RU2092191C1 - Installation for disinfection and deodorization of air - Google Patents
Installation for disinfection and deodorization of air Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092191C1 RU2092191C1 RU95110111A RU95110111A RU2092191C1 RU 2092191 C1 RU2092191 C1 RU 2092191C1 RU 95110111 A RU95110111 A RU 95110111A RU 95110111 A RU95110111 A RU 95110111A RU 2092191 C1 RU2092191 C1 RU 2092191C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lamp
- installation
- storage capacitor
- discharge
- control unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике обеззараживания и дезодорации, в частности, для оперативного обеззараживания воздуха в операционных перевязочных, процедурных кабинетах, в поликлиниках и госпиталях, в помещениях бактериологических лабораторий и т.д. The invention relates to techniques for disinfection and deodorization, in particular, for operational air disinfection in operating dressing rooms, treatment rooms, clinics and hospitals, in the premises of bacteriological laboratories, etc.
Известно устройство для очистки воздуха с помощью ультрафиолетового (УФ) излучения, содержащее вертикальный корпус с УФ лампой, размещенной в его верхней части (заявка ЕПВ (ЕР) N 0220050, кл. А 61 L 9/18, 1987). УФ лампа создает постоянный во времени бактерицидный поток излучения, убивающий находящиеся в воздухе микроорганизмы. Перемещение обрабатываемого воздуха относительно УФ лампы осуществляется за счет конвекции или активного втягивания. A device for air purification using ultraviolet (UV) radiation, containing a vertical housing with a UV lamp located in its upper part (application EPO (EP) N 0220050, class A 61 L 9/18, 1987). The UV lamp creates a constant over time bactericidal radiation flux that kills microorganisms in the air. The movement of the treated air relative to the UV lamp is due to convection or active retraction.
Недостатками известного устройства являются низкая производительность, обусловленная использованием низкоинтенсивного источника непрерывного УФ излучения линейчатого спектра (ртутная бактерицидная лампа низкого давления) и нежелательная наработка в воздухе значительных концентраций озона и других токсичных газов, связанная с длительным воздействием на воздух УФ излучения. The disadvantages of the known device are the low productivity due to the use of a low-intensity source of continuous UV radiation of the line spectrum (mercury bactericidal lamp of low pressure) and the undesirable production of significant concentrations of ozone and other toxic gases in the air due to the prolonged exposure to air of UV radiation.
Известна также установка для обеззараживания воздуха, содержащая размещенные в подвижном корпусе блок питания и управления, вентилятор и облучатель с источником УФ излучения, установленным вертикально в держателе и подключенным к блоку питания и управления (см. Приложение стерилизатор SANITRON, модель J 258). An air disinfection apparatus is also known, comprising a power and control unit, a fan and an irradiator with a UV source mounted vertically in the holder and connected to a power and control unit (see Appendix SANITRON Sterilizer, Model J 258).
За счет применения мощных ртутных ламп непрерывного горения производительность известного стерилизатора повышена, однако, она остается явно недостаточной для оперативного экспресс-обеззараживания. Hапример, как следует из Приложения, для стерилизации воздуха в помещении размером 5 х 7 м необходима непрерывная работа стерилизатора в течение 3 ч. Кроме того, стерилизация сопровождается наработкой озона. Due to the use of powerful continuous mercury lamps, the productivity of the known sterilizer is increased, however, it remains clearly insufficient for rapid rapid disinfection. For example, as follows from the Appendix, for sterilizing air in a room measuring 5 x 7 m, continuous operation of the sterilizer is necessary for 3 hours. In addition, sterilization is accompanied by the production of ozone.
В результате известный стерилизатор может применяться лишь в тех помещениях, в которых отсутствуют люди в течение длительного времени (несколько часов), необходимого собственно для стерилизации воздуха и последующего снижения концентрации озона до допустимого уровня. As a result, the known sterilizer can be used only in those rooms where people have been absent for a long time (several hours), which is necessary to actually sterilize the air and then reduce the ozone concentration to an acceptable level.
