Рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный

Полезная модель относится к электротехническим устройствам для дезинфекции воздуха с помощью ультрафиолетового излучения, а именно к бактерицидным рециркуляторам, и может быть использована для создания требуемых санитарно-гигиенических условий в замкнутых помещениях с высоким уровнем обсемененности воздуха. К таким помещениям относятся, например, городские транспортные средства, кабины лифтов и т.п., где требуется поддержание обсемененного воздуха на эпидемиологически безопасном уровне в процессе краткосрочного пребывания в нем людей или животных.
Лавинообразное распространение коронавируса диктует все большие требования к эпидемиологической безопасности населения России. Учитывая механизмы передачи инфекции и в соответствии с требованиями Роспотребнадзора, одним из мероприятий, направленным на прерывание путей передачи инфекции, является установка бактерицидных облучателей - рециркуляторов закрытого типа в местах общего пользования, обеспечивающих дезинфекцию воздуха.
Все типы лифтов - объект общего пользования и ограниченного объема, перевозящий ежедневно огромное количество человек. Как и в общественном транспорте, в лифтах высока вероятность передачи инфекции. В связи с этим разработан заявленный рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный.
Известно множество конструкций устройств обеззараживания воздуха закрытого типа, в которых обеззараживание воздуха обеспечивается ультрафиолетовым (УФ) облучением: патент на ПМ №176278, кл. A61L 9/20, 2018; патент на ПМ №97271, кл. A61L 9/20, 2010; патент на ПМ №131970, кл. A61L 9/20, 2013; патент на ПМ №188578, кл. A61L 9/20, 2019; патент на ПМ №194640, кл. A61L 9/20, 2019; патент на ПМ №131298, кл. A61L 9/20, 2013; патент на ПМ №200740, кл. A61L 9/20, 2020 и др.
Все известные конструкции устройств обеззараживания воздуха содержат корпус с подводящими и отводящими воздух отверстиями, вентилятор для создания потока дезинфицируемого воздуха, источники электромагнитного излучения УФ-диапазона волн, электрически соединенные с источником электропитания, и предназначены для использования в офисных и медицинских помещениях и общественном и маршрутном транспорте. Загрязненный воздух забирается из помещения (салона транспортного средства), пропускается через устройство обеззараживания и возвращается обратно в помещение (салон транспортного средства).
Особенностью применения автономных устройств обеззараживания воздуха в салонах наземных городских транспортных средств, а также в кабинах лифтов жилых домов, является тот факт, что необходимый эффект снижения концентрации микроорганизмов в воздушной среде этих помещений должен достигаться за характерное время пребывания в них. Поэтому увеличение скорости обеззараживания воздуха в данных помещениях равно как повышение эффективности автономных устройств обеззараживания воздуха без увеличения электропотребления, соответствующего лимитам потребления электроэнергии кабин лифтов и городского транспорта, является актуальной задачей.
Анализ известных технических решений показал, что ряд известных автономных устройств обеззараживания воздуха - рециркуляторов не могут быть установлены в местах, где возможна передача вибрации, например в транспортных средствах, что ограничивает область их применения (US 20020098127, опубл. 25.07.2002; патент на ПМ №194040, кл. A61L 9/20, 2019; патент на ПМ №198997, кл. A61L 9/20, 2020; патент на ПМ №144349, кл. A61L 9/20, 2013 и др.), поскольку при использовании их в транспортных средствах вибрации, передающиеся от, например, движущегося транспортного средства к известному устройству обеззараживания воздуха, могут вызвать его отказ, в частности по причине нарушения электрических соединений, и/или выхода из строя компонентов (устройств) электрической цепи известного устройства, и/или разрушения источника ультрафиолетового бактерицидного излучения.
Ряд известных технических решений включают в конструкцию рециркулятора фильтры (патент на ПМ №131298, кл. A61L 9/20, 2013; патент на ПМ №144349, кл. A61L 9/20, 2014; патент на ПМ №194640, кл. A61L 9/20, 2019 и др.). Однако при высокой производительности установки обеззараживания фильтры имеют либо большие размеры, либо (компактные фильтры) большое аэродинамическое сопротивление, что потребует необходимости применения мощных устройств прокачки воздуха, что скажется на массогабаритных размерах прибора и потребляемой электрической мощности. Кроме того, многие помещения, в частности, салоны транспортных средств, кабины лифтов, имеют относительно высокую запыленность воздушной среды. При применении в устройствах обеззараживания фильтров последние очень быстро загрязняются и потребуется частая их замена.
