Рециркулятор для очистки воздуха Российский патент 2022 года по МПК A61L9/20 

Изобретение относится к технике дезинфекции воздуха в личном и общественном транспорте, помещениях и изделиях, имеющих замкнутое пространство.

Известен очиститель воздуха высокой интенсивности, содержащий воздушный фильтр, соединенный с впускным отверстием воздуха, вентилятор, камеру с ультрафиолетовыми лампами (патент № US 8734724).

Недостатком известного из патентного документа № US 8734724 очистителя воздуха является невысокая способность обеззараживать воздух. Это связано с тем, что циркулирующий воздух в устройстве проходит неравномерную обработку ультрафиолетовым потоком излучения, где создается слабое и неравномерное энергетическое поле, в котором зачастую не обеспечивается летальная бактерицидная доза, что способствует мутации (вырабатыванию резистентности) патогенной флоры, а также наличие фильтров, каталитического нейтрализатора и ультрафиолетовой лампы недостаточно для полной дезинфекции воздуха проходящего внутри рециркулятора.

Из патента РФ № 2728711 известен комбинированный рециркулятор для очистки воздуха от вредоносных микроорганизмов, включающий корпус, ультрафиолетовую лампу, отражатели излучения, вентилятор, фильтр, модуль фотокаталитической очистки, размещенный на выходе корпуса, и блок управления, отличающийся тем, что он снабжен пускорегулирующей аппаратурой и пылесборником, установленным под фильтром, выполненным электрическим и установленным после вентилятора, одна из ультрафиолетовых ламп выполнена озонирующей.

Недостатком рециркулятора по патенту № 2728711 является недостаточная эффективность и стабильность работы устройства на всем протяжении срока его эксплуатации, обусловленное этим недостаточное качество очистки воздуха, также недостатком известного устройства является невозможность регулирования режима работы в зависимости от внешних условий.

Рециркулятор по патенту РФ № 2728711 выбран в качестве наиболее близкого аналога.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением - недостаточное качество очистки воздуха, низкая эффективность известных рециркуляторов, отсутствие регулирования режимов работы с учетом внешних условий.

Технический результат, достигаемый изобретением - повышение качества очистки воздуха, повышение стабильности работы, расширение функциональных возможностей за счет регулирования режима работы в зависимости от внешних условий.

Технический результат достигается за счет того, что в рециркуляторе для очистки воздуха, содержащем корпус, выполненный с входным отверстием для поступления воздуха, подлежащего очистке, и с выходным отверстием для выхода очищенного воздуха, установленные в корпусе ультрафиолетовая лампа, вентилятор, фильтр, блок управления, согласно изобретению на внутреннюю поверхность корпуса нанесен диоксид титана, на входном отверстии корпуса установлен воздушный фильтр, вентилятор размещен в корпусе около входного отверстия, датчики контроля мощности ультрафиолетового излучения, представляющие собой фотоприемники, воздушные дефлекторы, на пластины которых нанесен диоксид титана, датчик скорости вращения вентилятора, датчик скорости воздушного потока, установленный перед выходным отверстием корпуса, блок питания, обеспечивающий питание вентилятора, датчиков и микропроцессора, генератор тока, связанный с ультрафиолетовой лампой и обеспечивающий поддержание мощности ультрафиолетового излучения, при этом блок питания, вентилятор, генератор тока и датчики связаны с микропроцессором, который выполнен с возможностью сохранения контрольных значений мощности ультрафиолетового излучения, входного напряжения вентилятора, скорости вращения вентилятора и/или скорости воздушного потока, а также с возможностью последующего контроля текущих значений скорости вращения вентилятора, скорости воздушного потока, мощности ультрафиолетового излучения и входного напряжения вентилятора, микропроцессор также выполнен с возможностью управления корректировкой скорости вращения вентилятора в зависимости от текущего значения мощности ультрафиолетового излучения по сигналу с датчика скорости вращения вентилятора и/или датчика скорости воздушного потока, дефлекторы расположены под углом в вертикальной и/или горизонтальной плоскости с возможностью обеспечения отведения воздушного потока из области с наименьшей мощностью ультрафиолетового излучения в область большей мощности ультрафиолетового излучения, микропроцессор связан с расположенным вне корпуса сервером или процессором для передачи сведений о контролируемых параметрах.

На входном отверстии корпуса может быть установлена решетка.

Воздушный фильтр может представлять собой воздухопроницаемый поролон толщиной от 2 до 3 мм.

