Обеззараживающее устройство для помещений на основе озона и ультрафиолета

Полезная модель относится к медицинской и бытовой технике, а именно к устройствам для обеззараживания воздуха в помещениях на основе озона и ультрафиолета без присутствия людей. Заявляемое устройство предназначено для дезинфекции помещений в автоматическом режиме - не требует присутствия оператора. Устройство предназначено для синтеза озона, в частности для обработки различных поверхностей воздуха озоном с целью дезинфицировать, дезодорировать и очистить их от химических и микробиологических загрязнений. Технический результат заявляемого устройства заключается в том, что обрабатываемое помещение дезинфицируется посредством озона и ультрафиолета, что позволяет обрабатывать не только воздух внутри помещения, но и все поверхности, находящиеся внутри предметы, поскольку озон - это газ. При этом устройство работает автоматически и не требует присутствия оператора. Безопасность использования заявляемого устройства обеспечивается следующими элементами: блоком управления устройства, позволяющим настраивать время для цикличных сессий обработки; деструктором озона, который нейтрализует концентрацию озона после завершения сессии обработки или при вхождении в обрабатываемое помещение человека/животного; датчиком движения, который реагирует на движения в помещении и передает сигнал деструктору озона для нейтрализации концентрации озона.
На данный момент существует множество устройств для дезинфекции помещений и стерилизации объектов, основанных на физических и химических методах воздействия на обрабатываемую среду. В связи с пандемией COVID-19 в России, так и во многих странах мира, резко возросла необходимость дезинфекции и очистки воздуха и поверхностей предметов общего пользования (столы, ручки, клавиатуры и прочее). Наибольшее распространение получил стандартный рециркулятор. Рециркулятор представляет собой закрытую коробку, внутри которой находятся лампы, которые и излучают ультрафиолет. Воздух забирается из помещения вентиляторами и проходит через камеру с ультрафиолетовыми бактерицидными лампами. Высокая степень обеззараживания воздуха достигается оптимальным соотношением мощности бактерицидного потока ламп и скорости прохождения воздушного потока. Рециркулятор не выпускает лучи наружу, а наоборот, порционно захватывает вентиляторами воздух внутрь и уже там его обеззараживает. После этого чистый воздух выходит наружу, а цикл повторяется заново. Недостатком данного устройства является то, что рециркулятор очищает только воздух, проходящий через него, но не обрабатывает поверхности предметов, находящихся в помещении. Следовательно, при использовании рециркулятора необходимо проводить дополнительную дезинфекцию поверхностей предметов вручную.
Рассматривая аналогичное заявляемому устройству по патенту №2744143, увидим изобретение, которое обеспечивает возможность безопасно с точки зрения санитарно-эпидемиологических требований применять кондиционеры комнатного типа в замкнутых помещениях на основе технических средств, одновременно имеющих низкую сложность, малые размеры и обеззараживающую производительность, согласованную с производительностью используемых кондиционеров комнатного типа. Недостатком данного устройства является очищение воздуха с помощью ультрафиолетового излучения, что не позволяет в полной мере обеззараживать помещение и поверхности внутри.
Другим близким аналогом является устройство по патенту ЕА №201891579, в котором предложена система обеззараживания для установки на канализационных насосных станциях, включающая озоногенератор для генерирования озона, предназначенного для обеззараживания воздуха и отходов в насосных станциях удаления отходов, датчик озона для измерения концентрации озона в канализационной насосной станции, датчик потока воздуха, промежуточный контроллер для сбора и передачи данных в центральный контроллер для управления озоногенератором, чтобы генерировать озон в зависимости от измеренной концентрации озона и заданного времени суток. Целями данного изобретения является не только обеззараживание воздуха путем устранения неприятного запаха, но также и непосредственное обеззараживание сточных вод, помещений и оборудования путем регулирования концентрации озона. Существенным преимуществом заявляемого устройства перед аналогом является более высокая мобильность, что позволяет переносить устройство и устанавливать в различных помещениях, а также возможность использовать более эффективные концентрации озона при обработке, превышающие ПДК. Поскольку имеет встроенный датчик движения, который передает информацию о присутствии в обрабатываемом посещении людей/животных, что позволяет устройству повышать концентрацию озона при отсутствии в помещении людей/животных. Еще одним отличительным элементом в заявляемом устройстве является ультрафиолетовая лампа, чье излучение обладает бактерицидными свойствами.
