Закрытый бактерицидный облучатель для устройства обеззараживания салона наземного транспортного средства

Полезная модель относится к средствам обеззараживания замкнутых помещений с высоким уровнем обсемененности воздуха в режиме рециркуляции в присутствии людей. К таким помещениям относятся, например, наземные городские транспортные средства.
Требования к микробиологическому качеству воздушной среды помещений на сегодняшний день достаточно подробно изучены. В частности, общепринятым является факт, что показателем прямой эпидемиологической опасности является превышение количества в воздухе санитарно-показательных микроорганизмов – гемолитической кокковой флоры (ГКФ). Гемолитические кокки постоянно присутствуют в носоглотке человека и выделяются в окружающую среду при дыхании, разговоре, кашле, чихании.
3
3
3
3
Считается, что показатель ГКФ менее 24 в 1 м воздуха свидетельствует о чистоте и безопасности воздушной среды, а показатель более 52 в 1 м воздуха – о загрязненности и эпидемиологической опасности. Вводимое, в ряде нормативных документов, предельно допустимое значение ГКФ: 60 в 1 м воздуха помещений, безусловно, должно соблюдаться на всех объектах транспорта и транспортной инфраструктуры. Отдельным вопросом являются пути и способы достижения таких показателей. Известно, что, без внедрения дополнительных устройств по обеззараживанию воздуха, суммарный показатель ГКФ в салонах транспортных средств может превышать 200 в 1 м воздуха.
Одним из способов решения этой проблемы является применение автономных устройств обеззараживания воздуха. К таким автономным устройствам обеззараживания воздуха можно отнести бактерицидные облучатели, в которых обеззараживание воздуха обеспечивается ультрафиолетовым (УФ) облучением.
Особенностью применения автономных устройств обеззараживания воздуха в салонах наземных городских транспортных средств является то, что они должны работать в режиме рециркуляции. Загрязненный воздух забирается из салона транспортного средства, пропускается через устройство обеззараживания и возвращается обратно в салон.
Из уровня техники известен облучатель - рециркулятор воздуха ультрафиолетовый бактерицидный (RU № RU 176278, кл. A61L 9/20, 15.01.2018 г). Известный облучатель - рециркулятор включает в себя источник ультрафиолетового бактерицидного излучения, вентилятор, корпус, содержащий входное и выходное окно, средство крепления к опоре. Источник ультрафиолетового бактерицидного излучения и вентилятор закреплены в корпусе, а крепежное средство для крепления к опоре содержит амортизирующие элементы.
Недостатком известного устройства является то, что при его использовании происходит обеззараживание воздуха в течение более 60 минут, что является приемлемым для помещений с длительным присутствием людей, однако оно неэффективно для городских транспортных средств. Необходимый эффект снижения концентрации микроорганизмов в воздушной среде салона транспортного средства должен достигаться за характерное время пребывания в транспортном средстве пассажира, а это – 15 минут и менее. Для увеличения скорости обеззараживания для салонов городских транспортных средств данное устройство необходимо делать более массивным и громоздким, что повлечет к повышенному электропотреблению не будет соответствовать лимитам потребления электроэнергии городского транспорта.
Известен также бактерицидный рециркулятор для очистки воздуха, (RU № 97271, кл. A61L 2/10, 10.09.2010 г), используемый в общественном транспорте, включающий источник ультрафиолетового излучения и вентилятор. Рециркулятор содержит основание, на котором установлен вентилятор, источник бактерицидного излучения, крышку с входными и выходными отверстиями, преобразователь напряжения с 12/24 В постоянного тока до 220 В переменного тока, блок контроля отработанного времени, светозащитный экран и отражатели на крышке и основании рецикулятора.
3
3
Однако, для достижения приемлемой скорости и эффективности обеззараживания в условиях эксплуатации транспортного средства объемом, например, 100м, производительность устройства прокачки традиционного рецикулятора должна быть не менее 1500 м/час, а потребляемая электрическая мощность источников УФ излучения – не менее 1,5 кВт. Применение рециркуляторов с такой производительностью и потребляемой электрической мощностью в салонах наземных транспортных средств практически невозможно, поскольку устройство прокачки будет массивным, а энергопотребление не соответствует имеющимся лимитам.
