Устройство для обеззараживания поверхности
SURFACE DISINFECTION DEVICE

Изобретение относится к области обеззараживания, поверхностей воздуховодов, ран, воды и может быть использовано в медицинской промышленности.
Известна установка для обеззараживания и дезодорации воздуха, содержащая корпус с размещенными в нем блоком питания и управления, вентилятором и насосом. На корпусе закреплены облучатель с источником УФ излучения в виде газоразрядной лампы, установленной вертикально в держателе. Блок питания и управления содержит высоковольтный источник постоянного тока, генератор импульсов поджога, накопительный конденсатор и схему управления, подключенную к источнику постоянного тока и генератору импульсов поджига. Лампа подключена к блоку питания и управления с помощью импульсного трансформатора, обмотки которого намотаны на ферритовом сердечнике. Разрядный контур образован конденсатором, вторичной обмоткой трансформатора и лампой [RU 2092121].
Недостаток этого устройства заключается в сложности устройства, связанной с использованием газоразрядных ламп.
Известно также установка обеззараживания поверхности труднодоступных участков горизонтальных вентиляционных шахт систем вентиляции и кондиционирования воздуха ультрафиолетовым излучением, предназначенная для бесконтактного дистанционного обеззараживания внутренней поверхности горизонтальных участков воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования воздуха зданий и сооружений. Установка содержит колесную самоходную платформу, на которой закреплена ультрафиолетовая (УФ) лампа, заключенная в проволочный каркас и видеокамера. Платформа и УФ-лампа связаны с источником электропитания и пультом управления проводной связью. Эффективное обеззараживание внутренних поверхностей вентиляционных каналов обеспечено использованием источника ультрафиолетового излучения, защищенного проволочным каркасом и закрепленного на самоходной платформе, управляемой посредством пульта управления [RU 186623 U1].
Недостаток этого устройства заключается в сложности устройства, связанной с использованием ультрафиолетовых ламп.
Известно также устройство обеззараживания поверхности труднодоступных участков вертикальных участков вентиляционных шахт систем вентиляции и кондиционирования воздуха ультрафиолетовым излучением, предназначенное для бесконтактного дистанционного обеззараживания внутренней поверхности горизонтальных участков воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования воздуха зданий и сооружений. Устройство содержит катушку с гибким держателем, на котором закреплен источник бактерицидного ультрафиолетового излучения - ультрафиолетовая лампа, заключенная в проволочный каркас. Катушка с гибким держателем, привод катушки и УФ лампа связаны с источником электропитания и пультом управления проводной связью [RU 186758 U1].
Недостаток этого устройства заключается сложности устройства, связанной с использованием ультрафиолетовых ламп. В указанном устройстве в качестве источника УФ излучения применяются компактные амальгамные бактерицидные лампы низкого давления с мощностью от 30 до 100 Вт (на длине волны излучения 253,7 нм).
Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.
Технический результат изобретения заключается в упрощении устройства и расширении его функциональных возможностей.
Технический результат изобретения достигается тем, что в устройстве для обеззараживания поверхности, содержащем корпус в котором установлен источник ультрафиолетового излучения, в качестве излучателя источника ультрафиолетового излучения используют, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод, электрически сопряженный с блоком управления.
Существует вариант, в котором в устройство введен светодиод видимого диапазона, электрически сопряженный с блоком управления.
Существует также вариант, в котором, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод имеет максимум излучения на длине волны 275±10 нм.
Существует также вариант, в котором, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод имеет первый режим работы с мощностью в диапазоне 50 - 70 мВт и второй режим работы с мощностью в диапазоне 15 - 20 мВт.
Существует также вариант, в котором, светодиод видимого диапазона выполнен в виде стробоскопа с первой частотой, соответствующей первому режиму работы, по меньшей мере, одного ультрафиолетового светодиода с мощностью в диапазоне 50 - 70 мВт и со второй частотой, соответствующей второму режиму работы, по меньшей мере, одного ультрафиолетового светодиода с мощностью в диапазоне 15 - 20 мВт.
Существует также вариант, в котором, светодиод видимого диапазона и, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод помещены на одну плату, интегрированную с радиатором для эффективного теплоотвода во всех режимах работы.
Существует также вариант, в котором, выходное кварцевое окно выполнено с коэффициентом пропускания не менее 95% на длинах волн 275±10 нм.
На фиг. 1 схематически изображено устройство для обеззараживания поверхности.
На фиг. 2 приведен вариант блок-схемы блока управления.
