Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения дезинфицирующего агента и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для обеззараживания и стерилизации помещений, транспорта, мест общего пользования, социальных объектов и прочее.

Известен способ стерилизации объектов (патент RU №2254143, опубл. 20.06.2005), заключающийся в размещении стерилизуемого объекта в межэлектродном промежутке разрядной камеры, заполнении разрядной камеры рабочим газом определенного давления, создании в камере плазмы посредством формирования диффузного электрического разряда, возбуждаемого путем приложения к электродам напряжения, изменяющегося во времени. Стерилизующее действие плазмы стимулируют путем увеличения концентрации заряженных частиц в межэлектродном промежутке. Недостатком известного способа является то, что он предназначен для стерилизации термолабильных материалов, средняя мощность разряда 0.3-0,4 Вт, при которой температура тест-объекта не поднимается выше 40°С.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату являются способ и устройство дезинфекции (US патент №7008592, опубл. 07.03.2006), при котором активирующий туман дезинфицирующей жидкости получают путем ионизирующего воздействия на нее одним из видов энергии-электрической или фотонной при атмосферном давлении окружающей среды и последующим контактированием ее с обрабатываемым объектом. Устройство для получения дезинфицирующей жидкости включает в себя сосуд для рабочей жидкости, жидкостный насос, распылитель жидкости, импульсный высоковольтный источник питания, два разрядных электрода. Обеззараживание достигается путем воздействия капелек активированной жидкости (активного тумана) на обрабатываемые поверхности. Это устройство принято за прототип изобретения.

В известном устройстве электрический разряд осуществляется между двумя электродами. Недостатком прототипа устройства является невысокая эффективность обработки струи электрическим разрядом, так как область разряда меньше диаметра струи распыляемой жидкости, и не вся жидкость оказывается активированной. Другим недостатком является дефицит воздуха в области разряда, так как масса распыляемой жидкости в области разряда много больше массы воздуха.

Техническая задача предлагаемого изобретения - повышение эффективности процесса выработки дезинфицирующего агента. Технический эффект, возникающий при решении поставленной задачи, заключается в расширении функциональных возможностей и достигается тем, что известное устройство, содержащее источник питания, последовательно соединенные резервуар с рабочим раствором, жидкостный насос, распылитель жидкости, активатор распыляемой жидкости, согласно изобретению, снабжено последовательно соединенными воздушным фильтром и воздушным насосом, входом подсоединенным к распылителю жидкости, блоком управления разрядом, подключенным через повышающий трансформатор к активатору распыляемой жидкости, выполненному либо в виде трех разрядных электродов, расположенных в одной плоскости в виде лучей, равномерно распределенных относительно друг друга через 120°, либо число разрядных электродов в активаторе распыляемой жидкости выбрано равным четырем, расположенным в одной плоскости в виде лучей, равномерно распределенным относительно друг друга через 90°. На фиг. 1 схематично представлено устройство для получения дезинфицирующего агента.

На фиг. 2 схематично представлен блок из трех разрядных электродов. На фиг. 3 схематично представлен блок из четырех разрядных электродов.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, в котором размещены блок управления 2 и блок активации и распыления 3. Блок управления 2 состоит из источника питания 4, первым выходом соединенный с входами жидкостного насоса 5 и воздушного насоса 6, а вторым выходом - с блоком управления разрядом 7. Здесь же размещены резервуар 8 с рабочим раствором, выходом соединенный со вторым входом жидкостного насоса 5, воздушный фильтр 9, подключенный ко второму входу воздушного насоса 6. Блок активации и распыления 3 содержит распылитель жидкости 10, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом жидкостного насоса 5 и воздушного фильтра 6, повышающий трансформатор 11, выход которого подключен к активатору распыляемой жидкости 12, а вход соединен с выходом блока управления разрядом 7.

Работа устройства происходит следующим образом.

Активные частицы образуются в области разряда. Электрический разряд формируется системой электродов. В распылитель жидкости 10 из резервуара с рабочим раствором 8 посредством жидкостного насоса 5 подается рабочий раствор. Одновременно воздушным насосом 6 подается под давлением воздух. Распыленная рабочая жидкость проходит через область разряда между электродами 12. Расположение и форма электродов выбраны таким образом, чтобы проходящая сквозь них струя распыленного исходного рабочего раствора в максимальной степени обрабатывалась разрядом. Эта задача решена путем использования в активаторе распыляемой жидкости 3-х или 4-х электродов. Электроды выполнены в форме штифта и имеют острую кромку для обеспечения высокого градиента потенциала. Материал электродов - вольфрам или нержавеющая сталь. Электроды расположены в корпусе блока активации и распыления 3 (фиг. 3 и 4) таким образом, что разряд, возникающий между ними, находится в перпендикулярной плоскости проходящего потока распыленной жидкости, тем самым обеспечивая прохождение распыляемой жидкости через плазменное образование между электродами.

В трехэлектродном блоке 12 с помощью блока управления разрядом 7 образован плазменный разряд вращающегося типа со сдвигом питающего напряжения на 120° относительно каждого электрода. Это позволяет организовать вращающееся электрическое и магнитное поле в разряде. В результате такого решения плазма, образованная в разряде, вращается с угловой скоростью от 3000 до 200000 рад/сек.

В четырех электродном блоке плазменное образование меняет ориентацию на 180° с частотой от 500 раз в секунду до 30000 раз в секунду. Фазовые соотношения между импульсами напряжения на электродах задаются блоком управления разрядом 7. В результате в центре разряда образуется плазменный сгусток, сквозь который пропускается мелкодисперсный состав исходного дезинфицирующего агента. Размеры плазменного сгустка превышают диаметр потока распыленной жидкости. Рабочие напряжения и токи подобраны таким образом, чтобы между электродами возникал стриммерный наносекундный электрический разряд.