Воздушный фильтр может представлять собой воздухопроницаемый поролон толщиной от 2 до 3 мм на пластиковой рамке.

Ультрафиолетовая лампа может быть выполнена безозоновой.

Ультрафиолетовая лампа может иметь спектральный диапазон 230-400 нм.

Ультрафиолетовая лампа может иметь максимум энергии излучения в диапазоне 250-265 нм.

Мощность излучения ультрафиолетовой лампы может составлять не менее 1 Вт для помещений объемом до 4 м³.

Рециркулятор может содержать дополнительные ультрафиолетовые лампы по одной на каждые 20 м³ площади помещения, воздух в котором подлежит очистке, свыше 20 м³.

Датчики контроля мощности ультрафиолетового излучения могут быть установлены напротив друг друга с двух сторон ультрафиолетовой лампы в области ее максимального излучения.

Дефлекторы могут быть расположены с возможностью обеспечения отведения воздушного потока из области вокруг цоколя ультрафиолетовой лампы.

Микропроцессор может быть выполнен с возможностью передачи сигнала на сервер или процессор при отклонении текущих значений контролируемых параметров от их базовых значений.

Рециркулятор может быть снабжен цифровым идентификатором, контролируемым сервером или процессором.

Генератор тока и блок питания могут быть выполнены управляемыми микропроцессором.

Датчики мощности ультрафиолетового излучения могут быть расположены напротив цилиндрической поверхности ультрафиолетовой лампы в ее средней части.

В заявляемом рециркуляторе используются следующие технические решения:

- используется дополнительный способ очистки воздуха (фотокатализ за счет облучения УФ-излучением диоксида титана);

- оптимизировано протекание воздуха в рециркуляторе за счет установки воздушных дефлекторов;

- мониторинг и управление режимами работы рециркулятора за счет использования датчиков и микропроцессора.

Заявляемый рециркулятор для очистки (дезинфекции) воздуха содержит:

- решетку на входном отверстии корпуса, предотвращающую попадание в корпус посторонних предметов;

- воздушный фильтр для очистки воздуха от крупных частиц, содержащихся в воздухе. Воздушный фильтр также устанавливается на входе в корпус рециркулятора. Воздушный фильтр может представлять собой воздухопроницаемый поролон толщиной от 2 до 3 мм на пластиковой рамке для быстрого монтажа. Возможно применение иных фильтр материалов;

- нагнетающий вентилятор;

- ультрафиолетовую лампу (УФ-лампа). В рециркуляторе должны применяться безозоновые лампы, т.к. озон является ядовитым газом и при использовании озоновых ламп необходимо будет проветривать помещение. УФ-лампы спектрального диапазона 230-400 нм с максимумом энергии излучения лежащем в диапазоне 250-265 нм, с требуемым бактерицидным потоком излучения не менее 1 Вт (для помещения категории III, объемом 4 м³). Количество устанавливаемых ламп зависит от объема помещения и увеличивается на одну при объеме помещения более 20 м³. УФ-лампы установлены в корпусе, в который с одной стороны подается воздух, подлежащий очистке УФ-излучением, а с другой стороны - выходит очищенный воздух. Очищенный воздух выходит из корпуса самотеком за счет потока, создаваемого вентилятором на входе;

- датчик контроля потока (мощности) излучения. Может применяться датчик УФ-излучения типа GUVA-T11GD или GUVA-S12SD (или аналогичный по характеристикам). Датчик контроля потока (мощности) излучения используется один на каждую лампу;

- воздушные дефлекторы, на поверхность которых нанесен диоксидом титана (TiO₂). Порошок диоксида титана наносится любым способом, который позволяет создать равномерный слой на поверхности и удержать полученный слой в любом пространственном положении. Дефлекторы обеспечивают увеличение пути прохождения воздуха через рециркулятор. Для обеспечения эффективности работы нужно применять два дефлектора;

- датчик скорости воздушного потока. Например, датчик потока воздуха модели Планар 8ДМ сб.2331, или Ардуино термоанемометр CG-Anem;

- блок питания и микропроцессор для мониторинга, управления скоростью вращения вентилятора и ультрафиолетовой освещенностью и передачи данных о работе рециркулятора по каналам связи (Wi-Fi, 4G LTE…).

Все конструктивные элементы рециркулятора, помимо УФ-ламп, также размещены в корпусе. Рециркулятор получает питание через блок питания от электрической сети объекта, в котором он установлен. Рециркулятор может устанавливаться одним или несколькими модулями, в зависимости от объема помещения или проходящего потока людей. Каждый модуль содержит перечисленные выше конструктивные элементы, при этом блок питания может быть общим для всех модулей.

