Компактный блок для очистки воздуха Советский патент 1992 года по МПК B01D46/40 B01D46/26 

Изобретение относится к экологии и охране здоровья людей, а именно к оборудованию для очистки воздуха в жилых и производственных помещениях.

Известно устройство инерционного типа для очистки воздуха, содержащее цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками. В цилиндрическом корпусе размещены три воздушных камеры и несколько изогнутых пылесборников. Первая воздушная камера сообщается с первым пы- лесборником. Вторая воздушная камера отделена от первой перегородкой, за которой

установлен первый турболизатор воздуха, выполненный в виде воронки с уменьшающимся соплом. Между второй камерой и первым турболчзатором расположена третья воздушная камера, сообщающаяся со вторым пылесборником. Второй пылес- борник отделен от третьей камеры второй перегородкой, за которой размещен второй турболизатор, выполненный также в виде воронки и соединенный с выходным патрубком корпуса. Существенным недостатком этого устройства является ограниченная область его использования ввиду невозможвГ А

ости очистки воздуха от вредных газообазных примесей. Поэтому эффективно олько для очистки воздуха от пыли.

Известный компактный блок для очистки воздуха, наиболее близкий к заявленному и принятый за прототип, содержит корпус с входным и выходным отверстиями. Внутри корпуса вблизи входного отверстия размещено прокачивающее устройство, выполненное в виде двигателя, соединенного с центробежным вентилятором. Вблизи выходного отверстия установлены фильеры, через которые проходит воздух. За центробежным вентилятором размещен первый экран, края которого, расположенные снаружи от вентилятора, создают воздушный зазор вблизи боковой стенки корпуса. Второй экран расположен радиально снаружи относительно вентилятора и первого экрана, поэтому воздух, подаваемый вентилятором, направляется первым экраном по радиусу ко второму, а затем огибает внутреннюю поверхность второго экрана и проходит через фильтры к выходному отверстию. Достоинством этого устройства является компактность и малая энергоемкость. Однако устройство недостаточно эффективно - мала производительность и степень очистки. Повышение прозводитель- ности за счет увеличения величины объема прокачки приводит к необходимости увеличения мощности двигателя и прокачивающего устройства, а соответственно и размеров двигателя и крыльчатки, т.е. к увеличению габаритов устройства. Кроме того, прямое увеличение объема прокачки ускорит засорение фильтра и соответственно снизит долговечность и степень очистки.

Цель изобретения - повышение производительности и степени очистки газа при сохранении габаритов устройства. Указанная цель достигается тем, что известный компактный блок для очистки воздуха, содержащий корпус с торцевыми крышками, имеющими входное и выходное отверстия, между которыми по ходу движения газового потока установлены соединенное с двигателем прокачивающее устройство и фильтр, снабжен камерой с сыпучим сорбентом, установленной между фильтром и прокачивающим устройством, консольным маховиком, размещенным в камере, при этом прокачивающее устройство выполнено в виде изогнутого по винтовой спирали приводного вала с прямоугольной гибкой обоймой, корпус в месте установки устройства выполнен с прямоугольным сечением, а маховик прикреплен к валу.

Гибкая обойма выполнена в виде прилегающих друг к другу скользящих пластин с

отверстием в центре, высота которого равна диаметру вала, а ширина превышает его диаметр на величину диаметра вала и хода его винтовой спирали, при этом ширина внутреннего прямоугольного сечения корпуса равна ширине пластины, а высота больше высоты пластины на величину диаметра хода винтовой спирали вала.

Камера имеет форму цилиндра и обра0 зована со стороны фильтра гильзой, а со стороны прокачивающего устройства поперечной вставкой, при этом внутренний конец вала укреплен во вставке.

Существенные отличия, т.е. новые свой5 ства, не вытекающие очевидным образом из анализа достижений современной техники, в том числе аналогов и прототипа, состоят:

-в новой конструкции прокачивающего устройства, обеспечивающего существен0 ное повышение производительности без увеличения габаритов и без снижения надежности;

-во введении между прокачивающим устройством и фильтром дополнительной каме5 ры ссыпучим адсорбентом, обеспечивающими существенное повышение степени очистки и ее полноты;

-во введении консольного маховика, размещенного внутри камеры и приводимо0 го в движение приводным валом, позволяющего существенно увеличить долговечность устройства за счет постоянного восстановления адсорбирующих свойств наполнителя. При этом необходимо отметить, что для до5 стижения цели изобретения необходимо наличие всех новых признаков одновременно с ограничительными, общими с п рототипом. От сутствие хотя бы одного из них делает конструкцию либо неработоспособной, либо ненадежной.

0 На фиг.1 изображен компактный блок для очистки воздуха; на фиг.2 - разрез по А-А по фиг.1; на фиг.З - разрез по В-В по фиг.1. Компактный блок содержит корпус 1, в котором размещен фильтр 2 и торцевые

5 крышки 3 с входным 4 и выходным 5 отверстиями. В корпусе 1 установлена гильза 6 и поперечная вставка 7, образующие цилиндрическую камеру 8. В корпусе 1 также размещено прокачивающее устройство, состоящее

0 из прямоугольных пластин 9 с профильными сквозными отверстиями 10, в которых установлен пространственно изогнутый вал 11с консольным хвостовиком 12, Вал 11 соединен с приводом его вращения (в частном

5 случае с электродвигателем). Прямоугольные пластины 9 образуют гибкую обойму, в котором все пластины герметично уплотнены по торцам путем соответствующей обработки и подбора материала (в частном случае - фторопласт).