Устройство для обеззараживания поверхности содержит корпус 1 (фиг. 1), в котором установлен аккумулятор 2, электрически сопряженный с блоком управления 3. В качестве аккумулятора 2 можно использовать LG INR18650HG2 или LG INR18650MJ1. В корпусе 1 установлен также радиатор 4, механически сопряженный с блоком управления 3. В качестве радиатора 4 можно использовать выточенный из алюминиевого сплава диск, посаженный на прессовую посадку в корпус 1. По меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод 5 механически сопряжен с радиатором 4 и электрически сопряжен с блоком управления 3. В качестве ультрафиолетового светодиода 5 можно использовать светодиод с длиной волны 275±10 нм и мощностью 70 мВт. На корпусе 1 установлено выходное кварцевое окно 7. На блоке управления 3 расположена кнопка управления 8.
Существует вариант, в котором светодиод видимого диапазона 6 механически сопряжен с блоком управления 3 и электрически сопряжен с блоком управления 3. В качестве светодиода видимого диапазона 6 можно использовать светодиод с мощностью 1-3 Вт.
Существует также вариант, в котором, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод 5 имеет первый режим работы с мощностью в диапазоне 50 - 70 мВт и второй режим работы с мощностью в диапазоне 15 -20 мВт. Эти режимы обеспечиваются блоком управления 3 на основе микроконтроллера.
Существует также вариант, в котором светодиод видимого диапазона 6 выполнен в виде стробоскопа с первой частотой, соответствующей первому режиму работы, по меньшей мере, одного ультрафиолетового светодиода 5 с мощностью в диапазоне 50 - 70 мВт и со второй частотой, соответствующей второму режиму работы, по меньшей мере, одного ультрафиолетового светодиода 5 с мощностью в диапазоне 15-20 мВт. Это может быть реализовано следующим образом: микроконтроллер задает режим работы светодиодов с помощью широтно-импульсной модуляции питающего напряжения.
Существует также вариант, в котором светодиод видимого диапазона 6 и, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод 5 помещены на одну плату 9, интегрированную с радиатором 4 для эффективного теплоотвода во всех режимах работы. В качестве платы 9 можно использовать плату для монтажа светодиодов на основе меди или алюминия.
Существует также вариант, в котором выходное кварцевое окно 7 выполнено с коэффициентом пропускания не менее 95% на длинах волн 275±10 нм. В качестве материала кварцевого окна 7 можно использовать кварц марки КУ-1.
Устройство для обеззараживания работает следующим образом.
2
При первом включении кнопки 8 внутри нее загорается светодиод, свидетельствующий о включении устройства, дальнейшее однократное нажатие кнопки 8 включает на 20 секунд режим обеззараживания поверхностей или открытых ран на теле человека или животного, или жидкости (при мощности 20 мВт). Одной обработки обычно бывает достаточно, но если поверхность раны больше 20 см, то следующее включение возможно через 1 минуту.
При этом работает стробоскоп белого цвета с частотой 1 Гц и малой интенсивности.
Повторное нажимание кнопки 8 включает режим 70 мВт (или более) на 20 сек, что достаточно для полного обеззараживания 200 мл полностью прозрачной воды. При этом стробоскоп работает в более ярком режиме и с частотой 10 Гц.
Управление устройством одной кнопкой производится с помощью блока управления 3 на основе 8-битного микроконтроллера. Он осуществляет управление режимами работы и отсчет времени задержки включения после работы в режиме повышенной мощности.
То, что в устройстве для обеззараживания поверхности, содержащем источник ультрафиолетового излучения, в качестве излучателя источника ультрафиолетового излучения используют, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод 5, электрически сопряженный с блоком управления 3 приводит к упрощению устройства и расширении его функциональных возможностей.
То, что в устройство введен светодиод видимого диапазона 6, электрически сопряженный с блоком управления 3 приводит к расширению его функциональных возможностей за счет возможности наблюдения за процессом.
То, что, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод 5 имеет максимум излучения на длине волны 275±10 нм, приводит к уничтожению всех микробов, бактерий и вирусов.
То, что, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод 5 имеет первый режим работы с мощностью в диапазоне 50 - 70 мВт и второй режим работы с мощностью в диапазоне 15-20 мВт приводит к обеспечению двух режимов работы: I - обеззараживание воды; II - обеззараживание поверхностей, в том числе ран.
То, что светодиод видимого диапазона 6 выполнен в виде стробоскопа с первой частотой, соответствующей первому режиму работы, по меньшей мере, одного ультрафиолетового светодиода 5 с мощностью в диапазоне 50 - 70 мВт, и со второй частотой, соответствующей второму режиму работы, по меньшей мере, одного ультрафиолетового светодиода 5 с мощностью в диапазоне 15-20 мВт, приводит к увеличению безопасности обращения с устройством.
То, что светодиод видимого диапазона 6 и, по меньшей мере, один ультрафиолетовый светодиод 5 помещены на одну плату 9, интегрированную с радиатором 4, повышает надежность работы устройства.
То, что выходное кварцевое окно 7 выполнено с коэффициентом пропускания не менее 95% на длинах волн 275±10 нм, повышает эффективность обеззараживания.