Известно устройство для дезинфекции воздуха (RU 131970, кл. A61L 9/20, 2013 г), содержащее камеру (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 блоком контроля. При этом оси подводящих и отводящих воздух отверстий размещены перпендикулярно или под углом относительно друг друга, камера снабжена отражателями, с одной стороны которых размещены источники электромагнитного излучения УФ - диапазона волн, а с другой - источник электропитания и блок контроля.
Однако из-за особых требований к закрытому облучателю существуют ограничения по потерям напора воздуха при его прокачке через облучатель, поэтому обеспечение более низких потерь напора потребует значительного увеличения его габаритов, что недопустимо в условиях ограниченного пространства наземного транспортного средства.
В качестве прототипа выбрана установка для обеззараживания воздуха ультрафиолетовым излучением (RU 188578, кл. A61L2/10, B61D27/00, 2019 г), включающая Т - образный в поперечном сечении корпус с люком в нижней части корпуса, расположенные по бокам на торцах горизонтальной части корпуса входные окна для потока воздуха и выходное окно для потока воздуха, расположенное в верхней части на торце вертикальной части корпуса. В корпусе смонтированы ламповые узлы с расположенными внутри корпуса ультрафиолетовыми лампами с виброгасящими элементами. УФ лампы в корпусе установки размещены одна над другой таким образом, что изгиб колбы одной лампы находится напротив цокольной части другой лампы. Входные и выходное окна снабжены защитными решетками. Ламповый узел выполнен в виде закрепленного на стенке корпуса посредством разъемного соединения, прямоугольного короба с внутренней и наружной стенками. Защитные решетки смонтированы из профильных элементов, форма которых не позволяет допустить выход УФ излучения из корпуса, и позволяет обезопасить другие конструктивные элементы воздуховода от воздействия УФ излучения, снижающего их срок службы. Одна или несколько ультрафиолетовых ламп установлены внутри корпуса поперек потока воздуха в устойчивых к вибрации креплениях с виброгасящими элементами.
Известная установка является не достаточно эффективной, так как воздух в камеру обеззараживания поступает встречно, с торцов Т-образного корпуса, через входные окна на которых установлены жалюзийные решетки. Наличие жалюзийных решеток на входных окнах образуют зазоры, из-за которых происходит потеря напора воздуха, что влияет на скорость обеззараживания и кратность рециркуляции. На потерю напора воздуха также влияет и расположение входных окон с торцов горизонтальной части корпуса, а выходного окна - сверху на вертикальной части корпуса, из-за чего поток воздуха меняет в корпусе обеззараживания свое направление, теряя тем самым свою энергию, скорость движения, а, следовательно, эффективность обеззараживания.
Проблема полезной модели является разработка конструкции закрытого бактерицидного облучателя для устройства обеззараживания воздуха в салоне наземного транспортного средства с увеличенной скоростью обеззараживания воздуха, за счет плотного сопряжения входного окна бактерицидного облучателя и выходного окна кондиционера.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности обеззараживания салона наземного транспортного средства.
Поставленная проблема и указанный технический результат достигается за счет того, что закрытый бактерицидный облучатель для устройства обеззараживания воздуха салона наземного транспортного средства содержит корпус с камерой обеззараживания, подводящим воздух окном и отводящим воздух окном на котором установлена защитная решетка жалюзийного типа, источник электромагнитного излучения УФ - диапазона длин волн, в виде трубчатой разрядной лампы низкого давления, установленной в камере обеззараживания перпендикулярно воздушному потоку. Согласно полезной модели подводящее воздух окно выполнено с возможностью его сопряжения с выходным окном кондиционера транспортного средства и снабжено фланцем с уплотняющим элементом.
В камере обеззараживания может быть установлено от 1 до 5 трубчатых разрядных ламп низкого давления
3
Источник электромагнитного излучения УФ - диапазона длин волн выбран с потребляемой электрической мощностью в пределах от 0,05 до 0,15 Вт на каждый 1 м прокачиваемого за час воздушного потока.