- Компактный блок работает следующим образом:

При включении блока в электросеть под действием внутреннего момента от электродвигателя приводной вал 11 приходит в за- цепление с внутренней поверхностью обоймы через отверстия 10 пластины 9 и этим вызывает колебания обоймы, распространяющиеся по проточной части в виде бегущей волны. При этом рабочие полости между корпусом 1 и обоймой постоянно меняют свой объем таким образом, что происходит всасывание воздуха через входное отверстие 4 крышки 3, который перекачивается через отверстия во вставке 7 в камеру 8, образованную гильзой 6 и вставкой 7. В камере 8 воздух принудительно насыщается частицами адсорбента, а с помощью вращающегося хвостовика 12 сбиваются окисленные оболочки с частиц адсорбента и производится многоразовое смешение воздуха с очищенными частицами. Из камеры 8 принудительного насыщения частицами адсорбента воздух через отверстия в торце гильзы попадает в камеру окончательной очистки угольно-тканевым фильтром 2 и выходит через выходное отверстие 5 в торцевой крышке 3 в помещение.

Снабжение компактного блока очистки воздуха пространственно изогнутым валом с приводом его вращения в указанном сочетании с другими элементами блока и выполнение корпуса прямоугольной формы, а прокачивающего устройства - в виде гибкой обоймы, составленной из уплотненных меж- ду собой прямоугольных пластин с профильными сквозными отверстиями позволит образовать работающую одновременно двухканальную систему прокачки воздуха, приводимую в действие с помощью одного приводного двигателя и одним пространственно изогнутым валом, что приводит к новому результату, сообщающему новый эффект - повышение производительности при сохранении габаритов и потребляемой мощности.

Первый канал системы образован между внутренними продольными отверстиями пластин и валом, а второй канал образован между внутренней поверхностью корпуса и боковыми наружными поверхностями гибкой обоймы (бегущей волны). При этом для того, чтобы обеспечить требуемую степень очистки воздуха и даже повысить ее при повышенной производительности прокачки воздуха,компактный блок снабжен гильзой и вставкой, образующими цилиндрическую камеру, заполненную деформированным наполнителем в виде гранул адсорбента, а вал снабжен консольным хвостовиком, при

высокооборотном вращении которого происходит активное принудительное насыщение воздуха частицами адсорбента, впитывание в них соединений азота и кислых газов, содержащихся в воздухе, причем наружная насыщенная оболочка каждой частицы сбивается консольным хвостовиком, а оставшаяся ее часть вновь вступает в реакцию с вредными газами, содержащимися в воздухе.

Применение предлагаемого компактного блока позволяет в течение незначительного времени (в зависимости от объема помещения) очистить воздух от вредных газовых примесей, в частности, от монооксида азота, диоксида азота, а также некоторых кислых газов, в частности, фтористого водорода. При этом степень очистки воздуха от аэрозолей окислов металлов не менее 98%, а по газовым включениям не менее 80%; Прогнозируемая потребность народного хозяйства в блоках очистки воздуха не менее 60 тыс. изделий в год.

Формула изобретения 1. Компактный блок очистки воздуха, содержащий корпус с торцовыми крышками, имеющими входное и выходное отверстия, между которыми по ходу движения газового потока установлены соединенное с двигателем прокачивающее устройство и фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и степени очистки газа при сохранении его габаритов, блок снабжен камерой с сыпучим сорбентом, установленной между фильтром и прокачивающим устройством, консольным маховиком, размещенным в камере, при этом прокачивающее устройство выполнено в виде изогнутого по винтовой спирали приводного вала с- прямоугольной гибкой обоймой, корпус в месте установки устройства выполнен с прямоугольным сечением, а маховик прикреплен к валу.

2.Блок по п.1. от л ича ю щи йся тем, что гибкая обойма выполнена в виде прилегающих одна к другой скользящих пластин с отверстием в центре, высота которого равна диаметру вала, а ширина превышает его диаметр на величину диаметра вала и хода его винтовой спирали, при этом ширина внутреннего прямоугольного сечения корпуса равна ширине пластины, а высота больше высоты пластины на величинудиаметра хода винтовой спирали вала.

3.Блок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что камера имеет форму цилиндра и образована со стороны фильтра гильзой, а со стороны прокачивающего устройства - поперечной вставкой, при этом внутренний конец 8зла укреплен во вставке.

Фиг

Изобретение относится к аппаратам для очистки воздушного бассейна жилых и производственных помещений, а также для установки в местах соприкосновения помещений с загрязненным наружным воздухом для обеспечения здоровья людей, находящихся в помещении, например, при технологических выбросах промышленных предприятий. Его использование позволит повысить эффективность работы устройства и степень очистки газа без увеличения его габаритов. Компактный блок для очистки воздуха содержит корпус, в котором между входным и выходным торцами последовательно размещены прокачивающее устройство и фильтр. В блоке представлена конструкция прокачивающего устройства, выполненного в форме изогнутого в виде винтовой спирали приводного вала с прямоугольной гибкой обоймой, установленного вдоль части корпуса с прямоугольным вн/т- ренним сечением, а между прокачивающим устройством и фильтром введена камера с сыпучим адсорбентом, при этом внутренний конец приводного устройства имеет консольный маховик, размещенный внутри камеры на ее продольной оси. Гибкая обойма выполнена в виде скользящих пластин, прилегающих друг к другу и имеющих отверстие в центре, высота его равна диаметру вала. 2 з.п. cb-лы, З ил. jfftKSS я

4 А

Фиг 2

6-6