способ дезинфекции текучей среды и одновременного освещения и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ дезинфекции текучей среды и одновременного освещения, включающий генерирование ультрафиолетового излучения, транспортирование текучей среды и ее дезинфекцию, преобразование ультрафиолетового излучения слоем люминесцирующего материала, отличающийся тем, что ультрафиолетовое излучение генерируют изолированной средой, расположенной между стенками внешней и внутренней емкостей, текучая среда протекает во внутренней емкости, ультрафиолетовое излучение проходит сквозь прозрачные для ультрафиолетового излучения стенки внутренней емкости со всех сторон, создает круговую максимальную концентрацию ультрафиолетового излучения и дезинфицирует текучую среду, а затем опять проходит сквозь прозрачные для ультрафиолетового излучения стенки внутренней емкости со всех сторон, попадает в изолированную среду, генерирующую ультрафиолетовое излучение, суммарное ультрафиолетовое излучение попадает на слой люминесцирующего материала внутренних стенок внешней емкости, где преобразуется в свет видимой области спектра или эритемное излучение.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют контроль концентрации озона, попадающего в окружающую среду.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что очищают текучую среду механическими или электростатическими фильтрами.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве текучей среды используют воздух и/или воду.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют стабилизацию потока ультрафиолетового излучения.

6. Устройство для дезинфекции текучей среды и одновременного освещения, содержащее внешнюю емкость из светопрозрачного материала, изнутри покрытую люминесцирующим материалом, с возможностью преобразования идущего изнутри ультрафиолетового излучения, внутреннюю емкость из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, и систему создания потока текучей среды, отличающееся тем, что торцы внешней емкости выполнены герметичными, в них введены электроды с обеспечением проведения тока из внешней среды во внутреннюю, внутренняя емкость выполнена сквозной, с открытыми торцами, выведенными за пределы внешней емкости, с обеспечением герметичности пространства между двумя емкостями, в пространстве между двумя емкостями расположена среда, непосредственно генерирующая ультрафиолетовое излучение, а система создания потока текучей среды герметично соединена с внутренней емкостью.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно снабжено стандартным цоколем со встроенным электродом.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что система создания потока текучей среды выполнена с обеспечением возможности принудительной подачи не менее двух различных или сходных текучих сред одновременно.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что в нем устанавливаются электростатические фильтры.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что в нем устанавливаются механические фильтры.

11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что снабжено системой контроля концентрации озона, поступающего в окружающую среду.

12. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно снабжено электронным балластом с датчиком на приемнике ультрафиолетового излучения для диапазона в интервале длин волн 180-440 нм для стабилизации потока ультрафиолетового излучения посредством соответствующих изменений питающего тока и напряжения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обеззараживанию текучей среды, в частности воздуха, воды, газов по отдельности или вместе и освещения, и может быть использовано для освещения и дезинфекции текучей среды в медицинских, детских учреждениях, и других местах нахождения людей, к которым применяются повышенные требования по обеззараживанию воздуха, воды и т.д., которые необходимо постоянно или временно освещать электрическими источниками света.

В ряде случаев возникает необходимость дезинфекции и освещения водной среды (например, в бассейнах, предназначенных для плавания людей). В этом случае дезинфицируемой средой является вода.

Может также возникнуть необходимость дезинфекции двух сред одновременно (например, если в комплексе бассейна необходимо, кроме освещаемой и дезинфицируемой воды, дезинфицировать воздушную среду). В данном случае в одном приборе производится дезинфекция воздушной и водяной среды одновременно.

Из уровня техники известны способы и устройства дезинфекции текучей среды, в частности, воды, воздуха и т.д., а также способы и устройства для освещения, использующие ультрафиолетовые излучатели. Например:

Известно освещение с помощью ламп (типа ДРЛ, ЛД, ЛБ), в которых используется УФ - излучение (ультрафиолетовое излучение). При их функционировании УФ-излучение существует внутри корпуса лампы в абсолютно герметичном пространстве, на внутренней поверхности стеклянной колбы нанесен слой люминесцирующего материала, преобразующий УФ-излучение в видимый свет. Внутри стеклянной колбы осветительных ламп находятся пары ртути или дейтерий, отсутствует возможность сообщения как с внешней атмосферой, так и с жидкими средами. Расход электроэнергии определяется мощностью лампы, требованиями по освещенности в местах ее применения.