Известна также установка для обеззараживания воздуха, являющаяся наиболее близким аналогом предлагаемой установки, и содержащая корпус, блок питания и управления с накопительным конденсатором и системой зажигания в виде генератора импульсов поджига, вентилятор, облучатель с источником ультрафиолетового излучения в виде импульсной газоразрядной лампы, установленный вертикально в держателе и подключенный к блоку питания и управления, при этом накопительный конденсатор и газоразрядная лампа образуют разрядный контур, связанный с генератором импульсов поджига (патент РФ N 2031659, кл. A 61 L 2/10, 9/20). Also known installation for air disinfection, which is the closest analogue to the proposed installation, and containing a housing, a power supply and control unit with a storage capacitor and an ignition system in the form of an ignition pulse generator, a fan, an irradiator with an ultraviolet radiation source in the form of a pulsed gas discharge lamp, mounted vertically in the holder and connected to the power and control unit, while the storage capacitor and gas discharge lamp form a discharge circuit associated with the gene an ignition pulse generator (RF patent N 2031659, class A 61 L 2/10, 9/20).
Известная установка позволяет значительно сократить время обработки воздуха в помещении (до нескольких минут) за счет применения мощных импульсных газоразрядных ламп, обеспечивающих облучение воздуха высокоинтенсивным импульсным УФ излучением преимущественно сплошного спектра, а также благодаря снижению суммарной энергетической дозы, необходимой для стерилизации. The known installation can significantly reduce the time of processing indoor air (up to several minutes) due to the use of powerful pulsed gas-discharge lamps, which provide irradiation of air with high-intensity pulsed UV radiation of a predominantly continuous spectrum, as well as by reducing the total energy dose required for sterilization.
Однако, известная установка имеет недостаточно высокую эффективность и надежность. Под эффективностью установки, предназначенной для обеззараживания и дезодорации воздуха, следует понимать степень обеззараживания или очистки воздуха в помещении заданного объема, достигаемую при определенных затратах электрической энергии от сети. Таким образом, повышение эффективности установки может быть достигнуто за счет увеличения бактерицидного потока УФ излучения или за счет уменьшения потребляемой мощности при сохранении неизменными всех остальных параметров. However, the known installation is not sufficiently high efficiency and reliability. Under the effectiveness of the installation, designed for disinfection and deodorization of air, it should be understood the degree of disinfection or purification of air in a room of a given volume, achieved at certain costs of electric energy from the network. Thus, increasing the efficiency of the installation can be achieved by increasing the bactericidal flux of UV radiation or by reducing the power consumption while keeping all other parameters unchanged.
Большие потери при преобразовании энергии электрической сети в энергию бактерицидного УФ излучения обусловлены следующим. Large losses when converting the energy of the electric network to the energy of bactericidal UV radiation are due to the following.
1) При заряде накопительного конденсатора от источника постоянного напряжения имеют место значительные потери энергии за счет чрезмерно больших токов в начальный период заряда. Кроме того, элементы электрической схемы установки, работающие при больших значениях тока, обладают невысокой надежностью из-за напряженного режима. 1) When the storage capacitor is charged from a constant voltage source, significant energy losses occur due to excessively high currents in the initial charge period. In addition, the elements of the electrical circuit of the installation, operating at high current values, have low reliability due to the heavy duty.
2) Для решения задачи обеззараживания воздуха в помещениях значительного объема (порядка 100 куб. м и более) к импульсной газоразрядной лампе необходимо подводить значительную электрическую мощность (порядка 1 кВт и более), что требует организации эффективного охлаждения лампы и ограничения озонообразующей части спектра излучения. Т. е. для такого применения установки лампу необходимо помещать в жидкий хладагент (дистиллированную воду) и реализация индуктивной связи генератора поджига с разрядным контуром возможна лишь в виде трансформатора, так как размещение специального поджигающего электрода в жидкости при высоких подводимых напряжениях невозможно. 2) To solve the problem of air disinfection in rooms of a significant volume (of the order of 100 cubic meters or more), a significant electric power (of the order of 1 kW or more) must be supplied to the pulsed gas discharge lamp, which requires the organization of effective cooling of the lamp and limitation of the ozone-forming part of the radiation spectrum. That is, for such an application of the installation, the lamp must be placed in liquid refrigerant (distilled water) and the inductive connection of the ignition generator with the discharge circuit is possible only in the form of a transformer, since it is impossible to place a special ignition electrode in the liquid at high applied voltages.
