RU2346893C2 - Bactericide unit for water disinfection on underwater manned vehicles - Google Patents

Bactericide unit for water disinfection on underwater manned vehicles Download PDF

Info

Publication number
RU2346893C2
RU2346893C2 RU2007108710/15A RU2007108710A RU2346893C2 RU 2346893 C2 RU2346893 C2 RU 2346893C2 RU 2007108710/15 A RU2007108710/15 A RU 2007108710/15A RU 2007108710 A RU2007108710 A RU 2007108710A RU 2346893 C2 RU2346893 C2 RU 2346893C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lamp
holes
control panel
partition
connecting manifold
Prior art date
Application number
RU2007108710/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007108710A (en
Inventor
Евгений Александрович Бень (RU)
Евгений Александрович Бень
Юрий Степанович Веселов (RU)
Юрий Степанович Веселов
Александр Вениаминович Герасимов (RU)
Александр Вениаминович Герасимов
Николай Михайлович Петров (RU)
Николай Михайлович Петров
Валерий Федорович Суслов (RU)
Валерий Федорович Суслов
Дмитрий Борисович Ткач (RU)
Дмитрий Борисович Ткач
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Центральный Научно-исследовательский Институт Судового Машиностроения" (ЗАО "ЦНИИ СМ")
В/ч 31270
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Центральный Научно-исследовательский Институт Судового Машиностроения" (ЗАО "ЦНИИ СМ"), В/ч 31270 filed Critical Закрытое акционерное общество "Центральный Научно-исследовательский Институт Судового Машиностроения" (ЗАО "ЦНИИ СМ")
Priority to RU2007108710/15A priority Critical patent/RU2346893C2/en
Publication of RU2007108710A publication Critical patent/RU2007108710A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2346893C2 publication Critical patent/RU2346893C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: bactericide unit is designed for water disinfection on underwater manned vehicles. The bactericide unit comprises a U-shaped housing separated into compartments and containing a filtering element, UV lamp, connecting manifold, partition with angular through holes and individual control panel connected via electric cable to the UV lamp, and the UV lamp and filtering element are located in the side compartments of the U-shaped housing. The connecting manifold is made of two pipes joined at an angle 30° to 120°, and a dead pocket fitted with an absorbing insert is connected to one of the pipes in axial alignment with the UV lamp. Inside the connecting manifold, a partition with through holes is located, with the holes made in the form of noncircular channels with light-reflective surfaces. The control panel is equipped with a power supply unit, symbol display annunciator, electronic starting and control unit for UV lamp lighting, and a microcontroller-based control board, which provides galvanic power isolation, input and output signals.
EFFECT: improved water treatment quality and equipment reliability together with serviceability and reduced equipment dimensions and weight.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к автономным системам водоочистки и может быть использовано на подводных и глубоководных обитаемых аппаратах (ПГА), где предъявляются повышенные требования к компактности, надежности, удобству в обслуживании и акустическим характеристикам оборудования, а также к обеспечению скрытности объекта.The invention relates to autonomous water purification systems and can be used on underwater and deep-sea inhabited vehicles (PGA), where high demands are placed on compactness, reliability, ease of maintenance and acoustic characteristics of the equipment, as well as to ensure the secrecy of the object.

Известны бактерицидные аппараты для обеззараживания воды типа БАКТ, серийно выпускаемые по техническим условиям ЦАКИ.066754.001ТУ и предназначенные для использования на надводных судах и в береговых условиях. Аппарат БАКТ представляет собой цилиндрический корпус, в полости которого размещена бактерицидная лампа ультрафиолетового излучения (УФ-лампа), и отдельно расположенный щит управления со стартерно-дроссельной схемой зажигания УФ-лампы.Known bactericidal apparatus for disinfecting water type BAKT, commercially available according to the specifications TSAKI.066754.001TU and intended for use on surface ships and in coastal conditions. The BAKT device is a cylindrical body, in the cavity of which a bactericidal lamp of ultraviolet radiation (UV lamp) is placed, and a separately located control panel with a starter-throttle ignition circuit of the UV lamp.