Еще одним аналогом является устройство по патенту CN №211986403, которое раскрывает систему обеззараживания помещения озоном. Данное устройство соединяется со всеми обрабатываемыми комнатами и требует центральной вентиляции, а поскольку у него отсутствует датчик движения и функции деструкции озона, то система использует озон для дезинфекции только в рамках ПДК. Отличительными преимуществами заявляемого устройства будут мобильность, наличие датчика движения, функция деструкции озона, использование ультрафиолетового излучения.
Следующие изображения способствуют раскрытию сущности заявляемого устройства и его работы:
фиг. 1 - структура обеззараживающего устройства для помещений на основе озона и ультрафиолета;
фиг. 2 - вариант исполнения обеззараживающего устройства для помещений на основе озона и ультрафиолета (фронтальный вид);
фиг. 3 - вариант исполнения обеззараживающего устройства для помещений на основе озона и ультрафиолета (внутренний вид);
фиг. 4 - вариант исполнения обеззараживающего устройства для помещений на основе озона и ультрафиолета (боковой вид).
Заявляемое устройство используется для решения многих экологических и технологических проблем, связанных с вопросами дезинфекции и окисления. Озонирование с успехом позволяет заменить дезинфекцию помещений с помощью химических средств для бытовых помещений. Озонирование применяется для санитарной обработки жилых, бытовых, производственных и складских помещений; подготовки трубопроводов и емкостных сооружений в системах водоснабжения; очистки сточных вод и газообразных выбросов в атмосферу; нейтрализации ядовитых паров в воздухе (например, демеркуризации ртути); борьбы с вредными насекомыми и грызунами;
обработке пищевых продуктов, фруктов и ягод; дезинфекции, дезодорации на холодильниках мясной, рыбной и молочной промышленности; снижения потерь в зерновых, картофельных и овощных хранилищах и пищевых складах; стерилизации инструмента, аппаратуры, жидкостей, больничных палат в организациях здравоохранения; в технологических процессах по обеззараживанию СОЖ; для стерилизации тары и др.
Озонирование имеет довольно широкий перечень целей и задач, среди которых:
- комплексное дезинфицирование помещений, которыми пользуются люди, в том числе складских помещений;
- также подойдет для очистки помещений, в которых были произведены ремонтные, строительные работы;
Бактерицидные свойства ультрафиолетового излучения используют для уничтожения болезнетворных бактерий и вирусов.
Сущность полезной модели
Структура обеззараживающего устройства для помещений на основе озона и ультрафиолета:
1) деструктор озона;
2) вентилятор генератора озона;
3) генератор озона;
4) блок управления устройством;
5) вентилятор деструктора озона;
6) датчик движения;
7) кнопка «СТОП»;
8) датчик озона;
9) УФ-лампа.
С помощью блока управления устройством 4 пользователь выставляет время включения устройства, выбирая период, когда в помещении будут отсутствовать люди/животные, затем выбирает настройки концентрации озона. Концентрация озона для режима озонирования подбирается в зависимости от конкретных условий: чем выше загрязненность воздуха в обрабатываемом помещении, тем выше задается концентрация озона для обеззараживания.