В фазе перехода от предварительного маломощного высоковольтного пробоя межэлектродного промежутка лампы к основному разрядному импульсу имеют место потери энергии, связанные с тем, что для реализации высокой температуры излучающей плазмы индуктивность L разрядного контура необходимо уменьшать (для увеличения максимального разрядного тока), а для надежного формирования основного разрядного импульса необходимо увеличивать L (для увеличения длительности поджигающего импульса до 1 мкс). В результате компромиссного решения, с одной стороны, температура плазмы не достигает оптимальных величин, что обуславливает недостаточный бактерицидный поток УФ излучения и эффективность установки, с другой стороны, из за неизбежных разбросов и флюктуаций параметров ламп и плазмы в начальный период формирование разряда становится неустойчивым, что приводит к сбоям и пропускам импульсов излучения, т.е. к ненадежной и нестабильной работе установки. In the phase of transition from the preliminary low-power high-voltage breakdown of the interelectrode gap of the lamp to the main discharge pulse, energy losses occur due to the fact that in order to realize a high temperature of the emitting plasma, the inductance L of the discharge circuit must be reduced (to increase the maximum discharge current), and for reliable formation of the main of the discharge pulse, it is necessary to increase L (to increase the duration of the ignition pulse to 1 μs). As a result of a compromise solution, on the one hand, the plasma temperature does not reach optimal values, which leads to an insufficient bactericidal flux of UV radiation and installation efficiency, on the other hand, due to the inevitable scatter and fluctuation of the lamp and plasma parameters in the initial period, the discharge formation becomes unstable, which leads to malfunctions and omissions of radiation pulses, i.e. unreliable and unstable operation of the installation.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является повышение эффективности и надежности работы установки. Thus, the objective of the present invention is to increase the efficiency and reliability of the installation.
Предложенная установка содержит (фиг. 1) корпус 1, в котором размещены блок питания и управления 2, вентилятор 3 и насос 4. The proposed installation contains (Fig. 1) a housing 1 in which a power and control unit 2, a fan 3 and a pump 4 are placed.
На корпусе 1 закреплен облучатель 5, который содержит источник ультрафиолетового излучения в виде импульсной газоразрядной лампы 6, установленной вертикально в держателе 7. Лампа 6 подключена к блоку питания и управления 2. Для подавления озонообраpующей части спектра УФ излучения (с длиной волны менее 210 нм) и охлаждения газоразрядная лампа 6 может быть помещена в кварцевую трубку 8, полость которой заполнена дистиллированной водой 9. Колба импульсной газоразрядной лампы 6 заполнена инертным газом, например, ксеноном, при давлении, близком к атмосферному (300 700 мм рт. ст.). An irradiator 5 is mounted on the housing 1, which contains a source of ultraviolet radiation in the form of a pulsed
Блок питания и управления 2 содержит (фиг. 2) высоковольтный источник постоянного тока 10, генератор импульсов поджига 11, накопительный конденсатор 12 и схему управления 13, подключенную к источнику постоянного тока 10 и к генератору поджига 11. В конкретном примере выполнения высоковольтный источник постоянного тока может быть реализован в виде высоковольтного выпрямителя и высоковольтного дросселя. The power supply and control unit 2 contains (Fig. 2) a high-voltage direct
Лампа 6 подключена к блоку питания и управления 2 с помощью импульсного трансформатора 14. Обмотки импульсного трансформатора 14 намотаны на ферритовом сердечнике (например, в виде кольца), первичная обмотка подключена к выходу генератора поджига 11, вторичная повышающая обмотка включена последовательно с накопительным конденсатором 12 и лампой 6. The
Разрядный контур образован накопительным конденсатором 12, вторичной обмоткой импульсного трансформатора 14 и газоразрядной лампой 6. The discharge circuit is formed by a
Параметры контура и разряда выбраны из следующего соотношения:
где
U напряжение накопительного конденсатора, В:
С емкость накопительного конденсатора, Ф;
L0 начальная индуктивность разрядного контура, Гн;
d внутренний диаметр газоразрядной лампы, м;
h расстояние между электродами газоразрядной лампы, м;
А 109 постоянный коэффициент, Вт/м2.The parameters of the circuit and discharge are selected from the following relation:
Where
U voltage of the storage capacitor, V:
With the capacity of the storage capacitor, f;
L 0 initial inductance of the discharge circuit, G n ;
d inner diameter of the discharge lamp, m;
h the distance between the electrodes of the discharge lamp, m;
A 10 9 constant coefficient, W / m 2 .
Отличительными признаками заявленной установки от известной являются:
наличие в блоке питания и управления высоковольтного источника постоянного тока;
размещение обмоток импульсного трансформатора на ферритовом сердечнике:
соотношение между параметрами контура.Distinctive features of the claimed installation from the known are:
the presence in the power supply and control unit of a high-voltage direct current source;
placement of the windings of a pulse transformer on a ferrite core:
correlation between circuit parameters.
