Способ и устройство очистки воздуха

Способ и устройство очистки воздуха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам и установкам для очистки воздуха, и может быть использовано для очистки воздуха от вредных веществ в обитаемых отсеках, салонах и кабинах транспортных средств, в стационарных помещениях - производственных, бытовых и т.п.

Известны способ и устройство для очистки воздуха в обитаемых отсеках транспортных средств, заключающиеся в подаче в отсек наружного воздуха и очистке его в установке для очистки воздуха, состоящей из входного патрубка, выходного патрубка, между которыми последовательно расположены нагнетатель воздуха и последовательно соединенные секции с кассетами, заполненными хемосорбентами и катализатором для очистки приточного воздуха от органических, азот- и серусодержащих соединений, а также оксида углерода (RU 94017415 А, В60Н 3/06, 1996.).

Основными недостатками известных способа и устройства являются: в обитаемый отсек подается и очищается только приточный воздух, что приводит к очень большим затратам фильтров в эксплуатации, очень большим габаритам и весу установки, большому расходу электроэнергии и недостаточной эффективности очистки воздуха. В частности, поскольку эффективность очистки по каждому вредному веществу не превышает, как правило, 80-90%, то при высоком содержании вредных веществ снаружи салона по этой причине загрязнение воздуха внутри салона может быть недопустимо большим. Т.к. в аналоге не осуществляется очистка воздуха в режиме рециркуляции, то при открытии двери, окна и т.п., также будет высокое загрязнение воздуха, которое не устраняется. Наконец, при включении систем вентиляции, обогрева, кондиционирования с большой производительностью по приточному воздуху применение аналога теряет смысл.

Также недостатками аналога являются: отсутствие очистки от тонкой пыли, являющейся для человека самой вредной; отсутствие очистки от оксида азота, применение не самых эффективных сорбентов и катализаторов и др.

Известны также способ и устройство для очистки воздуха, в которых очистка воздуха в помещениях и салонах производится в режиме рециркуляции с помощью хемосорбентов, низкотемпературного каталитического фильтра, адсорбционных фильтров (RU 2161567 С1, В60Н 3/06, 2001). Основными недостатками этого аналога являются: неэффективность применения при работе систем вентиляции, обогрева и кондиционирования ввиду многократной разницы по расходу воздуха, который у системы очистки намного меньше; то же при открытом положении дверей, окон и т.п.; то же при большой негерметичности помещения, салона. Другими недостатками этого аналога являются: отсутствие очистки от пыли, озона, оксида азота, и т.д. Недостатком аналога так же является отсутствие технического решения по подаче очищенного воздуха в зону дыхания пассажира, водителя, т.к. без этого требуется значительное время на очистку воздуха во всем объеме помещения, после которого будут достигнуты необходимые условия для нахождения людей в помещении в благоприятных гигиенических условиях по чистоте вдыхаемого воздуха.

Известно также устройство - система очистки воздуха от вредных веществ, работающая в режиме рециркуляции преимущественно в салонах, кабинах транспортных средств, помещениях, обитаемых отсеках, состоящая из корпуса с входным и выходным окнами, привода, в виде электродвигателя, вентилятора, сблокированного с приводом, средства очистки воздуха, включающего по меньшей мере один блок очистки воздуха с по меньшей мере одним фильтрующе-очищающим слоем (RU 2173639 С1, 2001), принятое за прототип. Известное решение может обеспечивать очистку воздуха в салоне как в режиме рециркуляции, так и в режиме очистки приточного воздуха, но по этой же причине оно обладает недостатками каждого из этих способов, изложенных выше при описании недостатков аналогов. Недостатками прототипа являются также отсутствие очистки воздуха от тончайшей пыли (при использовании фильтрующего материала будут иметь место большие габариты и сопротивление), от оксида азота, озона, отсутствует тщательная и оптимальная проработка подбора фильтрующих материалов, сорбентов, катализаторов, др. узлов, обеспечивающих более эффективную очистку воздуха с учетом очень большого разнообразия конструктивного исполнения, например, автомобилей, их систем (в первую очередь - систем вентиляции, отопления, кондиционирования), исполнения салонов и кабин, степени их не герметичности, разнообразия загрязнения наружного воздуха как по величине, так и по составу вредных веществ и т.д.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки воздуха для любых вариантов исполнения салонов, кабин, стационарных производственных и бытовых помещений при всем разнообразии внешних условий как по составу вредных веществ, так и по разнообразию климатических условий.

