УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ВОЗДУХА И ПОВЕРХНОСТЕЙ В ПОМЕЩЕНИИ

Предлагаемая полезная модель относится к области медицины, а именно к устройствам для обеззараживания в воздухе и на поверхности микроорганизмов и патогенных барьеров с использованием ультрафиолетового излучения и может быть использована для обеззараживания воздуха и поверхностей на предприятиях с вредными факторами производственной среды, например, почтовых отделений, библиотеках и т.п., а также в домашних условиях.
Профессиональные вредности - различные вредные факторы трудового процесса, которые в определенных условиях могут оказывать неблагоприятное влияние на состояние здоровья работающих и их работоспособность. И в настоящее время профессиональные вредности сохраняют свое значение, что обусловлено, как правило, несовершенством технологического процесса и оборудования. Производственные факторы, неблагоприятно действующие на организм человека делят на опасные и вредные. К таким факторам можно отнести электромагнитное и ионизирующее излучение, избыточное тепловое воздействие, избыточная вибрация, отсутствие или недостаточность освещения, пыли и аэрозоли, биологические факторы и ряд других..
Среди технических мероприятий, направленных на сокращение вышеперечисленных факторов, ведущее значение имеет замена вредных и опасных процессов и материалов безопасными или менее опасными, совершенствование технологии, оборудования и условий его эксплуатации. На основании вышеизложенного, разработка новых устройств, для улучшения санитарно-гигиенических условий на рабочих местах, является актуальной.
В крупных почтовых отделениях (главпочтамты, городские узлы связи) как структурное подразделение существует цех по обработке и сортировки письменной корреспонденции и мелких пакетов. Задача сотрудников этого цеха - быстро рассортировать поступающую корреспонденцию, которая из мешков вываливается на их общий рабочий стол. Поэтому в списке вредных производственных факторов этого цеха основное место занимают пыль и биологический фактор. К биологическому фактору относят микроорганизмы-продуценты, живые клетки, споры, патогенные микроорганизмы. Избыток пыли в смеси с патогенными микроорганизмами вызывает пневмокониоз, профессиональный бронхит (пылевой, токсико-пылевой) необструктивный, обструктивный, астматический бронхиты, эмфизему легких, дистрофические заболевания верхних дыхательных путей. К профессиональным заболеваниям сотрудников почты можно отнести и туберкулез, микоз кожи, гепатиты, аллергические заболевания и другие заболевания.
Известны специальные устройства для уничтожения, обеззараживания или инактивациини патогенных микроорганизмов в воздухе. В качестве источников ультрафиолетового бактерицидного излучения используются разрядные лампы, у которых в процессе электрического разряда, генерируется излучение, содержащее в своем составе диапазон длин волн 205-315 нм, с достаточно высоким значением бактерицидной отдачи. Разрядные лампы, применяемые для целей обеззараживания, как уже говорилось, называют бактерицидными лампами. К таким лампам относятся ртутные лампы низкого и высокого давления, а также ксеноновые импульсные лампы. Ртутные лампы низкого давления конструктивно и по электрическим параметрам практически ничем не отличаются от обычных осветительных люминесцентных ламп, за исключением того, что их колба выполнена из специального кварцевого и увиолевого стекла с высоким коэффициентом пропускания ультрафиолетового излучения, на внутренней поверхности которого не нанесен слой люминофора. Эти лампы выпускаются в широком диапазоне мощностей - от 8 до 60 Вт. Основное достоинство ртутных ламп низкого давления состоит в том, что более 60% излучения приходится на линию с длиной волны 254 нм, лежащей в спектральной области максимального бактерицидного действия. Они имеют большой срок службы (5000- 10000 ч) и мгновенную способность к работе после их зажигания. Колба ртутных ламп высокого давления выполнена также из кварцевого стекла. Достоинство этих ламп состоит в том, что они имеют при небольших габаритах большую единичную мощность (от 100 до 1000 Вт), что позволяет уменьшить число ламп в помещении, но обладают низкой бактерицидной отдачей и малым сроком службы 500-1000 ч. Кроме этого номинальный режим горения наступает через 5-10 мин после их зажигания. Работа ртутных ламп, как низкого, так и высокого давления, в электрической сети возможна лишь при наличии в их цепи пускорегулирующего устройства (ПРА), обеспечивающего заданный режим зажигания и горения.