Основная очистка и дезинфекция проходящего через рециркулятор воздуха осуществляется за счет эффекта фотокатализа, возникающего при взаимодействии ультрафиолетового излучения (УФ-излучения) с диоксидом титана, который нанесен на внутреннюю поверхность корпуса (полностью или частично) и на поверхности пластин дефлектора внутри прибора.

Кроме того, УФ - излучение обеспечивает дополнительный обеззараживающий эффект при взаимодействии УФ-излучения с органическими соединениями, вирусами и бактериями, содержащимися в воздухе.

Как и в известных рециркуляторах, воздух из помещений или иного замкнутого объема с помощью вентилятора нагнетается внутрь корпуса рециркулятора и проходит через воздушный фильтр для очистки от крупных взвешенных частиц. Затем очищенный воздух поступает в корпус с одной или несколькими работающими УФ-лампами, на поверхность корпуса (или его отдельных частей) и на пластины дефлекторов нанесен диоксид титана, при облучении которого УФ-излучением лампы происходит фотокатализ. Под действием фотокатализа происходит дополнительная очистка: органические соединения, летучие химические вещества, запахи, вирусы и бактерии, находящиеся в проходящем воздухе, разлагаются до безопасных молекул воды и углекислого газа. Пройдя корпус, воздух выходит очищенным от механических частиц, органических загрязнителей, бактерий, вирусов и запахов.

Значительное улучшение стабильности работы и, соответственно, качества очистки воздуха заявляемым рециркулятором достигаются за счет:

- установки дефлекторов, регулирующих направление движение воздушного потока и создающих завихрения;

- системы обратной связи в целях контроля работы и управления рециркулятором, состоящей из:

- управляемых генераторов тока, обеспечивающих поддержание стабильного излучаемого потока ультрафиолета,

- возможности регулирования работы вентилятора для обеспечения регулирования скорости воздушного потока пропорционально мощности ультрафиолетового излучения.

Воздушный поток регулируется вентилятором, посредством изменения скорости вращения вентилятора.

Изменение скорости вращения (количество оборотов) вентилятора определяется датчиком скорости вращения вентилятора, например, встроенным в вентилятор датчиком Холла или датчиком скорости вращения вентилятора G221A, Buderus (https://revitech.ru/catalog/zapchasti_i_prinadlezhnosti/datchik_skorosti_vrashcheniya_ventilyatora_g221a/). Пропорциональность изменения скорости вращения и необходимой мощности излучения зависит от объема помещения и настраивается в микропроцессоре.

Сигналом к изменению воздушного потока является снижение скорости вращения вентилятора, а также сигнал с датчика скорости воздушного потока (если скорость вращения при этом не изменилась, то это сигнал о том, что вход вентилятора закрыт или загрязнен фильтр).

Применение дефлекторов обеспечивает перемешивание воздуха, что позволяет увеличить время воздействия УФ-излучения и, соответственно, длительность процесса фотокатализа на органические соединения, летучие химические вещества, запахи, вирусы и бактерии, находящиеся в проходящем воздухе. Дефлекторы расположены под углом в вертикальной плоскости, так, чтобы проходящий воздушный поток двигался сверху и снизу лампы. Расположение дефлектора под углом в горизонтальной плоскости позволяет отвести проходящий поток из области с наименьшим потоком УФ-излучения - из области, где находится цоколь УФ-лампы. Такое расположение дефлекторов (расходящихся от места соединения цоколя с колбой и имеющих наклон относительно горизонта) позволяет сформировать поток воздуха в области наибольшего потока (мощности) УФ-излучения и, соответственно, в области наиболее эффективного фотокатализа.

Управление рециркулятором осуществляется блоком управления, который содержит блок питания и микропроцессор.

Блок питания обеспечивает необходимое питание всего устройства или нескольких устройств, при создании многомодульной конструкции.

Микропроцессор осуществляет сбор данных о скорости вращения вентилятора, мощности УФ-излучения. Измеряется мощность излучения лампы, которая может снижаться за счет загрязнения колбы или падении тока и скорости воздушного потока на выходе из рециркулятора.

В микропроцессоре при первом включении определяются и задаются базовые (контрольные) значения параметров УФ-излучения, скорости воздушного потока, скорости вращения вентилятора и входного напряжения вентилятора.

