RU2445122C1

RU2445122C1 - Air disinfection device for underground railway carriages

Info

Publication number: RU2445122C1
Application number: RU2011107620/15A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Костюченко (RU); Сергей Владимирович Костюченко; Николай Джемалович Кикнадзе (RU); Николай Джемалович Кикнадзе; Сергей Владимирович Тимаков (RU); Сергей Владимирович Тимаков; Дмитрий Владимирович Соколов (RU); Дмитрий Владимирович Соколов; Александр Сергеевич Ситников (RU); Александр Сергеевич Ситников; Александр Александрович Карелин (RU); Александр Александрович Карелин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Литтранссервис"
Priority date: 2011-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2012-03-20
Also published as: EP2682320A2; WO2012118406A3; PL2682320T3; WO2012118406A2; EP2682320B1; HUE033745T2

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to air disinfection in underground passenger carriages. An air disinfection device accommodates an open-top body with a socket wherein a bactericidal UV lamp is fixed by vibration elements. The UV lamp is located in the body socket so that there is a gap between the body and the lamp. At the bottom, on the body under the lamp there is a removable cover fixed to enable air to pass between the body and the cover. For the purposes of vibration and air-flow generated noise reduction, a lower surface of the body is coated with a layer of vibration material, while its upper surface is coated with a layer of sound absorber fixed on the body with the use of a lattice.

EFFECT: provided uniform irradiation of UV processed air flow with reduced power consumption for the disinfection process, and prevented UV release into a drawing room.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам для обеззараживания воздуха пассажирских вагонов с помощью бактерицидного ультрафиолетового (УФ) излучения и может быть использовано для наземного и подземного транспорта, преимущественно для поездов метрополитена.The invention relates to means for disinfecting the air of passenger cars using bactericidal ultraviolet (UV) radiation and can be used for ground and underground transport, mainly for subway trains.

Известна установка кондиционирования воздуха пассажирского железнодорожного (ж/д) вагона, которая состоит из холодильной машины компрессионного типа, фильтров очистки воздуха, устройств подвода наружного и рециркуляционного воздуха, регулировочных заслонок, камеры смешения потоков наружного и рециркуляционного воздуха, устройств распределения воздуха из нагнетательного воздуховода по пассажирским помещениям, устройств удаления воздуха из вагона, источника электропитания. В каналах воздушного тракта системы вентиляции установлены обеззараживающие приборы ультрафиолетового (УФ) облучения, которые подключены к источнику электропитания. Обеззараживающие приборы могут быть установлены в потоке рециркуляционного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или в потоке наружного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или установлены в потоке смеси наружного и рециркуляционного воздуха за фильтром очистки до входа воздуха в воздухоохладитель или вентилятор, или установлены в нагнетательном воздуховоде до устройств распределения воздуха по пассажирским помещениям, или во всех перечисленных местах одновременно. Однако обеззараживание всего потока воздуха нерационально и требует больших энергозатрат для обеспечения требуемой дозы УФ облучения (патент РФ №2278794, B61D 27/00, 2004 г.).A known installation of air conditioning of a passenger railway (railway) carriage, which consists of a compression-type refrigerating machine, air purification filters, external and recirculated air supply devices, adjustment dampers, a mixing chamber for external and recirculated air flows, air distribution devices from the discharge air duct passenger rooms, devices for removing air from the car, a power source. Ultraviolet (UV) disinfection devices are installed in the air duct channels of the ventilation system, which are connected to a power source. Decontamination devices can be installed in the recirculated air stream behind the purification filter before the air enters the air cooler or fan, or in the outside air stream behind the purification filter before the air enters the air cooler or fan, or installed in the mixture flow of external and recirculated air behind the purification filter before the inlet air into the air cooler or fan, or installed in the discharge duct to the air distribution devices in the passenger rooms, or in all of the above estah simultaneously. However, disinfection of the entire air flow is irrational and requires large energy costs to provide the required dose of UV radiation (RF patent No. 2278794, B61D 27/00, 2004).

