PL247866B1 - Przenośny, indywidualny oczyszczacz powietrza - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przenośny, indywidualny oczyszczacz powietrza składający się z obudowy (1) z wlotem powietrza (1.1) i wylotem powietrza (1.2), w której na wlocie powietrza (1.1) umieszczony jest filtr wstępnego oczyszczania powietrza (2) i wentylator (3) oraz w obudowie (1) znajdują się diody UV-C (4) i filtr powietrza z węglem aktywnym (5). Charakteryzuje się on tym, że na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału za wentylatorem (3), którym jest wentylator (3) osiowy umieszczone są kolejno kierownice powietrza (6), stożkowa komora (7) z diodami UV-C (4), filtr plazmowy (8) i filtr powietrza z węglem aktywnym (5).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przenośny, indywidualny oczyszczacz powietrza.

Dotychczas znane są różne sposoby i urządzenia do ochrony przed wdychaniem zanieczyszczonego powietrza. Większość tych sposobów polega na oczyszczaniu powietrza na różnego rodzaju filtrach. Do oczyszczania powietrza stosowane są też pochłaniacze i filtropochłaniacze. Powietrze, po usunięciu z niego zanieczyszczeń aerozolowych i bioaerozolowych jest doprowadzane do strefy oddychania użytkownika. Znane są też rozwiązania chroniące przed wydychanymi zanieczyszczeniami, które mogą skażać powietrze otaczające użytkownika.

Opis zgłoszenia wzoru użytkowego CN213219591U przedstawia sterylizator powietrza, który posiada zamontowany w obudowie emiter promieniowania ultrafioletowego, płytkę fotokatalizatora i wyciszony wentylator.

W opisie patentowym KR102208024B1 ujawnione jest rozwiązanie sterowanego personalnego oczyszczacza, w którym powietrze jest sterylizowane z wykorzystaniem diod LED, które emitują promieniowanie ultrafioletowe. Powietrze jest również oczyszczane z lotnych związków organicznych w zespole filtrującym.

Opis patentowy US10485946B2 przedstawia przenośne urządzenie, które dostarcza przefiltrowane powietrze do strefy oddychania użytkownika. Urządzenie zawiera elementy filtrujące na wlocie i wylocie powietrza oraz źródło promieniowania UV. Zawiera też detektor CO i zamontowany na zewnętrz obudowy pojemnik na lekarstwa z notatnikiem.

Opis zgłoszenia patentowego US2004184949A1 ujawnia konstrukcję personalnego urządzenia do sterylizacji powietrza, w którym na drodze wymuszanego przez wentylator przepływu powietrza zamontowany jest promiennik UV.

W opisie zgłoszenia patentowego WO2007051279A1 przedstawione jest urządzenie, w którym dezynfekowane może być zarówno powietrze doprowadzane do strefy oddychania użytkownika, jak również powietrze wydychane przez użytkownika. Urządzenie zawiera źródło promieniowania UV-C oraz element usuwający ozon z powietrza.

Przenośny fotokatalityczny oczyszczacz powietrza przedstawiony jest w opisie zgłoszenia patentowego US2004247495A1. Oczyszczacz zawiera lampę UV oraz filtr powietrza pokryty środkiem fotokatalitycznym.

Opis zgłoszenia patentowego WO9847545A2 przedstawia przenośny bakteriobójczy oczyszczacz powietrza, który zawiera między innymi lampę UV, filtr powietrza i wentylator.

Urządzenie z system elektrokinetycznego generowania przepływu powietrza i bakteriobójczą lampą promieniowania ultrafioletowego przedstawione jest w opisie zgłoszenia patentowego US2003165410A1.

Stosowanie filtrów HEPA w personalnych urządzeniach do oczyszczania powietrza opisane jest miedzy innymi w zgłoszeniach patentowych US2005223902A1 i WO2011006509A1.

Urządzenie do ochrony osobistej przed infekcjami wirusowymi ujawniają opisy patentowe RU2404816C1 i RU2732861C1. Urządzenia zawierają diody LED albo inne źródła promieniowania ultrafioletowego i reflektory tego promieniowania.

W oczyszczaczu powietrza do pojazdu zaprezentowanym w opisie zgłoszenia wzoru użytkowego CN202942761U wykorzystywana jest lampa UV oraz filtr bawełniany i filtr z węglem aktywnym.

