RU192214U1

RU192214U1 - DEVICE FOR PHOTOCATALYTIC AIR PROCESSING

Info

Publication number: RU192214U1
Application number: RU2019114615U
Authority: RU
Inventors: Елена Ивановна Гаврикова; Владимир Степанович Шкрабак; Роман Владимирович Шкрабак
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2019-09-06

Abstract

Полезная модель относится к устройствам обработки воздуха с помощью фотокатализа.Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности обеззараживания и очистки воздуха.Техническим результатом полезной модели является создание устройства фотокаталитической обработки воздуха, в котором объединена возможность одновременного выявления в воздухе микроорганизмов и, при необходимости, их уничтожения.Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что устройство, содержащее корпус, ультрафиолетовую лампу, электроды, съемный фотокаталитический элемент, электрические генераторы переменного тока, согласно полезной модели дополнительно снабжено биодатчиком и управляющим приспособлением, содержащим резисторы R1; R2, R3, реле К1, транзисторы V1, V2, блок питания.Предложенное устройство фотокаталитической обработки воздуха позволяет выявлять в воздухе избыточное содержание микроорганизмов и оперативно уничтожать их.The utility model relates to air treatment devices using photocatalysis. The objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of air disinfection and purification. The technical result of the utility model is to create a photocatalytic air treatment device, which combines the possibility of simultaneous detection of microorganisms in the air and, if necessary, their destruction . The task and the specified technical result are achieved due to the fact that the device containing the housing, st An ultraviolet lamp, electrodes, a removable photocatalytic element, electric alternators, according to a utility model, is additionally equipped with a biosensor and a control device containing resistors R1; R2, R3, relay K1, transistors V1, V2, power supply. The proposed device for photocatalytic air treatment allows you to detect excessive levels of microorganisms in the air and quickly destroy them.

Description

Полезная модель относится к устройствам обработки воздуха с помощью фотокатализа.The invention relates to air treatment devices using photocatalysis.

Фотокатализ применяют для уничтожения органических загрязняющих веществ и микроорганизмов, присутствующих в воздухе. При облучении УФ-излучением фотокатализатор высвобождает кислородсодержащие радикалы на своей поверхности, которые разлагают органические соединения и уничтожают микроорганизмы, пока углерод углеродных цепей полностью не преобразуется в двуокись углерода.Photocatalysis is used to destroy organic pollutants and microorganisms present in the air. When irradiated with UV radiation, the photocatalyst releases oxygen-containing radicals on its surface, which decompose organic compounds and destroy microorganisms, until the carbon in the carbon chains is completely converted to carbon dioxide.

Известно устройство обработки газа, содержащее корпус; ультрафиолетовую лампу; съемный фотокаталитический элемент; электроды, при этом один из электродов образован спиральной металлической нитью, содержащей витки, прижимающие фотокаталитический элемент к внутренней стенке корпуса; электрические генераторы переменного тока (один для питания ультрафиолетовой лампы, другой для питания электродов) (патент РФ №2643560) [1].A gas treatment device comprising a housing is known; ultraviolet lamp; removable photocatalytic element; electrodes, while one of the electrodes is formed by a spiral metal thread containing turns, pressing the photocatalytic element to the inner wall of the housing; electric alternators (one for powering an ultraviolet lamp, the other for powering the electrodes) (RF patent No. 2643560) [1].

Однако эффективность устройства недостаточна в связи с отсутствием информации о необходимости бактерицидной обработки.However, the effectiveness of the device is insufficient due to the lack of information about the need for bactericidal treatment.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности обеззараживания и очистки воздуха.The objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of disinfection and air purification.

Техническим результатом полезной модели является создание устройства фотокаталитической обработки воздуха, в котором объединена возможность одновременного выявления в воздухе микроорганизмов и, при необходимости, их уничтожения.The technical result of the utility model is the creation of a device for photocatalytic air treatment, which combines the ability to simultaneously detect microorganisms in the air and, if necessary, destroy them.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что устройство, содержащее корпус, источник ультрафиолетового излучения, электроды, съемный фотокаталитический элемент, электрические генераторы переменного тока, согласно полезной модели, дополнительно снабжено биодатчиком и управляющим приспособлением, содержащим резисторы R1, R2, R3, реле К1, транзисторы V1, V2, блок питания.The task and the specified technical result are achieved due to the fact that the device containing the housing, a source of ultraviolet radiation, electrodes, a removable photocatalytic element, electric alternators, according to the utility model, is additionally equipped with a biosensor and a control device containing resistors R1, R2, R3, relay K1, transistors V1, V2, power supply.

На фиг. представлено предлагаемое устройство для фотокаталитической обработки воздуха.In FIG. The proposed device for photocatalytic air treatment is presented.