Известен также способ для дезинфекции воздуха (US 5399319, 1995) с помощью аппарата, представляющего собой вертикально установленный экранирующий УФ-излучение кожух, в котором размещен источник УФ-излучения по продольной оси, на торцах кожуха размещены фильтры в виде сетки и вентилятор, формирующий поток воздуха вдоль кожуха. Аппарат обладает достаточно большой производительностью по очистке воздуха. Степень очистки воздуха при этом не превышает 70% от общего количества микроорганизмов в объеме помещения. Использовать УФ-излучение для освещения в подобных устройствах нельзя.

Существует также способ, на котором основан прибор для дезинфекции (например, конструктивный элемент установки "Байканур", разработанной ГКНПЦ им. М. В. Хруничева совместно с ЗАО НИИКАМ), принципиально отличающийся от вышеописанного тем, что в качестве дезинфицируемой среды выступает вода.

Известен комбинированный способ дезинфекции и стерилизации воздуха в помещениях (заявка Японии 63-51025), в котором используется кроме озонирующей лампы еще и бактерицидная лампа (излучающая ртутную линию 254 нм). С помощью переключателя включается либо озонирующая лампа (при отсутствии людей в помещении), либо бактерицидная (при наличие людей). В последнем случае оказывается слабый дезодорирующий и бактерицидный эффект от воздействия ультрафиолетового излучения.

Разновидностью способов для дезинфекции является способ, использующий открытые неэкранированные источники ультрафиолетового излучения. УФ-излучение в них действует на внутренний объем помещения. При этом исключается сколько-нибудь длительное пребывание людей, т.к. УФ-излучение значительной интенсивности вызывает меланому (рак кожи). Приборами такого типа являются "открытые" УФ-излучатели типа ОБН-П (каталог НПП "Спецтехсвет", 1999, стр. 11), предназначенные для быстрого обеззараживания помещения в отсутствие людей, что значительно ограничивает применение этих устройств по времени (применение возможно только в момент отсутствия персонала). Кроме того, вследствие необходимости отключения приборов ОБН-П на время присутствия людей степень очистки воздуха с их помощью может быть недостаточно высока для использования, например, в операционных. С учетом изложенного падает эффективность использования подобных изделий, т.к. после процесса дезинфекции внутренний объем помещения вновь наполняется нежелательной для человека микробиофлорой и микроорганизмами. Данный способ применения УФ-излучения также исключает реализацию в приборе в какой-либо степени функцию освещения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ дезинфекции воздуха в помещениях больниц с помощью устройства, содержащего источник УФ-излучения, блок электропитания, кожух из светопроницаемого материала, покрытый изнутри люминофором (RU 19468, Прохоров А.М., Власов Д.В., Соломатин В.А., 10.09.2001). В данном устройстве возможно одновременное выполнение функций освещения и дезинфекции, обусловленное преобразованием части УФ- излучения в видимый свет. Однако сама принципиальная основа работы известного устройства существенно отличается от принципов работы изобретения. Реализация в нем функций освещения и дезинфекции обусловлена двумя объединенными конструктивными системами. Как следствие, общий технический результат от работы известного устройства также существенно отличается от технического результата, получаемого в изобретении, так как последний основан на новом знании, впервые открытом самими авторами. Известное устройство обладает принципиально меньшей эффективностью, ограниченными функциональными возможностями по дезинфекции, а также узко ограниченной областью применения.

Все это обуславливает и некоторое неудобство его практического применения. Также в такого типа устройствах существует проблема загрязнения люминесцирующего материала, предназначенного для преобразования ультрафиолетового излучения в видимое, на внутренней стороне светопрозрачного кожуха. Так как промышленно применяемые методы не дают необходимой степени адгезии люминесцирующего материала со светопрозрачным кожухом, становится практически невозможна его механическая очистка. Эта проблема уже долгое время не находит оптимального решения (так как выработанные методы устойчивого закрепления люминецирующего материала требуют использования дорогостоящего кварцевого стекла или сложных связующих, быстро теряющих свои свойства в данных условиях) и во многом обуславливает невозможность массового внедрения устройств, выполняющих дезинфекцию и освещение.

Технический результат изобретения состоит в повышении степени дезинфекции текучей среды, экономии энергетических ресурсов, упрощении и удешевлении промышленного производства, повышении удобства пользования, снижении неполезного действия ультрафиолетового излучения и в значительном повышении светоотдачи, решении проблемы загрязнения и очистки преобразующего люминесцирующего материала.

