УСТРОЙСТВО СТЕРИЛИЗАЦИИ ПОРУЧНЯ

Полезная модель относится к устройствам стерилизации поручней, которое может быть установлено на действующем эскалаторе или движущейся дорожке.
Эскалатор или движущаяся дорожка содержат поручень, перемещающийся вместе с движением ступеней эскалатора или полотна движущейся дорожки, предназначенный для того чтобы предотвратить падение пешеходов при чрезвычайных ситуациях, таких как движение назад, внезапная остановка и т.п. Поскольку эскалаторы или движущиеся дорожки используются в местах, где находится много людей (метро, универмаги, аэропорты и т.п.), высока опасность того, что на поверхности поручня скапливается множество бактерий, которые являются источником заражения инфекционными заболеваниями, в том числе коронавирусной инфекцией.
Для очистки, дезинфекции и стерилизации и поручней эскалаторов или движущихся дорожек применяются различные приспособления.
Известно устройство для очистки поручня эскалатора или движущейся дорожки с помощью воды, которая удаляется посредством специального инструмента. Устройство содержит резервуар для воды, в котором содержится моющее средство (патент США № 4934512 на изобретение «Cleaning device for armrest belt conveyor of the electric escalator», МПК B65G45/22; B66B31/02, опубл. 19.06.1990). Недостатком известного устройства является громоздкость и сложность конструкции. Кроме того, существует риск корродирования цепи эскалатора в случае, если вода проникает в пространство между поручнем и неподвижной рамой эскалатора.
Известно устройство обеззараживания поручней эскалатора, включающее по меньшей мере один герметичный блок обеззараживания для безопасного локализованного обеззараживания окружающей среды, содержащий по меньшей мере один генератор озона, по меньшей мере один датчик концентрации озона в зоне обеззараживания, по меньшей мере одно устройство разложения озона для преобразования озона в кислород. Система обеззараживания также включает по меньшей мере один датчик безопасности от воздействия озона для контроля уровня озона в пределах зоны, окружающей движущийся ремень поручня, по меньшей мере одно вторичное устройство разложения озона по меньшей мере после одного датчика безопасности, промежуточный контроллер и центральный контроллер. Выход озона из генератора озона системы обеззараживания поручней эскалатора постоянно контролируется датчиком концентрации озона, чтобы обеспечить поддержание уровней минимального воздействия озона и гарантировать выход озона в пределах заданных уровней безопасности. Система обеззараживания поручней эскалатора размещается в невидимой нижней части поручня при его возвратном движении. (заявка № EA201990873A1 20200117 на изобретение «СИСТЕМА И СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ РЕМНЕЙ ПОРУЧНЯ ЭСКАЛАТОРА», МПК A61L 2/20, опубл. 25. 09.2017 г.). Известное устройство предназначено для установки в подбалюстрадное пространство и требует для своей работы подвода электричества. Обработка производится на возвратном ходу поручня, который во время обработки находится в перевернутом положении (контактной поверхностью вниз). Основным действующим агентом обеззараживающей обработки является озон, что требует принятия особых мер для ограничения области обработки и нейтрализации (разложения) озона с целью исключения попадания его в пространство, в котором присутствуют люди. При невысоких концентрациях озона в рабочей зоне устройство будет иметь низкую эффективность работы, однако мероприятия по недопущению попадания озона в пассажирскую зону достаточно просты и не очень дороги. При высоких концентрациях озона эффективность обеззараживания очень высокая, однако сложность обеспечения герметичности рабочей области весьма высока, в том числе, с учетом неравномерности формы и поперечного сечения поручня, особенно в районе стыков. Кроме того, используемый способ термического разложения озона на поверхности поручня методом локального нагрева приводит к деградации материала поручня. Все это усложняет известную систему и создает риск попадания озона в опасных концентрациях в пространство, где находятся люди (пассажиры и обслуживающий персонал). В случае непредвиденной остановки движения поручня, облучение одной и той же части поручня при остановленном эскалаторе будет продолжаться, что может негативно сказаться на свойствах материала поручня. Для установки устройства на эскалатор требуется частичная разборка конструкции, что не позволяет выполнить работы по установке оперативно, а необходимость подачи электроэнергии на устройство может потребовать получения специальных разрешений и проведения специальных работ.