Устройство содержит биодатчик 1; управляющее приспособление 2, содержащее резисторы R1 (3), R2 (4), R3 (5), реле К1 (7), транзисторы V1 (6), V2 (8), блок питания 9, контакты К1.1 (10) реле К1 (7); электрические генераторы переменного тока 11, 12, корпус 13, в котором расположены источник ультрафиолетового излучения 14, съемный фотокаталитический элемент 15, электрод 17, выполненный в форме спирали; электрод 16, выполненный в форме полого цилиндра 16, расположенный на наружной стенке корпуса 13. Съемный фотокаталитический элемент 15, расположенный на внутренней стенке корпуса 13, содержит носитель-подложку, на которой находится фотокатализатор. Электрод 17, выполненный в форме спирали, прижимает своими витками фотокаталитический элемент 15 к внутренней стенке корпуса 13. Резисторы R1 (3), R2 (4) служат для создания напряжения смещения на базе транзистора V1 (6), необходимого для обеспечения стабильной работы управляющего приспособления 2. Резистор R3 (5) необходим для ограничения тока, протекающего через транзистор V2 (8).The device contains a biosensor 1; control device 2, containing resistors R1 (3), R2 (4), R3 (5), relay K1 (7), transistors V1 (6), V2 (8), power supply 9, contacts K1.1 (10) of the relay K1 (7); electrical alternators 11, 12, a housing 13 in which the source of ultraviolet radiation 14, a removable photocatalytic element 15, an electrode 17 made in the form of a spiral; the electrode 16, made in the form of a hollow cylinder 16, located on the outer wall of the housing 13. The removable photocatalytic element 15, located on the inner wall of the housing 13, contains a carrier substrate on which the photocatalyst is located. The electrode 17, made in the form of a spiral, presses the photocatalytic element 15 against the inner wall of the housing 13. The resistors R1 (3), R2 (4) serve to create a bias voltage based on the transistor V1 (6), which is necessary to ensure the stable operation of the control device 2. Resistor R3 (5) is needed to limit the current flowing through transistor V2 (8).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

С помощью биодатчика 1 обнаруживается факт присутствия микроорганизмов в анализируемом воздухе, после чего передается сигнал на управляющее приспособление 2. В исходном состоянии напряжение в тА, на базе транзистора V1 (6), такое, что он находится в закрытом состоянии. При подаче сигнала (имеющего положительный потенциал относительно земли), в случае превышения допустимой концентрации микроорганизмов, на вход А, напряжение на базе транзистора V1 (6) увеличивается, что приводит к открыванию этого транзистора. Протекающий через транзистор V1 (6) и резистор R3 (5) ток вызывает открытие транзистора V2 (8), который в свою очередь начинает пропускать через себя ток, достаточный для включения реле К1 (7), которое своими контактами К1.1 (10) включает электрические генераторы переменного тока 11 и 12, управляющие источником ультрафиолетового излучения 14 и электродами 16, 17.Using the biosensor 1, the fact of the presence of microorganisms in the analyzed air is detected, after which a signal is transmitted to the control device 2. In the initial state, the voltage in tA, based on transistor V1 (6), is such that it is in a closed state. When a signal (having a positive potential relative to the ground) is supplied, if the permissible concentration of microorganisms is exceeded at input A, the voltage at the base of transistor V1 (6) increases, which leads to the opening of this transistor. The current flowing through the transistor V1 (6) and the resistor R3 (5) causes the opening of the transistor V2 (8), which in turn starts to pass enough current through itself to turn on the relay K1 (7), which with its contacts K1.1 (10) includes electric alternators 11 and 12, controlling the source of ultraviolet radiation 14 and the electrodes 16, 17.

Вентилятор (на чертеже не указан) заставляет обрабатываемый воздух циркулировать между входом и выходом корпуса 13. Генератор 11 питает источник ультрафиолетового излучения 14, который генерирует ультрафиолетовое излучение УФ на внутреннюю сторону фотокаталитического элемента 15, что приводит к реакции фотокатализа. Одновременно, генератор 12 создает разность электрических потенциалов между электродами 16 и 17. Таким образом, напротив внутренней стороны фотокаталитического элемента 15 вокруг витков электрода 17 образуется холодная поверхностная плазма. Поверхностная плазма создает ионный ветер, способствующий гомогенизации обрабатываемого воздуха, что повышает эффективность фотокатализа.A fan (not shown in the drawing) causes the processed air to circulate between the input and output of the housing 13. The generator 11 feeds the ultraviolet radiation source 14, which generates ultraviolet radiation from the UV to the inner side of the photocatalytic element 15, which leads to a photocatalysis reaction. At the same time, the generator 12 creates an electric potential difference between the electrodes 16 and 17. Thus, a cold surface plasma is formed around the turns of the electrode 17 opposite the inner side of the photocatalytic element 15. The surface plasma creates an ionic wind, which contributes to the homogenization of the treated air, which increases the efficiency of photocatalysis.

Предложенное устройство фотокаталитической обработки воздуха позволяет выявлять в воздухе избыточное содержание микроорганизмов и оперативно уничтожать их. Эффективность дезинфекции связана с комбинированным эффектом фотокатализа, происходящего при активации фотокатализатора УФ-излучением, и поверхностной плазмы. Эта комбинация увеличивает скорость бактерицидной обработки.The proposed device for photocatalytic air treatment allows you to detect the excessive content of microorganisms in the air and quickly destroy them. The effectiveness of disinfection is associated with the combined effect of photocatalysis that occurs when the photocatalyst is activated by UV radiation and surface plasma. This combination increases the speed of bactericidal treatment.

Claims

A device for photocatalytic air treatment, characterized in that it contains a housing located in the housing a source of ultraviolet radiation, electrodes, one of which is made in the form of a hollow cylinder located on the outer wall of the housing, and the other is in the form of a spiral located inside the housing of the device, removable a photocatalytic element located on the inner wall of the housing and pressed against the housing by an electrode in the form of a spiral, electrical alternators, the device additionally equipped with a biosensor and a control device containing resistors R1, R2, R3, relay K1, transistors V1, V2, a power supply.