Технический результат изобретения состоит в качественном улучшении основных рабочих характеристик по сравнению с устройствами со сходными функциями, удешевлении промышленного производства и эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в способе дезинфекции текучей среды и одновременного освещения, включающем генерирование ультрафиолетового излучения, транспортирование текучей среды и ее дезинфекцию, преобразование ультрафиолетового излучения слоем люминесцирующего материала, согласно изобретению ультрафиолетовое излучение генерируют изолированной средой, расположенной между стенками внешней и внутренней емкостей, текучая среда протекает во внутренней емкости, ультрафиолетовое излучение проходит сквозь прозрачные для ультрафиолетового излучения стенки внутренней емкости со всех сторон, создает круговую максимальную концентрацию ультрафиолетового излучения и дезинфицирует текучую среду, а затем опять проходит сквозь прозрачные для ультрафиолетового излучения стенки внутренней емкости со всех сторон, попадает в изолированную среду, генерирующую ультрафиолетовое излучение, суммарное ультрафиолетовое излучение попадает на слой люминесцирующего материала внутренних стенок внешней емкости, где преобразуется в свет видимой области спектра или эритемное излучение.

Возможно осуществлять контроль концентрации озона, попадающего в окружающую среду.

Дополнительно возможна также очистка текучей среды механическими или электростатическими фильтрами.

В качестве текучей среды возможно использование воздуха и/или воды.

В способе возможно осуществление стабилизации потока ультрафиолетового излучения.

Технический результат достигается созданием устройства для осуществления предлагаемого способа, при этом устройство для дезинфекции текучей среды и одновременного освещения, содержащее внешнюю емкость из светопрозрачного материала, изнутри покрытую люминесцирующим материалом, с возможностью преобразования идущего изнутри ультрафиолетового излучения, внутреннюю емкость из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, и систему создания потока текучей среды, согласно изобретению торцы внешней емкости выполнены герметичными, в них введены электроды с обеспечением проведения тока из внешней среды во внутреннюю, внутренняя емкость выполнена сквозной, с открытыми торцами, выведенными за пределы внешней колбы, с обеспечением герметичности пространства между двумя емкостями, в пространстве между двумя емкостями расположена среда, непосредственно генерирующая ультрафиолетовое излучение, а система создания потока текучей среды герметично соединена с внутренней емкостью.

Устройство может быть снабжено стандартным цоколем со встроенным электродом.

Устройство может быть снабжено системой создания потока текучей среды, выполненной с обеспечением возможности принудительной подачи не менее двух различных или сходных текучих сред одновременно.

В устройстве могут устанавливаться электростатические фильтры.

В устройстве могут устанавливаться механические фильтры.

Возможно также снабжение его системой контроля концентрации озона, поступающего в окружающую среду.

Устройство может быть снабжено электронным балластом с датчиком на приемнике ультрафиолетового излучения для диапазона в интервале длин волн 180-440 нм, для стабилизации потока ультрафиолетового излучения, посредством соответствующих изменений питающего тока и напряжения.

Данные качественно новые технические результаты достигаются совместным действием следующих групп функционально самостоятельных признаков:

1. Непосредственного генерирования ультрафиолетового излучения изолированной средой, заключенной в замкнутый объем, и приводимой в рабочее состояние с помощью преобразуемого электрического тока.

2. Преобразования ультрафиолетового излучения в видимое, с помощью люминесцирующего материала, нанесенного на светопрозрачную основу.

3. Создания потока текучей среды устройствами для создания потока вентиляторного или компрессорного типа.

4. Транспортирования потока текучей среды внутри источника ультрафиолетового излучения, с помощью сквозной емкости из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, размещенной внутри источника этого излучения.

Все это позволило создать уникальную круговую максимальную концентрацию ультрафиолетового излучения в объеме дезинфицируемой текучей среды, осуществить практически полное отсутствие потерь ультрафиолетового излучения при выполнении функций освещения и дезинфекции, многократно повысить степень дезинфекции текучей среды, осуществить экономию энергетических ресурсов, а также решить проблему загрязнения и очистки преобразующего слоя люминесцирующего материала.