В процессе работы рециркулятора сигналы с выхода микропроцессора постоянно контролируются и сравниваются с базовыми (контрольными) значениями, и при отклонении текущих параметров на заранее установленную величину микропроцессор формирует сигнал (сообщение), которое по каналам связи направляется на сервер (процессор, ЭВМ), где оператор увидит информацию об уникальном номере устройства и состоянии контролируемых элементов (вентилятор, УФ-лампы, скорость потока, входное напряжение вентилятора). Каждое устройство (рециркулятор) снабжено уникальным номером, по которому можно отследить состояние устройства и место его установки (например, государственный номер автомобиля в котором он установлен). Микропроцессор передает данные о работе рециркулятора по общим каналам связи (Wi-Fi, 4G LTE…). Информация будет доступна владельцу через личный кабинет на специализированном сайте в сети Интернет.

Работа вентилятора контролируется посредством датчика скорости вращения вентилятора. От скорости вращения зависит скорость потока воздуха, следовательно, зная параметры работы вентилятора, можно определить по скорости вращения скорость потока воздуха. При этом скорость потока воздуха датчик скорости воздушного потока может измерять напрямую. Изменение скорости потока воздуха при неизменной скорости вращения будет говорить о препятствии на входе вентилятора, или его неисправности.

Также работа вентилятора контролируется по входному напряжению.

Изменение напряжения при постоянном количестве оборотов вентилятора в единицу времени возникает в основном по двум причинам:

1) за счет засорения фильтра (уменьшение эффективного сечения входного или выходного отверстия рециркулятора),

2) возникновение неисправности вентилятора (попадание пыли и грязи в подшипник, иные причины).

Увеличение напряжения питания вентилятора приводит к формированию сигнала на выходе микропроцессора, который отправляется на сервер для проведения анализа и возможного принятия решения о необходимости проведения профилактических работ.

УФ-лампы имеют определенный срок службы, но частые включения-отключения лампы приводят к снижению срока службы, что, в свою очередь, проявляется в снижении интенсивности потока излучения, испускаемого лампой. Кроме этого, на колбе лампы образуется налет в виде масел, пыли и прочих загрязнителей, которые также приводят к снижению ее эффективности.

Для отслеживания интенсивности потока (мощности) излучения УФ-ламп в рециркуляторе установлены датчики контроля мощности ультрафиолетового излучения (фотоприемники УФ-излучения), которые позволяют оценить поток (мощность) излучения каждой лампы. В качестве фотоприемников могут применяться датчики УФ-излучения типа GUVA-T11GD, (или аналогичный по характеристикам, например, GUVA-S12SD). Фотоприемники устанавливаются напротив цилиндрической поверхности лампы, в средней части (где максимальный поток излучения). Данные об интенсивности потока (мощности) излучения поступают в микропроцессор, обрабатываются им и сравниваются с базовыми значениями. При снижении интенсивности потока излучения на заданное базовое значение в автоматическом режиме формируется сигнал о неисправности, который отправляется на сервер для проведения анализа и возможного принятия решения о необходимости проведения профилактических работ.

Для отслеживания потока воздуха, проходящего через рециркулятор, на выходе рециркулятора установлен датчик измерения скорости воздушного потока. Может быть установлен датчик-флюгер с вращающимися лопастями, термоанемометр, ультразвуковой датчик-расходомер. Измеряемое значение потока воздуха необходимо для оценки объема очищаемого воздуха.

На основании данных, получаемых с датчиков, будет формироваться по обратной связи с выхода микропроцессора сигнал на увеличение напряжения питания вентилятора или на увеличение тока на УФ-лампе (для повышения ее мощности). Это необходимо при изменении в питании рециркулятора, например, при выключении двигателя автомобиля снижается скорость вращения вентилятора и интенсивность потока излучения до минимально необходимого уровня.

Заявляемый рециркулятор поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена структурная (функциональная) схема рециркулятора.

На фиг 2 изображено взаимное расположение УФ-ламп и дефлекторов.

На фиг 3 изображена схема рециркулятора при горизонтальном расположении дефлекторов.

Позиции на чертежах:

1 - корпус;

2 - входное отверстие корпуса;

3 - выходное отверстие корпуса;

4 - ультрафиолетовая лампа;

5 - вентилятор;

6 - воздушный фильтр;

7- датчик контроля мощности ультрафиолетового излучения типа GUVA-T11GD;

8 - воздушные дефлекторы;

9 - датчик скорости воздушного потока - модель Планар 8ДМ сб.2331, или Ардуино термоанемометр CG-Anem;

10 - блок питания;

11 - микропроцессор;

12 - генератор тока;

13 - сервер.

