Бактерицидный рециркулятор для обеззараживания воздуха

Область техники, к которой относится полезная модель
Предложенное техническое решение относится к устройствам для очистки воздуха посредством ультрафиолетового излучения.
Уровень техники
В России и других странах для очистки и обеззараживания воздуха широко применяются бактерицидные облучатели-рециркуляторы ультрафиолетовые бактерицидные (далее - рециркулятор). Примером является описанный в RU 203059, опубликованный 19 марта 2021 г. и принятый в качестве наиболее близкого аналога. Известный бактерицидный облучатель включает в себя источник ультрафиолетового (далее УФ) бактерицидного излучения, вентилятор, корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстия, элемент крепления к опоре, при этом источник ультрафиолетового бактерицидного излучения и вентилятор закреплены в корпусе. Типичной особенностью этого рециркулятора является расположение впускного и выпускного отверстий в одной плоскости. Это конструктивное решение позволяет уменьшить толщину рециркулятора и, соответственно, занимаемое им место, что дает возможность широко использовать его как в подвесном, так и в настольном вариантах размещения.
Применение известного технического решения не является оптимальным, так как в рециркуляторе отсутствует фильтрация входящего воздуха, что приводит к оседанию частичек пыли на поверхности источника УФ-излучения, а близкое расположение впускного и выпускное отверстий может приводить к замкнутой циркуляции воздуха и уменьшению эффективности. Осевшая на поверхности пыль поглощает бактерицидное ультрафиолетовое излучение, что приводит к постепенному снижению эффективности обеззараживания воздуха и требует периодической очистки поверхности источника УФ-излучения силами пользователя.
Раскрытие полезной модели
Техническая проблема, решаемая при использовании предложенного технического решения, заключается в загрязнении поверхности колбы пылевыми частицами и, тем самым, в уменьшении эффективности обеззараживания воздуха.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании предложенного технического решения, заключается в фильтрации входящего в рециркулятор воздушного потока с целью исключения попадания вовнутрь пылевых частиц, исключения падения эффективности обеззараживания воздуха во времени и увеличения интервала между очистками поверхности колбы лампы. Технический результат достигается за счет того, что бактерицидный рециркулятор воздуха выполнен в виде конструкции, содержащей основание, в котором вырезаны впускное и выпускное отверстия, на основании у выпускного отверстия установлен по крайней мере один вентилятор, по крайней мере одна газоразрядная лампа в качестве источника УФ-излучения, источник питания газоразрядной лампы, крышку, перегородку между впускным и выпускным отверстиями, воздушный фильтр и крышку фильтра, выполненную в виде быстросъемной конструкции. Воздушный фильтр расположен снаружи основания напротив впускного отверстия и удерживается на основании с помощью крышки фильтра. Дополнительный технический результат заключается в конструкции крышки, позволяющей осуществить крепление декоративных элементов (рамок для фотографий, дипломов, документов, постеров и картин) на ее поверхности. Кроме того, декоративный элемент на поверхности является демпфирующим слоем, поглощающим механические колебания корпуса рециркулятора, обусловленные работой вентилятора.
Краткое описание чертежей
Предложенное техническое решение характеризуется чертежом на фиг. 1. На чертеже:
1 - основание;
2 - впускное отверстие;
3 - фильтр;
4 - крышка фильтра;
5 - блок питания газоразрядной лампы;
6 - газоразрядная лампа;
7 - блок питания вентилятора;
8 - вентилятор;
9 - выпускное отверстие
10 - перегородка;
11 - крышка.
Осуществление полезной модели
Бактерицидный рециркулятор предназначен для подвешивания на вертикальную поверхность или установки на горизонтальное основание. В основании 1 вырезаны впускное отверстие 2, через которое в рециркулятор попадает воздух, и выпускное отверстие 9, откуда обеззараженный воздух выходит наружу. Крышка 11 и основание с входным и выходным отверстиями образуют воздушный канал. Внутри этого канала расположен источник бактерицидного ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 205-315 нм, в качестве которого выступает по меньшей мере одна известная из уровня техники ультрафиолетовая бактерицидная ртутная лампа 6 низкого, среднего или высокого давления. Мощность источника УФ излучения зависит от заданной (необходимой) степени бактерицидной очистки воздуха и определяется количеством ламп. Ультрафиолетовое излучение оказывает деструктивно-модифицирующие фотохимические повреждения ДНК клеточного ядра микроорганизмов, содержащихся в потоке воздуха, что приводит к гибели микробной клетки в первом или последующем поколении.
Напротив выпускного отверстия располагается по крайней мере один вентилятор 8, который создает направленный воздушный поток, направленный наружу корпуса. Данный направленный поток обеспечивает возможность равномерного облучения всей массы воздуха, проходимого через камеру рециркулятора, и охлаждения компонентов рециркулятора. Обеззараженный в канале рециркулятора воздух выбрасывается через выпускное отверстие 9 в помещение.