В процессе научно-технической работы авторами в уровень техники внесено новое знание о возможностях, транспортирования текучей среды внутри источника ультрафиолетового излучения, для нужд дезинфекции, таким образом, чтобы транспортная система не служила препятствием для попадания через нее ультрафиолетового излучения в текучую среду. Было разработано устройство, позволившее осуществлять способ.

В результате научно-технических исследований авторами в уровень техники было внесено новое знание. Было разработано устройство, позволяющее осуществить способ, представляющее собой источник ультрафиолетового излучения, оснащенный системой преобразования ультрафиолетового излучения в видимое, внутри которого была создана система транспортирования текучей среды, причем таким образом, что при сохранении полной герметичности внутренней среды источника была обеспечена практически полная проницаемость транспортной системы для ультрафиолета, а круговая максимальная концентрация ультрафиолетового излучения внутри транспортной системы, впервые полученная в изобретении, позволила вывести на новый уровень, как функцию дезинфицирования, так и степень светоотдачи в процессе реализации функции освещения, в результате резкого снижения потерь (неполезного использования) ультрафиолетового излучения. Таким образом, на качественно новом уровне в изобретении обеспечиваются функции дезинфицирования текучей среды и одновременного освещения. Кроме того, предложенное конструктивное решение впервые позволило в классе устройств для освещения и дезинфекции изолировать преобразующий слой люминесцирующего материала от внешней и дезинфицируемой текучей среды, таким образом решить основную проблему такого рода устройств - проблему загрязнения и очистки преобразующего люминесцирующего материала. В процессе научно-технической работы в уровень техники авторами было внесено новое знание о возможности создания прозрачной для ультрафиолета транспортной системы для текучей среды внутри источника ультрафиолетового излучения, которую с неизвестным ранее успехом можно использовать для нужд дезинфицирования, с общим снижением неполезного действия ультрафиолетового излучения и, следовательно, значительным увеличением светоотдачи устройства по сравнению с аналогами.

В предложенном изобретении в сравнении с существующими устройствами для одновременного выполнения функций освещения и дезинфицирования достигается следующие новые технические результаты:

- Практически полное отсутствие потерь ультрафиолетового излучения при выполнении функций устройства.

- Многократно повышенная степень дезинфекции текучей среды.

- Экономия энергетических и других промышленных ресурсов на стадии изготовления устройства.

- Удобство эксплуатации.

- Экономия энергетических ресурсов на стадии эксплуатации.

- Решение проблемы загрязнения и очистки преобразующего люминесцирующего материала.

Данные качественно новые технические результаты достигаются совместным действием следующих групп функционально самостоятельных признаков:

1. Источника ультрафиолетового излучения, характеризующегося средой, непосредственно генерирующей ультрафиолетовое излучение, заключенной в замкнутый объем, и приводимой в рабочее состояние с помощью преобразуемого электрического тока.

2. Системы преобразования ультрафиолетового излучения в видимое, характеризующейся люминесцирующим материалом, нанесенным на светопрозрачную основу.

3. Системы создания потока текучей среды, характеризующейся устройствами для создания потока вентиляторного или компрессорного типа.

4. Проницаемой для ультрафиолетового излучения системы транспортирования воздушного потока внутри источника ультрафиолетового излучения, характеризующейся сквозным объемом из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, помещенным внутри источника этого излучения.

Все вышеперечисленные функционально самостоятельные группы признаков, кроме последней, известны в уровне техники. Создание последней функционально самостоятельной группы основано на впервые открытом авторами знании о возможности создания транспортирующих систем внутри источников ультрафиолетового излучения при полном сохранении первичных функциональных качеств источника. Авторами на практике впервые в уровне техники преодолено предубеждение о невозможности создания транспортирующей системы внутри источников ультрафиолетового излучения, а ее применение в данной области впервые позволило достигнуть заявленных технических результатов. Таким образом, устройство обладает качественно новой конструктивной особенностью - системой транспортирования текучей среды внутри источников ультрафиолетового излучения.

Кроме того, конструктивная связь между перечисленными группами функционально самостоятельных признаков (взаимное функциональное расположение и соединение), впервые предложенная авторами в изобретении, позволила создать уникальную круговую максимальную концентрацию ультрафиолетового излучения в объеме дезинфицируемой текучей среды.

За счет применения авторами этих новых для уровня техники знаний в изобретении и достигается неизвестный ранее в уровне техники технический результат.