Дополнительными задачами изобретения являются:

- оптимизация производительности систем подачи и очистки приточного и рециркулируемого воздуха;

- оптимизация способов подачи и очистки воздуха в зависимости от конструктивного исполнения салонов и т.д.;

- обеспечение работоспособности систем очистки в связи с большим газодинамическим сопротивлением блоков очистки из-за большого количества сорбентов, фильтрующих материалов, катализаторов, др. материалов и узлов;

- обеспечение снижения содержания влаги и диоксида углерода для улучшения состава воздуха в салоне по гигиеническим параметрам и для повышения эффективности процессов очистки воздуха по основным вредным веществам;

- оптимизация подбора поглотителей, сорбентов, катализаторов, др. материалов и узлов, обеспечивающих эффективную очистку воздуха от всей совокупности вредных веществ, а также особенностей технологии их приготовления с учетом специфики их работы - относительно низких концентраций в воздухе в сравнении с их содержанием, например, в отработавших газах;

- снижение энергопотребления конструкции системы очистки воздуха, ее габаритов и веса, снижение цены и затрат в эксплуатации;

- отработка вариантов исполнения конструкции системы очистки воздуха для различного исполнения салонов, помещений и т.п.;

- повышение эффективности работы и увеличение ресурса блока очистки путем диагностики состава газовой среды в окружающем воздухе и внутри салона ручного или автоматического управления работой системы по диагностируемым параметрам;

- снижение газодинамического сопротивления блока очистки при применении большого количества поглотителей, сорбентов, катализаторов и др.

Поставленная задача реализуется тем, что в способе очистки воздуха от вредных веществ в режиме рециркуляции, преимущественно в обитаемых отсеках, например в салонах, кабинах транспортных средств, стационарных помещениях бытовых, производственных, включающем забор воздуха из салона, прокачку воздуха с помощью нагнетателя через систему очистки с блоками очистки воздуха от вредных веществ и, наконец, подачу очищенного воздуха обратно в салон, наряду с очисткой воздуха в салоне в режиме рециркуляции, дополнительно забирают часть приточного наружного воздуха, нагнетатель системы делают высоконапорным и с его помощью создают избыточное давление приточного воздуха и прокачивают его через систему очистки воздуха, в которой производят очистку приточного воздуха по меньшей мере на одном номинальном режиме и подают очищенный воздух в салон, а долю воздуха из салона, пропорциональную количеству поданного в салон приточного очищенного воздуха, выбрасывают за пределы салона, подачу приточного очищаемого воздуха производят непрерывно, и/или прерывисто в зависимости от загрязненности воздуха в салоне, и/или снаружи салона и при подаче количество приточного воздуха для номинального режима очистки задают не менее 1-3 м³/час в расчете на каждого человека, находящегося в салоне, и/или количества мест в салоне, а долю очищаемого в системе очистки приточного воздуха по отношению к количеству воздуха, очищаемого в режиме рециркуляции, во всех случаях задают не более 80%, причем в отношении салона транспортного средства эта доля не должна превышать 80% для неподвижного или движущегося со скоростью до 10 км/час транспортного средства и не более 50% при скорости движения более 10 км/час.

При этом в соответствии с предлагаемым способом очистки воздуха приточный воздух после забора снаружи салона подают по меньшей мере частично в дополнительную систему очистки воздуха с дополнительным воздушным нагнетателем, в которой производят очистку воздуха от вредных веществ и очищенный приточный воздух подают в салон.

Вариант исполнения состоит в том, что в способе приточный воздух после забора снаружи салона подают на вход по меньшей мере одного общего воздушного нагнетателя, до и/или после которого смешивают его с рециркулируемым воздухом и производят их очистку в единой системе очистки воздуха и далее подают в салон весь очищенный воздух.

Для эффективной работы по предлагаемому способу по меньшей мере один воздушный приточный нагнетатель выполняют высоконапорным, за счет чего производят прокачку приточного воздуха через систему очистки, а после нее обеспечивают избыточное давление воздуха в салоне не менее 5-10 Па, величину которого задают соответствующим усилием открытия дополнительного обратного клапана в дополнительном отводном окне выброса воздуха за пределы салона.