Известно устройство стерилизации поручней эскалатора «Sterile Touch», разработанное компанией ES Escalator parts Co., Ltd (Китай), содержащее: корпус; источник ультрафиолетового светодиодного освещения, установленный в корпусе, и приспособление, обеспечивающее крепление корпуса к основанию эскалатора, под поручнем, на возвратном его ходу, когда контактная поверхность поручня обращена вниз. Устройство работает от внешнего источника питания. (https://www.es-escalatorpart.com/Sterile_Touch/Sterile_Touch__UVC_Handrail_Sterilization__From_ES_30236.html). Установка устройства требует частичной разборки конструкции эскалатора, что приводит к дополнительным затратам и отрицательно сказывается на графике пассажиропотока. Необходимость подвода электричества от внешнего источника усложняет введение устройства в эксплуатацию. Нахождение обрабатываемой поверхности над источником ультрафиолетового излучения создает опасность загрязнения излучателей пылью и мусором, падающими с поручня. Это снижает эффективность обеззараживания и требует установки специальных защитных устройств. При несанкционированной остановке эскалатора устройство будет продолжать работать, облучая один и тот участок поручня, что может негативно сказаться на свойствах материала поручня и привести к его преждевременному износу.
Известно наиболее близкое по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и выбранное в качестве прототипа устройство стерилизации поручня, содержащее: раму, охватывающую поручень (эскалатора или движущейся дорожки); средство крепления рамы на поручне; блок автономного источника питания и источник стерилизующего ультрафиолетового излучения, установленный на внутренней стороне рамы и обеспечивающий излучение стерилизующего света на верхнюю наружную поверхность поручня. Устройство может дополнительно содержать кожух, закрывающий раму и имеющий отверстие, в которое вставляется поручень В качестве источника стерилизующего ультрафиолетового излучения использованы ультрафиолетовые лампы. Известное устройство для стерилизации поручня может дополнительно включать индикаторную лампу, при этом кожух содержит светопрозрачную часть, расположенную в месте, соответствующем индикаторной лампе. (патент EP3272692 на изобретение «SELF-POWERED HANDRAIL STERILIZING DEVICE AND USER INFORMATION COLLECTING DEVICE USING HANDRAIL STERILIZING DEVICE», МПК A61L2/08; B66B23/04; B66B23/24; B66B31/02, опубл. 24.01.2018, разработка компании SOOKYOUNG A I D CO LTD).  Основными недостатками известного устройства стерилизации поручня является недостаточно высокая надежность в связи с низкой механическая прочностью ультрафиолетовых ламп. Кроме того, известное устройство не обеспечивает обработку (обеззараживание) боковых поверхностей поручня и не содержит средств контроля работы, что снижает эффективность его работы.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание высокоэффективного устройства стерилизации поручня эскалатора или движущейся дорожки.
Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в повышении надежности работы устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство стерилизации поручня (эскалатора или движущейся дорожки) содержит: раму, охватывающую поручень; средство крепления рамы на поручне; блок автономного источника питания; источник стерилизующего ультрафиолетового излучения, установленный на внутренней стороне рамы и обеспечивающий излучение стерилизующего света на верхнюю наружную поверхность поручня. В качестве источника стерилизующего ультрафиолетового излучения использованы ультрафиолетовые облучатели, выполненные в виде печатных плат с распаянными ультрафиолетовыми светодиодами диапазона от 100 до 280 нм (UV-C).
Предпочтительно, чтобы в качестве ультрафиолетовых светодиодов были использованы ультрафиолетовые светодиоды с основной длиной волны 270 нм ± 10 нм.
Предпочтительно также, чтобы ультрафиолетовые облучатели были установлены таким образом, чтобы обеспечивали излучение стерилизующего света на верхнюю и боковые наружные поверхности поручня.
Предпочтительно, чтобы блок автономного источника питания состоял из генератора и соединенного с ним через шестеренчатую передачу приводного ролика, приводимых в движение за счет движения поручня.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало электронные компоненты, обеспечивающие контроль уровня светового потока от светодиодов.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало электронные компоненты, обеспечивающие контроль уровня тока и напряжения на светодиодах.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало электронные компоненты, обеспечивающие преобразование напряжения, поступающего от блока электрогенератора.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало индикатор работы устройства.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало электронные компоненты, управляющие работой индикатора и обеспечивающие вывод информация о нарушениях работы устройства.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало электронные компоненты, обеспечивающие работу устройства при прямом движении эскалатора.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало электронные компоненты, обеспечивающие работу устройства при реверсном движении эскалатора.
В отдельных случаях исполнения печатные платы ультрафиолетовых облучателей могут быть выполнены на диэлектрическом основании.
В других случаях исполнения печатные платы ультрафиолетовых облучателей могут быть выполнены на металлическом основании.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало кожух, закрывающий раму, и имеющий отверстие, в которое вставляется поручень.