Устройство также не может быть получено путем простого совмещения существующих признаков, а его технический результат не может быть заранее предсказан с использованием известных в уровне техники закономерностей, так как примеры создания транспортной системы текучей среды внутри источника ультрафиолетового излучения до настоящего изобретения науке известны не были, а создание такой системы никак не обуславливает получаемых в изобретении технических результатов, в частности, практически полного отсутствия потерь ультрафиолетового излучения при выполнении функций устройства, многократно повышенной степени дезинфекции текучей среды, экономии энергетических и других промышленных ресурсов на стадии изготовления устройства, удобство эксплуатации, экономии энергетических ресурсов на стадии эксплуатации, а также решения проблемы загрязнения и очистки преобразующего слоя люминесцирующего материала.

Качественно новый способ и устройство обуславливает практическое отсутствие его концептуальных аналогов. Таким образом, в уровне техники существуют лишь принципиально отличные устройства со сходными функциями.

Для демонстрации возможности осуществления устройства схематично представлен вариант общего вида устройства.

На чертежах представлены принципиальные схемы устройства: на фиг.1 - принципиальная схема общего вида устройства; на фиг.2 - принципиальная схема вида устройства в сечении. На чертежах не указаны конкретные схемы подключения устройства к источникам питания и сами источники.

Изобретенное устройство состоит из двух емкостей в виде колб: внешней (1) с закрытыми торцами, выполненной из светопрозрачного материала, на внутренней стороне которой нанесен слой люминесцирующего материала (2), и внутренней (3) сквозной, выполненной из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, открытые торцы которой выведены за пределы внешней колбы, причем внутри внешней колбы (в пространстве между стенками двух колб) существует изолированная среда, непосредственно генерирующая ультрафиолетовое излучение (4), со введенными в нее электродами (5) для обеспечения функции проведения электрического тока из внешней среды, не нарушая изолированность, которая, в свою очередь, достигается с помощью использования цоколя (6), а во внутренней колбе проходит поток текучей среды, которую необходимо дезинфицировать, создаваемый системой создания потока текучей среды (7).

Устройство работает следующим образом.

В герметичном пространстве между стенками двух колб, внешней (1) и внутренней (3), находится среда, непосредственно генерирующая ультрафиолетовое излучение (4). Ультрафиолетовое излучение (10), попадая на стенки внешней колбы (1), преобразуется с помощью слоя люминесцирующего материала (2) в свет видимой области спектра или эритемное излучение (9). Система создания потока текучей среды (7) обеспечивает движение текучей среды (8) по транспортной системе, то есть прохождение ее через внутреннюю колбу (3). При прохождении ультрафиолетового излучения (10) сквозь стенки внутренней колбы (3) внутри нее возникает круговая максимальная концентрация ультрафиолетового излучения, так как излучение проникает в объем со всех сторон. Таким образом во внутренней колбе происходит дезинфекция текучей среды (8). Прошедшее сквозь прозрачную колбу (3) и находящуюся в ней текучую среду (8) ультрафиолетовое излучение (10) вновь проходит через среду, непосредственно генерирующую ультрафиолетовое излучение (4), и попадает на преобразующий слой люминофора (2), где преобразуется в свет видимой области спектра или эритемное излучение (9).

Таким образом в изобретении действительно будут осуществлены следующие технические результаты:

- Практически полное отсутствие потерь ультрафиолетового излучения при выполнении функций устройства.

Достигаемое за счет того, что предложенное авторами описанное конструктивное решение решает проблему неполезного рассеяния (потерь) ультрафиолетового излучения во внешнюю среду и поглощения его ранее необходимыми конструктивными (в существующих устройствах со схожими функциями) элементами.

- Многократно повышенная степень дезинфекции текучей среды.

Достигаемое за счет того, что предложенное авторами конструктивное решение позволяет произвести размещение дезинфицируемой текучей среды непосредственно внутри источника ультрафиолетового излучения, тем самым, обеспечив круговую максимальную концентрацию ультрафиолетового излучения в дезинфицируемой текучей среде.

- Экономия энергетических и других промышленных ресурсов на стадии изготовления устройства.

- Удобство эксплуатации.

Достигаемые за счет того, что в предложенном авторами качественно новом конструктивном решении существенно снижено количество рабочих конструктивных элементов, а связи между ними значительно проще, чем в существующих аналогах.

