Способ регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении


F24F2003/1435 - Кондиционирование воздуха; увлажнение воздуха; вентиляция; использование воздушных потоков для экранирования (устройства для вентиляции в теплицах A01G; животноводство A01K, например регулирование влажности в инкубаторах A01K 41/04; дезинфекция или стерилизация воздуха A61L; устройства для восстановления воздуха для дыхания в герметически закрытых помещениях и для вентиляции газонепроницаемых укрытий A62B; фильтрование; промывка и сушка газов B01D; смешивание газов с парами или жидкостями вообще B01F 3/00; разбрызгивание, распыление B05B,B05D; удаление грязи или копоти из мест их образования B08B 15/00; вентиляция, кондиционирование или охлаждение воздуха в транспортных средствах, см.

Владельцы патента RU 2645139:

Открытое акционерное общество "Аквасервис" (RU)

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха. Способ регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении, включающий формирование и сжатие атмосферного воздушного потока при помощи компрессора с последующим его обогащением кислородом в мембранном модуле и подачу потока воздуха, обогащенного кислородом, в помещение и сброс потока воздуха, не проникшего через мембранный модуль, в атмосферу вне помещения, отличается тем, что формирование и сжатие воздушного потока компрессором может осуществляться с поочередным соединением с воздушным потоком из помещения, при этом воздушный поток из помещения поступает на вход мембранного модуля, где происходит очистка воздушного потока из помещения от углекислого газа, который сбрасывается в атмосферу вне помещения, а очищенный воздух возвращается в помещение. Технический результат заключается в увеличении энергоэффективности при покомпонентной (кислород, углекислый газ, влажность) регулировке состава атмосферы в помещении, а также в упрощении управления системой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам разделения газовых смесей с использованием полунепроницаемых мембран для регулирования содержания углекислого газа и кислорода с целью создания атмосферы в помещении, благоприятной для дыхания и жизнедеятельности человека.

Известно техническое решение в виде установки для кондиционирования воздуха, имеющей обогащающее кислородом устройство (патент РФ №2259515, F24F 3/12, опубл. 29.09.2001). Согласно этому патенту внешний газовый поток формируется из наружного атмосферного воздуха, сжатие внешнего газового потока, его покомпонентное разделение в мембранном модуле происходит за счет подачи и пропускания вдоль селективной мембраны в области высокого давления мембранного модуля, а из области низкого давления мембранного модуля отводится поток воздуха, обогащенный кислородом, который подается в помещение, а часть непроникшего потока сбрасывается в атмосферу. Недостатками данного устройства являются:

- устройство не позволяет регулировать содержание углекислого газа и кислорода;

- устройство не позволяет регулировать влажность в помещении.

Наиболее близким по техническому решению к заявленному способу и взятым за прототип, является способ создания дыхательных атмосфер (патент РФ №2431784, F24F3/14, F24F 3/16, опубл. 20.10.2011 г.). Согласно этому патенту в этом способе внешний газовый поток подвергается двойному покомпонентному газоразделению на селективных мембранах. Поток питания из наружного атмосферного воздуха поступает на дополнительный мембранный модуль, из области низкого давления модуля получают поток, обогащенный углекислым газом и кислородом. Из области высокого давления дополнительного модуля поток поступает на основной мембранный модуль. В области низкого давления основного мембранного модуля получают поток, преимущественно обогащенный кислородом. Из области высокого давления основного мембранного модуля получают поток, обедненный кислородом и углекислым газом. Из определенных частей этих трех потоков формируется поток требуемого газового состава и подается внутрь помещения.

К недостаткам способа можно отнести следующие:

- при выбранном режиме работы с дополнительного мембранного модуля в комнату подается воздух с высоким содержанием СО2;

- для сохранения баланса воздух, находящийся в помещении, сбрасывается в наружную атмосферу, что приводит к уменьшению энергоэффективности.

Технический результат данного способа заключается в увеличении энергоэффективности при покомпонентной (кислород, углекислый газ, влажность) регулировке состава атмосферы в помещении, а также в упрощении управления системой. Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в способе регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении, включающем поочередное формирование потока воздуха из наружного атмосферного воздуха, сжатие потока воздуха, поток воздуха подается на мембранный модуль, где воздух обогащается кислородом и поступает в помещение, а поток, не проникший через мембранный модуль, сбрасывается в атмосферу. Формируется сжатый поток воздуха из помещения, поток воздуха подается на мембранный модуль, где происходит очистка воздушного потока из помещения от углекислого газа, очищенный воздух возвращается в помещение, а воздух, обогащенный углекислым газом, сбрасывается в атмосферу вне помещения.