В способе очистки перед очисткой от наиболее вредных веществ для снижения содержания в воздухе влаги и диоксида углерода и восстановления из них кислорода, воздух прокачивают через дополнительный окислительный фильтроэлемент, состоящий из перекисных соединений щелочных металлов, а для удаления дополнительной влаги - из хлористого кальция, и/или силикагеля.

Также для реализации способа очистки воздуха последний очищают от пыли, сажи, бактерий, туманов, взвесей, вирусов, пыльцы, дыма, частичек металлов и механических примесей посредством механической фильтрации, и/или их ионизации с последующим их отделением из воздуха, и/или озонирования воздуха, и/или адсорбции, и/или абсорбции, и/или фотокатализа; для очистки воздуха от оксидов азота оксид азота сначала окисляют с помощью катализатора, например перманганата калия, до диоксида азота и последний химически связывают с помощью сорбента, в состав которого входит, например, перманганат бария, и/или калия, и/или кальция, и/или магния; очистку оксида углерода осуществляют низкотемпературным катализатором с использованием металлов платиновой группы, например палладия и/или его оксидов, и/или гопкалита, и/или цеолитов, и/или фотокотализом, и/или угля, импрегнированного гидрофильными солями хлоридов кальция, и/или лития, и/или бромида лития, и/или путем производства и подачи в поток воздуха озона; очистку соединений углерода, всех групп углеводородов, включая канцерогены, ароматики, производят с помощью сорбентов, например цеолитов, гопкалита, в виде крошки и/или гранул угля, и/или угля, модифицированного щелочными металлами, и/или оксидом меди, и/или солями меди, хрома, серебра, серы, которые закрепляют на поверхности активного угля путем пропитки с последующей термообработкой при температуре 110-150°С, причем уголь предварительно активирован методом парогазовой активации, например, при температуре 800°С; для очистки воздуха от аммиака, сероводорода, органических примесей применяют слой угля, пропитываемого раствором сульфата меди, и/или хлорида никеля и после пропитки производят его термообработку; для дополнительной очистки воздуха от бактерий применяют угольный слой, получаемый путем импрегнирования серебром; для окончательной очистки воздуха от озона применяют слой из угля, пропитываемого, например, водно-аммиачным раствором, содержащим каталитические добавки, и/или слой из поглотителей из йодистого калия и натронной извести.

Также для реализации способа очистки дополнительно с помощью по меньшей мере одного управляющего газоанализатора внутри и/или снаружи салона по меньшей мере по оксиду углерода и/или диоксиду азота, и/или оксидам азота, и/или озона, и/или пыли и при содержании по меньшей мере одного из них в воздухе снаружи салона и/или внутри салона более санитарно-гигиенического норматива по сигналу управляющего газоанализатора прекращают подачу в салон приточного воздуха и переключают работу системы на режим рециркуляции, и/или продолжают подачу и очистку приточного воздуха в количестве, не превышающем 15 м³/час в расчете на каждое место в салоне.

В устройстве - системе очистки воздуха от вредных веществ, работающей в режиме рециркуляции преимущественно в салонах, кабинах транспортных средств, помещениях, обитаемых отсеках, состоящей из корпуса с входным и выходным окнами, привода, например, в виде электродвигателя, вентилятора, сблокированного с приводом, средства очистки воздуха, включающего по меньшей мере один блок очистки воздуха с по меньшей мере одним фильтрующе-очищающим слоем, в корпусе салона дополнительно размещены приточное и отводное окна, из которых приточное окно воздуховодом соединено с впускным воздуховодом системы очистки воздуха, и/или с входным каналом вентилятора, а отводное окно соединено с выходным окном системы очистки воздуха в и в системе очистки воздуха по меньшей мере один вентилятор, соединенный воздуховодом с приточным окном, выполнен напорным, например, в виде радиального или центробежного колеса, создающим напор воздуха, превышающий не менее чем на 5-10 Па сопротивление системы очистки воздуха с блоком очистки воздуха, последующие местные сопротивления в выходном окне с последующими узлами, выполненными, например, в виде глушителей, заслонок, причем подачу приточного очищаемого воздуха производят непрерывно и/или прерывисто в зависимости от загрязненности воздуха в салоне и/или снаружи салона и при подаче количество приточного воздуха для номинального режима очистки составляет не менее 1-3 м³/час в расчете на каждого человека, находящегося в салоне, и/или количества мест в салоне, а доля очищаемого воздуха по отношению к количеству воздуха, очищаемого в режиме рециркуляции, во всех случаях составляет не более 80%, причем в отношении салона транспортного средства эта доля не должна превышать 80% для неподвижного или движущегося со скоростью до 10 км/час транспортного средства и не более 50% при скорости движения более 10 км/час, а система очистки воздуха состоит по меньшей мере из одной установки очистки воздуха, размещенной внутри или снаружи салона.