Известны конструкции рециркуляторов с входным и выходным окнами корпуса, выполненными на передней крышке по краям: устройство для обеззараживания воздуха в помещениях "Обрион" ОБРН-1 (https://golfstrimastana.kz/p75904337-obluchatel-retsirkulyator-bakteritsidnyj.html); устройство для обеззараживания воздуха в помещениях Ion Master URBO (https://nmj.com.ua/tech/detail.php?hash=4daa2d818c2d4420fd84d70e00d53319).
Необходимо отметить, что в представленных устройствах для обеззараживания воздуха входное и выходное окна корпуса выполнены на передней крышке в одной плоскости. В свою очередь, при работе устройства уже обеззараженный воздух, выбрасываемый через выходное окно корпуса в помещение вентилятором, установленным в корпусе устройства, непосредственно в область перед передней крышкой, может быть повторно втянут внутрь корпуса. Тем самым происходит зацикливание воздушного потока при использовании устройств в замкнутом пространстве, например, в кабине лифта или в салоне транспортного средства, что приводит к снижению объема воздуха, обрабатываемого бактерицидным УФ-излучением, и, как следствие, к снижению эффективности работы устройства.
Кроме того, разрабатывая конструкцию рециркулятора, предназначенного для общественного транспорта и лифта, необходимо обеспечить его защиту от вандализма некоторых граждан.
Наиболее близким по конструкции к заявленному является устройство для обеззараживания воздуха (патент на ПМ №200740, кл. A61L 9/20, 2020, прототип), содержащее корпус, крайние участки верхней части которого выполнены скошенными. По краям корпуса на скошенных участках расположены и ориентированы в противоположные стороны входное, предназначенное для забора воздуха, и выходное, снабженное вентилятором, окна. Внутри корпуса перед входным и выходным окнами установлены защитные решетки, источник УФ-излучения в спектральном диапазоне 205-315 нм и элементы управления работой устройства. Верхняя часть корпуса выполнена съемной, а основание корпуса снабжено элементами крепления.
Проанализировав известные конструкции рециркуляторов закрытого типа, автором поставлена задача, заключающаяся в разработке конструкции рециркулятора, предназначенного для использования его в кабинах лифтов, салонах транспортного средства, обеспечивающего эффективное обеззараживание воздуха в данных помещениях.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в создании конструкции рециркулятора, отличающегося эффективностью работы, обеспечивающего дезинфекцию воздуха в кабинах лифтов, салонах транспортных средств, что является одним из путей прерывания передачи инфекции в местах общего пользования. Кроме того, заявленный рециркулятор может быть использован и в других помещениях небольшого объема, где требуется поддержание обсемененного воздуха на эпидемиологически безопасном уровне в процессе краткосрочного пребывания в нем людей, например, в общественных туалетах, в передвижных пунктах медицинского обследования и т.п. Данное обстоятельство расширяет функциональные возможности заявленного устройства и ассортимент известных рециркуляторов закрытого типа того же назначения.