Недостатками таких аппаратов БАКТ являются громоздкость конструкции, невозможность предварительного осветления воды, ненадежное (сопровождающееся мерцанием) зажигание УФ-лампы, низкий кпд по бактерицидному потоку и, как следствие, недостаточное качество обеззараживания воды, особенно в моменты пуска и остановки аппарата. По указанным причинам аппараты типа БАКТ на ПГА не используются.The disadvantages of such BACT devices are the bulkiness of the design, the impossibility of preliminary clarification of water, the unreliable (accompanied by flickering) ignition of a UV lamp, the low efficiency of the bactericidal flow and, as a result, the insufficient quality of water disinfection, especially at the time of starting and stopping the device. For the indicated reasons, BAKT devices are not used at PHA.

Известен также бактерицидный аппарат для обеззараживания воды на подводных обитаемых объектах (патент №2233798, C02F1/32, 2004 г.). Данный аппарат состоит из U-образного корпуса, разделенного на секции и содержащего фильтрующий элемент, УФ-лампу, соединительный коллектор, перегородку с наклонными сквозными отверстиями и щит управления, соединенный электрокабелем с УФ-лампой. Этот бактерицидный аппарат был выбран в качестве прототипа заявляемого технического решения.Also known is a bactericidal apparatus for disinfecting water on underwater inhabited objects (patent No. 2233798, C02F1 / 32, 2004). This apparatus consists of a U-shaped housing, divided into sections and containing a filter element, a UV lamp, a connecting collector, a partition with inclined through holes and a control panel connected by an electric cable to the UV lamp. This bactericidal apparatus was selected as a prototype of the claimed technical solution.

Прототипу присущи следующие недостатки.The prototype has the following disadvantages.

1. Аппарат может выдавать некондиционную воду по причинам1. The device may dispense substandard water for reasons

- наличия в корпусе застойных зон, недоступных для УФ-лучей,- the presence in the case of stagnant zones inaccessible to UV rays,

- мерцания УФ-ламп в момент зажигания и горения, что характерно для стартерно-дроссельных схем,- flickering of UV lamps at the moment of ignition and combustion, which is typical for starter-throttle circuits,

- неполного использования УФ-излучения,- incomplete use of UV radiation,

- замедленного выхода УФ-ламп на стабильный режим горения - особенно при низкой температуре окружающего воздуха и чувствительности схемы зажигания УФ-ламп к колебаниям напряжения сети, что отрицательно влияет на надежность системы жизнеобеспечения ПГА,- slow release of UV lamps to a stable combustion mode - especially at low ambient temperatures and the sensitivity of the ignition circuit of UV lamps to voltage fluctuations, which negatively affects the reliability of the PHA life support system,

- чувствительности схемы зажигания УФ-ламп к колебаниям напряжения сети, что отрицательно влияет на надежность системы жизнеобеспечения ПГА.- sensitivity of the ignition circuit of UV lamps to voltage fluctuations, which negatively affects the reliability of the PHA life support system.

2. Невозможность быстрого и полного осушения аппарата.2. The inability to quickly and completely drain the apparatus.

3. Неудовлетворительные акустические характеристики аппарата, обусловленные мерцанием УФ-ламп и гудением дросселя.3. Poor acoustic performance due to the flickering of UV lamps and the humming of the throttle.

4. Значительные габариты и масса.4. Significant dimensions and weight.

Технической задачей заявляемого технического решения являетсяThe technical task of the proposed technical solution is

- повышение качества обеззараживания воды;- improving the quality of water disinfection;

- повышение надежности системы жизнеобеспечения ПГА,- improving the reliability of the PHA life support system,

- уменьшение трудоемкости обслуживания оборудования;- reducing the complexity of equipment maintenance;

- улучшение акустических характеристик ПГА;- improvement of acoustic characteristics of PHA;

- уменьшение габаритов и массы аппарата.- reducing the size and weight of the apparatus.