В основу способа положено то, что сжатый воздух из наружной атмосферы подается на мембранный модуль, где происходит обогащение кислородом. Поток, обогащенный кислородом, поступает в помещение. Сжатый воздух из помещения подается на мембранный модуль, где происходит удаление углекислого газа. Поток, обогащенный углекислым газом, сбрасывается в наружную атмосферу, поток, очищенный от углекислого газа, снова подается в помещение.

На фигуре 1 изображена схема реализации способа регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении.

Способ реализуется следующим образом. Наружный атмосферный воздух засасывается с улицы компрессором 2 через трехходовой клапан 1, далее воздух проходит систему регулировки влажности, состоящую из охладителя 3, сепаратора 4, слива 5 и нагревателей 6 и 7. Воздух полностью осушается, конденсат поступает в слив 5, через клапан 8 подготовленный воздух подается в мембранный модуль 9, поток, обогащенный кислородом, подается в помещение через трехходовой клапан 10, а поток, не проникший через мембрану, сбрасывается в атмосферу через трехходовой клапан 11.

Очистка воздуха от углекислого газа осуществляется следующим образом. Воздух забирается из помещения компрессором 2, подается в систему регулировки влажности, через клапан 8 подготовленный воздух подается на мембранный модуль 9. Поток, обогащенный углекислым газом, сбрасывается в атмосферу вне помещения через трехходовой клапан 11, а очищенный от углекислого газа воздух снова подается в помещение через трехходовой клапан 10.

Влажность в помещении регулируется следующим образом. Воздух подается в охладитель 3, где он полностью осушается, из сепаратора 4 конденсат накапливается в сливе 5, затем осушенный воздух поступает в нагреватель 7 и подается на мембранный модуль 9. Уровень влажности регулируется за счет испарения накопленного конденсата в сливе 5 с помощью нагревателя 6 и подачи в помещение для установления заданного уровня влажности.

Примеры реализации способа.

Пример 1.

Поддержание дыхательной атмосферы в комнате, в которой находится человек.

Требования к атмосфере в помещении: кислород - 23 об. %, углекислый газ - не более 0,5 об. %.

Использован мембранный модуль 2 (см. фиг. 1) с селективной мембраной на основе ПВТМС площадью 6,78 м2.

В режиме обогащения воздуха кислородом за счет использования воздуха с улицы компрессор обеспечивает внешний газовый поток 14,8 нм3/час с давлением 6 бар. Из области низкого давления мембранного модуля отводится газовый поток, величиной 5,46 нм3/час со следующими параметрами:

Концентрация кислорода - 35,23 об. %

Концентрация углекислого газа - 0,07 об. %

Этот газовый поток подается в комнату.

В режиме очистки воздуха в помещении от углекислого газа компрессор обеспечивает внешний газовый поток 10 нм3/час с давлением 6 бар. Из области низкого давления мембранного модуля отводится газовый поток величиной 5,46 нм3/час со следующими параметрами:

Концентрация кислорода - 34,16 об. %

Концентрация углекислого газа - 0,88 об. %

Этот газовый поток выводится в атмосферу.

Данная конфигурация обеспечивает покомпонентный баланс воздушных потоков.

Переключение режимов происходит каждые 5 минут. При переключении выход трехходового клапана 3, через который поступает воздух из атмосферы, перекрывается и открывается выход, через который поступает воздух из помещения.

Пример 2.

Параметры дыхания человека. Воздухообмен 600 литров в час. Поглощение кислорода - 30 л/час, выделение углекислого газа - 24 л/час.

Параметры атмосферного воздуха: кислород - 21 об. %, углекислый газ -0,03 об. %.

Требования к атмосфере в помещении: кислород - 22 об. %, углекислый газ - не более 0,3 об. %.

Он работает в двух режимах: обогащение воздуха кислородом за счет подачи в область высокого давления мембранного модуля воздуха из атмосферы.

Способ по совокупности признаков п. 1 формулы настоящего изобретения.

Использован мембранный модуль 2 (см. фиг. 1) с селективной мембраной на основе ПВТМС площадью 14,22 м2.

В режиме обогащения воздуха кислородом за счет использования воздуха с улицы компрессор обеспечивает внешний газовый поток 18,2 нм3/час с давлением 6 бар. Из области низкого давления мембранного модуля отводится газовый поток, величиной 10,92 нм3/час со следующими параметрами:

Концентрация кислорода - 30,24 об. %.

Концентрация углекислого газа - 0,05 об. %.

Этот газовый поток подается в комнату.