W opisie zgłoszenia patentowego KR20190072176A przedstawione jest urządzenie do oczyszczania powietrza, w którym turbulentnie przepływające przez urządzenie powietrze jest dezynfekowane promieniowaniem UV i oczyszczane podczas przechodzenia przez warstwę kulek pokrytych materiałem fotokatalitycznym.

Opis zgłoszenia wzoru użytkowego CN202699676U przedstawia oczyszczacz powietrza, który charakteryzuje się tym, że zawiera lampę UV, fotokatalizator, filtr lotnych związków organicznych i filtr ozonu.

Problemem większości znanych sposobów i urządzeń do oczyszczania powietrza jest nie zawsze skuteczna ochrona przed zanieczyszczeniami powietrza. Dotychczasowe rozwiązania bazują głównie na modułach filtrujących, których skuteczność uzależniona jest od szeregu czynników i mogą one nie gwarantować, że oczyszczone powietrze będzie miało wymaganą jakość.

Celem wynalazku jest oczyszczanie, sterylizacja i uzdatnianie wdychanego przez użytkownika powietrza. Jest to szczególnie istotne w przypadkach, gdy konieczna jest personalna ochrona układu oddechowego przed różnego rodzaju zanieczyszczeniami powietrza.

Przedmiotem wynalazku jest przenośny, indywidualny oczyszczacz powietrza składający się z obudowy z wlotem powietrza i wylotem powietrza, w której na wlocie powietrza umieszczony jest filtr wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator oraz w obudowie znajdują się diody UV-C i filtr powietrza z węglem aktywnym. Jego istotą jest to, że na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału za wentylatorem, którym jest wentylator osiowy, umieszczone są kolejno kierownice powietrza, stożkowa komora z diodami UV-C, filtr plazmowy i filtr powietrza z węglem aktywnym.

Korzystnie wewnętrzna powierzchnia stożkowej komory, w której znajdują się diody UV-C, pokryta jest warstwą fotokatalityczną.

Opcjonalnie wentylator osiowy posiada regulowaną prędkość obrotów.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że indywidulanie oczyszczone i sterylizowane powietrze może być doprowadzane do najbliższego otoczenia nosa i ust użytkownika. Poprawiona jakość powietrza, którym oddycha użytkownik, wpływa na jego dobre samopoczucie, wydajność pracy i nauki. Wynalazek może mieć szczególnie korzystne zastosowanie w placówkach służby zdrowia, w których personel jest narażony na szkodliwe oddziaływanie zanieczyszczeń aerozolowych i bioaerozolowych.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przenośny, indywidualny oczyszczacz powietrza w widoku perspektywicznym, Fig. 2 - przekrój poprzeczny przenośnego, indywidualnego oczyszczacza powietrza wzdłuż linii A-A i Fig. 3 - przekrój poprzeczny przenośnego, indywidualnego oczyszczacza powietrza wzdłuż linii B-B.

Przenośny, indywidualny oczyszczacz powietrza w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składa się z plastykowej obudowy 1 o wewnętrznych wymiarach 180 x 60 x 100 mm, której rzut poziomy ma kształt prostokąta o zaokrąglonych krótszych bokach. Obudowa 1 posiada wlot powietrza 1.1 w dolnej ścianie i wylot powietrza 1.2 w górnej ścianie. Na wlocie powietrza 1.1 w kształcie okrągłego otworu o średnicy 60 mm umieszczony jest filtr 2 wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator 3 osiowy. Filtrem 2 wstępnego oczyszczania powietrza jest dopasowana do wymiarów otworu na wlocie powietrza 1.1 włóknina filtracyjna G4 zgodna z normą PN-EN ISO 16890 o grubości 5 mm. Wentylatorem 3 osiowym jest dostosowany wentylator 605F-RS0 firmy ebm-papst z regulowaną prędkością obrotową. Za wentylatorem 3 osiowym na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału znajdują się wyprofilowane kierownice powietrza 6 oraz stożkowa komora 7 o średnicy otworu wlotowego 60 mm, średnicy otworu wylotowego 18 mm i wysokości 60 mm. Wewnątrz stożkowej komory 7 równomiernie rozmieszczonych jest pięć diod UV-C 4, którymi są diody LED 10-15 mW emitujące promieniowanie ultrafioletowe o długości 254 nm. Wewnętrzna powierzchnia stożkowej komory 7 pokryta jest warstwą fotokatalityczną. Za stożkową komorą 7 w kanale przepływu powietrza umieszczone są kolejno filtr plazmowy 8 i filtr 5 powietrza z węglem aktywnym. Filtr plazmowy 8 zbudowany jest w oparciu o funkcjonalne elementy generatora zimnej plazmy CeraPlas HF firmy TDK. Filtrem 5 powietrza z węglem aktywnym jest warstwa syntetycznej włókniny poliestrowej o grubości 20 mm impregnowanej węglem aktywnym firmy ChemTech. Jest to filtr klasy F9 zgodnej z normą PN-EN ISO 16890. Za filtrem 5 powietrza z węglem aktywnym w obudowie 1 znajduje się wylot powietrza 1.2 w postaci plastikowej rurki o średnicy wewnętrznej 9 mm i wysokości 15 mm, do której można podłączyć elastyczny przewód doprowadzający powietrze do strefy oddychania użytkownika.