Технический результат обеспечивается тем, что УФ-лампа и фильтрующий элемент размещены в боковых секциях U-образного корпуса, а соединительный коллектор выполнен в виде состыкованных под углом 30-120° двух труб, к одной из которых соосно с УФ-лампой присоединен глухой карман, снабженный амортизирующей вставкой, при этом перегородка расположена в полости соединительного коллектора, а ее сквозные отверстия выполнены в виде каналов некруглого, например прямоугольного сечения, со светоотражающими поверхностями, например полированными, кроме того, щит управления выполнен автономным и укомплектован электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА) для зажигания УФ-лампы, содержащим электрически связанные между собой элементы, обеспечивающие питание УФ-лампы напряжением высокой частоты и плавное снижение частоты электрического тока в УФ-лампе в процессе зажигания от стартовой надрезонансной величины до рабочей подрезонансной величины, блоком питания, платой управления, построенной на базе микроконтроллера с обеспечением гальванической развязки по питанию, входным и выходным сигналам, и индикатором в виде символьного табло. Кроме того, схема ЭПРА выполнена на отдельной печатной плате и включает в себя преобразователь постоянного тока, полумостовой инвертор, резонансный контур, микросхему-драйвер, а также цепи: частотозадающую, сигнала о работе УФ-лампы, внешние и защитные.The technical result is ensured by the fact that the UV lamp and the filter element are placed in the side sections of the U-shaped housing, and the connecting manifold is made in the form of two pipes joined at an angle of 30-120 °, a blind pocket is connected coaxially with the UV lamp, equipped with a shock absorbing insert, while the partition is located in the cavity of the connecting manifold, and its through holes are made in the form of channels of non-circular, for example rectangular cross-section, with reflective surfaces, for example polished, except In addition, the control panel is autonomous and equipped with an electronic ballast (UV ballast) for igniting a UV lamp, containing elements electrically connected to each other, providing power to the UV lamp with a high frequency voltage and a smooth decrease in the frequency of the electric current in the UV lamp during ignition from the start over-resonance value to the working sub-resonance value, power supply, control board, built on the basis of a microcontroller with galvanic isolation for power, input and output signals and an indicator in the form of character display. In addition, the electronic ballast circuit is made on a separate printed circuit board and includes a direct current converter, a half-bridge inverter, a resonant circuit, a driver chip, and also circuits: frequency-setting, a signal about the operation of the UV lamp, external and protective.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами,The proposed solution is illustrated by drawings,

где на фиг.1 - корпус бактерицидного аппарата;where in Fig.1 - the case of the bactericidal apparatus;

на фиг.2 - вид Б корпуса;figure 2 is a view of the housing B;

на фиг.3 - вид В корпуса;figure 3 is a view of the housing;

на фиг.4 - разрез А-А;figure 4 is a section aa;

на фиг.5 - принципиальная электрическая схема щита управления;figure 5 is a circuit diagram of a control panel;

на фиг.6 - принципиальная электрическая схема ЭПРА.Fig.6 is a circuit diagram of an electronic ballast.

Бактерицидный аппарат (фиг.1) состоит из U-образного корпуса и автономного щита управления, соединенных между собой электрическим кабелем.The bactericidal apparatus (Fig. 1) consists of a U-shaped case and an autonomous control panel, interconnected by an electric cable.

Корпус бактерицидного аппарата (фиг.1) состоит из прямых секций 1 и 2 (отрезки трубы) и соединительного коллектора, образованного отрезками труб 3 и 4, соединенных между собой под углом 30-120°. При угле менее 30° затрудняется компоновка секций 1 и 2 и возрастает габарит аппарата по высоте. При угле более 120° ухудшается эффект самоосушения аппарата и возрастает его габарит по ширине. Прямые секции и соединительный коллектор состыкованы между собой, например, сваркой и образуют единую полость U-образной формы. В полости прямой секции 1 размещен патронный фильтрующий элемент 5, опирающийся на опору 6. Сверху секция 1 закрыта крышкой 7, которая прижимает фильтрующий элемент 5 к опоре 6.The body of the bactericidal apparatus (Fig. 1) consists of straight sections 1 and 2 (pipe sections) and a connecting manifold formed by pipe sections 3 and 4 connected to each other at an angle of 30-120 °. At an angle of less than 30 °, the layout of sections 1 and 2 is difficult and the overall height of the apparatus increases. At an angle of more than 120 °, the self-drying effect of the apparatus worsens and its overall width increases. The straight sections and the connecting manifold are joined together, for example, by welding and form a single cavity of a U-shape. In the cavity of the straight section 1, a cartridge filter element 5 is placed, resting on a support 6. At the top, section 1 is closed by a cover 7, which presses the filter element 5 against the support 6.

В полости прямой секции 2 размещена бактерицидная УФ-лампа 8, помещенная в защитный кварцевый чехол 9. Нижний конец кварцевого чехла размещен в глухом кармане 10, пристыкованном к трубе 4 соединительного колена соосно с секцией 2, и опирается на амортизирующую вставку 11 (фиг.2), которая защищает кварцевый чехол от разрушения при воздействии внешних механических нагрузок. Секция 2 сверху закрыта крышкой 12, в которой размещены детали уплотнения кварцевого чехла и электроразъем 13 с кабелем 14 для подвода электропитания к УФ-лампе. В полости соединительного коллектора установлена перегородка 15, а ее наклонные сквозные отверстия 16 выполнены в виде каналов некруглого, например прямоугольного сечения, со светоотражающими поверхностями (фиг.3), например полированными. В самой нижней точке соединительного коллектора (в месте стыковки под углом труб 3 и 4) предусмотрен осушительный штуцер 17. Корпус аппарата снабжен штуцерами для подвода воды 18 и отвода воды 19, присоединенными тангенциально к прямым секциям 1 и 2, что обеспечивает закрутку потока воды (фиг.4).A bactericidal UV lamp 8 is placed in the cavity of the straight section 2, placed in a protective quartz cover 9. The lower end of the quartz cover is placed in a blind pocket 10, which is joined to the pipe 4 of the connecting elbow coaxially with section 2, and rests on the shock-absorbing insert 11 (Fig. 2 ), which protects the quartz cover from destruction when exposed to external mechanical loads. Section 2 is closed from above by a cover 12, in which are placed the seal details of the quartz case and the electrical connector 13 with cable 14 for supplying power to the UV lamp. A partition 15 is installed in the cavity of the connecting manifold, and its inclined through holes 16 are made in the form of channels of non-circular, for example, rectangular cross-section, with reflective surfaces (Fig. 3), for example, polished. At the lowest point of the connecting manifold (at the junction at an angle of pipes 3 and 4), a drainage nozzle 17 is provided. figure 4).

Щит управления (фиг.5) содержит блок питания (БП); плату управления (ПУ); символьное табло (СТ); электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА).The control panel (figure 5) contains a power supply (PSU); control board (PU); character board (CT); electronic ballast (electronic ballast).

На лицевой панели щита управления имеются тумблер подачи питания; кнопки «Включение», «Отключение», «Проверка ламп»; лампы «Питание», «Работа», «Неисправность»; дисплей индикатора за светофильтром.On the front panel of the control panel there is a power supply toggle switch; buttons “Turn on”, “Turn off”, “Check lamps”; lamps "Power", "Work", "Fault"; indicator display behind the filter.

Блок питания представляет собой преобразователь переменного напряжения 220 В, 50 Гц в постоянное напряжение +24 В для питания органов индикации и системы управления.The power supply unit is a converter of alternating voltage 220 V, 50 Hz to a constant voltage +24 V for powering the display and control systems.

Плата управления является основным ядром системы управления и построена на базе, например, 8-разрядного RISC микроконтроллера фирмы Atmel типа ATmega 8535. На ПУ обеспечена гальваническая развязка по питанию, входным и выходным сигналам.The control board is the main core of the control system and is built on the basis of, for example, an 8-bit RISC microcontroller from Atmel type ATmega 8535. The control panel is provided with galvanic isolation for power, input and output signals.

Символьное табло представляет собой плату с восьмизнаковым символьным индикатором, выведенным на лицевую панель щита, и служит для отображения времени наработки лампы. Символьное табло позволяет отображать любую текстовую информацию.The symbol board is a board with an eight-character symbol indicator displayed on the front panel of the shield, and is used to display the lamp operating hours. The symbol board allows you to display any text information.

Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) представляет собой малогабаритную плату с электронными элементами и служит для быстрого и надежного зажигания и эффективной работы УФ-лампы.The electronic ballast (ECG) is a small-sized circuit board with electronic elements and is used for fast and reliable ignition and efficient operation of the UV lamp.

Электрическая схема ЭПРА (фиг.6) построена следующим образом.The electrical circuit of the electronic ballasts (Fig.6) is constructed as follows.

Сетевое напряжение 220 В, 50 Гц преобразуется в постоянное напряжение, подаваемое на полумостовой инвертор (полупроводниковый преобразователь частоты). Инвертор управляется микросхемой-драйвером. Частота работы инвертора определяется задающей цепочкой. Инвертор коммутирует цепь с резонансным контуром, состоящим из дросселя, ограничивающего рабочий ток лампы, и конденсатора, шунтируемого лампой после зажигания (на схеме не показаны). Защитные цепи отключают инвертор в случае незажигания лампы или ее отсоединения. Цепь сигнала дает сигнал о работе УФ-лампы. Входной сигнал на запуск и выходной о работе лампы гальванически развязаны с внешними цепями.The mains voltage of 220 V, 50 Hz is converted into a constant voltage supplied to a half-bridge inverter (semiconductor frequency converter). The inverter is controlled by a driver chip. The frequency of the inverter is determined by the master circuit. The inverter commutes the circuit with a resonant circuit, consisting of a choke that limits the operating current of the lamp, and a capacitor shunted by the lamp after ignition (not shown in the diagram). Protective circuits turn off the inverter if the lamp is not lit or disconnected. The signal circuit gives a signal about the operation of the UV lamp. The input signal to start and the output of the lamp is galvanically isolated from external circuits.

