Устройство для очистки и обеззараживания воздуха в помещении

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Устинов Борис Сергеевич Устинов Дмитрий Борисович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для очистки и обеззараживания воздуха в помещении, включающее прикрепленные над приточным отверстием в верхней части коробки окна или открывающейся створки с двух сторон рамки с козырьками, каждая рамка по длине содержит два продольных круговых паза, в которых защелкнуты и закреплены враспор бортики эластичной сетчатой цилиндрической оболочки с диафрагмой по ее торцу, полость цилиндрической оболочки заполнена пористым фильтром из измельченной зелени деревьев хвойных пород, пористые фильтры размещены на входе и выходе приточного отверстия, а перед пористым фильтром со стороны приточного отверстия размещена прокладка из марлевой ткани. Изобретение относится к области очистки и обеззараживания воздуха в помещении и может быть использовано в помещениях жилых, общественных зданий, детских садах,школах, а также в больничных палатах. 15798 1 2012.04.30 Известно устройство для очистки воздуха в помещении за счет естественной вентиляции наружного воздуха через приточные отверстия в верхней части оконной коробки 1. Такие щелевые приточные отверстия предусматриваются в коробках и створках в современных конструкциях окон из дерева и ПВХ. Необходимость устройства таких отверстий связана с тем, что плотность притворов в переплетах оконных створок практически полностью предотвращает инфильтрацию наружного воздуха в помещение. При этом в жилых помещениях резко изменяется микроклимат, повышается влажность, появляется сырость, плесень, воздух становится спертым и болезнетворным с неприятным запахом. В настоящее время, кроме того, на магистральных улицах с интенсивным движением автомобильного транспорта создается серьезная экологическая обстановка, связанная с недопустимой загазованностью. Воздух насыщен не только выхлопными летучими газами, но и взвешенными частичками от гари дизельного топлива и моторного масла. Аналогичная ситуация и в промышленных городах с вредными выбросами производства, выделяющими круглосуточно тысячи тонн в атмосферу пыль, сажу, газы, неприятные запахи и т.д. В такой плотной городской (плохо продуваемой) застройке проветривание жилых помещений в домах через форточки и створки будет просто являться нежелательной (и даже опасной) затеей. В таком случае в помещение напрямую будет попадать не чистый, а грязный и холодный воздух. А это связано с простудными явлениями, обострением различных заболеваний у людей, включая легочные и онкологические. Причем к такому грязному воздуху особенно восприимчивы дети с ослабленным здоровьем. Поэтому и были предусмотрены в современных модернизированных окнах 1 приточные отверстия для пассивного воздухообмена помещений с наружным воздухом. Недостатком известного устройства для очистки воздуха является то, что в этом случае в помещении происходит простое обновление воздуха за счет вытеснения его холодным и грязным наружным воздухом с улицы. Кроме того, воздух в помещениях не обеззараживается от болезнетворных микробов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки и обеззараживания воздуха в помещении, включающее рамку в форточном проеме окна с листовыми прокладками из растительного сырья 2, которое принято в качестве прототипа. Недостатками известного устройства для очистки и обеззараживания воздуха в помещении является то, что усложняется конструкция окна за счет загроможденности различными деталями и материалами форточного проема для воздухообмена, вызывающими удорожание системы воздухоочистки, а также снижается его светопрозрачность за счет уменьшения площади светового проема. Кроме того, усложняются условия обслуживания таких окон и ухудшается дизайн. Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы упростить конструкцию и снизить стоимость системы воздухоочистки через фильтры из растительного сырья в окне, улучшить условия обслуживания этой системы, не снижать светопрозрачность окна и требования дизайна. Это решается тем, что устройство для очистки и обеззараживания воздуха в помещении, включающее прикрепленные над приточными отверстиями на входе и выходе из них воздуха в верхней части коробки окна или открывающейся створки с двух их сторон рамки с козырьками, при этом каждая рамка по длине содержит два продольных круговых паза, в которых защелкнуты и закреплены враспор бортики эластичной сетчатой цилиндрической оболочки с диафрагмами по ее торцам, причем полость цилиндрической оболочки заполнена пористым фильтром изизмельченной зелени деревьев хвойных пород с прокладкой из марлевой ткани, размещенной со стороны приточного отверстия перед пористым фильтром. 