Перечисленные отличия позволяют сделать вывод о новизне заявленного изобретения. These differences allow us to conclude that the claimed invention is new.
Из известного уровня техники не следует явным образом достижение вышеперечисленных видов технического результата за счет совокупности признаков, изложенных в формуле изобретения, что обеспечивает заявленному решению необходимый для защиты патентом изобретательский уровень. Промышленная применимость предлагаемого изобретения становится очевидной из описания работы установки. The prior art does not explicitly achieve the above types of technical result due to the combination of features set forth in the claims, which provides the claimed solution with the inventive step necessary for patent protection. The industrial applicability of the invention becomes apparent from the description of the operation of the installation.
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Для обеззараживания и дезодорации воздуха установка располагается приблизительно в центре обрабатываемого помещения. В зависимости от размеров помещения органами управления задается необходимый режим работы установки, который определяется числом импульсов излучения, вырабатываемых установкой. Затем оператор включает рабочий режим и покидает помещение. For disinfection and deodorization of air, the installation is located approximately in the center of the treated room. Depending on the size of the room, the controls set the required mode of operation of the installation, which is determined by the number of radiation pulses generated by the installation. Then the operator switches on the operating mode and leaves the room.
Через необходимое время задержки (20 40 с) схема управления 13 включает высоковольтный источник постоянного тока 10 и начинается заряд накопительного конденсатора 12. Напряжение на конденсаторе контролируется схемой управления 13, для чего в ее составе имеется делитель напряжения, компаратор и источник опорного напряжения, компаратор и источник опорного напряжения (на фиг. не показаны). При достижении напряжения на обкладках накопительного конденсатора 12 заданной величины (обычно 1 2 кВ) схема управления 13 отключает высоковольтный источник постоянного тока 12 и подает управляющий импульс на генератор поджига 11. Генератор поджига 11 вырабатывает импульс поджига амплитудой 1 2 кВ, длительностью 0,1 1 мкс, вызывающий протекание соответствующего тока по первичной обмотке импульсного трансформатора 14. Во вторичной обмотке импульсного трансформатора при этом формируется импульс амплитудой 20 40 кВ. Это напряжение благодаря электрическому соединению накопительного конденсатора, вторичной обмотки трансформатора и лампы оказывается приложенным к электродам лампы 6. В лампе, заполненной инертным газом, возникает электрический пробой между электродами в виде проводящего канала слабоионизированной плазмы. Накопительный конденсатор разряжается через лампу 6, при этом мощный импульс разрядного тока вызывает интенсивный разогрев и ионизацию газа. Образующаяся плазма газа интенсивно излучает в широкой области спектра, в том числе и в УФ. Это излучение через кварцевую колбу лампы 6, слой дистиллированной воды 9 и кварцевую трубку 8 распространяется по всем направлениям, осуществляя дезактивацию бактерий и патогенной микрофлоры воздуха. After the required delay time (20-40 s), the
Одновременно с этим происходит и дезодорация воздуха за счет деструктивного фотохимического разложения органических молекул веществ, обладающих запахом. At the same time, deodorization of air also occurs due to the destructive photochemical decomposition of organic molecules of substances with an odor.
По мере окончания разряда накопительного конденсатора 12 плазма инертного газа в лампе остывает, газ переходит в атомарное состояние, излучение прекращается. Схема приходит в исходное состояние. As the discharge of the
Затем процесс повторяется, схема управления включает источник постоянного тока, после заряда накопительного конденсатора до заданного напряжения вырабатывается импульс поджига и т.д. Then the process is repeated, the control circuit includes a direct current source, after charging the storage capacitor to a given voltage, an ignition pulse is generated, etc.
Наиболее интенсивное воздействие на воздух осуществляется в радиусе 1 2 м от лампы. Вентилятор 3 обеспечивает циркуляцию и подвод воздуха к зоне наиболее эффективной обработки. The most intense exposure to air is within a radius of 1 2 m from the lamp. The fan 3 provides circulation and air supply to the zone of the most efficient processing.
После обработки заданного оператором количества импульсов схема управления отключает установку, сразу после чего обработанное помещение пригодно для использования по основному назначению. After processing the number of pulses specified by the operator, the control circuit turns off the unit, immediately after which the treated room is suitable for use for its main purpose.
По отношению к известным устройствам того же назначения предложенная установка имеет значительные преимущества, обусловленные снижением суммарной энергетической дозы: сокращение необходимого времени обработки до нескольких минут, повышение безопасности и удобства в работе. In relation to the known devices of the same purpose, the proposed installation has significant advantages due to a decrease in the total energy dose: reduction of the required processing time to several minutes, increased safety and ease of use.
