Способ очистки воздуха с использованием барьерного разряда в воздухе Российский патент 2020 года по МПК B01D53/00 

Изобретение относится к очистке вентиляционных выбросов и приточного воздуха от микробиологических, газообразных и аэрозольных загрязнений на производственных предприятиях, в пищевой промышленности, в кафе и ресторанах и иных учреждениях.

Известен Патент РФ №170798 от 12. 09.2016 года на полезную модель, описывающий газоразрядную ячейку, содержащую установленные в изоляторах изолированные электроды, кроме того, между изолированными электродами расположены жестко закрепленные в корпусе ответные электроды, согласно заявляемому техническому решению ответные электроды выполнены в виде плоских решеток из листового металла, полученных методом лазерной резки, снабженных шипами с острыми углами, расположенными в одной плоскости с решеткой, при этом шипы каждого ряда решетки ответного электрода смещены относительно друг друга.

Однако подобное решение, плоские шипы, расположенные в одной плоскости с решеткой, допускает прохождение значительной части очищаемого воздуха вне зоны образования барьерного разряда, образующегося в газоразрядной ячейке.

Известен Патент РФ №40013 на полезную модель, описывающий газоразрядный блок установки для очистки газов, содержащий корпус, внутри которого установлен по меньшей мере один отсек с расположенными в каждом из них электродами, образующими разрядные пары, при этом один из электродов каждой из разрядных пар размещен внутри слоя стекла, а второй электрод каждой из разрядных пар выполнен в виде сетки из проволоки с расположенными на ней перпендикулярно шипами.

Однако как видно из описания к патенту и поясняющих рисунков к нему очевидно наличие «мертвых зон» внутри газоразрядной ячейки, где не образуется разрядов в воздухе, которые являются обязательном условием его очистки от загрязнений.

Известен Патент РФ №261321 на изобретение «Генератор холодной плазмы», который содержит корпус, изолированный электрод в виде пластины из изоляционного материала с расположенным внутри металлическим проводником и тоководом, неизолированный электрод в виде металлической решетки, расположенный между изолированными электродами. Металлическая решетка неизолированного электрода состоит из горизонтальных проволок, между которыми расположены вертикальные проволоки с выступами и впадинами. Выступы каждой последующей вертикальной проволоки расположены напротив впадин предыдущей вертикальной проволоки.

Однако как видно из описания к патенту и поясняющих рисунков к нему так же очевидно наличие «мертвых зон» внутри газоразрядной ячейки, где не образуется разрядов в воздухе, которые являются обязательном условием его очистки от загрязнений.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является устранение указанных недостатков.

Технический результат заключается в повышении эффективности очистки воздуха в системах газоразрядной очистки воздуха за счет создания условий, необходимых для образования барьерного разряда в воздухе с одновременным устранением «мертвых зон» в которых проходящий через газоразрядную ячейку воздух не попадает в зону барьерного разряда и не подвергается необходимой степени воздействия для его очистки.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что согласно заявленному способу очистки воздуха, характеризующийся тем, что неизолированные электроды газоразрядной ячейки расположены между плоскими изолированными электродами и отличающийся тем, что неизолированные электроды представляют собой лопасти, установленные под тупым углом к потоку очищаемого воздуха и предназначенные для отклонения потока очищаемого воздуха к поверхности изолированного электрода в зону образования барьерного разряда и снабженные шипами для образования неоднородностей электрического поля, необходимых для образования барьерного разряда между изолированными и не изолированными электродами.

Технический результат достигается путем применения неизолированных электродов в форме лопастей, установленных под тупым углом к направлению потока очищаемого воздуха и направляющих его к поверхности изолированного электрода. Данные лопасти имеют шипы на поверхности направленной к изолированному электроду, необходимые для создания условий для образования разрядов в воздухе при подключении к ним высокого напряжения.

В системах газоразрядной очистки воздуха применяются газоразрядные ячейки различной конструкции, в которых используется несколько видов электрического разряда в газах: барьерный, стримерный, коронный и т.д. При этом наиболее эффективным разрядом для очистки воздуха является барьерный разряд. Однако этот вид разряда имеет особенность - он распространяется на небольшую высоту (1-4 мм) над поверхностью изолированного электрода и не способен «перекрыть» собой большие пространствам между электродами, необходимые для промышленной очистки воздуха.

Для решения этой задачи предлагается использовать лопасти, установленные между изолированными электродами и направляющие поток очищаемого газа к поверхности изолированного электрода на которой образуется барьерный разряд. Данные лопасти установлены под тупым углом к направлению потока воздуха. При этом стоит понимать, что углы близкие к 90 будут повышать аэродинамическое сопротивление газоразрядной ячейки и увеличивать энергозатраты на прокачку воздуха, а углы близкие к 180° не способны направить поток очищаемого воздуха в зону образования барьерного разряда. В частных вариантах исполнения заявленного технического решения, лопасти установлены примерно под углом 135° к потоку воздуха. Лопасти, установленные между изолированными электродами должны быть снабжены шипами, необходимыми для создания неоднородностей электрического поля, требуемых для создания разрядов в воздухе при подаче высоковольтного напряжении питания на электроды газоразрядной ячейки.

Изобретение относится к очистке вентиляционных выбросов и приточного воздуха от микробиологических, газообразных и аэрозольных загрязнений на производственных предприятиях, в пищевой промышленности, в кафе и ресторанах и иных учреждениях. Способ очистки воздуха, характеризующийся тем, что неизолированные электроды газоразрядной ячейки расположены между плоскими изолированными электродами при этом неизолированные электроды представляют собой лопасти, установленные под тупым углом к потоку очищаемого воздуха и предназначенные для отклонения потока очищаемого воздуха к поверхности изолированного электрода в зону образования барьерного разряда и снабженные шипами для образования неоднородностей электрического поля, необходимых для образования барьерного разряда между изолированными и не изолированными электродами. 7 ил.

Способ очистки воздуха, характеризующийся тем, что неизолированные электроды газоразрядной ячейки расположены между плоскими изолированными электродами и отличающийся тем, что неизолированные электроды представляют собой лопасти, установленные под тупым углом к потоку очищаемого воздуха и предназначенные для отклонения потока очищаемого воздуха к поверхности изолированного электрода в зону образования барьерного разряда и снабженные шипами для образования неоднородностей электрического поля, необходимых для образования барьерного разряда между изолированными и не изолированными электродами.