В режиме очистки воздуха в помещении от углекислого газа компрессор обеспечивает внешний газовый поток 16 нм3/час с давлением 6 бар. Из области низкого давления мембранного модуля отводится газовый поток величиной 10,92 нм3/час со следующими параметрами:

Концентрация кислорода - 29,63 об. %.

Концентрация углекислого газа - 0,44 об. %.

Этот газовый поток выводится в атмосферу.

Данная конфигурация обеспечивает покомпонентный баланс воздушных потоков.

Переключение режимов осуществляется аналогично примеру 1.

Из приведенных выше примеров видно, что для поддержания в помещении более низкой концентрации углекислого газа необходимо увеличивать площадь мембранного модуля, а также потоки, создаваемые компрессором.

1. Способ регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении, включающий формирование и сжатие атмосферного воздушного потока при помощи компрессора с последующим его обогащением кислородом в мембранном модуле и подачу потока воздуха, обогащенного кислородом, в помещение и сброс потока воздуха, не проникшего через мембранный модуль, в атмосферу вне помещения, отличающийся тем, что формирование и сжатие воздушного потока компрессором может осуществляться с поочередным соединением с воздушным потоком из помещения, при этом воздушный поток из помещения поступает на вход мембранного модуля, где происходит очистка воздушного потока из помещения от углекислого газа, который сбрасывается в атмосферу вне помещения, а очищенный воздух возвращается в помещение.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий систему, регулирующую влажность, установленную на выходе компрессора.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к вентилятору в сборе, более конкретно к увлажнительному устройству для создания потока влажного воздуха и потока воздуха для рассеивания влажного воздуха внутри помещения.

Изобретение относится к энергетике, а именно к кондиционированию воздуха и, в частности, к устройствам для очистки воздуха помещений от вредных компонентов (например, СО2 и водяных паров), выделяющихся при дыхании людей и животных, а также производственных загрязнений.

Изобретение относится к области автоматического мониторинга без участия человека для своевременного обнаружения взрывчатых и отравляющих веществ. Способ обнаружения взрывоопасных и отравляющих веществ на объектах, имеющих контуры 1 замкнутых объемов воздуха, содержащих систему 2 отвода воздуха из объекта, систему 3 кондиционирования отводимого воздуха, связанную с системой 4 вентиляции, снабженной фильтрами 5, систему 6 возврата воздуха внутрь объекта, заключающийся в отборе проб воздуха на объекте с помощью устройства 7 для отбора проб, устройство 7 для отбора проб установлено на входе системы 3 кондиционирования перед фильтрами системы вентиляции, выполнено в виде газоанализатора и связано с блоком 8 обработки данных, при обнаружении частиц ВВ и ОВ газоанализатором, который связан с блоком 8, срабатывает система оповещения о присутствии ВВ и ОВ и экипаж принимает соответствующее решение.

Изобретение относится к способу управления очисткой воздуха. При управлении очисткой воздуха получают целевое качество очищаемого воздуха.

Согласно изобретению получают информацию об использовании воздухоочистителя, для чего осуществляют захват информации о каждом времени между включением и выключением воздухоочистителя и данных об окружающей среде воздухоочистителя, вычисляют текущий износ, и уведомляют о текущем статусе воздухоочистителя, когда износ достигает заранее определенного порога.

Изобретение относится к производству вакцин с использованием патогенных биологических агентов (ПБА) и может быть использовано при проектировании асептических изолированных технологических помещений для медицинской, фармацевтической и микробиологической промышленности.

Настоящее изобретение относится к увлажняющей установке и к способу создания воздушного потока. Способ создания влажного воздушного потока, включающий в себя этапы: облучение ультрафиолетовыми лучами воды, находящейся в емкости, подача воздушного потока над водой, находящейся в емкости, и аэрозольное распыление воды из емкости для увлажнения воздушного потока, при этом перед аэрозольным распылением воды, находящейся в емкости, эту воду взбалтывают в течение заданного периода времени во время ее облучения.

Изобретение относится к областям экологии и авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов для очистки атмосферы городов от газов и пыли. Воздухоплавательный аппарат для очистки воздуха городов от газа и пыли включает несущий квадрокоптер, электростатический фильтр и моноплан.

Изобретение относится к области очистки газа. Согласно изобретению предложено устройство для очистки газа, имеющее высокую эффективность очистки газа при любой относительной влажности.

Изобретение относится к воздушному фильтру, который предназначен для системы кондиционирования воздуха. Воздушный фильтр (1) содержит дисковый фильтрующий элемент (2) и приводной узел (3), предпочтительно - электрический двигатель, который соединен с фильтрующим элементом для обеспечения его вращения.