Снижение суммарной энергетической дозы при использовании высокоинтенсивного импульсного УФ излучения сплошного спектра вместо низкоинтенсивного УФ излучения линейчатого спектра, характерного для известных устройств аналогов, связано с рядом факторов:
1) скорость подавления патогенной микрофлоры превышает скорость ее роста за счет собственного размножения (при низкоинтенсивном воздействии возможно обратное);
2) отсутствует временная адаптация микроорганизмов к УФ излучению (из-за короткого времени воздействия);
3) отсутствует возможность для спектральной адаптации микроорганизмов (перекрывается весь спектр);
4) осуществляется одновременное воздействие на все виды микроорганизмов с различными спектральными характеристиками бактерицидной эффективности.The decrease in the total energy dose when using high-intensity pulsed UV radiation of a continuous spectrum instead of the low-intensity UV radiation of the line spectrum, which is typical for known analog devices, is associated with a number of factors:
1) the rate of suppression of pathogenic microflora exceeds the rate of its growth due to its own reproduction (the opposite is possible with low-intensity exposure);
2) there is no temporary adaptation of microorganisms to UV radiation (due to the short exposure time);
3) there is no possibility for the spectral adaptation of microorganisms (the entire spectrum overlaps);
4) there is a simultaneous effect on all types of microorganisms with different spectral characteristics of bactericidal efficacy.
По отношению к известной установке прототипу предложенная установка характеризуется более высокой эффективностью при том же потреблении энергии и более высокой надежностью работы. Эти преимущества предложенной установки обусловлены следующим. In relation to the known installation of the prototype, the proposed installation is characterized by higher efficiency with the same energy consumption and higher reliability. These advantages of the proposed installation are due to the following.
Как уже указывалось выше, для уменьшения потерь энергии при формировании основного разряда (разряд накопительного коденсатора через лампу) необходимо увеличить длительность импульса поджига, поступающего на лампу, с 0,1 0,3 мкс до 1 мкс, что можно было бы обеспечить соответствующим увеличением индуктивности разрядного контура. В то же время для обеспечения высокой температуры и достаточной оптической плотности излучающей плазмы длительность основного разряда необходимо сократить до 100 200 мкс, сохранив при этом величину накопленной в конденсаторе энергии, что диктует необходимость уменьшения индуктивности разрядного контура. Эти противоположные требования удалось преодолеть за счет выполнения импульсного трансформатора на ферритовом сердечнике и выполнения расчетного соотношения (1). As already mentioned above, in order to reduce the energy loss during the formation of the main discharge (discharge of the storage encoder through the lamp), it is necessary to increase the duration of the ignition pulse entering the lamp from 0.1 0.3 μs to 1 μs, which could be ensured by a corresponding increase in inductance bit circuit. At the same time, to ensure a high temperature and sufficient optical density of the emitting plasma, the duration of the main discharge must be reduced to 100 200 μs, while maintaining the amount of energy stored in the capacitor, which necessitates a decrease in the inductance of the discharge circuit. These opposite requirements were overcome by performing a pulsed transformer on a ferrite core and fulfilling the design relation (1).
Действительно, собственная индуктивность вторичной обмотки импульсного трансформатора составляет не более 10 мкГн при отсутствии ферритового сердечника. Во время поджига, когда в разрядном контуре формируется высоковольтный импульс пробивного напряжения, действующее значение индуктивности вторичной обмотки трансформатора за счет влияния ферритового сердечника увеличивается в μ раз ( m относительная магнитная проницаемость феррита). На графике зависимости магнитная проницаемости сердечника от величины напряженности магнитного поля H (фиг. 3) зона работы во время поджига обозначена "А А" и соответствует небольшим токам (порядка 1 А). Для использованного феррита марки М2000MH m≈ 2000, таким образом эффективная величина индуктивности разрядного контура при первичном (предварительном) пробое лампы составляет приблизительно 20 мГн, что является вполне достаточным для увеличения длительности импульса поджига до 5 10 мкс и, следовательно, для сокращения потерь при формировании основного разряда импульса. Indeed, the intrinsic inductance of the secondary winding of a pulse transformer is not more than 10 μH in the absence of a ferrite core. During ignition, when a high-voltage breakdown voltage pulse is generated in the discharge circuit, the effective value of the inductance of the secondary winding of the transformer due to the influence of the ferrite core increases by a factor of μ (m is the relative magnetic permeability of ferrite). On the graph of the dependence of the magnetic permeability of the core on the magnitude of the magnetic field strength H (Fig. 3), the operating zone during ignition is indicated by "A A" and corresponds to small currents (of the order of 1 A). For used M2000MH ferrite grade m≈ 2000, the effective value of the inductance of the discharge circuit during the initial (preliminary) breakdown of the lamp is approximately 20 mH, which is quite sufficient to increase the ignition pulse duration to 5 10 μs and, therefore, to reduce losses during formation main discharge pulse.