Заявляемый рециркулятор для очистки воздуха содержит:

- корпус 1, выполненный с входным отверстием 2 для поступления воздуха, подлежащего очистке, и с выходным отверстием 3 для выхода очищенного воздуха;

- установленные в корпусе 1 ультрафиолетовая лампа 4, вентилятор 5;

- на внутреннюю поверхность корпуса 1 нанесен диоксид титана;

- на входном отверстии 2 корпуса 1 установлен воздушный фильтр 6;

- вентилятор 5 с датчиком скорости вращения вентилятора (датчик Холла или датчик скорости вращения вентилятора G221A, Buderus) размещен в корпусе 1 около входного отверстия 2;

- датчики 7 контроля мощности ультрафиолетового излучения, представляющие собой фотоприемники;

- воздушные дефлекторы 8, на пластины которых нанесен диоксид титана;

- датчик 9 скорости воздушного потока, установленный перед выходным отверстием 3 корпуса 1;

- блок 10 питания, обеспечивающий питание вентилятора 5, датчиков 7, 9, датчика скорости вращения вентилятора и микропроцессора 11;

- генератор 12 тока, связанный с ультрафиолетовой лампой 4 и обеспечивающий поддержание мощности ультрафиолетового излучения;

- при этом блок 10 питания, вентилятор 5, генератор 12 тока и датчики 7, 9, датчик скорости вращения вентилятора, связаны с микропроцессором 11, который выполнен с возможностью сохранения контрольных значений мощности ультрафиолетового излучения, входного напряжения вентилятора, скорости вращения вентилятора и/или скорости воздушного потока, а также с возможностью последующего контроля текущих значений скорости вращения вентилятора, скорости воздушного потока, мощности ультрафиолетового излучения и входного напряжения вентилятора, микропроцессор также выполнен с возможностью управления корректировкой скорости вращения вентилятора в зависимости от текущего значения мощности ультрафиолетового излучения по сигналу с датчика скорости вращения вентилятора и/или датчика скорости воздушного потока;

- дефлекторы 8 расположены под углом в вертикальной плоскости с возможностью обеспечения отведения воздушного потока из области с наименьшей мощностью ультрафиолетового излучения в область большей мощности ультрафиолетового излучения;

- микропроцессор 11 связан с расположенным вне корпуса сервером 13 или процессором для передачи сведений о контролируемых параметрах.

На входном отверстии корпуса установлена решетка (на чертеже не показана).

Воздушный фильтр 6 представляет собой воздухопроницаемый поролон толщиной от 2 до 3 мм на пластиковой рамке.

Ультрафиолетовая лампа 4 выполнена безозоновой.

Ультрафиолетовая лампа 4 имеет спектральный диапазон 230-400 нм с максимумом энергии излучения в диапазоне 250-265 нм.

Мощность излучения ультрафиолетовой лампы 4 составляет не менее 1 Вт для помещений объемом до 4 м³.

Рециркулятор может содержать дополнительные ультрафиолетовые лампы 4 по одной на каждые 20 м³ площади помещения, воздух в котором подлежит очистке, свыше 20 м³.

Датчики 7 контроля мощности ультрафиолетового излучения установлены напротив друг друга с двух сторон ультрафиолетовой лампы 4 в области ее максимального излучения.

Дефлекторы 8 расположены с возможностью обеспечения отведения воздушного потока из области вокруг цоколя ультрафиолетовой лампы 4.

Микропроцессор 11 выполнен с возможностью передачи сигнала на сервер или процессор при отклонении текущих значений контролируемых параметров от их базовых значений.

Рециркулятор снабжен цифровым идентификатором, контролируемым сервером или процессором.

Генератор 12 тока и блок 10 питания выполнены управляемыми микропроцессором 11.

Датчики 7 контроля мощности ультрафиолетового излучения расположены напротив цилиндрической поверхности ультрафиолетовой лампы 4 в ее средней части.

Заявляемый Рециркулятор работает следующим образом.