Бактерицидный аппарат работает следующим образом.The bactericidal apparatus works as follows.

При включении на щите управления тумблера подачи питания сетевое напряжение подается на ЭПРА и на БП, обеспечивающий внутренние цепи напряжением 24 В. ПУ выводит на СТ текущее время наработки лампы в часах и ожидает сигналов от кнопок. При нажатии на кнопку «Пуск» на ЭПРА устанавливается сигнал на включение лампы. Если в течение нескольких секунд от ЭПРА приходит сигнал о работе УФ-лампы, зажигается лампа «Работа», начинается отсчет времени наработки с выводом на СТ, иначе сигнал на включение снимается и через паузу подается вновь (повторное зажигание). Если сигнал от ЭПРА не приходит снова или пропадает во время работы УФ-лампы, сигнал включения снимается и зажигается лампа «Неисправность». При нажатии на кнопку «Стоп» сигнал включения УФ-лампы снимается, отсчет времени останавливается, лампы «Работа» и «Неисправность» гасятся.When the power supply toggle switch is turned on on the control panel, the mains voltage is supplied to the electronic ballasts and to the power supply unit, which provides 24 V internal circuits. The control panel displays the current lamp operating time in hours on the CT and waits for signals from the buttons. When you press the "Start" button on the electronic ballast, a signal to turn on the lamp is set. If, within a few seconds, a signal about the operation of the UV lamp comes from the electronic ballast, the “Work” lamp lights up, the running time begins with the output to the CT, otherwise the turn-on signal is removed and after a pause is given again (re-ignition). If the signal from the electronic ballast does not come again or disappears during the operation of the UV lamp, the enable signal is removed and the “Fault” lamp lights up. When the “Stop” button is pressed, the UV lamp enable signal is removed, the countdown stops, the “Operation” and “Failure” lamps are extinguished.

При получении сигнала «Включение» частотозадающая цепь в ЭПРА устанавливает начальную (надрезонансную) частоту работы инвертора около 300 кГц и плавно снижает ее до рабочей (подрезонансной) частоты 30 кГц. При этом происходит прогрев электродных нитей лампы. Приблизительно через 0,3 с (время запуска задается частотозадающей цепью) частота падает до 40-50 кГц, при этом резонансный контур обеспечивает подачу на электроды УФ-лампы высокого напряжения, зажигающего лампу. При работающей УФ-лампе параметры резонансного контура меняются и на УФ-лампе устанавливаются рабочее напряжение и ток. С дополнительной обмотки дросселя напряжение подается на цепь выходного сигнала о работе лампы. В случае незажигания УФ-лампы сохраняется высокое напряжение. Защитные цепи фиксируют длительное перенапряжение и отсоединение лампы и отключают инвертор. При этом УФ-лампа гаснет и снимается выходной сигнал о работе лампы. Пропажа сигнала на включение лампы также приводит к остановке инвертора.Upon receipt of the “On” signal, the frequency-setting circuit in the electronic ballasts sets the initial (over-resonance) frequency of the inverter operation to about 300 kHz and smoothly reduces it to the working (sub-resonance) frequency of 30 kHz. In this case, the electrode filaments of the lamp are heated. After approximately 0.3 s (the start-up time is set by the frequency-setting circuit), the frequency drops to 40-50 kHz, while the resonant circuit provides a high voltage UV lamp ignition lamp to the electrodes. When the UV lamp is operating, the resonant circuit parameters change and the operating voltage and current are set on the UV lamp. From an additional inductor winding, voltage is supplied to the output circuit of the lamp operation. If the UV lamp is not ignited, high voltage is maintained. Protective circuits detect a prolonged overvoltage and lamp disconnection and turn off the inverter. In this case, the UV lamp goes out and the output signal about the lamp is taken. Loss of a signal to turn on the lamp also stops the inverter.