Во время основного разряда сила тока в разрядном контуре достигает нескольких кА, что соответствует зоне "Б Б" на графике. Магнитная проницаемость феррита при таких значениях немагниченности падает до μ≈ 1, и эффективное значение индуктивности вторичной обмотки трансформатора приближается к ее минимальному статическому (т.е. без сердечника) значению. Таким образом, во время основного разряда индуктивность разрядного контура минимальна и обеспечиваются оптимальные условия для формирования оптически плотной высокотемпературной плазмы, интенсивно излучающей в УФ области спектра. During the main discharge, the current in the discharge circuit reaches several kA, which corresponds to the zone "B B" on the graph. The ferrite magnetic permeability at such non-magnetization values drops to μ≈ 1, and the effective value of the inductance of the secondary winding of the transformer approaches its minimum static (i.e., coreless) value. Thus, during the main discharge, the inductance of the discharge circuit is minimal and optimal conditions are provided for the formation of an optically dense high-temperature plasma that is intensively emitting in the UV region of the spectrum.
Специально выполненные исследования показали, что условиями насыщения ферритового сердечника импульсного трансформатора (смещение рабочей точки в зону "Б Б") и снижения за счет этого потерь при формировании основного разрядного импульса является определенная взаимосвязь параметров разрядного контура, описываемая соотношением (1). Specifically performed studies have shown that the conditions for saturation of the ferrite core of the pulse transformer (shift of the operating point to the “B B” zone) and reduction due to this loss during the formation of the main discharge pulse is a certain relationship of the parameters of the discharge circuit described by relation (1).
При этом верхняя граница соотношения (1) определяет уверенное попадание рабочей точки сердечника в зону "Б Б", нижняя граница при реальных значениях индуктивностей подводящих проводников, накопительного конденсатора и монтажа может быть достигнута лишь при снижении напряжения или емкости накопительного конденсатора, что соответствует уменьшению подводимой к лампе энергии и, следовательно, приводит к снижению температуры и оптической плотности плазмы. In this case, the upper boundary of the relation (1) determines the reliable penetration of the core operating point into the “B B” zone, the lower boundary with real values of the inductances of the supply conductors, the storage capacitor and installation can only be achieved by reducing the voltage or capacity of the storage capacitor, which corresponds to a decrease in the input to a lamp of energy and, therefore, leads to a decrease in temperature and optical density of the plasma.
Таким образом, выполнение импульсного трансформатора на ферритовом сердечнике с учетом соотношения (1) обеспечивает нелинейный характер индуктивности такого трансформатора: во время действия предварительного поджигающего импульса и во время основного разряда величина индуктивности разрядного контура значительно отличается, что позволяет достичь оптимальных сочетаний параметров на той и на другой стадии работы. Thus, the implementation of a pulse transformer on a ferrite core, taking into account relation (1), ensures the non-linear nature of the inductance of such a transformer: during the operation of the preliminary ignition pulse and during the main discharge, the value of the inductance of the discharge circuit is significantly different, which makes it possible to achieve optimal combinations of parameters on either another stage of work.
Кроме того, использование высоковольтного источника тока в блоке питания и управления позволило обеспечить неизменность зарядного тока и тем самым уменьшить потери энергии при заряде накопительного конденсатора, и увеличить надежность работы электрических элементов установки. In addition, the use of a high-voltage current source in the power supply and control unit made it possible to ensure the unchanged charge current and thereby reduce energy loss during charging of the storage capacitor, and increase the reliability of the electrical components of the installation.