В варианте системы очистки воздуха она содержит дополнительную систему очистки приточного воздуха с напорным воздушным нагнетателем, вход в который соединен с приточным окном и в которой производят очистку воздуха от вредных веществ, а выходной канал с выходным окном дополнительной системы очистки воздуха соединен с дополнительным воздуховодом и дефлектором салона, с помощью которых очищенный приточный воздух подают в салон по меньшей мере в зону дыхания одного пассажира.

В другом варианте системы очистки воздуха приточное окно для забора наружного воздуха с дополнительным клапаном соединено со входом по меньшей мере одного общего воздушного нагнетателя, до и/или после которого приточный воздух смешивается с рециркуляционным воздухом и их очистка происходит в единой системе очистки воздуха и далее весь очищенный воздух подают в салон с помощью по меньшей мере одного дополнительного воздуховода с дефлектором.

Кроме того, в системе очистки воздуха по меньшей мере один воздушный приточный нагнетатель выполнен высоконапорным, за счет чего обеспечивают избыточное давление воздуха в салоне не менее 5-10 Па, величину которого задают соответствующим усилием открытия дополнительного обратного клапана, размещенного в дополнительном отводном окне выброса воздуха за пределы салона

Дополнительно в системе очистки воздуха на входе в блок очистки установлен дополнительный окислительный фильтроэлемент, состоящий из перекисных соединений щелочных металлов, и/или из хлористого кальция, и/или силикагеля.

Кроме того у системы очистки воздуха в блоке очистки воздуха для очистки от пыли, сажи, бактерий, туманов, взвесей, вирусов, пыльцы, дыма, частичек металлов и механических примесей на входе установлен элемент механической фильтрации, и/или их ионизации с последующим их отделением из воздуха, и/или озонирования воздуха, и/или адсорбции, и/или абсорбции, и/или фотокатализа; для очистки воздуха от оксидов азота размещен дополнительный слой из катализатора, например перманганата калия, для окисления оксида азота до диоксида азота и последний химически связывают с помощью слоя сорбента, в состав которого входит, например, перманганат бария, и/или калия, и/или кальция, и/или магния для химического связывания диоксида азота; для очистки от оксида углерода размещен слой из низкотемпературного катализатора с использованием металлов платиновой группы, например палладия и/или его оксидов, и/или гопкалита, и/или цеолитов, и/или фотокотализаторного узла, и/или угля, импрегнированного гидрофильными солями хлоридов кальция, и/или лития, и/или бромида лития, и/или узлом производства и подачи в поток воздуха озона; для очистки соединений углерода, всех групп углеводородов, включая канцерогены, ароматики, размещен слой из сорбентов, например цеолитов, гопкалита, в виде крошки и/или гранул угля, и/или угля, модифицированного щелочными металлами, и/или оксидом меди, и/или солями меди, хрома, серебра, серы, которые закреплены на поверхности активного угля путем пропитки с последующей термообработкой при температуре 110-150°C, причем уголь предварительно активирован методом парогазовой активации, например, при температуре 800°С; для очистки воздуха от аммиака, сероводорода, органических примесей размещен слой угля, пропитываемый раствором сульфата меди, и/или хлорида никеля и после пропитки производят его термообработку; для дополнительной очистки воздуха от бактерий размещен угольный слой, получаемый путем импрегнирования серебром; для окончательной очистки воздуха от озона размещен слой из угля, пропитываемый, например, водно-аммиачным раствором, содержащим каталитические добавки, и/или слой из поглотителей из йодистого калия и натронной извести.