- Экономия энергетических ресурсов на стадии эксплуатации.

Достигаемая за счет того, что предложенное авторами конструктивное решение, за счет реализации круговой максимальной концентрации ультрафиолетового излучения и отсутствия потерь ультрафиолетового излучения позволяет при тех же энергозатратах, что и в существующих аналогах обеспечить существенно большую степень дезинфекции и светоотдачи.

- Решение проблемы загрязнения и очистки преобразующего люминесцирующего материала.

Достигаемые за счет того, что предложенное авторами конструктивное решение, в частности его элемент - система транспортирования текучей среды внутри источника ультрафиолетового излучения позволило изолировать преобразующий слой люминесцирующего материала от внешней и дезинфицируемой текучей среды.

Внешняя колба из материала, прозрачного для света видимой области спектра или эритемного излучения, может быть, к примеру, выполнена из стекла (используемого при производстве отечественных ламп дневного света типа ЛД или ЛБ), кварцевого стекла, стеклопластика, оргстекла или других прозрачных для света видимой области спектра или эритемного излучения материалов.

Внутренняя колба из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, может быть выполнена из кварцевого стекла (используемого при производстве таких отечественных кварцевых ламп, как ДБ-15 или ламп TUV30, производства PHILIPS), в некоторых случаях из оргстекла, или других материалов, прозрачных для ультрафиолетового излучения.

В качестве люминесцирующего материала может быть использован, например, галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем (Л-35М), излучение которого находится в видимой области спектра ("Люминофоры и химические вещества". Информационно-технический бюллетень, часть 1, Ставрополь, 1990 год).

Система создания потока текучей среды может быть, в частности, основана на использовании электровентиляторов.

Среда, непосредственно генерирующая ультрафиолетовое излучение, может быть создана по принципу, на котором основано функционирование ламп дневного света (лампы типа ЛД, ЛБ, БД, TUV). Принцип подробно описан в материалах "Спектроскопия вакуумного ультрафиолета", А. Н. Зайдель, Е.Я.Шрейдер. М., издательство "Наука", 1967; "Оптический спектр атмосферных газов". Новосибирск, издательство "Наука", 2000 г.

В объем, в котором предполагается создание среды, непосредственно генерирующей ультрафиолетовое излучение, вводится 4 электрода вывода по два с каждой стороны (например, с помощью стандартного цоколя со встроенными электродами используемого, к примеру в лампах TUV30) или непосредственно). Электроды с каждой стороны данного устройства соединены нитями накала, которые при разогреве эмитируют свободные электроны, что облегчает "зажигание" разряда, т.е. образование плазменного светящегося столба вдоль всего протяжения устройства. Наиболее часто реализуют среду, непосредственно генерирующую ультрафиолетовое излучение в лампах дневного света на парах ртути, что при отработанной технологии дешевле, чем, например, при использовании водорода или дейтерия; при давлении паров ртути, как правило, порядка нескольких миллиметров ртутного столба. Лампа включается в сеть 220 В через ограничивающий ток балласт чаще всего дроссель.

При функционировании приборов для нужд освещения и дезинфекции существует определенная проблема, связанная с характером реализации среды, непосредственно генерирующей ультрафиолетовое излучение. При использовании излучения разряда для дезинфекции текучих сред погрешность дозы ультрафиолетового излучения дозу облучения среды точно предсказать достаточно трудно.

Эта проблема легко разрешима за счет заведомого проектного увеличения планируемой дозы. Однако известны разработки (к примеру, "Силовые полупроводниковые приборы", Воронеж, 1995, перевод с английского./Под редакцией Токорева, 661 стр.), позволяющие при производстве среды, непосредственно генерирующей ультрафиолетовое излучение, заменить дроссель на электронный балласт, существенно меньших размеров и веса, позволяющий осуществлять электронную стабилизацию разряда посредством обратной связи по току разряда. В этом примере в электронном балласте реализуют датчик (на приемнике ультрафиолетового излучения в заданном диапазоне 200-300 нм) ультрафиолетового излучения, а электронный балласт осуществляет стабилизацию именно потока ультрафиолетового излучения, посредством соответствующих изменений тока и напряжения на ультрафиолетовой лампе. Принцип работы подобных систем известен в уровне техники, однако никогда ранее не применялся для реализации задач освещения и дезинфекции.