После того как УФ-лампа зажглась, исходная вода под напором подается в корпус аппарата через штуцер 18. При этом благодаря тангенциальному положению штуцера 18 крупные взвешенные частицы центробежными силами отбрасываются к периферии секции 1, концентрируются в пристеночной области и, сползая книзу, накапливаются в зазоре между элементом 5 и стенкой секции 1 (как в отстойнике). Таким образом происходит предварительное осветление воды от грубых примесей. Окончательное (тонкое) осветление происходит при фильтровании воды через тонкопористый элемент 5 в направлении снаружи внутрь. Осветленная вода по дренажному каналу 20 поступает в полость соединительного коллектора, где она подвергается интенсивному облучению УФ-лучами, как показано на фиг.3. Процессу облучения способствует то, что прямые и отраженные от полированной поверхности УФ-лучи воздействуют на поток воды, подвергающийся одновременной «закрутке» на перегородке 15. Причем УФ-лучи отражаются не только от наружной поверхности перегородки 15, но и от внутренних поверхностей каналов 16 (фиг.2), обеспечивая тем самым надежный бактерицидный эффект в зоне соединительного коллектора, т.е. в застойной зоне. При этом выполненные в перегородке каналы некруглого (например, прямоугольного) сечения по сравнению с каналами круглого сечения обеспечивают заведомо турбулентный режим течения воды, что способствует наиболее полному контакту всех молекул воды с УФ-лучами. «Закрученный» поток далее поступает в секцию 2, где завершается процесс обеззараживания воды при движении воды вдоль поверхности кварцевого чехла 9. Тангенциальное расположение штуцера 19 обеспечивает движение воды внутри секции 2 по спиральной траектории до самого выхода из аппарата, так что в итоге каждая молекула воды оказывается под воздействием УФ-лучей и подвергается обеззараживанию. В периоды бездействия системы (когда нет протока воды через аппарат) в соединительном коллекторе образуется, по существу, застойная зона, в которой потенциально возможно накопление и рост микрофлоры. Именно в эти периоды устройство аппарата обеспечивает высокую бактерицидную надежность и безопасность. Быстрое и полное осушение аппарата обеспечивается через соединительный коллектор и штуцер 17, чему способствует предлагаемая геометрическая форма коллектора.After the UV lamp is lit, the source water is supplied under pressure to the apparatus body through the nozzle 18. At the same time, due to the tangential position of the nozzle 18, large suspended particles are discarded by centrifugal forces to the periphery of section 1, are concentrated in the wall region and, sliding down, accumulate in the gap between element 5 and the wall of section 1 (as in a sump). Thus, preliminary clarification of water from coarse impurities occurs. The final (subtle) clarification occurs when filtering water through a finely porous element 5 in the direction from the outside to the inside. The clarified water through the drainage channel 20 enters the cavity of the connecting manifold, where it is subjected to intense irradiation with UV rays, as shown in figure 3. The irradiation process is facilitated by the fact that direct and reflected UV rays from the polished surface affect the water flow, which is simultaneously “twisted” on the partition 15. Moreover, UV rays are reflected not only from the outer surface of the partition 15, but also from the inner surfaces of the channels 16 ( 2), thereby providing a reliable bactericidal effect in the area of the connecting manifold, i.e. in the stagnant zone. Moreover, channels of a non-circular (for example, rectangular) section made in the partition as compared with channels of a circular section provide a known turbulent regime of water flow, which contributes to the most complete contact of all water molecules with UV rays. The “swirling” flow then goes to section 2, where the process of water disinfection is completed when the water moves along the surface of the quartz cover 9. The tangential location of the nozzle 19 ensures the movement of water inside section 2 along a spiral path until it exits the apparatus, so that each water molecule It is exposed to UV rays and is disinfected. During periods of system inactivity (when there is no water flow through the apparatus), a stagnant zone is formed in the connecting manifold, in which microflora can potentially accumulate and grow. It is during these periods that the device device provides high bactericidal reliability and safety. Fast and complete drainage of the apparatus is ensured through the connecting manifold and fitting 17, which is facilitated by the proposed geometric shape of the collector.