Таким образом, отличительные признаки предложенной установки обуславливают сокращение потерь энергии на всех циклах работы установки: при заряде накопительного конденсатора, при формировании основного разрядного импульса и при формировании высокотемпературной эффективно излучающей в УФ области спектра плазмы. При этом каждый из факторов сокращения потерь приводит к увеличению доли энергии, вкладываемой в плазму, однако, раздельное использование каждого из них не обеспечивает решение поставленной задачи, так как важно не просто увеличение энерговклада в плазму, а лишь такое, которое обеспечивает возрастание излучаемой доли УФ непрерывного спектра высокой интенсивности. Это обстоятельство, а также нелинейная зависимость оптической плотности в УФ области от параметров плазмы показывают, что в данном случае имеет место синергетический (сверсуммарный) эффект при одновременном использовании всей заявленной совокупности признаков. Thus, the distinguishing features of the proposed installation cause a reduction in energy loss during all cycles of the installation: when the storage capacitor is charged, when the main discharge pulse is formed, and when the high-temperature plasma emitting in the UV region is formed high. Moreover, each of the factors for reducing losses leads to an increase in the fraction of energy deposited in the plasma, however, the separate use of each of them does not provide a solution to the problem, since it is important not only to increase the energy input into the plasma, but only that which ensures an increase in the emitted fraction of UV continuous spectrum of high intensity. This circumstance, as well as the nonlinear dependence of the optical density in the UV region on the plasma parameters show that in this case there is a synergistic (super-total) effect while using the entire claimed combination of features.
Сказанное относится и к надежности установки. The foregoing applies to the reliability of the installation.
Экспериментальные исследования, выполненные на лабораторном образце установки в помещении объем 60 м3 при искусственном заражении воздуха в помещении золотистым стафилококком в пределах 20000 42000 микробных тел в м3, показывают, что эффективность обеззараживания достигает 99,4% уже через 2 мин работы.Experimental studies performed on a laboratory sample of an indoor installation with a volume of 60 m 3 with artificial staining of indoor air with Staphylococcus aureus within 20,000 42,000 microbial bodies in m 3 show that the disinfection efficiency reaches 99.4% after 2 minutes of operation.
Одновременно с повышением эффективности достигнуто и повышение надежности установки, которое проявляется в исключении пропусков импульсов излучения и в стабильности их параметров. Simultaneously with an increase in efficiency, an increase in the reliability of the installation was achieved, which manifests itself in the exclusion of omissions of radiation pulses and in the stability of their parameters.
Эффективность дезодорации воздуха в помещениях с помощью предложенной установки исследовалась на парах сильнопахнущего вещества ацетона (диметилкетона) CH3COOH3. При исходном содержании ацетона в пределах 0,73 1,1 мг/м3 обработка воздуха установкой в течение 2 мин уменьшает содержание ацетона до значения менее 0,1 мг/м3.The effectiveness of air deodorization in the premises using the proposed installation was investigated on the vapors of a strongly odorous substance of acetone (dimethyl ketone) CH 3 COOH 3 . When the initial content of acetone in the range of 0.73 to 1.1 mg / m 3 , air treatment by the unit for 2 minutes reduces the acetone content to a value of less than 0.1 mg / m 3 .
Claims (1)
где U напряжение накопительного конденсатора, В;
C емкость накопительного конденсатора, Ф;
L0 начальная индуктивность разрядного контура, Гн;
d внутренний диаметр газоразрядной лампы, м;
h расстояние между электродами газоразрядной лампы, м;
A 109 постоянный коэффициент, Вт/м2.Installation for disinfecting and deodorizing air, comprising a housing, a power supply and control unit with a storage capacitor and an ignition system in the form of an ignition pulse generator, a fan and an irradiator with an ultraviolet radiation source in the form of a pulsed gas discharge lamp, mounted vertically in the holder and connected to the power and control unit wherein the storage capacitor and the discharge lamp form a discharge circuit connected to the ignition pulse generator by means of a pulse transformer pa, characterized in that the power supply and control is provided with high voltage DC power source, a pulse transformer equipped with a ferrite core, and the discharge circuit parameters are determined by the following relation:
where U is the voltage of the storage capacitor, V;
C is the capacity of the storage capacitor, f;
L 0 initial inductance of the discharge circuit, GN;
d inner diameter of the discharge lamp, m;
h the distance between the electrodes of the discharge lamp, m;
A 10 9 constant factor, W / m 2 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95110111A RU2092191C1 (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Installation for disinfection and deodorization of air |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95110111A RU2092191C1 (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Installation for disinfection and deodorization of air |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95110111A RU95110111A (en) | 1997-05-27 |
