Бактерицидный облучатель для обеззараживания воздуха

Полезная модель относится к средствам очистки воздуха от вредных примесей, преимущественно в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях.
Наибольшее распространение, благодаря высокоэффективному преобразованию электрической энергии в излучение, на сегодняшний день получили разрядные ртутные лампы низкого давления, у которых в процессе электрического разряда в аргонно-ртутной смеси более 60% излучения переходит в излучение с длиной волны 253,7 нм, т. е. находится в диапазоне длин волн с максимальным бактерицидным действием.
Недостатком традиционных облучателей является большие габариты устройств, не позволяющие их размещение в узком канале системы вентиляции и кондиционирования.
2
Известно устройство для обеззараживания воздуха в помещении (RU 144349, кл. A61L9/20, 2014 г), включающее камеру обеззараживания, с по меньшей мере, одним источником УФ-излучения. Внутренняя поверхность камеры обеззараживания покрыта диффузно отражающим слоем. Перед входом в камеру обеззараживания воздух проходит через фильтр, такого класса фильтрования и с такой поверхностью, чтобы быть достаточной для поглощения пыли с размером частиц 3-10 мкм, коэффициентом отражения диффузно отражающего покрытия не менее 85% и отношением площади поверхности, не покрытой отражающим слоем к общей внутренней поверхности камеры не более 0,1. В качестве источника УФ излучения используется амальгамная лампа, мощность которой составляет 75Вт в УФ-излучении. В качестве диффузно отражающего слоя используется листовой фторопласт Ф4 с толщиной листа не менее 2 и не более 4 мм, и средняя интенсивность УФ-излучения в камере обеззараживания составляет 80 мВт/см.
Однако габариты данного устройства не позволяют его монтажа в узких каналах системы вентиляции и кондиционирования из-за его большой высоты, превышающей размеры воздуховода.
Проблемой, на которую направлена полезная модель, является разработка устройства для обеззараживания воздуха с уменьшенной по высоте камерой обеззараживания.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности размещения бактерицидного облучателя непосредственно в узких каналах системы вентиляции и кондиционирования помещения.
Указанная проблема и заявленный технический результат достигаются тем, что бактерицидный облучатель для обеззараживания воздуха включает камеру обеззараживания с источником УФ-излучения, внутренняя поверхность камеры обеззараживания покрыта отражающим слоем. Согласно полезной модели камера обеззараживания выполнена в виде прямоугольной призмы. На внутренней стенке камеры обеззараживания смонтирован источник УФ-излучения, в качестве которого используют светодиоды, снабженные линзами, для уменьшения угла расхождения пучка излучения. Светодиод смонтирован таким образом, что поток УФ-излучения направлен перпендикулярно воздушному потоку и противоположной внутренней стенке камеры обеззараживания. Отражающий слой внутренней поверхности камеры обеззараживания выполнен с зеркальной поверхностью.
Снабжение светодиода линзой обеспечивает сужение угла расхождения пучка УФ-излучения, что позволяет обеспечить максимальный коэффициент использования бактерицидного излучения за счет переотражения излучения при минимальных габаритах облучателя по высоте.
Использование в качестве источника УФ-излучения светодиодов, которые по сравнению с традиционными источниками УФ-излучения, такими как разрядные ртутные лампы низкого давления, имеют малые габариты, позволяющие их располагать в камерах обеззараживания с меньшими габаритами по высоте для возможности их размещения в ограниченно замкнутых пространствах узких каналов системы вентиляции и кондиционирования.
Расположение светодиодов с возможностью направления узкого пучка УФ-излучения перпендикулярно направлению воздушного потока, позволяет эффективно облучать и обеззараживать всю толщу потока воздуха. Кроме того, такое направление светового пучка обеспечивает максимальное количество переотражений в камере облучения.
Выполнение камеры обеззараживания в виде прямоугольной призмы, необходимо для перпендикулярного направления УФ-излучения на противоположную стенку камеры обеззараживания, для создания условия многократного переотражения потока излучения благодаря зеркальной поверхности стенок, давая широкий фронт переотраженного потока УФ-излучения, увеличивая тем самым коэффициент использования бактерицидного потока. Коэффициент использования бактерицидного потока увеличивается потому, что микроорганизмы в воздухе подвергаются не только прямому излучению от источника, но и переотраженному излучению от светоотражающих зеркальных стенок облучателя.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где схематично представлена камера обеззараживания.
Бактерицидный облучатель для обеззараживания воздуха включает камеру 1 обеззараживания, выполненную в виде прямоугольной призмы из нержавеющей стали для обеспечения устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Высота камеры 1 обеззараживания определяется габаритами воздуховода. При этом длина камеры 1 обеззараживания для обеспечения максимально количества переотражений может в 5-10 раз превосходить ее высоту. На внутренней стенке 2 смонтирован источника УФ-излучения в виде светодиода 3, выполненного с углом 4 расхождения пучка излучения не превышающим 25°. Светодиоды 3 смонтированы таким образом, что поток 5 УФ-излучения направлен перпендикулярно по направлению воздушному потоку 6 и противоположной внутренней стенке 7 камеры обеззараживания 1. Отражающий слой 8 внутренней поверхности камеры 1 обеззараживания выполнен с зеркальной поверхностью из полированного анодированного алюминия.
2
Бактерицидный облучатель за счет малых габаритов может быть расположен в узком канале системы вентиляции и кондиционирования, например, во флэш стене или в подвесном потолке. Воздушный поток 6 поступает в камеру 1 обеззараживания имеющую форму уплощенной прямоугольной призмы. Поток 5 УФ-излучения, направленный перпендикулярно воздушному потоку 6, пронизывает его с плотностью мощности не менее 5 мВт/см и, отражаясь от зеркальной поверхности 8 противоположной стенки 7 многократно переотражается и многократно пронизывает воздушный поток 6, эффективно его обеззараживая от патогенных микроорганизмов. За счет многократного переотражения потока 5 УФ-излучения, учитывая высокий коэффициент отражения, значительно повышает коэффициент использования бактерицидного потока.
Результатом такого решения является возможность обеспечить эффективное обеззараживание воздушной среды за время прохождения воздушного потока 6 через камеру 1 обеззараживания в течение от 0,1 с до 0,3 с, что 2-5 раз меньше, чем при применении традиционных источников бактерицидного излучения - разрядных ртутных ламп низкого давления. Это, в свою очередь, позволяет реализовать компактные бактерицидные облучатели и использовать их в условиях ограниченного пространства.