15798 1 2012.04.30 Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено сечение верхней части коробки деревянного оконного блока с системой очистки воздуха через фильтры на фиг. 2 изображено сечение створки окна из ПВХ с системой очистки воздуха в верхней части переплета через фильтры на фиг. 3 изображен вид пона фиг. 1 - крепеж и общий вид рамки с козырьком и эластичной сетчатой цилиндрической оболочкой в сборе на фиг. 4 - сечение по - на фиг. 3. Конструкция устройства приточной воздушной системы в окнах, с помощью которой осуществляется очистка и обеззараживание воздуха в помещении, состоит из приточного отверстия 1, рамки 2 с козырьком 3, эластичной сетчатой цилиндрической оболочки 4 с диафрагмами 5 по ее торцам. Рамка 2 имеет возможность крепиться самонарезающими винтами 6 к коробке или створке окна (фиг. 1, 2 и 3). Рамка 2 по длине содержит два продольных круговых паза 7. Эластичная сетчатая цилиндрическая оболочка 4 по длине снабжена круговыми бортиками 8, имеющими возможность входить в пазы 7 рамки 2. В полости эластичной сетчатой цилиндрической оболочки 4 содержится пористый фильтр 9 из измельченной волокнистой зелени деревьев хвойных пород. Со стороны приточного отверстия 1 перед фильтром 9 размещена прокладка из марлевой ткани 10(фиг. 4). Устройство для очистки и обеззараживания воздуха в помещении работает следующим образом. Собирают из конструктивных элементов систему воздухоочистки в единый блок с заполнением пористым фильтром. Над приточными отверстиями 1 на входе и выходе из них воздуха в верхней части деревянной коробки окна или открывающейся створки окна из ПВХ с двух их сторон крепят самонарезающими винтами 6 однотипные рамки 2 с козырьками 3. В сетчатой цилиндрической оболочке 4 между ее торцевыми диафрагмами 5 без уплотнения укладывают пористый фильтр 9 из измельченной волокнистой зелени деревьев хвойных пород. Для образования ровной поверхности и предотвращения образования осыпи между приточным отверстием 1 и рамкой 2, перед пористым фильтром 9 размещают прокладку из марлевой ткани 10. Затем собранную эластичную сетчатую цилиндрическую оболочку 4 круговыми бортиками 8 вставляют в продольные круговые пазы 7 рамки 2 враспор и защелкивают. Козырек 3 защищает от влаги и оседающей пыли. На стены и окна здания с наружной стороны постоянно оказывают воздействия перепады температуры, гравитационные и ветровые давления воздуха. Такие физические колебания приводят к возникновению разности давления воздуха и способствуют появлению потоков, проникающих в помещение через приточные отверстия в окнах. Чтобы вписаться в конструктивные параметры оконных элементов (размеры в сечениях коробок и переплетов створок) приточные отверстия в них приняты с минимальными размерами, например 1,215 (1,317) см, площадь которых составляет 18-20 см 2 (фиг. 3,4). В окне могут быть предусмотрены 2-3 таких приточных отверстия. В зимнее время температура приточно-вытяжного воздуха, поступающего через них в помещение, практически равна температуре наружного воздуха 1. А это связано со значительными теплопотерями и возникновением сквозняков, что недопустимо. Предлагаемые в изобретении пористые фильтры 9 из зелени хвои, размещаемые на входе и выходе приточных отверстий в окнах, устраняют эти недостатки и обеспечивают нормативное сопротивление теплопередаче окна - 0,6 м 2 С/Вт. С гигиенической точки зрения фильтрация воздуха через пористые материалы или в данном случае через приточные отверстия в окнах необходима, поскольку в помещении снижается количество газов и увеличивается приток кислорода. Например, человечеству давно известны уникальные целебные качества деревьев хвойных пород сосны, ели, лиственницы, пихты, пористая структура древесины которых пропитана смолами (у сосны 3 15798 1 2012.04.30 живица). При фильтрации через пористую древесину вместе с воздухом из смолы (живицы) захватываются бактерицидные вещества (фитонциды), которые угнетают или убивают болезнетворные микробы и вирусы в помещении и организме человека. Идентичность по своему составу зеленого