Основная очистка и дезинфекция проходящего через рециркулятор воздуха осуществляется за счет эффекта фотокатализа, возникающего при взаимодействии ультрафиолетового излучения (УФ-излучения) с диоксидом титана, который нанесен на внутреннюю поверхность корпуса 1 (полностью или частично) и на поверхности пластин дефлектора 8 внутри прибора. Кроме того, УФ - излучение обеспечивает дополнительный обеззараживающий эффект при взаимодействии УФ-излучения с органическими соединениями, вирусами и бактериями, содержащимися в воздухе. Воздух из помещений или иного замкнутого объема с помощью вентилятора 5 нагнетается внутрь корпуса 1 рециркулятора и проходит через воздушный фильтр 6 для очистки от крупных взвешенных частиц. При этом перед входом в рециркулятор посредством установленной на входе в корпус 1 решетки, устраняется возможность попадания вовнутрь рециркулятора посторонних предметов. После воздушного фильтра 6 воздух поступает в корпус 1 с работающей УФ-лампой. При облучении УФ-излучением диоксида титана на корпусе 1 и на пластинах дефлектора 8 происходит фотокатализ. Под действием фотокатализа происходит дополнительная очистка: органические соединения, летучие химические вещества, запахи, вирусы и бактерии, находящиеся в проходящем воздухе, разлагаются до безопасных молекул воды и углекислого газа. Пройдя корпус 1, воздух выходит очищенным от механических частиц, органических загрязнителей, бактерий, вирусов и запахов.

Значительное улучшение стабильности работы и, соответственно, качества очистки воздуха заявляемым рециркулятором достигаются за счет:

- установки дефлекторов 8, регулирующих направление движение воздушного потока и создающих завихрения;

- системы обратной связи в целях контроля работы и управления рециркулятором, состоящей из:

- управляемых генераторов тока 12, обеспечивающих поддержание стабильного излучаемого потока ультрафиолета,

- возможности регулирования работы вентилятора 5 для обеспечения регулирования скорости воздушного потока пропорционально мощности ультрафиолетового излучения.

Воздушный поток регулируется вентилятором 5, посредством изменения скорости вращения вентилятора. Изменение скорости вращения (количество оборотов) вентилятора 5 определяется датчиком скорости вращения вентилятора. Пропорциональность изменения скорости вращения и необходимой мощности излучения зависит от объема помещения и настраивается в микропроцессоре. Сигналом к изменению воздушного потока является снижение скорости вращения вентилятора 5, а также сигнал с датчика 9 скорости воздушного потока. Применение дефлекторов 8 обеспечивает перемешивание воздуха, что позволяет увеличить время воздействия УФ-излучения и, соответственно, длительность процесса фотокатализа на органические соединения, летучие химические вещества, запахи, вирусы и бактерии, находящиеся в проходящем воздухе. Дефлекторы 8 расположены под углом в вертикальной плоскости, так, чтобы проходящий воздушный поток двигался сверху и снизу лампы 4. Расположение дефлектора 8 под углом в горизонтальной плоскости позволяет отвести проходящий поток из области с наименьшим потоком УФ-излучения - из области, где находится цоколь УФ-лампы. Такое расположение дефлекторов 8 (расходящихся от места соединения цоколя с колбой и имеющих наклон относительно горизонта) позволяет сформировать поток воздуха в области наибольшего потока (мощности) УФ-излучения и, соответственно, в области наиболее эффективного фотокатализа. Управление рециркулятором осуществляется блоком управления, который содержит блок 10 питания и микропроцессор 11. Блок 10 питания обеспечивает необходимое питание всего устройства или нескольких устройств, при создании многомодульной конструкции. Микропроцессор 