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в многослойной реакционной энергетической фольге 2021
  • Корж Иван Александрович
RU2789018C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-[α-ФЕНИЛ-α-(ЭТИЛ)ФЕНИЛАЦЕТИЛ]-ИНДАНДИОНА-1,3 1996
  • Орлов С.И.
  • Горячева Л.В.
  • Козлова Н.В.
  • Чернышев В.П.
  • Чимишкян А.Л.
  • Шапилова В.В.
RU2116291C1

RU 2 467 787 C1

Авторы

Соловьев Сергей Николаевич

Каменер Олег Евгеньевич

Макляев Владимир Петрович

Сергеев Валерий Петрович

Даты

2012-11-27Публикация

2011-06-28Подача