Таким образом, предлагаемый бактерицидный аппарат, как совокупность известных и новых существенных признаков, обеспечивает достижение поставленной технической задачи, а именно:Thus, the proposed bactericidal apparatus, as a combination of known and new significant features, ensures the achievement of the technical task, namely:

- повышено качество очистки воды и, как следствие, повышена надежность аппарата за счет эффективной предочистки воды центробежными силами; обеззараживающего действия ближних и дальних (отраженных) УФ-лучей, быстрого (практически мгновенного) зажигания УФ-лампы даже при низких температурах;- the quality of water treatment is improved and, as a result, the reliability of the apparatus is increased due to the effective pre-treatment of water by centrifugal forces; the disinfecting effect of near and far (reflected) UV rays, fast (almost instantaneous) ignition of a UV lamp even at low temperatures;

- повышена эксплуатационная надежность системы за счет выдачи информации о состоянии УФ-лампы и обеспечения возможности, в случае необходимости, произвести ее перезажигание, а также проинформировать персонал о неисправности;- increased operational reliability of the system by issuing information about the state of the UV lamp and providing the ability, if necessary, to re-ignite it, as well as inform staff about the malfunction;

- обеспечена возможность диагностики УФ-лампы и отладки алгоритма работы устройства непосредственно в системе, не нарушая механических и электрических связей;- it is possible to diagnose a UV lamp and debug the algorithm of the device directly in the system, without breaking mechanical and electrical connections;

- обеспечено быстрое и полное осушение аппарата за счет оптимальной геометрии соединительного коллектора;- ensured rapid and complete drainage of the apparatus due to the optimal geometry of the connecting manifold;

- улучшены акустические характеристики ПГА благодаря возможности пуска и длительной работы бактерицидного аппарата без мерцания УФ-лампы и гудения дросселя;- improved acoustic characteristics of PHA due to the possibility of starting and long-term operation of the bactericidal apparatus without flickering of a UV lamp and the humming of a throttle;

- улучшены массогабаритные характеристики аппарата за счет исключения внешних коллекторов (трубопроводов), соединяющих секции аппарата.- improved overall dimensions of the apparatus due to the exclusion of external collectors (pipelines) connecting the sections of the apparatus.

Так, при разработке рабочей конструкторской документации (РКД) заявляемого аппарата специального назначения производительностью 1 м3/ч установлено, что только за счет указанных факторов удалось снизить габаритный объем аппарата на 15% и его массу на 20% по сравнению с аппаратом известной конструкции такой же производительности. Кроме того, за счет построения системы управления на базе современной электроники значительно (примерно на 30%) уменьшены габариты щита управления.So, when developing working design documentation (RCD) of the inventive special-purpose apparatus with a capacity of 1 m 3 / h, it was found that only due to these factors it was possible to reduce the overall volume of the apparatus by 15% and its weight by 20% compared with the apparatus of known design of the same performance. In addition, due to the construction of a control system based on modern electronics, the dimensions of the control panel have been significantly (approximately 30%) reduced.

При изучении и анализе известных технических решений не выявлены другие объекты, порочащие новизну заявляемого изобретения.When studying and analyzing well-known technical solutions, no other objects were found that discredited the novelty of the claimed invention.

Claims (2)