Изобретение относится к кондиционированию изолирующих газов. Устройство для кондиционирования газов включает сепарирующее устройство (3), предназначенное, в частности, для отделения жидкостей и/или частиц от газа, проходящего через устройство, со сборным резервуаром (1) для отделенных веществ, причем сепарирующее устройство (3) содержит циклонный сепаратор (3), при этом на сборном резервуаре (1) предусмотрены два штуцера (25, 27) датчиков, соединенные с сенсорным устройством (29), представляющим собой трубки, соединяющиеся с внутренней частью сборного резервуара (1).

Изобретение относится к строительству транспортабельных промышленных объектов с разновидностями технологического оборудования, технологические процессы в которых сопровождаются интенсивным выделением тепла в результате экзотермических реакций.

Изобретение относится к вентиляции и кондиционированию воздуха с регенеративными теплоутилизаторами. Технический результат - повышение эффективности теплоутилизации воды от технологического оборудования.

Изобретение относится к области вентиляционных установок. Вентиляционная установка содержит приточную камеру и вытяжную камеру удаляемого из помещения воздуха, разделенные между собой горизонтальной перегородкой с основным и дополнительным окнами, охладитель приточного воздуха, который выполнен в виде системы осушительного и испарительного охлаждения, состоящей из двух роторных рекуператоров - рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя, и двух адиабатических увлажнителей с подводящим водопроводом, один из которых размещен в приточной камере на выходе из рекуператора-охладителя.

Изобретение относится к ламинированной мембране для использования в центральном блоке вентиляционной системы с рекуперацией энергии для обмена теплом и паром между двумя независимыми входящим и выходящим воздушными потоками без их перемешивания.

Изобретение относится к устройству для кондиционирования воздушного потока. Оно содержит увлажнитель с увлажняющими трубами, изготовленными из водопроницаемого пористого, гидрофильного материала, которые установлены в воздушном потоке, увлажняемом в увлажнителе, причем заполняемые подаваемой под давлением водой увлажняющие трубы выполнены с таким поперечным сечением, что их боковая, соответственно наружная поверхность, подвергаемая воздействию воздушного потока, может равномерно контактировать по всему своему периметру с увлажняемым воздушным потоком, кроме того, поперечное сечение увлажняющих труб имеет каплевидную форму и направлено острием капли, соответственно областью ее наибольшей кривизны в направлении течения воздушного потока, или указанному поперечному сечению придана форма поперечного сечения подъемного крыла, или как в направлении течения воздушного потока, так и против направления него, поперечное сечение имеет заостренно сужающуюся форму, или форму в виде овала и с продольной осью овала в направлении течения увлажняемого воздушного потока.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам, предназначенным для создания требуемых параметров микроклимата в производственных помещениях животноводческих ферм.

Изобретение относится к устройству, способу и их использованию для выделения воды из газов или очистки воды. Устройство содержит контейнер с герметичным отверстием, крышкой, гигроскопичным материалом и устройством подачи энергии, расположенным в гигроскопичном материале, при этом контейнер выполнен из теплопроводного не прозрачного материала.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для создания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях. Способ включает подачу наружного и внутреннего воздуха через воздуховод треугольной формы сечения, поддержание наружной поверхности воздуховода ниже температуры точки росы внутреннего воздуха, образование на нем конденсата и его сбор в канализацию через V-образный козырек, закрепленный под воздуховодом.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для создания оптимального микроклимата в животноводческих помещениях. Способ обезвоживания воздуха в животноводческом помещении включает подачу наружного и внутреннего воздуха через воздуховод треугольной формы сечения, поддержание температуры наружной части треугольного воздуховода ниже точки росы внутреннего воздуха, образование на нем конденсата и его сбор в канализацию через V-образный козырек, закрепленный под воздуховодом.

Настоящее изобретение относится к внутреннему блоку кондиционера воздуха потолочного типа и, более конкретно, к блоку управления, который управляет работой кондиционера.

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха. Способ регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении, включающий формирование и сжатие атмосферного воздушного потока при помощи компрессора с последующим его обогащением кислородом в мембранном модуле и подачу потока воздуха, обогащенного кислородом, в помещение и сброс потока воздуха, не проникшего через мембранный модуль, в атмосферу вне помещения, отличается тем, что формирование и сжатие воздушного потока компрессором может осуществляться с поочередным соединением с воздушным потоком из помещения, при этом воздушный поток из помещения поступает на вход мембранного модуля, где происходит очистка воздушного потока из помещения от углекислого газа, который сбрасывается в атмосферу вне помещения, а очищенный воздух возвращается в помещение. Технический результат заключается в увеличении энергоэффективности при покомпонентной регулировке состава атмосферы в помещении, а также в упрощении управления системой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх