Система обеззараживания вентиляционного воздуха с помощью ультрафиолетовых ламп
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к области климатических установок для вентиляции и кондиционирования салонов средних и головных вагонов пассажирского железнодорожного транспорта. Система обеззараживания вентиляционного воздуха с помощью ультрафиолетовых ламп содержит климатическую установку, состоящую из двух вытяжных вентиляторов, компрессора, электрической распределительной коробки, разделенной на отсеки высокого и низкого напряжений, системы каналов циркуляции, включающей в себя потолочный канал приточного воздуха, спускные каналы и напольные каналы, датчик СO2 и по меньшей мере две ультрафиолетовые лампы. Ультрафиолетовые лампы установлены непосредственно в зоне смешивания воздуха перед фильтрами с возможностью воздействия ультрафиолетовым излучением на максимальное скопление микроорганизмов с простой структурой и их обезвреживания, при этом ультрафиолетовые лампы установлены таким образом, что их излучения частично перекрываются. Достигается повышение эпидемиологической безопасности рециркуляционного воздуха и достаточной эффективности его обеззараживания.
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к области климатических установок для вентиляции и кондиционирования салонов средних и головных вагонов пассажирского железнодорожного транспорта, а также в других видов общественного транспорта.
Из уровня техники известна установка для обеззараживания воздуха УФ-излучением (RU 78074 U1, B61D 27/00, опубл. 20.11.2008), включающая корпус, имеющий люк, входное окно, закрытое защитной решеткой, образованной профильными элементами, на поверхность которых нанесено покрытие, выходное окно и закрепленную внутри корпуса, по крайней мере, одну ультрафиолетовую лампу, при этом на корпусе установки выполнены ребра жесткости, а ультрафиолетовая лампа закреплена посредством виброгасящих элементов.
Известная установка для обеззараживания воздуха не позволяет обеспечить эпидемиологическую безопасность рециркуляционного воздуха и не обладает достаточной эффективностью обеззараживания, поскольку не содержит фильтрующего элемента.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемой полезной модели является устройство вентиляции пассажирского вагона (RU 29512 U1, B61D 27/00, опубл. 20.05.2003), содержащее последовательно соединенные жалюзи забора наружного воздуха, смесительные камеры, воздушные фильтры, вентилятор с электроприводом, воздухоподогреватель и нагнетательный воздуховод, имеющий выпуски в купе вагона, рециркуляционный воздуховод с входными заборными решетками, подключенный выходами к входам смесительных камер, и бактерицидные ультрафиолетовые лампы, установленные на крышке люка рециркуляционного воздуховода на его входе за заборными решетками, при этом в цепь их питания включен замыкающий контакт концевого выключателя крышки люка, при этом бактерицидные ультрафиолетовые лампы отделены от рециркуляционного воздуховода прозрачным материалом, пропускающим ультрафиолетовое излучение.
Однако существенным недостатком прототипа также является невозможность обеспечения в должной степени эпидемиологической безопасности рециркуляционного воздуха и достаточной эффективности его обеззараживания.
Задачей заявленной полезной модели является повышение эпидемиологической безопасности рециркуляционного воздуха и достаточной эффективности его обеззараживания.
Технический результат, достигаемый при реализации настоящей полезной модели, заключается в повышении эпидемиологической безопасности рециркуляционного воздуха и достаточной эффективности его обеззараживания, за счет оптимального расположения УФ-ламп для облучения воздушного фильтра.
Указанный технический результат достигается за счет того, что система подачи свежего воздуха и регулировки на базе уровня содержания углекислого газа в зависимости от количества пассажиров связана с системой кондиционирования воздуха салонов средних и головных вагонов, при этом кондиционирование осуществляется отдельными климатическими установками. Климатические установки установлены на крыше вагона. В салоне приточный воздух выдувается через центральный потолочный канал. Управление удаляемым воздухом из салона осуществляется непосредственно через климатические установки, удаляемый воздух выводится наружу над полом климатической установки. Каждая климатическая установка оснащена самостоятельным регулятором. Все регуляторы климатических установок соединены друг с другом посредством шины CAN. Регуляторы климатических установок в кабине машиниста связываются с системой управления поездом через шину MVB.
Система обеззараживания вентиляционного воздуха с помощью ультрафиолетовых ламп содержит климатическую установку, состоящую из двух вытяжных вентиляторов, компрессора, электрической распределительной коробки, имеющей отсеки высокого и низкого напряжений, из системы каналов циркуляции, включающей в себя потолочный канал приточного воздуха, спускные каналы и напольные каналы, датчик содержания СО2 и, по меньшей мере, две ультрафиолетовые лампы. Ультрафиолетовые лампы установлены непосредственно в зоне смешивания воздуха перед фильтрами с возможностью воздействия ультрафиолетовым излучением на максимальное скопление микроорганизмов с простой структурой и их обезвреживания. При этом ультрафиолетовые лампы установлены таким образом, что их излучения частично перекрываются.
Сущность полезной модели поясняется чертежом:
На фиг.1 изображено схематическое изображение положения УФ-ламп относительно фильтра. Поз.1 - ультрафиолетовые лампы, поз.2 - фильтр,
Каждая климатическая установка состоит из прибора для обработки воздуха, двух вытяжных вентиляторов, компрессора, электрической распределительной коробки, разделенной на отсеки высокого и низкого напряжений и системы каналов циркуляции.
Компрессор включает в себя два контура охлаждения, каждый с винтовым компрессором, при этом регулировка мощности охлаждения осуществляется посредством байпаса горячего газа на каждый контур охлаждения, контур охлаждения защищен от недопустимых давлений хладагента, поскольку содержит предохранительное реле высокого давления, датчик высокого давления и переключатель низкого давления. Конденсаторы выполнены в виде пластинчатого теплообменника (медные трубки/алюминиевые пластины). Вентилятор конденсатора выполнен в виде осевого вентилятора с двумя скоростями вращения. Доступ к конструктивным элементам контура охлаждения обеспечивается посредством отвинчивающейся крышки для техобслуживания компрессора.
Вентиляторы приточного воздуха выполнены в виде центробежного вентилятора с двигателем ЕС 110 В постоянного тока. Внешняя электроника находится в электрической распределительной коробке. Выход приточного воздуха осуществляется посредине внизу установки.
Рядом с прибором для обработки воздуха с каждой стороны располагается по одному вытяжному вентилятору. Удаляемый воздух выпускается из крышевого пространства через общее отверстие для рециркуляционного/удаляемого воздуха в полу установки.
Через другое отверстие в полу вытяжной вентилятор выдувает удаляемый воздух из установки.
Электрическая распределительная коробка расположена рядом с прибором для обработки воздуха климатической установки и распределена на отсеки высокого и низкого напряжений.
Электрические компоненты и регуляторы установлены на электрощите.
Каждая климатическая установка в салоне поезда оснащена регулятором температуры. Все регуляторы температуры соединены между собой посредством шины CAN. Регуляторы температуры оборудованы сервисным интерфейсом (RS 232). С помощью сервисного программного обеспечения можно реализовывать контрольные функции, определенные рабочие параметры, а также диагностику неисправностей на ноутбуке.
В зависимости от величины концентрации СО2 в вагоне и наружной температуры, при помощи датчика уровня CO 2 регулируется количество свежего приточного воздуха.
Прибор для обработки воздуха содержит звуко- и теплоизолированный корпус. Поступление рециркуляционного воздуха в прибор для обработки воздуха осуществляется внутри установки. Впуск наружного воздуха осуществляется через 2 решетки приточного воздуха, расположенные вертикально на стенке установки. В корпусе установлено два клапана свежего приточного воздуха и два клапана рециркуляционного воздуха в виде жалюзийных заслонок. Клапаны свежего приточного и рециркуляционного воздуха управляются по отдельности. Испаритель прибора для обработки воздуха выполнен в виде пластинчатого теплообменника (медные трубки/алюминиевые пластины). Два контура охлаждения расположены в испарителе один в другом.
Также прибор для обработки воздуха содержит фильтр смешанного воздуха класса EU3.
Ультрафиолетовые лампы устанавливаются непосредственно в зоне смешивания воздуха перед фильтрами. Лампа расположена таким образом, что обеспечивается оптимальное облучение воздушного фильтра. Воздействие УФ-излучения здесь оптимально, так как в данном месте дольше всего задерживаются обезвреживаемые микроорганизмы. Кроме того, облучается одно из самых значительных мест размножения микроорганизмов (фильтр воздушной смеси).
Замена ламп осуществляется при помощи той же крышки, которая предназначена для замены фильтра. Для обеспечения более длительного срока службы УФ-лампы включаются только в нормальном режиме работы климатической установки.
Микроорганизмы с простой структурой (бактерии, вирусы, споры, дрожжи) очень сильно реагируют на УФ-излучение. Таким образом, с помощью УФИ за очень короткое время можно обезвредить микроорганизмы.
УФ-излучение вызывает в ядре поврежденных клеток вследствие абсорбции фотохимическую реакцию, которая ведет к изменению структуры нуклеиновой кислоты микроорганизмов. В частности, в ДНК клеток (двойная спираль) происходит поражение базового соединительного элемента тимина, который в течение долей секунд разлагается вследствие абсорбции УФ-излучения. Таким образом, генетическая информация клетки больше не доступна, и происходит отключение механизмов роста и самовосстановления, что деактивирует микроорганизм.
Радиус действия УФ-излучения ограничивается длиной волн и составляет 250-270 Нм. Используемая УФ-лампа охватывает зону 250-260 Нм. Действенность УФ-обеззараживания при обезвреживании микроорганизмов напрямую связана с применяемой дозой. Доза в качестве основной величины указывается в мкВт*с/см2 . Из указанных мощностей излучения УФ-ламп, а также по техническим измерениям выделяется интенсивность УФ-облучения на фильтровальной поверхности. Мощности излучения для этого кусочно-линейно интерполированы, и учитывается перекрывание излучения обеих УФ-ламп.
При этом также необходимо учитывать отражение УФ-излучения от (необработанных) алюминиевых поверхностей в смесительном блоке, степень отражения которых указана как 40%-60%, и воздействие излучения на подачу воздуха и управление рециркуляционным воздухом. Благодаря этим обоим эффектам действенность обеззараживания усиливается.
Система обеззараживания вентиляционного воздуха с помощью ультрафиолетовых ламп содержит климатическую установку, состоящую из двух вытяжных вентиляторов, компрессора, электрической распределительной коробки, имеющей отсеки высокого и низкого напряжений, из системы каналов циркуляции, включающей в себя потолочный канал приточного воздуха, спускные каналы и напольные каналы, датчик содержания СО2 и, по меньшей мере, две ультрафиолетовые лампы, отличающаяся тем, что ультрафиолетовые лампы установлены непосредственно в зоне смешивания воздуха перед фильтрами с возможностью воздействия ультрафиолетовым излучением на максимальное скопление микроорганизмов с простой структурой и их обезвреживания, при этом ультрафиолетовые лампы установлены таким образом, что их излучения частично перекрываются.