Возможность сопряжения подводящего воздух окна бактерицидного облучателя с выходным окном кондиционера транспортного средства обеспечивает исключение потери напора потока воздуха, увеличивая тем самым эффективность обеззараживания и кратность рециркуляции воздуха в салоне, а, следовательно, положительно влияет на скорость обеззараживания воздушной среды салона транспортного средства. Снабжение подводящего воздух окна фланцем с уплотняющим элементом, обеспечивает плотное прилегание сопрягаемых поверхностей, исключая потерю напора воздуха.
Расположение трубчатой разрядной лампы низкого давления перпендикулярно воздушному потоку необходимо для обеспечения максимального контакта воздушного потока с источником УФ-излучения и тем самым для повышения его эффективности обеззараживания.
Выбор источника электромагнитного излучения УФ-диапазона волн в виде трубчатой разрядной лампы низкого давления, обладающей высокой (не менее 0,5 Вт/см) удельной мощностью бактерицидного излучения, обеспечивает высокую степень обеззараживания при компактном размере камеры обеззараживания, что позволяет разместить облучатель в ограниченные габариты корпуса установки между кондиционером и воздуховодом, направляющим обеззараженный воздушный поток в салон транспортного средства.
Предложенное техническое решение иллюстрируется чертежом, где
представлен закрытый бактерицидный облучатель устройства обеззараживания воздуха в салоне наземного транспортного средства.
3
Устройство обеззараживания воздуха в салоне наземного транспортного средства входит закрытый бактерицидный облучатель, который содержит корпус 1 с камерой 2 обеззараживания. В корпусе 1 выполнены подводящий воздух окно 3 и отводящий воздух окно 4, снабженное защитной решеткой 5 жалюзийного типа. В корпусе 1 перпендикулярно воздушному потоку 6 установлен источник электромагнитного излучения УФ-диапазона волн, в виде трубчатой разрядной лампы 7 низкого давления с потребляемой электрической мощностью в пределах от 0,05 до 0,15 Вт на каждый 1 м прокачиваемого за час воздушного потока. Количество ламп 7 может быть от 1 до 5, в зависимости от производительности кондиционера и мощности трубчатой разрядной лампы низкого давления Подводящее воздух окно 3 снабжено фланцем 8 с уплотняющим элементом 9. Окно 3 выполнено с возможностью его сопряжения с выходным окном 10 кондиционера 11 транспортного средства.
Закрытый бактерицидный облучатель для устройства обеззараживания воздуха салона наземного транспортного средства работает следующим образом.
Поток 6 воздуха из кондиционера 11 транспортного средства, например, кондиционера производства «SONGZ» (Китай), нагнетается вентилятором 12 через подводящее воздух окно 3 в камеру 2 обеззараживания бактерицидного облучателя. Выходное окно 10 кондиционера 11 сопряжено с подводящим воздух окном 3 с помощью фланца 14 и уплотняющего элемента 9 посредством, например, болтового соединения 13, обеспечивая плотное соединение, исключающее потерю напора потока воздуха. Проходя через камеру 2, воздушный поток 6 подвергается обеззараживанию за счет максимального контакта с лампой 7 - источником электромагнитного излучения УФ - диапазона длин волн, расположенного перпендикулярно потоку 6. Обеззараженный воздух 15 возвращается в салон транспортного средства через выходное окно 4 и жалюзийную решетку 5 установки обеззараживания, исключая выход УФ – излучения в салон транспортного средства.
За счет исключения потери напора воздуха, прокачиваемого через камеру обеззараживания закрытого бактерицидного облучателя, путем плотного сопряжения с кондиционером подводящего воздух окна с помощью фланца и уплотняющего элемента, повышается эффективность обеззараживания воздуха.
В настоящее время закрытый бактерицидный облучатель для устройства обеззараживания салона наземного транспортного средства прошел испытания с привлечением АО научная организация «Тверской институт вагоностроения» и готовится его серийное производство.