Устройство для обработки воздуха

Устройство для обработки воздуха

Реферат

 

Использование: очистка и кондиционирование воздуха. Сущность изобретения: устройство для обработки воздуха содержит корпус, состоящий из двух половин, входящих одна в другую с образованием емкости для сбора загрязнений, полый ротор с установленным внутри него патрубком, причем внутри патрубка жестко закреплен вентилятор, постоянные магниты, установленные на нижних частях ротора и корпуса, двухслойный элемент, состоящий из электропроводящего и ферромагнитного слоев и установленный внутри ротора, систему ионизации воздуха, размещенную внутри ротора и содержащую ряд проводников, лежащих в плоскости оси вращения, причем концы каждого проводника выведены через стенку ротора в зазор между ротором и корпусом. 5 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки и увлажнения воздуха.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному устройству является центробежный увлажнитель воздуха, содержащий корпус, кожух, профилированный диффузор, выполненные в виде тел вращения, трубку для подвода воды, диск с лопатками, защитную сетку и фланцевый электродвигатель. Это устройство выбрано в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются высокий уровень шума при работе, невозможность ионизации воздуха и очистки его от загрязнений, а также недостаточная эффективность процесса увлажнения и охлаждения воздуха.

Цель изобретения устранение отмеченных недостатков в предлагаемом устройстве для обработки воздуха.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обработки воздуха, содержащем корпус, выполненный в виде тела вращения, размещенный внутри корпуса ротор, выполненный в виде тела вращения, ввод воздуха из окружающей среды, ввод воды в зазор между ротором и корпусом, систему привода ротора, согласно изобретению ротор выполнен полым, внутри ротора соосно ему размещен патрубок, внутри патрубка установлен жестко связанный с ним вентилятор, на внутренней поверхности верхней части ротора концентрично оси вращения размещены двухслойный элемент, состоящий из электропроводящего и ферромагнитного слоев, и система ионизации воздуха, содержащая ряд проводников, лежащих в плоскости оси вращения, причем концы каждого проводника через стенку ротора выведены в зазор между ротором и корпусом, корпус состоит из двух половин, входящих друг в друга таким образом, что образуется емкость для сбора загрязнений, вход в которую выполнен в виде кольцевой щели, обращенной навстречу потоку очищаемого воздуха, на верхней половине корпуса коаксиально двухслойному элементу ротора и системе ионизации воздуха установлены магнитопроводы с многофазными обмотками, а на нижних половинах корпуса и ротора концентрично оси вращения размещены постоянные магниты, из емкости для сбора загрязнений выведена сливная трубка. Емкость для сбора загрязнений может быть выполнена разделенной на несколько концентричных отсеков, соединенных между собой в виде лабиринта, трубка для подвода воды может быть размещена в верхней части корпуса, в нижней части корпуса либо в верхней части патрубка. Кроме того, в нижней части корпуса может быть выполнена емкость с дренажной трубкой.

На фиг. 1 изображено устройство в общем виде и его работа при подаче воздуха в зазор через верхнюю часть корпуса; на фиг.2 то же, при подаче воздуха в зазор через патрубок ротора; на фиг.3 емкость для сбора загрязнений, выполненная разделенной на несколько концентричных отсеков, соединенных между собой в виде лабиринта.

Устройство для обработки воздуха (фиг.1) содержит корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 половин входящих одна в другую с образованием емкости 3 для сбора загрязнений, полый ротор 4 с размещенным внутри него патрубком 5, установленный внутри патрубка 5 и жестко связанный с ним вентилятор 6, постоянные магниты 6, размещенные в нижней части ротора 4 и на нижней половине 2 корпуса, двухслойный элемент 8, проводники 9 системы ионизации, магнитопроводы 10 с многофазными обмотками 11, трубку 12 для подвода воды, сливную трубку 13, выведенную из емкости 3 для сбора загрязнений, емкость 14 с дренажной трубкой 15, размещенную в нижней половине 12 корпуса. Направление загрязненного воздуха показано стрелками 16, а очищенного и обработанного воздуха стрелкой 17.

Устройство работает следующим образом.