Известно устройство для обеззараживания воздуха в помещениях с использованием ультрафиолетового излучения (пат РФ №2153886, МПК А61 9/20, публ. 10.08.2000 г.). В известном устройстве в качестве источника УФ излучения используют несколько безозоновых ртутных ламп низкого давления с внутренним покрытием, поглощающим озоновый спектр 150-180 нм.
Известно устройство для обеззараживания воздуха (пат РФ №2306150, МПК А61 9/20, публ. 20.09.2007 г.), в котором в качестве источника УФ излучения газоразрядные ртутные лампы низкого давления, размещенные в камере облучения.
Основным недостатком известных устройств является использование ртутных ламп, в качестве источника УФ излучения, которые небезопасны в работе, так как при их разбивании, помещение наполняется парами ртути.
Известно применение импульсных ксеноновых ламп имеют, которые имеют существенное отличие от ртутных ламп. Отличие состоит в том, что при их разрушении воздушная среда помещения не загрязняется парами ртути. Кроме этого, они позволяют создавать кратковременные мощные импульсы излучения, что дает возможность заметно снизить его время.
Основным недостатком этих ламп, сдерживающим их широкое применение для целей обеззараживания, является необходимость использования для их работы высоковольтной, сложной и дорогостоящей аппаратуры.
За прототип предлагаемой полезной модели выбрана известная установка для облучения воздуха и поверхностей в помещении, содержащая корпус для удерживания источника ультрафиолетового излучения, соединенного с источником электропитания и блоком управления (см. РФ патент №2270696, МПК A61L 9/20). В качестве источника ультрафиолетового излучения в известной установке используют бактерицидную лампу, излучающую спектр ртути, в том числе 254 нм и 185 нм. Устройство содержит также вентилятор, работа которого соответствует определенной математической формуле.
Известное устройство работает следующим образом. Устройство включают в электросеть 220 В., 50 Гц через таймер. В течение времени работы устройства происходит эффективное обеззараживание воздуха прямым воздействием линии 254 нм и 185 нм и синергическим эффектом совместного губительного действия на микроорганизмы УФ облучения и озона - внутри корпуса устройства, а также действием озона на воздух и поверхности вне устройства. Бактерицидное действие озона вне устройства распространяется на все поверхности - стены, потолок, пол, оборудования. При работе устройства в этом режиме постоянного включения присутствие людей в помещении запрещается. В некоторый момент времени таймер отключает устройство.
Известное устройство обладает следующими недостатками. Недостатки, которые вообще относятся к работе с ртутными лампами, а именно возможность их деструкции и возможное причинение травм окружающим. Еще одним недостатком является необходимость принудительной вентиляции, кроме того, устройство достаточно энергоемко.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание энергосберегающей установки для инактивации патогенных микроорганизмов в воздухе и поверхностях в рабочей зоне.
Поставленная задача решается тем, что в известной установке для облучения воздуха и поверхностей в помещении, содержащая корпус для удерживания источника ультрафиолетового излучения, соединенного с источником электропитания и блоком управления, установка содержит контроллер управления, аккумулятор, солнечные батареи, датчик освещенности и пульт управления, при этом контроллер управления соединен с источником электропитания, аккумулятором, солнечными батареями, датчиком освещенности, пультом управления и источником излучения, который выполнен в виде матрицы со светодиодами белого спектра, инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра 390 нм и ультрафиолетового спектра 265 нм, размещенной в корпусе, солнечные батареи и датчик освещенности закреплены на рабочей поверхности.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом.
На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемой устновки.