11 осуществляет сбор данных о скорости вращения вентилятора 5, мощности УФ-излучения ламп 4. Измеряется мощность излучения лампы 4, которая может снижаться за счет загрязнения колбы или падении тока и скорости воздушного потока на выходе из рециркулятора. В микропроцессоре 11 при первом включении определяются и задаются базовые (контрольные) значения параметров УФ-излучения ламп 4, скорости воздушного потока, скорости вращения вентилятора 5 и входного напряжения вентилятора 5. В процессе работы рециркулятора сигналы с выхода микропроцессора 11 постоянно контролируются и сравниваются с базовыми (контрольными) значениями, и при отклонении текущих параметров на заранее установленную величину микропроцессор 11 формирует сигнал (сообщение), которое по каналам связи направляется на сервер 13 (процессор, ЭВМ), где оператор увидит информацию об уникальном номере устройства и состоянии контролируемых элементов (вентилятор 5, УФ-лампы 4, скорость потока, входное напряжение вентилятора 5). Каждое устройство (рециркулятор) снабжено уникальным номером, по которому можно отследить состояние устройства и место его установки (например, государственныйы номер автомобиля в котором он установлен). Микропроцессор передает данные о работе рециркулятора по общим каналам связи (Wi-Fi, 4G LTE…). Информация будет доступна владельцу через личный кабинет на специализированном сайте в сети Интернет. Работа вентилятора 5 контролируется посредством датчика скорости вращения вентилятора. От скорости вращения зависит скорость потока воздуха, следовательно, зная параметры работы вентилятора 5, можно определить по скорости вращения скорость потока воздуха. При этом скорость потока воздуха датчик 9 скорости воздушного потока может измерять напрямую. Изменение скорости потока воздуха при неизменной скорости вращения вентилятора 5 будет говорить о препятствии на входе вентилятора 5, или его неисправности. Также работа вентилятора 5 контролируется по входному напряжению. Увеличение напряжения питания вентилятора 5 приводит к формированию сигнала на выходе микропроцессора 11, который отправляется на сервер 13 для проведения анализа и возможного принятия решения о необходимости проведения профилактических работ. Датчики 7 контроля мощности ультрафиолетового излучения (фотоприемники УФ-излучения) позволяют оценить поток (мощность) излучения каждой лампы 4. Фотоприемники 7 устанавливаются напротив цилиндрической поверхности лампы 4, в средней части (где максимальный поток излучения). Данные об интенсивности потока (мощности) излучения поступают в микропроцессор 11, обрабатываются им и сравниваются с базовыми значениями. При снижении интенсивности потока излучения на заданное базовое значение в автоматическом режиме формируется сигнал о неисправности, который отправляется на сервер для проведения анализа и возможного принятия решения о необходимости проведения профилактических работ. Для отслеживания потока воздуха, проходящего через рециркулятор, на выходе рециркулятора установлен датчик 9 измерения скорости воздушного потока, в качестве которого может быть установлен датчик-флюгер с вращающимися лопастями, термоанемометр, ультразвуковой датчик-расходомер. Измеряемое значение потока воздуха необходимо для оценки объема очищаемого воздуха. На основании данных, получаемых с датчиков, будет формироваться по обратной связи с выхода микропроцессора 11 сигнал на увеличение напряжения питания вентилятора 5 или на увеличение тока на УФ-лампе 4 (для повышения ее мощности). Это необходимо при изменении в питании рециркулятора, например, при выключении двигателя автомобиля снижается скорость вращения вентилятора и интенсивность потока излучения до минимально необходимого уровня.