Постоянные магниты 7, жестко закрепленные на роторе 4, одноименными полюсами обращены к постоянным магнитам 7, установленным на нижней половине 2 корпуса. Под действием сил магнитного отталкивания ротор 4 находится в состоянии левитации. Таким образом снижается уровень шума при работе устройства, поскольку отсутствуют трущиеся детали. На обмотки 11 магнитопроводов 10 подается трехфазное переменное напряжение. При этом в зазоре между ротором 4 и верхней половиной 2 корпуса создается вращающееся магнитное поле, которое наводит в двухслойном элементе 8 вихревые ЭДС и токи. При взаимодействии этих ЭДС и токов с вращающимся полем возникают электромагнитные силы, сообщающие двухслойному элементу 8, а следовательно, и ротору 4 вращательное движение в направлении вращения поля. Вентилятор 6, вращаясь вместе с ротором 4, создает направленное движение воздуха из атмосферы через горловину верхней половины 1 корпуса, зазор между ротором 4 и корпусом и патрубок 5 к потребителю. Через трубку 12 в зазор подается вода. В зазоре за счет трения о ротор 4 воздух завихряется, в этом вихре вода распыляется, смешиваясь с очищаемым воздухом. Под действием центробежных сил содержащиеся в воздухе загрязнения отбрасываются к внутренней стенке корпуса, причем распыленная в очищенном воздухе вода способствует слипанию мелких частиц в более крупные, что существенно ускоряет и облегчает процесс очистки. Отброшенные к стенкам корпуса загрязнения и избыток распыленной воды движутся по стенкам в сторону общего движения воздуха, заданного вентилятором 6, и через кольцевую щель попадают в емкость 3 для сбора загрязнений, откуда по мере накопления удаляются через трубку 13. Емкость 14 с дренажной трубкой 15 служит для улавливания загрязнений, не попавших в емкость 3.

Ионизация очищаемого воздуха происходит следующим образом.

При вращении ротора 4 проводники 9 пересекают силовые линии вращающегося магнитного поля, созданного магнитопроводами 10 с обмотками 11, в проводниках 9 наводится ЭДС и на их концах возникает разность потенциалов. В результате этого воздух в промежутке между концами проводника 9 ионизируется, а общее вихревое движение воздуха в зазоре между ротором 4 и корпусом приводит к тому, что образовавшиеся ионы смешиваются с остальной массой воздуха и через патрубок 5 выносятся к потребителю.

Увлажнение воздуха в описываемом устройстве происходит за счет испарения части воды, используемой в процессе очистки воздуха, при этом обрабатываемый воздух насыщается водяными парами. Кроме того, в процессе испарения вода отнимает у очищаемого воздуха часть теплоты, в результате чего воздух будет охлаждаться.

Работа устройства при подаче воздуха через патрубок 5 показана на фиг.2. Для ее осуществления достаточно изменить направление вращения поля в зазоре либо изменить угол наклона лопаток вентилятора 6. Процессы, происходящие при этом в устройстве, аналогичны описанным выше. Отличие состоит в том, что трубка для подвода воды 12 размещается возле входа в патрубок 5 либо в нижней части нижней половины 2 корпуса.

Емкость 3 для сбора загрязнений может быть выполнена разделенной на несколько концентричных отсеков, соединенных между собой в виде лабиринта (фиг. 3). Такая конструкция емкости 3 позволяет производить более тонкую очистку, разделять загрязнения на фракции и пр.

По сравнению с прототипом повышена эффективность процесса увлажнения и охлаждения воздуха, расширены функциональные возможности устройства, снижен уровень шума при работе.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА, содержащее корпус, выполненный в виде тела вращения, размещенный внутри корпуса ротор, выполненный в виде тела вращения, ввод воздуха из окружающей среды, ввод воды в зазор между ротором и корпусом, систему привода ротора, отличающееся тем, что оно снабжено патрубком, размещенным внутри ротора, и вентилятором, установленным внутри патрубка и жестко связанным с ним, а также двухслойным элементом, состоящим из электропроводящего и ферромагнитного слоев, и системой ионизации воздуха, содержащей ряд проводников, лежащих в плоскости оси вращения, причем концы каждого проводника через стенку ротора выведены в зазор между ротором и корпусом, корпус состоит из двух половин, входящих друг в друга с образованием емкости для сбора загрязнений, вход в которую выполнен в виде кольцевой щели, обращенной навстречу потоку очищенного воздуха, на верхней половине корпуса коаксиально двухслойному элементу и системе ионизации воздуха установлены магнитопроводы с многофазными обмотками, а на нижних половинах корпуса и ротора концентрично оси вращения размещены постоянные магниты.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что из емкости для сбора загрязнений выведена сливная трубка.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что емкость для сбора загрязнений выполнена разделенной на несколько концентричных отсеков, соединенных между собой в виде лабиринта.

4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что трубка для подвода воды выполнена в верхней половине корпуса, а в нижней части корпуса выполнена емкость с дренажной трубкой.

5. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что трубка для подвода воды размещена в верхней части патрубка.

6. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что трубка для подвода воды размещена в нижней части корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3