сырья из хвои со свойствами и экологичностью древесины хвойных пород позволяет отнести его к разряду безопасных и полезных. Фитонциды, попадая вместе с кислородом в легкие и кровь человека, а также во влажную среду (глаза, носоглотка), вызывают фермент - лизоцим и разрушают оболочки бактериальных клеток, устойчивых к антибиотику. Воздействие фитонцидов на различные штаммы микроорганизмов поможет, кроме того, дезинфицировать стены и потолки в больницах, детских садах, школах, аудиториях и других жилых и общественных местах. Большое количество стойких ароматических фитонцидов с сильнодействующими бактерицидными веществами содержится в хвое на ветках. Известна и целебная среда в сосновом бору в жаркую солнечную погоду, когда поры на хвое раскрываются и через них происходит активное выделение ароматических фитонцидов. Неслучайно в таких лесных уголках размещают лечебно-оздоровительные здравницы. Механическое разрушение хвои и превращение ее в волокнистую и обнаженную массу способствует активному выделению из нее ароматических и целебных фитонцидов. При необходимости эту зеленую массу дополнительно можно обогатить смолами различных хвойных деревьев и составлять разнообразные ароматические букеты и целебные растительные составы. Такие растительные смеси можно приготавливать в неограниченном количестве из отходов лесозаготовки с минимальными финансовыми и трудовыми затратами и реализовать с прибылью как обычный ширпотреб. После использования прокладки следует утилизировать - сжечь. Фильтры из зелени и хвои обладают адсорбирующими свойствами и могут быть использованы в окнах жилых и общественных зданий, расположенных на транспортных загазованных городских улицах. Наружный воздух проходит через пористые фильтры 9,очищается от взвешенных примесей гари и пыли, которые удерживаются волокнами пористого фильтра на его наружной поверхности. Этим же поверхностным слоем фильтра 9(адсорбентом) поглощаются газы (адсорбция). Первично очищенный наружный воздух,проходя через второй слой пористого фильтра 9 (на выходе из приточного отверстия 1),обогащается за счет диффузии целебными бактерицидными веществами, нагревается и выравнивается с комнатной температурой и оздоровляюще воздействует на людей. Сосна - . Имеет наибольшее медицинское значение. В хвое сосны содержатся фитонциды, эфирное масло, которые обладают бактериостатическими свойствами. Сосновая живица - . В медицине применяется при заболевании дыхательных путей, при лечении туберкулеза легких, нервных расстройств и др. Обладает приятным и стойким смолянистым запахом. Ель - . Хвою ее, богатую эфирными маслами, витамином С, дубильными веществами, минеральными солями и фитонцидами, широко применяют в народной медицине. Еловые почки входят в состав некоторых отхаркивающих растительных сборов, которые также употребляли при воспалении бронхов, водянке, ревматизме, туберкулезе легких и др. заболеваниях. Тонкий приятный запах. Лиственница - . Из технической зелени лиственницы получают различные препараты. В медицинской практике используется и ее высококачественная живица - венецианский терпентин, которая долго не теряет своих бактерицидных свойств, предохраняет от заражения и останавливает гангренозный процесс. Тонкий ароматный запах. Пихта - . Из хвои, коры и молодых ветвей добывают эфирное масло, являющееся одним из основных компонентов медицинских лекарств. Используется как средство, возбуждающее центральную нервную систему и усиливающее деятельность сердца, при инфекционных и легочных заболеваниях и др. Приятный запах, насыщенный фитонцидами. 4 15798 1 2012.04.30 Из зеленой смеси хвои деревьев для фильтров 9 можно приготавливать различные составы 3. Прокладки в окнах могут обновляться 1-2 раза в год. Применение устройства для очистки и обеззараживания воздуха в помещении позволит положительно влиять на лечебно-профилактическую проблему в комплексе с использованием лекарств и при лечении тяжелых видов заболеваний у людей, а это и социальный, и экономический эффект. Источники информации 1. Юрков О.И. Эффективный способ сокращения теплопотерь через окна многоэтажных жилых зданий // Архитектура и строительство. - 2010. -1. - С. 88-89. 2. Патент Республики Беларусь 5106, С 1, МПК 61 9/00, В 01 39/00, 39/04, 2002(прототип). 3. Патент Республики Беларусь 10536, С 1, МПК 61 9/00, С 08 99/00, С 08 99/00,2008. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5