Działanie przenośnego, indywidualnego oczyszczacza powietrza przedstawionego w przykładzie wykonania polega na tym, że po włączeniu zasilania zewnętrzne powietrze jest zasysane za pomocą wentylatora 3 osiowego i doprowadzane na filtr 2 wstępnego oczyszczania powietrza, gdzie jest oczyszczane z grubych cząstek aerozolowych. Następnie poprzez kierownice powietrza jest ono ruchem wirowym doprowadzane do stożkowej komory 7 z diodami UV-C 4, gdzie sterylizuje się je promieniowaniem ultrafioletowym, a przy kontakcie z warstwą fotokatalityczną pokrywającą wewnętrzną powierzchnię komory oczyszcza się fotokatalitycznie. Ruch wirowy powietrza w stożkowej komorze 7 powoduje, że tworzy się tzw. zstępująca spirala zewnętrzna powietrza, która w zwężonej części stożkowej komory 7 zmienia swój kierunek na wznoszący i formuje tzw. spiralę wewnętrzną powietrza. Całkowite przemieszczanie powietrza przez stożkową komorę 7 jest przez to odpowiednio spowolnione i pozwala na jego skuteczną sterylizację promieniowaniem UV-C. Z powietrza usuwana jest większość cząstek bioaerozolowych z 92% skutecznością. Redukuje się też stężenie lotnych związków organicznych o 91%. W dalszej kolejności powietrze kieruje się na filtr plazmowy 8, gdzie niszczone są resztki zanieczyszczeń bioaerozolowych, a następnie na filtr 5 powietrza z węglem aktywnym, gdzie podlega końcowemu doczyszczaniu ze związków organicznych. Oczyszczone i sterylizowane powietrze jest poprzez wylot

PL 247866 BI powietrza 1.2 odprowadzane poza oczyszczacz. Regulowanie strumienia odprowadzanego powietrza odbywa się ręcznie ustawiając odpowiednią prędkość obrotową wentylatora 3 osiowego. W ten sposób zmienia się też ilość oczyszczonego i sterylizowanego powietrza doprowadzanego do strefy oddychania użytkownika.

Wykaz oznaczeń:

- obudowa

1.1 - wlot powietrza

1.2 - wylot powietrza

- filtr wstępnego oczyszczania powietrza

- wentylator osiowy

- dioda UV-C

- filtr powietrza z węglem aktywnym

- kierownica powietrza

- stożkowa komora

- filtr plazmowy

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przenośny, indywidualny oczyszczacz powietrza składający się z obudowy (1) z wlotem powietrza (1.1) i wylotem powietrza (1.2), w której na wlocie powietrza (1.1) umieszczony jest filtr (2) wstępnego oczyszczania powietrza i wentylator (3) oraz w obudowie (1) znajdują się diody UV-C (4) i filtr (5) powietrza z węglem aktywnym znamienny tym, że na drodze przepływu powietrza w postaci zawiniętego kanału za wentylatorem (3), którym jest wentylator (3) osiowy, umieszczone są kolejno kierownice powietrza (6), stożkowa komora (7) z diodami UV-C (4), filtr plazmowy (8) i filtr (5) powietrza z węglem aktywnym.
2. 2. Oczyszczacz powietrza według zastrz. 1 znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia stożkowej komory (7), w której znajdują się diody UV-C (4), pokryta jest warstwą fotokatalityczną.
3. 3. Oczyszczacz powietrza według zastrz. 1 znamienny tym, że wentylator (3) osiowy posiada regulowaną prędkość obrotów.