Поставленная полезной моделью задача решена тем, что рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный, содержащий корпус с расположенными внутри него вентилятором, источником УФ-излучения в спектральном диапазоне 205-315 нм, при этом верхняя часть корпуса выполнена съемной с центральным и скошенными крайними участками, выполненными с перфорацией, а основание корпуса снабжено крепежными средствами для крепления к опоре, снабжен съемным монтажным модулем, представляющим собой установленные на коробчатом основании три смежных кармана с возможностью установки в центральном кармане вентилятора, а в двух боковых - источников УФ-излучения. Монтажный модуль коробчатым основанием установлен на боковых стенках верхней части корпуса с внутренней стороны центрального участка, образуя между коробчатым основанием и внутренней поверхностью центрального участка закрытую полость, при этом ребра всех карманов параллельны между собой и оси симметрии рециркулятора, ось вращения вентилятора перпендикулярна плоскости коробчатого основания, а источник УФ-излучения представляет собой две одинаковые П-образные лампы УФ-излучения, продольные оси которых параллельны ребрам карманов. Центральный участок верхней части корпуса, как и скошенные крайние участки, выполнен с перфорацией, причем все участки съемной верхней части имеют перфорацию в виде равномерно расположенных рядами отверстий, общая площадь которой на каждом участке съемной верхней части корпуса составляет 25% от его площади. При этом каждый скошенный крайний участок составляет с основанием корпуса угол 30°, а основание корпуса снабжено установленным под вентилятором рассекателем, выполненным в виде двускатной крыши из двух одинаковых наклонных плоскостей, разделенных ребром, направленным вдоль оси симметрии рециркулятора по всей ширине основания корпуса, причем угол между наклонными плоскостями составляет 150°.
С целью защиты конструкции рециркулятора от вандализма в месте расположения вентилятора поверхность центрального участка съемной верхней части выполнена без перфорации.
Крепежное средство для крепления к опоре при использовании рециркулятора в транспортном средстве содержит амортизирующие элементы.
Решения, применяемые в конструкции новой модели рециркулятора, учитывают область его применения и защищают лампы УФ-излучения и вентилятор от возможных повреждений, а пассажиров транспортного средства и кабины лифтов - от попадания света ламп в глаза или на открытые участки кожи. Необходимый эффект снижения концентрации микроорганизмов в воздушной среде этих помещений достигается за счет повышения эффективности работы заявленного рециркулятора.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 изображен рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный, общий вид, аксонометрия; на фиг.2 изображен рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный, общий вид, продольный разрез; на фиг.3 представлен монтажный модуль с установленными в нем бактерицидными лампами УФ-излучения П-образной формы, аксонометрия.
Рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный представляет собой устройство для обеззараживания воздуха закрытого типа и содержит корпус 1 с установленным внутри него съемным монтажным модулем 2, посредством которого в корпусе 1 размещен вентилятор 3 и источник УФ-излучения 4.
Корпус 1 выполнен в виде съемной верхней части 5 с центральным 6 и скошенными крайними 7 участками и основанием 8. Все участки 6, 7 съемной верхней части 5 имеют перфорацию в виде равномерно расположенных рядами отверстий 9. С целью защиты конструкции рециркулятора от вандализма в месте расположения вентилятора поверхность центрального участка 6 съемной верхней части 5 выполнена без перфорации. Общая площадь перфорации на каждом участке 6, 7 съемной верхней части 5 корпуса составляет 25% от ее площади, при этом каждый скошенный крайний участок 7 составляет с основанием 8 корпуса угол α=30°.
Основание 8 корпуса снабжено крепежными средствами для крепления устройства к опоре, которые в случае установки заявленного рециркулятора на транспортном средстве выполнены с амортизирующими элементами (не показано). Кроме того, основание 8 корпуса снабжено рассекателем 10, расположенным под вентилятором и выполненным в виде двускатной крыши из двух одинаковых наклонных плоскостей, разделенных ребром, направленным вдоль оси симметрии рециркулятора по всей ширине основания 8 корпуса. Угол между наклонными плоскостями составляет 150°.
Все конструктивные параметры установлены экспериментальным путем, исходя из условия создания максимально эффективного воздушного потока на выходе из корпуса 1 заявленного рециркулятора.
Корпус 1 заявленного рециркулятора выполнен из материала, обеспечивающего высокую механическую прочность и стойкость к химическому воздействию. Корпус рециркулятора может быть выполнен из листовой углеродистой стали Ст3 по ГОСТ 380-2005 «Межгосударственный стандарт. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки» методом холодной гибки с последующим нанесением порошкового лакокрасочного покрытия, либо из листовой нержавеющей стали 12X18H9 по ГОСТ 5632-2014 «Межгосударственный стандарт. Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки» методом холодной гибки без нанесения порошкового лакокрасочного покрытия, либо из сверхударопрочного полистирола УПС-1002 по ГОСТ 28250-89 «Полистирол ударопрочный. Технические условия» методом вакуумного формования.