Предпочтительно, чтобы устройство стерилизации поручня содержало приспособление, обеспечивающее возможность его установки на восходящей радиусной части конструкции балюстрады эскалатора.
Предпочтительно, чтобы платы со светодиодами были установлены таким образом, что в рабочем состоянии устройства они имели вертикальную ориентацию.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях исполнения, оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения использованием в качестве источника стерилизующего ультрафиолетового излучения ультрафиолетовых облучателей, выполненных в виде печатных плат с распаянными ультрафиолетовыми светодиодами диапазона от 100 до 280 нм (UV-C).
В отдельных случаях исполнения, полезная модель отличается от известного, наиболее близкого технического решения:
использованием в качестве ультрафиолетовых светодиодов ультрафиолетовых светодиодов с основной длиной волны 270 нм ± 10 нм;
выполнением ультрафиолетовых облучателей размещенными таким образом, что обеспечивают излучение стерилизующего света на верхнюю и боковые наружные поверхности поручня;
выполнением блока автономного источника питания, состоящим из генератора и соединенного с ним через шестеренчатую передачу приводного ролика, приводимых в движение за счет движения поручня;
наличием электронных компонентов, обеспечивающих контроль уровня светового потока от светодиодов;
наличием электронных компонентов, обеспечивающих контроль уровня тока и напряжения на светодиодах.
наличием электронных компонентов, обеспечивающих преобразование напряжения, поступающего от блока электрогенератора;
наличием электронных компонентов, управляющих работой индикатора и обеспечивающих вывод информация о нарушениях работы устройства;
наличием электронных компонентов, обеспечивающих работу устройства при прямом движении эскалатора;
наличием электронных компонентов, обеспечивающих работу устройства при реверсном движении эскалатора;
выполнением печатных плат ультрафиолетовых облучателей на диэлектрическом основании;
выполнением печатных плат ультрафиолетовых облучателей на металлическом основании;
наличием приспособления, обеспечивающего возможность установки устройства стерилизации поручня на восходящей радиусной части конструкции балюстрады эскалатора;
выполнением плат со светодиодами, установленными таким образом, что в рабочем состоянии устройства они имеют вертикальную ориентацию.
Использование в качестве источника стерилизующего ультрафиолетового излучения ультрафиолетовых облучателей, выполненных в виде печатных плат с распаянными ультрафиолетовыми светодиодами диапазона от 100 до 280 нм (UV-C), повышают надежность, и как следствие, увеличивают срок службы устройства за счет высокой механической прочности светодиодов. Использование ультрафиолетовых светодиодов с основной длиной волны 270 нм ± 10 нм обеспечивает максимальную эффективность обеззараживания для широкого спектра болезнетворных микроорганизмов. Размещение ультрафиолетовых облучателей таким образом, чтобы они обеспечивали излучение стерилизующего света на верхнюю и боковые наружные поверхности поручня, улучшает обеззараживание поверхности поручня. Наличие электронных компонентов контроля уровня светового потока, уровня тока и напряжения позволяет определить степень загрязненности источников ультрафиолета и степень износа (деградации) светодиодов, что повышает эффективность работы устройства. Выполнение блока автономного источника питания, состоящим из генератора и соединенного с ним через шестеренчатую передачу приводного ролика, приводимых в движение за счет движения поручня, исключает облучение одной и той же части поручня при остановке эскалаторе, что предотвращает преждевременный износ поручня. Также не требуется принудительного включения-выключения устройства стерилизации, так как оно автоматически включается при работе эскалатора на рабочем ходу и отключается при переводе эскалатора на малую скорость или остановке. Размещение устройства стерилизации на восходящей радиусной части конструкции балюстрады позволяет подавать пассажирам обеззараженный поручень. Вертикальное расположение плат со светодиодами существенно уменьшает уровень загрязненности и запыленности светодиодов.
Предлагаемое полезная модель иллюстрируется схемными чертежами светодиодного светильника, представленными на фигурах 1- 6.
На фигуре 1 представлен схемный чертеж устройства стерилизации поручня,  общий вид.
На фигуре 2 представлен схемный чертеж устройства стерилизации поручня, вид сверху.
На фигуре 3. представлен схемный чертеж устройства стерилизации поручня, вид снизу
На фигуре 4 представлен схемный чертеж устройства стерилизации поручня, вид сбоку.
На фигуре 5 представлен схемный чертеж устройства стерилизации поручня в сборе с кожухом, общий вид
На фигуре 6. представлен схемный чертеж устройства стерилизации поручня в сборе с кожухом,  установленного на балюстраде эскалатора.