Также в системе очистки воздуха установлен по меньшей мере один управляющий газоанализатор внутри и/или снаружи салона по меньшей мере по оксиду углерода и/или диоксиду азота, и/или оксидам азота, и/или озона, и/или пыли и при содержании по меньшей мере одного из них в воздухе снаружи салона и/или внутри салона более санитарно-гигиенического норматива по сигналу управляющего газоанализатора прекращают подачу в салон приточного воздуха и переключают работу системы на режим рециркуляции, и/или продолжают подачу и очистку приточного воздуха в количестве, не превышающем 15 м³/час в расчете на каждое место в салоне.

Наконец, в системе очистки воздуха блок очистки выполнен разборным, состоящим по меньшей мере из двух частей, в которых по меньшей мере два слоя, и/или узла с находящимися в них материалами объединены в один слой и/или корпус путем применения смесей из применяемых в них материалах и/или применения общих корпусных деталей.

Существо предложения поясняется на фиг.1а и 1б. На фиг.1а изображена система очистки воздуха, выполненная в виде двух установок, а на фиг.1б изображена та же система, состоящая из одной установки.

Система очистки воздуха для реализации заявленного способа, например, для транспортного средства с салоном 1, багажником 2 и капотом 3 содержит корпус рециркуляционной системы очистки воздуха 4, нагнетатель 5, электродвигатель 6, входное окно 7, выходной канал с выходным окном 9, салонные воздуховоды 10, дефлекторы 11, впускной воздуховод 12, отводное окно с обратным клапаном 13, корпус приточной системы очистки воздуха 14, входное окно 15, нагнетатель 16, электродвигатель 17, блок очистки 18, выходной канал с выходным окном 19, приточное окно 20, управляющий газоанализатор наружного воздуха 21, управляющий газоанализатор салонного воздуха 22, впускной воздуховод 23.

Способ очистки воздуха в общем случае реализуется следующим образом. Очистку воздуха в салоне 1 производят с помощью системы очистки воздуха одновременно или попеременно как путем очистки воздуха в режиме рециркуляции (т.е. забирают воздух из салона 1, очищают его и подают обратно в салон 1), так и путем подачи в салон очищаемого в системе очистки воздуха наружного (приточного) воздуха. При этом долю воздуха из салона 1, пропорциональную количеству поданного в салон 1 приточного очищенного воздуха, выбрасывают за пределы салона, подачу приточного очищаемого воздуха производят непрерывно, и/или прерывисто в зависимости от загрязненности воздуха в салоне 1, и/или снаружи салона 1 и при подаче количество приточного воздуха для номинального режима очистки задают не менее 1-3 м³/час в расчете на каждого человека, находящегося в салоне 1, и/или количества мест в салоне 1, а долю очищаемого в системе очистки приточного воздуха по отношению к количеству воздуха, очищаемого в режиме рециркуляции, во всех случаях задают не более 80%, причем в отношении салона 1 транспортного средства эта доля не должна превышать 80% для неподвижного или движущегося со скоростью до 10 км/час транспортного средства и не более 50% при скорости движения более 10 км/час. Указанные выше параметры обоснованы следующими обстоятельствами. Во-первых, для дыхания человека потребность в воздухе составляет в среднем от 3 до 5 м³/час. Во-вторых - из-за негерметичности салонов происходит естественный воздухообмен даже при закрытых окнах, люках, неработающих системах вентиляции, отопления и кондиционеров. При этом чем больше скорость автомобиля, тем больше кратность воздухообмена. По этим причинам, подтвержденным экспериментально, с учетом задачи снижения расхода фильтрующе-очищающих материалов в блоках очистки 7 и 18, минимальное количество подаваемого в салон 1 воздуха не должно быть ниже 1-3 м³/час, а доля приточного очищенного воздуха не должно превышать 80% от количества от количества очищаемого в салоне 1 воздуха в режиме рециркуляции при неподвижном автомобиле и движущемся со скоростью до 10 км/час, а для автомобиля, движущегося со скоростью более 10 км/час, величина очищаемого приточного воздуха может не превышать 50% от количества очищаемого воздуха в режиме рециркуляции.