1. Бактерицидный аппарат для обеззараживания воды на подводных обитаемых объектах, состоящий из U-образного корпуса, разделенного на секции и содержащего фильтрующий элемент, УФ-лампу, соединительный коллектор, перегородку с наклонными сквозными отверстиями, и щита управления, соединенного электрокабелем с УФ-лампой, отличающийся тем, что УФ-лампа и фильтрующий элемент размещены в боковых секциях U-образного корпуса, а соединительный коллектор выполнен в виде состыкованных под углом 30…120° двух труб, к одной из которых соосно с УФ-лампой присоединен глухой карман, снабженный амортизирующей вставкой, при этом перегородка расположена в полости соединительного коллектора, а ее сквозные отверстия выполнены в виде каналов некруглого сечения со светоотражающими поверхностями, кроме того, щит управления выполнен автономным и укомплектован электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА) для зажигания УФ-лампы, содержащим электрически связанные между собой элементы, обеспечивающие питание УФ-лампы напряжением высокой частоты и плавное снижение частоты электрического тока в УФ-лампе в процессе зажигания от стартовой надрезонансной величины до рабочей подрезонансной величины, блоком питания, платой управления, построенной на базе микроконтроллера с обеспечением гальванической развязки по питанию, входным и выходным сигналам, и индикатором в виде символьного табло.1. A bactericidal apparatus for disinfecting water on underwater inhabited objects, consisting of a U-shaped housing, divided into sections and containing a filter element, a UV lamp, a connecting collector, a partition with inclined through holes, and a control panel connected by an electric cable to the UV lamp characterized in that the UV lamp and filter element are located in the side sections of the U-shaped housing, and the connecting manifold is made in the form of two pipes joined at an angle of 30 ... 120 °, one of which is aligned with the UV lamp a blind pocket equipped with a shock-absorbing insert is connected, while the partition is located in the cavity of the connecting manifold, and its through holes are made in the form of channels of non-circular cross section with reflective surfaces, in addition, the control panel is autonomous and equipped with an electronic ballast for electronic control (UV) lamps containing electrically interconnected elements that provide power to a UV lamp with a high frequency voltage and a smooth decrease in the frequency of electric current in -lampe during ignition of the starting value to nadrezonansnoy podrezonansnoy working value power unit, the control board, built on the basis of a microcontroller providing nutrition galvanic isolation, input and output signals, and a character indicator board. 2. Бактерицидный аппарат по п.1, отличающийся тем, что схема ЭПРА выполнена на отдельной печатной плате и включает в себя преобразователь постоянного тока, полумостовой инвертор, резонансный контур, микросхему-драйвер, а также цепи: частотозадающую, сигнала о работе УФ-лампы, внешние и защитные. 2. The bactericidal apparatus according to claim 1, characterized in that the electronic ballast circuit is made on a separate printed circuit board and includes a direct current converter, a half-bridge inverter, a resonant circuit, a driver chip, and also a circuit: frequency-setting, a signal about the operation of the UV lamp external and protective.
RU2007108710/15A 2007-03-02 2007-03-02 Bactericide unit for water disinfection on underwater manned vehicles RU2346893C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108710/15A RU2346893C2 (en) 2007-03-02 2007-03-02 Bactericide unit for water disinfection on underwater manned vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108710/15A RU2346893C2 (en) 2007-03-02 2007-03-02 Bactericide unit for water disinfection on underwater manned vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007108710A RU2007108710A (en) 2008-09-10
RU2346893C2 true RU2346893C2 (en) 2009-02-20

Family

ID=39866678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007108710/15A RU2346893C2 (en) 2007-03-02 2007-03-02 Bactericide unit for water disinfection on underwater manned vehicles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2346893C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443634C2 (en) * 2010-05-31 2012-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" Water treatment and disinfection device
RU2565684C2 (en) * 2010-07-26 2015-10-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Apparatus for disinfection treatment of fluid medium by exposing fluid medium to ultraviolet light

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443634C2 (en) * 2010-05-31 2012-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" Water treatment and disinfection device
RU2565684C2 (en) * 2010-07-26 2015-10-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Apparatus for disinfection treatment of fluid medium by exposing fluid medium to ultraviolet light

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007108710A (en) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100311607B1 (en) Household Water Purification System
EP2174389A2 (en) Led emergency light installed in lamp receptacle
WO2006119701A1 (en) Emergency and alarm lamp with a video camera
CA2611040C (en) Intellectual lamp unit able to be installed on a conventional lamp socket controlled by a wall switch
JPH06277658A (en) Device for treating water by using ultraviolet ray and circuit for monitoring condition of ultraviolet emitting tube for said device
RU2346893C2 (en) Bactericide unit for water disinfection on underwater manned vehicles
KR101861047B1 (en) Electric power drive circuit for a sensor lamp using relay
CN104917236A (en) Detachable power source assembly for automobile startup
CN203507327U (en) Deep UV LED multifunctional gynaecologic inflammation therapeutic instrument
KR101803812B1 (en) Emergency light
CN107456660A (en) A kind of highly reliable pulse strong-light beauty appliance and its control method
JP5914728B2 (en) Lighting device and lighting system
JP5467212B2 (en) Light bulb-type LED lamp that doubles as a portable light in an emergency
US7298098B2 (en) Intellectual lamp unit able to be installed on a conventional lamp socket controlled by a wall switch
US20060124861A1 (en) System for supply of liquid
CN205618815U (en) With supporting extended functionality module of using of water purifier
JP2562689Y2 (en) Discharge lamp lighting device
CN212178620U (en) Sterilizing lamp for illumination
KR200168319Y1 (en) Apparatus of emergency exit lamp
TWM606763U (en) Lighting sterilization lamps
CN211113755U (en) Energy storage and power supply device for intelligent well lid
KR200386154Y1 (en) A guidance lighting device of the emergency exit
JP5812273B2 (en) Power supply control device and lighting system
US9150433B2 (en) Dynamo powered ultraviolet water purification system
JP3741491B2 (en) UV sterilizer for water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210303