Примеры используемых концентраций озона для устройства
Устройство начинает процесс обеззараживания только при отсутствии людей или животных в помещении, об этом его информирует датчик движения 6. При срабатывании датчика движения выключаются генератор озона 3 и вентилятор генератора озона 2, включается вентилятор деструктора озона 5. При достижении ПДК озона отключается нагрузка устройства, в случае если появляется движущийся объект в зоне действия датчика. Датчик движения вмонтирован в верхнюю часть корпуса устройства и является неотъемлемой частью комплексной работы устройства. На дискретный вход (220 В) подается сигнал присутствия или отсутствия людей/животных с датчика движения.
В заданное пользователем время включается устройство. С помощью встроенного датчика движения устройство анализирует помещение на наличие двигательной активности, если она не обнаружена, то производит обработку помещения с помощью озона и ультрафиолетового излучения - включает вентилятор генератора озона 2, генератор озона 3 и ультрафиолетовую лампу 9. Устройство увеличивает концентрацию озона до плановой величины, заданной пользователем, при этом концентрация измеряется датчиком озона 8. Датчик озона 8 передает показания уровня озона в помещении и при достижении плановой концентрации озона включается режим деструкции озона. При этом возможно использовать любой вид деструктора озона 1.
После достижения заданной концентрации озона с помощью блока управления устройством 4 устройство автоматически отключает генератор озона 3 и вентилятор 2 генератора, включает вентилятор деструктора озона 5, который снижает концентрацию озона в помещении до безопасной для людей/животных. Через деструктор проходит озоно-воздушная смесь. Устройство отключает вентилятор деструктора озона 5, когда датчик озона 8 передает сигнал о том, что в обрабатываемом помещении достигнута безопасная концентрация озона согласно ПДК. На данном этапе сессия обработки завершается.
3
Нейтрализация остаточного озона является необходимой ступенью процесса озонирования, так как он обладает сильными окислительными свойствами и считается газом токсического действия, имеющим низкий ПДК. Во время работы деструктора озона он работает до тех пор, пока содержание озона в воздухе снизится до предельной допустимой концентрации в воздухе рабочей зоны -0,16 мг/м.
В устройстве предусмотрен аварийный выключатель - кнопка «стоп» 7, отключает систему подачи питания на основные узлы устройства: вентилятор генератора озона, вентилятор деструктора озона, генератор озона, блок питания датчиков на 12 В.
Автоматизированность устройства позволяет производить обработку помещений без присутствия оператора, достаточно выставить с помощью программы время включения и концентрацию озона, причем нет необходимости делать это для каждой отдельной сессии дезинфекции. Преимуществом заявляемого устройства является безопасность его использования: оператору не нужно заходить в помещение с высоким уровнем содержания озона, чтобы выключить устройство; даже при включении человек вдыхает озон и может подвергнуться опасному воздействию газа - в случае же использования заявленного устройства указанная проблема решается наличием автоматизации. Датчик движения способствует безопасному использованию устройства, поскольку автоматически прекращает процесс обеззараживания и запускает деструктор озона, что исключает вероятность опасного воздействия озона на людей и животных, которые вошли в обрабатываемое помещение.
При дезинфекции в помещении нельзя присутствовать людям и животным, поскольку для более эффективного процесса обработки на устройстве возможно задать концентрацию озона, превышающую ПДК. Таким образом, не происходит прямого попадания газа в дыхательные пути, усиления приступов астмы и аллергии у пользователей. Комнатные растения рекомендуется выносить из помещения перед обработкой.
Поэтапная схема работы с устройством:
1) устройство помещается в помещение, которое необходимо обработать;
2) устройство подключается к питанию;
3) для устройства настраивается таймер включения и максимальная концентрация озона для обработки;
4) в заданное с помощью настроек время устройство анализирует помещение с помощью датчика движения и при отсутствии двигательной активности запускает генерацию озона;
5) при достижении плановой концентрации озона, включается деструкция озона, которая работает до тех пор, пока датчик не получит данные о том, что уровень озона в помещении не превышает ПДК;
6) при завершении деструкции озона устройство переключается в режим ожидания;
7) следующий процесс обработки происходит согласно заданным настройкам таймера в программе устройства.