Высокая механическая прочность и стойкость корпуса рециркулятора к химической дезинфекции и приведённые выше предпочтительные материалы для его производства обусловлены тем, что рециркулятор может быть установлен в местах, где высока вероятность его контактов с людьми, например, в кабине лифта и общественном транспорте, а также необходимостью его регулярной дезинфекционной обработки.
Для удобства сборки при производстве, ремонте и обслуживании корпус рециркулятора выполнен разборным: со съемной верхней частью 5 и основания 8 корпуса 1, при этом угол между наклонными плоскостями составляет 150°.
Съемный монтажный модуль 2 представляет собой установленные на коробчатом основании 11 три смежных кармана: центральный 12 с отверстием 13 для установки в нем вентилятора 3 и два одинаковых кармана 14 по краям для размещения в них источников УФ-излучения 4. Съемный монтажный модуль 2 закреплен коробчатым основанием 11 на боковых стенках 15 верхней части 5 корпуса с внутренней стороны центрального участка 6, образуя между коробчатым основанием 11 и внутренней поверхностью центрального участка 6 закрытую полость 16.
Входное окно рециркулятора представлено снабженным перфорацией 9 центральным участком 6 верхней части корпуса 5. Благодаря оригинальной конструкции монтажного модуля 2, рециркулятор имеет два источника УФ-излучения, два выходных окна, представленных скошенными участками 7 верхней части 5 корпуса, снабженными перфорацией 9.
Камера обеззараживания воздуха представлена карманами 14 с расположенными в них бактерицидными лампами П-образной формы УФ-излучения 4. Продольные оси П-образных ламп 4 параллельны ребрам 17 карманов 14.
3
Рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный обладает небольшими габаритами 600×80×22 мм, высокой производительностью - от 40 до 120 м/ч и низким (до 40 дБ) уровнем шума.
Рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный работает следующим образом.
Забираемый из салона транспортного средства или кабины лифта воздух проходит через отверстия перфорации 9, выполненные на центральном участке 6 верхней части 5 корпуса, под действием тяги вентилятора 3 и поступает в камеру облучения, образуемую карманами 14 монтажного модуля 2, где под действием бактерицидного потока УФ-излучения от источника УФ-излучения - ламп 4 - обеззараживается от микробов, вирусов и других микроорганизмов. Далее обработанный бактерицидным УФ-излучением и полностью обеззараженный воздух, благодаря конструкции рассекателя 10, ребром, направленным вдоль оси симметрии рециркулятора по всей ширине основания 8 корпуса 1, разделяется на два потока, каждый из которых проходит через отверстия перфорации 9, выполненные на скошенных участках 7 верхней части 5 корпуса, и направляется в помещение - кабину лифта, либо салон транспортного средства и др.
При этом оригинальная конструкция установленного в корпусе 1 монтажного модуля 2 позволяет установить в корпусе рециркулятора два источника УФ-излучения, увеличив эффективность и производительность его работы, а наличие рассекателя 10 в основании 8 корпуса 1 - разделить поток продезинфицированного воздуха на два равных потока и направить их в противоположные стороны, увеличивая объем продезинфицированного воздуха в помещении. При этом входное окно, представленное перфорированным центральным участком 6 верхней части 5 корпуса, имеет достаточную площадь для всасывания намного большего объема воздуха по сравнению с окном, выполненным с защитной решеткой, либо с жалюзи, также увеличивая эффективность и производительность заявленного рециркулятора. Поскольку перфорированные участки 6 и 7 верхней части 5 корпуса, представляющие собой входное и выходные окна соответственно, ориентированы в разных плоскостях, исключается зацикливание воздушного потока, повышающее эффективность работы рециркулятора.
Заявленный рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный промышленно применим. Изготовлен его промышленный образец на отечественном предприятии из отечественных материалов с помощью известных технологических операций. Заявленный рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный может быть рекомендован для создания требуемых санитарно-гигиенических условий в замкнутых помещениях с высоким уровнем обсемененности воздуха: городских транспортных средствах, кабинах лифтов и т.п., где требуется поддержание обсемененного воздуха на эпидемиологически безопасном уровне в процессе краткосрочного пребывания в нем людей или животных.