Наши исследования позволили при применении подобной системы в изобретении выделить новый технический результат, за ранее не обусловленный ее использованием, - качественное уменьшение диапазона возможных отклонений от заданной степени дезинфекции при работе изобретения и, как следствие, повышение экономичности изобретения за счет снижения запаса по проектной дозе. Еще один дополнительный технический результат - возможное существенное увеличение (в несколько раз) срока службы.

Изобретение предназначено для установки в специально изготовленный или стандартный осветительный прибор (к примеру, сконструированный по типу осветительных приборов, предназначенных для установки стандартных ламп дневного света типа ЛД или ЛБ). Основными конструктивными элементами такого прибора являются: остов или подложка (чаще всего выполняемые из металла или пластика), выполняющая несущую функцию, элементы системы электрического питания (чаще всего основанные на применении дросселей), система создания потока текучей среды (чаще всего состоящая из одного или нескольких вентиляторов, установленных на входе системы транспортирования текучей среды), патроны и крепежи для закрепления устройства (в стандартных осветительных приборах - осветительной лампы дневного света), в большинстве случаев светопрозрачного защитного кожуха (чаще всего выполняемого из оргстекла, стеклопластика или тканевых материалов) и отражателей. Все описанные элементы осветительного прибора, а также методы их установки и эксплуатации, известны в уровне техники и широко применяются в быту.

Для стандартизации устройство может быть снабжено стандартным цоколем (которые используются в отечественных лампах дневного света), так как создание среды, непосредственно генерирующей ультрафиолетовое излучение, может быть выполнено по принципу, используемому в лампах дневного света, а его габариты могут быть оптимизированы для установки в некоторые существующие осветительные приборы.

В отдельных случаях при использовании прибора отсутствует необходимость полноценного свечения (например, в декоративных целях), или присутствует необходимость получения окружающими дозы эритемного облучения (например, в зонах пребывания людей со сниженной дозой облучения в эритемной области спектра, то есть в зонах с недостаточной солнечной радиацией в ультрафиолетовой и близких к ней областях спектра: районы крайнего севера, специфические производства); в зонах с необходимостью получения повышенной эритемной дозы (детские сады, оздоровительные медицинские учреждения). В этом случае внешняя колба может быть покрыта изнутри не люминесцирующим материалом, преобразующим ультрафиолетовое излучение в видимое (например, галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем (Л-35М), излучение которого находится в видимой области спектра, "Люминофоры и химические вещества". Информационно-технический бюллетень, часть 1, Ставрополь, 1990 год), а выполнен с покрытием его другими существующими люминесцирующими материалами с иными требуемыми основными характеристиками (например, силикат бария, активированный свинцом (Л-33), излучение которого находится в эритемной области спектра, "Люминофоры и химические вещества". Информационно-технический бюллетень, часть 1, Ставрополь, 1990 год). В качестве материала для такой колбы также может быть использовано, к примеру, оргстекло, обладающее необходимыми свойствами, либо другие материалы.

В отдельных случаях необходима дополнительная очистка среды. В этом случае на пути движения текучей среды до ее входа в зону дезинфекции могут быть дополнительно установлены механические (основанные, к примеру, на использовании мембран), или электростатические фильтры (например, построенные по типу бытового воздухоочистителя ЭФВА "Супер-плюс" МЕ-10).

В ряде случаев существует необходимость реализации повышенной степени дезинфекции (например, в условиях повышенной зараженности). В таких случаях целесообразно объединять два или более устройства, соединяя их транспортные системы последовательно или параллельно, для чего устройство может быть дополнительно снабжено специальными резиновыми или пластиковыми патрубками.

В ряде случаев возникает необходимость создания отдельных транспортных систем для текучей среды (например, при дезинфекции воды и воздуха одновременно). В этом случае внутри внешней колбы могут быть установлены две или более прозрачные для ультрафиолетового излучения колбы, при этом устройство будет снабжено двумя или более отдельными системами создания потока текучей среды.

Устройство может быть дополнительно снабжено системами контроля концентрации озона, выделяющегося при дезинфекции текучей среды описанным способом (например, масс-спектрометр, а также химические или полупроводниковые датчики, "stratospheric ozone" опубликовано на Интернет сайте http://cee. gsfc.naso.gov/edu/sees/strat).

Соединения токопроводящих элементов устройства выполнены герметичными.