Предлагаемая установка для облучения воздуха и поверхностей в помещении, содержит контроллер управления 1, источник электропитания 2, аккумулятор 3, солнечные батареи 4, датчик освещенности 5, пульт управления 6 и источник ультрафиолетового излучения 7. Контроллер управления 1 соединен с источником электропитания 2, аккумулятором 3, солнечными батареями 4, датчиком освещенности 5, пультом управления 6 и источником излучения 7. В предлагаемой установке источник излучения 7 выполнен в виде матрицы со светодиодами белого спектра мощностью 5 Вт, что сопоставимо с мощностью галогеновой лампы 50 Вт, светодиод инфракрасного спектра 850 нм, который обеспечивает тепловую обработку воздуха и поверхности, светодиод ультрафиолетового спектра 390 нм, который оказывает эритемное воздействие и светодиод ультрафиолетового спектра 265 нм, который обеззараживает воздух и рабочую поверхность от патогенных микроорганизмов не только ультрафиолетовым излучением, но и озоном. Светодиодная матрица размещена в корпусе 500×500 см, который крепится к потолку с возможностью изменения высоты над облучаемой рабочей поверхностью. Матрица, размещенная в корпусе содержит 10 рядов светодиодов в ширину и 10 рядов светодиодов вдлину (всего 100 светодиодов), чередующихся в указанном в формуле изобретения порядке.
Солнечные батареи закреплены на рабочей поверхности, там же располагается и датчик освещенности 5, выполненный в виде фотодиода.
Предлагаемая полезная модель отвечает критериям «новизна» и «промышленная применимость», так как в процессе проведенных патентно-информационных исследований не выявлены источники научно-технической и патентной информации, которые бы содержали существенные признаки предлагаемой установки.
Предлагаемая установка позволяет при использовании получить следующий положительный эффект.
- размещение солнечных батарей на рабочей зоне позволяет сэкономить до 40% электроэнергии, что позволяет отнести установку к разряду энергосберегающих устройств и может работать автономно и от электросети.
- авторегулировка освещенности позволяет экономить до 20% электроэнергии.
- возможность использования как обогревательный прибор с кпд 85-90%
- эритемное облучение воздуха и помещения.
- выполнение источника излучения в виде светодиодной матрицы с различной мощностью и различными спектрами света позволяет воздействовать на патогенные микроорганизмы, вирусы и бактерии синергическим эффектом действия УФ излучения, озона, ИК излучения, что позволяет не только расширить перечень микроорганизмов, подвергающихся облучению, но и более эффективно проводить инактивацию.
- установка быстро монтируется, не требует для своего использования дорогостоящей элементной базы
Наличие контроллера управления позволяет управлять силой света на рабочем столе, управлять работой источника излучения и работой аккумулятора.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Установку размещают над рабочим столом, как светильник на подвесе. На столе по всему его периметру закрепляют солнечные батареи, там же расположен и датчик освещенности. Установку подключают к источнику электропитания 2, при этом ток через контроллер 1 идет на светодиодную матрицу 7. Пультом управления 6 выбирают режим работы светодиодов. При поступлении корреспонденции на рабочий стол выбирают режим ++++ и обрабатывают ультрафиолетовым светодиодом мощностью 265 нм. в течении 10-20 мин. При этом работники на время облучения корреспонденции должны покинуть рабочее место, так как идет жесткое УФ излучение и озон. Далее выбирают ультрафиолетовый спектр 390 нм, как эритемный источник ультрафиолетового излучения, для увеличения иммунитета и при необходимости ИК спектр 850 нм. для обогрева. Рабочая зона освещается белыми светодиодами.
Солнечные батареи преобразуют свет в электричество, которое поступает на контроллер, который распределяет энергию на светодиодную матрицу или заряжает аккумулятор 3 при выключенном освещении. В дневное время проводится зарядка аккумулятора с солнечных батарей. Посредством датчика освещенности через контроллер управления проводится автоматическая регулировка яркости освещения.