Заявляемый рециркулятор возможно использовать в личных автомобилях, такси и машин каршеринга, рейсовых автобусах, купе поездов и т.д., т.е. в тех местах, где проходит много людей и есть высокий риск наличия людей с вирусными инфекциями, передающимися воздушно-капельным путем. Рециркулятор позволит эффективно очищать воздух, снижая концентрацию вирусов и бактерий в воздухе, тем самым делая общественный транспорт более безопасным с точки зрения риска заболеваемости, в том числе новой коронавирусной инфекцией.

Заявляемый рециркулятор обеспечивает повышение качества очистки воздуха, повышение стабильности работы, расширение функциональных возможностей за счет регулирования режима работы в зависимости от внешних условий.

Изобретение относится к технике дезинфекции воздуха в личном и общественном транспорте, помещениях и изделиях, имеющих замкнутое пространство. Рециркулятор для очистки воздуха содержит корпус, выполненный с входным отверстием для поступления воздуха, подлежащего очистке, и с выходным отверстием для выхода очищенного воздуха, установленные в корпусе ультрафиолетовая лампа, вентилятор, фильтр, блок управления, согласно изобретению на внутреннюю поверхность корпуса нанесен диоксид титана, на входном отверстии корпуса установлен воздушный фильтр, вентилятор размещен в корпусе около входного отверстия, датчики контроля мощности ультрафиолетового излучения, представляющие собой фотоприемники, воздушные дефлекторы, на пластины которых нанесен диоксид титана, датчик скорости вращения вентилятора, датчик скорости воздушного потока, установленный перед выходным отверстием корпуса, блок питания, обеспечивающий питание вентилятора, датчиков и микропроцессора, генератор тока, связанный с ультрафиолетовой лампой и обеспечивающий поддержание мощности ультрафиолетового излучения. При этом блок питания, вентилятор, генератор тока и датчики связаны с микропроцессором, который выполнен с возможностью сохранения контрольных значений мощности ультрафиолетового излучения, входного напряжения вентилятора, скорости вращения вентилятора и/или скорости воздушного потока, а также с возможностью последующего контроля текущих значений скорости вращения вентилятора, скорости воздушного потока, мощности ультрафиолетового излучения и входного напряжения вентилятора. Микропроцессор также выполнен с возможностью управления корректировкой скорости вращения вентилятора в зависимости от текущего значения мощности ультрафиолетового излучения по сигналу с датчика скорости вращения вентилятора и/или датчика скорости воздушного потока, дефлекторы расположены под углом в вертикальной и/или горизонтальной плоскости с возможностью обеспечения отведения воздушного потока из области с наименьшей мощностью ультрафиолетового излучения в область большей мощности ультрафиолетового излучения, микропроцессор связан с расположенным вне корпуса сервером или процессором для передачи сведений о контролируемых параметрах. Изобретение обеспечивает повышение качества очистки воздуха, повышение стабильности работы, расширение функциональных возможностей за счет регулирования режима работы в зависимости от внешних условий. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рециркулятор для очистки воздуха, содержащий корпус, выполненный с входным отверстием для поступления воздуха, подлежащего очистке, и с выходным отверстием для выхода очищенного воздуха, установленные в корпусе ультрафиолетовая лампа, вентилятор, фильтр, блок управления, отличающийся тем, что на внутреннюю поверхность корпуса нанесен диоксид титана, на входном отверстии корпуса установлен воздушный фильтр, вентилятор размещен в корпусе около входного отверстия, датчики контроля мощности ультрафиолетового излучения, представляющие собой фотоприемники, воздушные дефлекторы, на поверхности которых нанесен диоксид титана, датчик скорости вращения вентилятора, датчик скорости воздушного потока, установленный перед выходным отверстием корпуса, блок питания, обеспечивающий питание вентилятора, датчиков и микропроцессора, генератор тока, связанный с ультрафиолетовой лампой и обеспечивающий поддержание мощности ультрафиолетового излучения, при этом блок питания, вентилятор, генератор тока и датчики связаны с микропроцессором, который выполнен с возможностью сохранения контрольных значений мощности ультрафиолетового излучения, входного напряжения вентилятора, скорости вращения вентилятора и/или скорости воздушного потока, а также с возможностью последующего контроля текущих значений скорости вращения вентилятора, скорости воздушного потока, мощности ультрафиолетового излучения и входного напряжения вентилятора, микропроцессор также выполнен с возможностью управления корректировкой скорости вращения вентилятора в зависимости от текущего значения мощности ультрафиолетового излучения по сигналу с датчика скорости вращения вентилятора и/или датчика скорости воздушного потока, дефлекторы расположены под углом в вертикальной и/или горизонтальной плоскости с возможностью обеспечения отведения воздушного потока из области с наименьшей мощностью ультрафиолетового излучения в область большей мощности ультрафиолетового излучения, микропроцессор связан с расположенным вне корпуса сервером или процессором для передачи сведений о контролируемых параметрах.

2. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что на входном отверстии корпуса установлена решетка.

3. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что воздушный фильтр представляет собой воздухопроницаемый поролон толщиной от 2 до 3 мм.

4. Рециркулятор по п. 2, отличающийся тем, что воздушный фильтр представляет собой воздухопроницаемый поролон толщиной от 2 до 3 мм на пластиковой рамке.

5. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что ультрафиолетовая лампа выполнена безозоновой.

6. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что ультрафиолетовая лампа имеет спектральный диапазон 230-400 нм.

7. Рециркулятор по п. 6, отличающийся тем, что ультрафиолетовая лампа выполнена с максимумом энергии излучения в диапазоне 250-265 нм.

8. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что мощность излучения ультрафиолетовой лампы составляет не менее 1 Вт для помещений объемом до 4 м³.

9. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что содержит дополнительные ультрафиолетовые лампы по одной на каждые 20 м³ площади помещения, воздух в котором подлежит очистке, свыше 20 м³.

10. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что датчики контроля мощности ультрафиолетового излучения установлены напротив друг друга с двух сторон ультрафиолетовой лампы в области ее максимального излучения.

11. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что дефлекторы расположены с возможностью обеспечения отведения воздушного потока из области вокруг цоколя ультрафиолетовой лампы.

12. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что микропроцессор выполнен с возможностью передачи сигнала на сервер или процессор при отклонении текущих значений контролируемых параметров от их базовых значений.

13. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен цифровым идентификатором, контролируемым сервером или процессором.

14. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что генератор тока и блок питания выполнены управляемыми микропроцессором.

15. Рециркулятор по п. 1, отличающийся тем, что датчики контроля мощности ультрафиолетового излучения расположены напротив цилиндрической поверхности ультрафиолетовой лампы в ее средней части.