| RU2092191C1 true RU2092191C1 (en) | 1997-10-10 |
Family
ID=20168964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95110111A RU2092191C1 (en) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Installation for disinfection and deodorization of air |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2092191C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6465799B1 (en) | 1999-03-01 | 2002-10-15 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | UV radiation system having materials for selectively attenuating radiation |
| WO2010134838A1 (en) | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Goldshtein Yakov A | Air sterilizing assembly |
| US8318089B2 (en) | 1999-03-01 | 2012-11-27 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Method and apparatus of sterilization using monochromic UV radiation source |
| RU2559780C2 (en) * | 2013-12-30 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Remote decontamination of objects and device to this end |
| RU200695U1 (en) * | 2020-08-08 | 2020-11-05 | Общество с ограниченной ответственностью «Специализированное промышленное предприятие СТРИМ» | Air and surface disinfection device |
| RU2758633C1 (en) * | 2021-04-12 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО "СПбГАУ) | Air disinfection device |
-
1995
- 1995-06-16 RU RU95110111A patent/RU2092191C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент РФ N 2031659, кл. A 61 L 2/10, 1995. * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6465799B1 (en) | 1999-03-01 | 2002-10-15 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | UV radiation system having materials for selectively attenuating radiation |
| US8318089B2 (en) | 1999-03-01 | 2012-11-27 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Method and apparatus of sterilization using monochromic UV radiation source |
| WO2010134838A1 (en) | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Goldshtein Yakov A | Air sterilizing assembly |
| EP2433657A1 (en) * | 2009-05-20 | 2012-03-28 | Yakov Abrammervich Goldshtein | Air sterilizing assembly |
| CN102458489A (en) * | 2009-05-20 | 2012-05-16 | 雅科夫·阿布拉姆梅罗维奇·戈尔德施泰因 | Air disinfection device |
| EP2433657A4 (en) * | 2009-05-20 | 2013-01-16 | Goldshtein Yakov A | Air sterilizing assembly |
| US8497491B2 (en) | 2009-05-20 | 2013-07-30 | Yanex Intellectual Property Limited | Air sterilizing assembly |
| CN102458489B (en) * | 2009-05-20 | 2014-05-28 | 雅尼克斯知识产权有限公司 | Air disinfection device |
| RU2559780C2 (en) * | 2013-12-30 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Remote decontamination of objects and device to this end |
| RU200695U1 (en) * | 2020-08-08 | 2020-11-05 | Общество с ограниченной ответственностью «Специализированное промышленное предприятие СТРИМ» | Air and surface disinfection device |
| RU2758633C1 (en) * | 2021-04-12 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО "СПбГАУ) | Air disinfection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95110111A (en) | 1997-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6264802B1 (en) | Method and device for UV treatment of liquids, air and surfaces | |
| US7612492B2 (en) | Lighting apparatus and system for decontamination | |
| CN113398295B (en) | Room and area disinfection with pulsed light having modulated power flux and light system with visible light compensation between pulses | |
| RU2396092C1 (en) | Air disinfection set | |
| KR101069063B1 (en) | Light therapeutic device | |
| EP2100624A1 (en) | A device and a method for disinfecting air | |
| RU2092191C1 (en) | Installation for disinfection and deodorization of air | |
| RU2031659C1 (en) | Apparatus for disinfecting air and surfaces | |
| JP2011097511A (en) | Microphone sterilization device | |
| US20080191597A1 (en) | Method of Operating a Flow-Through Plasma Device | |
| RU2031850C1 (en) | Device for purification and disinfection of fluids | |
| RU2088286C1 (en) | Apparatus for treatment and prophylactic of dermatological diseases and thermal injuries | |
| KR200418654Y1 (en) | Plasma discharge device | |
| RU200695U1 (en) | Air and surface disinfection device | |
| RU2390498C2 (en) | Apparatus for disinfecting water using ultraviolet radiation | |
| US20050264236A1 (en) | Apparatus and method for use in triggering a flash lamp | |
| RU2778668C1 (en) | Bactericidal irradiator | |
| RU2193894C2 (en) | System for disinfecting air by means of ultraviolet radiation | |
| RU2778667C1 (en) | Bactericidal irradiator | |
| RU103668U1 (en) | GAS DISCHARGE PULSE SOURCE OF HIGH-INTENSITY UV RADIATION | |
| RU2040935C1 (en) | Method for sterilizing things | |
| RU212273U1 (en) | Germicidal irradiator | |
| RU212270U1 (en) | Germicidal irradiator | |
| RU43458U1 (en) | DEVICE FOR UV INACTIVATION OF MICRO-ORGANISMS | |
| US20230061524A1 (en) | Liquid, air, and surface treatment using high intensity broad-spectrum pulsed light and method using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100617 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120520 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130617 |