Способ и система могут быть реализованы в двух базовых вариантах. В соответствии с первым из них (фиг.1а) система очистки воздуха транспортного средства состоит из двух систем, из которых одна - 4 работает в режиме рециркуляции, а вторая - 14 работает по очистке приточного наружного воздуха. Система 4 включает впускной воздуховод 12, соединенный с воздушным пространством салона 1, входное окно 8 в корпусе 4 системы, блок очистки 7, нагнетатель 5, сблокированный с приводом - электродвигателем 6, выходной канал с выходным окном 9, соединенные с салонными воздуховодами 10, в которых установлены дефлекторы 11 для подачи очищенного воздуха в зону дыхания пассажиров и водителя. Другая система 14 работает в режиме очистки приточного наружного воздуха. Она состоит из корпуса 14, на входе которого расположены приточное окно 20, входное окно 15, блок очистки 18, а далее в корпусе 14 установлены нагнетатель 16 с электродвигателем 17, выходной канал с выходным окном 19 и последние соединены с салонным воздуховодом 10, из которого воздух с помощью дефлекторов 11 подается в зону дыхания водителя и пассажиров в салоне 1.

В соответствии со вторым вариантом (фиг.1б) система очистки транспортного средства состоит из одной установки - системы очистки воздуха, корпус 14 которой, например, установлен под капотом 3 транспортного средства (фиг 1б), входное окно 15 которого соединено с воздухом салона посредством впускного воздуховода 12 и с наружным воздухом с помощью приточного окна 20. Блок очистки воздуха 18 в корпусе 14 газодинамически соединен с нагнетателем 16, сблокированным с электродвигателем 17 и далее через выходной канал и выходное окно 19, а затем салонный воздуховод 10 с дефлекторами соединен с воздухом салона 1. В обоих вариантах дефлекторы 11 воздуховода 10 размещены в салоне 1 по отношению к впускным воздуховодам 12 и 23 таким образом, чтобы при заборе воздуха из салона и подаче очищенного воздуха обратно в салон 1 обеспечивалась максимальная вентиляция всего объема салона. Это же требование относится и к отводному окну с обратным клапаном 13.

Итак, в соответствии с предлагаемыми способом и устройством очистки воздуха в первом варианте производится очистка воздуха в салоне 1 в режиме рециркуляции в системе очистки 4, из которой очищенный воздух подается в салон с помощью салонных воздуховодов 10 и дефлекторов 11, а приточный воздух после забора снаружи салона 1 подают по меньшей мере частично в дополнительную систему 14 очистки воздуха с дополнительным воздушным нагнетателем 16, в которой производят очистку воздуха от вредных веществ и очищенный приточный воздух подают в салон 1 также с помощью воздуховодов 10 и дефлекторов 11.

Второй вариант работы по заявляемым способу и устройству для его реализации заключается в том, что приточный воздух после забора снаружи салона 1 подают на вход по меньшей мере одного общего воздушного нагнетателя 16, до и/или после которого смешивают его с рециркулируемым воздухом и производят их очистку в единой системе 14 очистки воздуха и далее подают в салон 1 с помощью салонных воздуховодов 10 и дефлекторов 11 весь очищенный воздух.

В зависимости от особенностей конструкции салонов транспортных средств системы очистки могут быть размещены не только в багажнике 2, под капотом 3, а и в других местах салона - на сиденье, под или сбоку сидений, внутри передней панели, в бардачке, и т.д., вплоть до наружного размещения по отношению к салону, например, на крыше или в проеме лючка и т.д. Это же относится и к управляющим газоанализаторам, которые могут использоваться как показывающие приборы для ручного управления системами очистки воздуха, либо могут быть сблокированы с последними для обеспечения автоматического управления их работой по заданным программам.

Для эффективной работы по предлагаемому способу в системе очистки воздуха по меньшей мере один воздушный приточный нагнетатель 16 выполняют высоконапорным, за счет чего производят прокачку приточного воздуха через систему очистки 14, а после нее обеспечивают избыточное давление воздуха в салоне 1 не менее 5-10 Па, величину которого задают соответствующим усилием открытия дополнительного обратного клапана 13 в дополнительном отводном окне выброса воздуха за пределы салона 1. Исполнение нагнетателей 5 и 16 высоконапорными, например до 500-700 Па, позволяет обеспечивать необходимую производительность систем очистки по очищаемому воздуху и создать необходимый напор воздуха в салоне 1 для преодоления большого сопротивления блоков очистки 7 и 18 и для устранения подсоса наружного воздуха в салон 1 вследствие его негерметичности.

