Ультраобработка

В ноябрьском номере «Энерговектора» за 2017 год мы делились с читателями опытом сборки одноваттной ультрафиолетовой светодиодной лампы, которую теоретически можно использовать для обеззараживания предметов и поверхностей. Теперь же предлагаем собрать ультрафиолетовый облучатель - рециркулятор воздуха.

Медицинский рециркулятор устроен так, что ультрафиолетовое излучение не выходит за пределы его корпуса. Воздух засасывается вентилятором через защитную решётку и проходит вдоль бактерицидных кварцевых ламп, окружённых отражателями для усиления света; а наружу он выходит через извилистый лабиринт, не пропускающий лучи.

Медицинские бактерицидные лампы - это лампы трубчатые газоразрядные (длиной 90 см на 30 Вт или 45 см на 15 Вт) без люминофора, изготовленные из кварцевого стекла. Некоторые из них выдают жёсткое ультрафиолетовое излучение, превращающее часть кислорода воздуха в озон. Рециркуляторы с такими лампами нельзя включать, пока в помещении находятся люди. Существуют также «безозоновые» бактерицидные лампы из специального стекла, не пропускающего жёсткий ультрафиолет.

В случае УФ-светодиодов речи о выделении озона не идёт, но нужно беречь глаза. Другая проблема - получить достаточную мощность. Потому что для замены типовой 15-ваттной бактерицидной лампы понадобится, с учётом эффективности, где-то десять мощных одноваттных светодиодов.

Медицина - сфера консервативная. Чтобы помочь регуляторам подготовить разрешение на применение светодиодных источников УФ-излучения для бактерицидной обработки, японские учёные провели серию экспериментов. В результате выяснилось, что светодиоды уничтожают болезнетворные бактерии и вирусы, но при этом, поскольку длина излучаемой волны больше, чем у кварцевых ламп, процесс обработки длится в полтора раза дольше.

Строить для иллюстрации статьи полноразмерный рециркулятор у нас не было времени, поэтому мы собрали уменьшенный прототип с вентилятором от компьютерной графической карты. В качестве излучателей взяли шесть маломощных светодиодов, соединённых в две цепочки по три штуки в каждой. Для питания использовали 12-вольтовый адаптер от телевизионной приставки.

Главная задача конструктора рециркулятора - предусмотреть как можно более длинный путь движения воздуха в камере с ультрафиолетовым светом. Изготавливать длинную узкую плату для монтажа светодиодов хлопотно, гораздо проще и быстрее взять кусок готовой светодиодной ленты, заменив на ней обычные светодиоды ультрафиолетовыми. Ещё учтите, что отверстия для забора и выброса воздуха в рециркуляторе должны быть расположены по возможности далеко друг от друга.

Отражатели, окружающие лампу со всех сторон для усиления света, обычно изготавливают из лужёной жести. Мы для этой цели воспользовались алюминиевой фольгой.

Чтобы светодиоды прослужили долго, их следует эксплуатировать при номинальной яркости. А поскольку оценивать яркость ультрафиолетового источника на глаз сложно, рекомендуем проконтролировать величину электрического тока.

Кстати, маломощному миниатюрному прибору, который мы собрали чисто для иллюстрации, нашлось-таки реальное применение. После отключения вентилятора он используется для обработки многоразовых масок, укладываемых внутрь коробки.

Во время работы не торопитесь, соблюдайте технику безопасности.

Далее следуйте инструкциям под фотографиями.