Питание вентилятора 8 осуществляется блоком питания вентилятора 7, который крепится на основании и который может быть выполнен с возможностью работы от по меньшей мере одного известного из уровня техники источника питания, например от источника (сети, устройства) переменного тока с напряжением от 110 В до 230 В, частотой 50/60 Гц. Блок питания вентилятора подает на вентилятор необходимое напряжение, тем самым обеспечивает требуемые обороты вращения и производительность по воздушному потоку. Пользователь рециркулятора имеет возможность задать режим работы рециркулятора, например, повысить производительность или уменьшить уровень шума при ночном использовании в жилом помещении посредством установки напряжения на выходе блока питания вентилятора.
Блок питания газоразрядной лампы 5 может представлять собой по меньшей мере один известный из уровня техники пускорегулирующий аппарат, выполненный с возможностью электрического соединения с газоразрядной лампой и с возможностью зажигания и обеспечения рабочего режима по меньшей мере одной газоразрядной лампы. Предпочтительно блок питания представляет собой по меньшей мере один известный из уровня техники электронный блок, который может быть выполнен на одной печатной плате для каждой газоразрядной лампы в отдельности или совместно для заданного количества газоразрядных ламп, обеспечивающий возможность предварительного прогрева электродов, создания напряжения для зажигания, ограничения и поддержания величины рабочего тока и т.д.
Фильтр 3 предназначен для дополнительной очистки входящего воздуха от загрязнений, а также для предотвращения оседания пылевых частиц на внутренних частях рециркулятора, в том числе на колбе лампы. Известно, что слой пыли на лампе способствует поглощению ультрафиолетового излучения и, тем самым, уменьшению эффективности обеззараживания воздуха. Фильтр представляет собой по меньшей мере один известный из уровня техники фильтр предварительной очистки воздуха, изготовленных и синтетического или природного материала.
Крышка фильтра 4 предназначена для фиксации фильтра напротив входного отверстия в основании. Конструкция крышки фильтра подразумевает возможность быстрой смены фильтра в случае его загрязнения без использования инструментов. Крышка фильтра представляет собой по меньшей мере одну известную из уровня техники конструкцию, предусматривающую вариант крепления на основании с использованием винтовой или магнитной фиксации.
Питающее напряжение подается на рециркулятор с помощью шнура питания.
Перегородка 10 возвышается над основанием и предназначена для разделения входящего и выходящего воздушных потоков рециркулятора. Применение перегородки позволяет исключить замкнутую циркуляцию воздушного потока из выпускного отверстия во впускное и направить выходящий поток воздуха в помещение. Это способствует быстрому распространению обеззараженного воздуха по объему помещения. Конструктивно перегородка 8 может быть выполнена в виде кронштейна или выступа на основании, выполняющего также функцию крепления рециркулятора на вертикальную поверхность, например, стену, мебельную стенку и т.д.
Крышка 11 предназначена для предотвращения проникновения УФ излучения за пределы корпуса и исключения его попадания на людей и животных. Крышка выполнена из по меньшей мере одного известного из уровня техники материала, в частности обеспечивающего высокую механическую прочность и предпочтительно стойкость к химическому и УФ воздействию.
Дополнительно, крышка 11 может быть снабжена конструктивными элементами, предназначенными для крепления на ее поверхности таких декоративных элементов, как фоторамки, рамки для дипломов, документов, картины и прочее. Декоративный элемент на поверхности крышки также является дополнительным демпфирующим слоем, который позволяет уменьшить передачу вибрации крышки в окружающее пространство и, тем самым, понизить уровень шума рециркулятора. обусловленного работой вентилятора.
Проводились испытания опытного образца рециркулятора.
Пример 1.
Сравнивались пробы воздуха в замкнутом объеме с искусственной контаминацией воздуха микроорганизмами Staphylococcus aureus после начала использования полезной модели с характеристиками: суммарным бактерицидный потоком 10,2 Вт и объемом прокачиваемого через приставку воздуха 60 кубических метров в час. Было обнаружено более чем 95% падение количества организмов после одного цикла прокачки воздуха через рециркулятор.
Пример 2.
2
3
2
В качестве фильтра использовался фильтр из полиэстера ФМР-150-2-20-СЗ класса G3 толщиной 10 мм, пылеемкостью 1500 г/м и воздухопроницаемостью 5000 м/м⋅ч при сопротивлении 50 Па.
Периодические замеры интенсивности спектральной линии ртути 253,7 нм бактерицидной ртутной лампы низкого давления показали замедление падения ее величины в 7 раз по сравнению с рециркулятором без фильтра. Это позволяет в 7 раз увеличить интервал между техническим обслуживанием рециркулятора, заключающимся в очистке колбы лампы от пылевых загрязнений.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию «Промышленная применимость», поскольку может быть изготовлено известными техническими средствами, что подтверждено успешным результатом опытного использования заявляемого устройства.
Предложенное техническое решение обладает простотой, прочной, надежной и технологичной конструкцией и защитой от внешних воздействий. Кроме того, предложенное техническое решение обладает простотой монтажа (установки), демонтажа, обслуживания и ремонта. Указанные преимущества позволяют использовать предложенное техническое решение как быту, так и на производстве.