В заявляемых способе и устройстве перед очисткой от наиболее вредных веществ для снижения содержания в воздухе влаги и диоксида углерода и восстановления из них кислорода воздух прокачивают через дополнительный окислительный фильтроэлемент в блоках 7 и 18, или в одном из них, состоящий из перекисных соединений щелочных металлов, а для удаления дополнительной влаги - из хлористого кальция, и/или силикагеля. Данное техническое решение устраняет повышение влажности в салоне 1 и увеличивает эффективность очистки воздуха, а также ресурс работы фильтрующе-очищающих материалов, приводит к обогащению воздуха кислородом. Альтернатива в выборе поглотителей влаги из хлористого кальция и/или силикагеля позволяет производителю систем очистки воздуха использовать либо один из этих поглотителей, либо их смеси в зависимости от жесткости требований к уровню влажности очищаемого воздуха, конструктивных особенностей блоков очистки воздуха, требований к их весу, габаритам, ценовых ограничений, ресурсу работы и т.д. В любом случае выбор одного из поглотителей либо их смесей обеспечивает получение одного и того же технического результата - удаление влажности воздуха перед его очисткой в блоках очистки при любом сочетании каждого из альтернативных исполнений составных элементов и материалов блоков очистки воздуха, т.е. в любой совокупности признаков исполнения блоков очистки воздуха.

Учитывая большое многообразие различных сочетаний композиций вредных веществ, которые необходимо очищать в салонах машин, работающих, например, в городах, на строительных объектах, в карьерах, в районах размещения вредных производств и т.д., в настоящем техническом предложении предусмотрены различные варианты составов блоков очистки 7 и 18, а также технологические особенности приготовления ряда фильтрующе-очищающих материалов, которые позволяют добиться очистки любой композиции состава вредных веществ и обеспечивают наибольшую эффективность процесса очистки. Для этого в заявленных способе и устройстве для его реализации для очистки от пыли, сажи, бактерий, туманов, взвесей, вирусов, пыльцы, дыма, частичек металлов и механических примесей на входе в блоке 7 и/или 18 устанавливают элемент механической фильтрации, и/или их ионизации с последующим их отделением из воздуха, и/или озонирования воздуха, и/или адсорбции, и/или абсорбции, и/или фотокатализа; для очистки воздуха от оксидов азота оксид азота сначала окисляют с помощью дополнительного слоя из катализатора, например перманганата калия, до диоксида азота и последний химически связывают с помощью слоя сорбента, в состав которого входит, например, перманганат бария, и/или калия, и/или кальция, и/или магния; для очистки от оксида углерода размещают слой из низкотемпературного катализатора с использованием металлов платиновой группы, например палладия и/или его оксидов, и/или гопкалита, и/или цеолитов, и/или фотокотализаторного узла, и/или угля, импрегнированного гидрофильными солями хлоридов кальция, и/или лития, и/или бромида лития, и/или узлов производства и подачи в поток воздуха озона; для очистки соединений углерода, всех групп углеводородов, включая канцерогены, ароматики, применяют слой из сорбентов, например, цеолитов, гопкалита, в виде крошки и/или гранул угля, и/или угля, модифицированного щелочными металлами, и/или оксидом меди, и/или солями меди, хрома, серебра, серы, которые закреплены на поверхности активного угля путем пропитки с последующей термообработкой при температуре 110-150°С, причем уголь предварительно активирован методом парогазовой активации, например, при температуре 800°С; для очистки воздуха от аммиака, сероводорода, органических примесей применяют слой угля, пропитываемого раствором сульфата меди, и/или хлорида никеля и после пропитки производят его термообработку; для дополнительной очистки воздуха от бактерий применяют угольный слой, получаемый путем импрегнирования серебром; для окончательной очистки воздуха от озона применяют слой из угля, пропитываемого, например, водно-аммиачным раствором, содержащим каталитические добавки, и/или слой из поглотителей из йодистого калия и натронной извести.

Перечень материалов и средств для очистки воздуха от пыли, сажи, бактерий и т.д. в заявленных способе и устройстве дан исходя из различия требований к чистоте воздуха у различных потребителей, например потребителей для строительно-дорожной техники, карьерных самосвалов, медицинских машин, легковых автомобилей, эксплуатируемых в городах и т.д.