В предпочтительном варианте устройство стерилизации поручня (эскалатора или движущейся дорожки) содержит: раму 1, охватывающую поручень 2; средство 3 крепления рамы на поручне; блок 4 автономного источника питания; ультрафиолетовые облучатели 5, установленные на внутренней стороне рамы 1 и обеспечивающий излучение стерилизующего света на верхнюю наружную поверхность поручня 2. Ультрафиолетовые облучатели 5 выполнены в виде печатных плат 6 с распаянными ультрафиолетовыми светодиодами 7 диапазона UV-C, предпочтительно с основной длиной волны 270 нм ± 10 нм . Печатные платы 6 могут быть выполнены как на непроводящем основании, так и на металлическом основании для улучшенного отвода тепла от светодиодов. Количество светодиодов 7 на плате 6 облучателя 5 и их расположение выбирается для обеспечения наилучшего обеззараживания поверхности поручня 2. Для обеззараживания боковых поверхностей поручня 2 облучатель 5 может иметь дополнительные платы 8 со светодиодами 7, расположенные перпендикулярно основной плате 6, на ее краях, что обеспечивает излучение стерилизующего света на верхнюю и боковые наружные поверхности поручня. Блок 4 автономного источника питания состоит из генератора и соединенного с ним через шестеренчатую передачу приводного ролика (на чертеже не показаны), приводимых в движение за счет движения поручня 2. На одной или обеих платах 6 ультрафиолетового облучателя 5 расположены электронные компоненты 9, обеспечивающие контроль уровня светового потока от светодиодов (например, фотоприемник, чувствительный к ультрафиолетовому излучению диапазона UV-C), электронные компоненты 10, обеспечивающие контроль уровня тока и напряжения на светодиодах (например, электронная схема). Обеспечение требуемых значений тока и напряжения на светодиодах 7 осуществляется при помощи электронных компонентов 11, которые преобразуют поступающее от электрогенератора напряжение, а также обеспечивают работу устройства как при прямом движении, так при реверсном движении эскалатора. Устройство стерилизации поручня содержит индикатор 12 работы устройства; электронные компоненты (на чертеже не показаны, могут быть размещены на единой плате вместе с электронными компонентами 11), управляющие работой индикатора и обеспечивающие вывод информации о нарушениях работы устройства. Устройство стерилизации поручня может содержать кожух 13, закрывающий раму 1, и имеющий отверстие 14, в которое вставляется поручень. Также в кожухе может быть предусмотрена прозрачная вставка 15 для пропускания света от индикатора 12. Средство 3 крепления рамы на поручне может быть выполнено в виде пары профилированных угольников, обеспечивающих возможность установки устройства на восходящей радиусной части конструкции балюстрады эскалатора. Устройство крепится к поручню таким образом, что платы 6, 8 со светодиодами 7 имеют вертикальную ориентацию.
Полезная модель работает следующим образом.
Предлагаемое устройство стерилизации поручня характеризуется простой конструкцией и может быть установлено на действующем эскалаторе или движущейся дорожке без длительной остановки последних, Использование устройства обеспечивает дезинфекцию поручней, способствуя улучшению эпидемиологической обстановки в городе и сохранению здоровья пассажиров. Рама 1 с размещенными на ней: блоком 4 автономного источника питания; ультрафиолетовыми облучателями 5, электронными компонентами 9, 10, 11 устанавливается на восходящей радиусной части конструкции балюстрады эскалатора с помощью средств 3 крепления (например, пары профилированных угольников). Во время перемещения поручня приводной ролик через шестереночную передачу передает движение генератору, преобразующему крутящий момент в электроэнергию, подаваемую на светодиоды 7. Ультрафиолетовое излучение стерилизует наружную и боковую поверхности поручня 2, обеспечивая его обеззараживание. Электронные компоненты 9, 10, 11 обеспечивают контроль уровня светового потока от светодиодов, уровня тока и напряжения, поступающего от электрогенератора. Индикатор 12 сигнализирует о работе устройства; и с помощью электронных компонентов (на чертеже не показаны) выводит информацию о возникших нарушениях. Устройство стерилизации поручня содержит электронные компоненты (на чертеже не показаны), обеспечивающие работу устройства как при прямом движении, так при реверсном движении эскалатора. Устройство стерилизации поручня может содержать кожух 13, закрывающий раму 1, и имеющий отверстие 14, в которое вставляется поручень 2. Прозрачная вставка 15 на кожухе 13 обеспечивает пропускание света от индикатора 12.