Предварительное окисление оксида азота до диоксида азота требуется исходя из того, что сорбция позволяет эффективно связывать только диоксид азота, в то время как в воздухе салонов преобладает оксид азота, также являющийся токсичным компонентом.

Последующий перечень материалов и узлов для очистки оксидов азота и оксида углерода заявлен исходя из того, что все они как отдельно, так и при совместном применении могут быт использованы в заявленном способе и устройстве, а конкретное применение каждого из них будет определяться исходя из требований потребителя по эффективности работы системы очистки и ее стоимости.

Аналогичные пояснения характерны и для последующих материалов, узлов и устройств, обеспечивающих очистку от сероводорода, органических примесей, бактерий, озона, соединений углерода, аммиака и др.

В заявленном изобретении предусмотрена реализация задачи очистки воздуха в универсальной системе очистки в трех базовых схемах ее работы (режимы очистки: только приточного воздуха, только рециркулируемой части воздуха и при их совместном сочетании) в двух альтернативных вариантах исполнения блоков и систем очистки воздуха.

Первый из них связан с требованиями к перечню наиболее опасных групп вредных веществ, подлежащих очистке. Так, например, основными вредными веществами, подлежащими очистке в воздухе салонов (кабин) карьерных самосвалов, являются оксиды азота, пыль, сажа, акролеин, формальдегид. В кабинах транспортных средств, эксплуатируемых в городах, кроме перечисленных вредных веществ, воздух следует очищать от оксида углерода, озона, бактерий, пыльцы, вирусов, частичек металлов, продуктов износа шин, тормозных колодок, механических примесей, ароматиков, канцерогенных веществ, соединений серы. В кабинах машинистов башенных кранов, работающих во вредных производствах, может требоваться очистка воздуха только по отдельным вредным веществам или их группам, например, от асбестовой пыли, цемента, формальдегида, канцерогенов (бенз(а)пирена) и т.д. В заявленном изобретении реализована возможность очистки воздуха в блоках очистки от любых перечисленных альтернативных сочетаний вредных веществ и соединений, какие бы они ни были, причем по любому допускаемому такой альтернативой выбору, что в совокупности с другими признаками изобретения обеспечивает получение одного и того же технического результата - требуемой очистки воздуха от любых комбинаций состава вредных веществ в нем. Это обеспечивается тем, что в изобретении используются наиболее эффективные фильтрующе-сорбирующие материалы и средства для очистки воздуха практически от всех известных вредных веществ в их любых альтернативных и совместных сочетаниях. При этом в случае необходимости очистки воздуха от большого количества вредных веществ и, соответственно большого и сложного состава применяемых в блоках очистки материалов, средств и элементов, для обеспечения работоспособности систем очистки и их производительности по очищаемому воздуху требуется только инженерная корректировка размеров проходных сечений блоков очистки и количества этих материалов, средств и элементов. В итоге, в соответствии с изобретением, при сочетании с каждой из альтернативных характеристик любого одного признака с каждой из альтернативных характеристик других признаков порознь обеспечивается получение одного и того же технического результата. Разница и альтернативы исполнения блоков очистки и самих систем очистки в каждом конкретном случае могут быть связаны с особенностями и возможностью различных производств систем очистки воздуха (конструктивного и технологического характера), возможностью выбора применяемых материалов и средств для изготовления систем очистки в местных условиях, с конструктивным исполнением, весом, габаритами, ценой и т.д. для различных условий эксплуатации. Так, для малогабаритных салонов системы очистки должны иметь минимальные размеры и в этом случае в блоках очистки должны использоваться наиболее эффективные марки углей, катализаторов, поглотителей и т.д., но цена изделий будет наибольшей. А для систем очистки воздуха в кабинах экскаваторов, имеющих большие габариты, в которых системы очистки могут быть размещены снаружи кабин, в них могут применяться менее эффективные поглотители, катализаторы и элементы (но в большем количестве), что приведет к увеличению их весогабаритных характеристик, но и к снижению стоимости систем очистки воздуха и упрощению их обслуживания в эксплуатации.

Второй альтернативный вариант исполнения блоков и систем очистки воздуха связан с альтернативой выбора материалов и средств, применяемых в системах очистки воздуха для каждой групп