Известна установка для обеззараживания воздуха УФ излучением в системах вентиляции и кондиционирования ж/д транспорта, принятая за прототип полезной модели. Установка состоит из корпуса, имеющего входное и выходное окно для воздуха, внутри которого посредством виброгасящих элементов закреплена бактерицидная УФ лампа. Входное окно закрыто защитной решеткой, собранной из покрытых слоем фотокатализатора профильных элементов. Решетка предотвращает выход УФ излучения наружу и дополнительно очищает воздух в процессе фотокатализа. Установка встраивается в рециркуляционный канал системы вентиляции и кондиционирования воздуха пассажирского вагона. В системе воздухоснабжения железнодорожного пассажирского вагона предусмотрено то, что свежий воздух забирается в воздухораспределительную систему вагона снаружи и затем распределяется по купе. После контакта с людьми поток воздуха, инфицированного микроорганизмами, поступает из вагона через входное окно в зону УФ облучения, где после взаимодействия с фотокатализатором и под действием бактерицидного излучения УФ ламп, обеззараживается и очищается для рециркуляции и повторного использования. Обеззараженный воздух удаляется затем через выходное окно и с помощью вентилятора кондиционера снова подается в купе вагона. В качестве источника бактерицидного УФ излучения используются мощные безозоновые газоразрядные амальгамные лампы низкого давления (полезная модель РФ №78074, A61L 2/10).A known installation for air disinfection by UV radiation in ventilation and air conditioning systems of railway transport, adopted as a prototype of a utility model. The installation consists of a housing having an inlet and an outlet window for air, inside of which a bactericidal UV lamp is fixed by means of vibration damping elements. The entrance window is closed by a protective grill assembled from profile elements coated with a layer of photocatalyst. The grill prevents UV radiation from escaping and further purifies the air during photocatalysis. The installation is built into the recirculation channel of the ventilation and air conditioning system of the passenger car. In the air supply system of a railway passenger car, it is provided that fresh air is taken into the air distribution system of the car from the outside and then distributed to the compartment. After contact with people, a stream of air infected with microorganisms enters from the car through the inlet window into the UV irradiation zone, where after interacting with the photocatalyst and under the action of the bactericidal radiation of UV lamps, it is disinfected and cleaned for recycling and reuse. The disinfected air is then removed through the outlet window and again fed into the compartment of the car using the air conditioning fan. As a source of bactericidal UV radiation, powerful low-pressure ozone-free low-pressure amalgam lamps are used (utility model of the Russian Federation No. 78074, A61L 2/10).

Недостатком известной установки является то, что область ее использования ограничена санитарными требованиями к воздухообеспечению пассажирского ж/д транспорта, система воздухоснабжения которого основана на том, что в нее изначально поступает чистый наружный воздух и обычно имеется канал рециркуляции, что позволяет ограничиться обеззараживанием только рециркуляционного воздуха.A disadvantage of the known installation is that the area of its use is limited by sanitary requirements for the air supply of passenger railway transport, the air supply system of which is based on the fact that it initially receives clean external air and usually has a recirculation channel, which allows restricting only the disinfection of recirculated air to disinfection.

В основу предлагаемого изобретения положена задача создания установки для эффективного обеззараживания в системах вентиляции и кондиционирования таких транспортных средств, где приток чистого воздуха осуществляется из ограниченного пространства - например для вагонов поездов метро, находящихся в тоннеле.The basis of the invention is the creation of an installation for effective disinfection in ventilation and air conditioning systems of such vehicles where the flow of clean air is carried out from a limited space - for example, for subway train cars located in the tunnel.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в осуществлении возможности обеззараживания воздуха в вагонах метрополитена, а также снижении энергозатрат на процесс обеззараживания.The technical result achieved by the implementation of the invention is to realize the possibility of disinfecting air in subway cars, as well as reducing energy consumption for the disinfection process.

Указанный технический результат достигается тем, что, в установке для обеззараживания воздуха пассажирского вагона, содержащей корпус, в котором, посредством виброгасящих элементов закреплена бактерицидная УФ лампа, и средство защиты от выхода УФ излучения, согласно изобретению корпус выполнен открытым сверху с углублением, бактерицидная УФ лампа расположена в углублении таким образом, что между углублением корпуса и лампой имеется зазор, а под лампой снизу на корпусе закреплена съемная крышка, установленная с возможностью прохождения воздуха между корпусом и крышкой, которая, наряду с углублением, используется в качестве средства защиты от выхода УФ излучения.The specified technical result is achieved by the fact that, in the installation for disinfecting the air of a passenger carriage, comprising a housing in which, by means of vibration damping elements, a bactericidal UV lamp is fixed, and a means of protection against UV radiation, according to the invention, the housing is made open from above with a recess, a bactericidal UV lamp located in the recess in such a way that there is a gap between the recess of the housing and the lamp, and a removable cover is installed underneath the lamp from the bottom, installed with the possibility of passage I have air between the case and the cover, which, along with the recess, is used as a means of protection against the exit of UV radiation.

На верхнюю поверхность корпуса нанесен звукопоглощающий слой, зафиксированный на корпусе при помощи решетки, а на его нижнюю поверхность - слой виброгасящего материала. Край корпуса имеет наклон вниз.A sound-absorbing layer is applied to the upper surface of the casing, which is fixed to the casing by means of a grating, and a layer of vibration-damping material is applied to its lower surface. The edge of the body has a downward slope.

На фиг.1 и 2 показаны виды установки для обеззараживания воздуха вагонов метрополитена сверху и сбоку (в разрезе), а на фиг.3 - вид снизу. Корпус 1 установки выполнен открытым сверху и имеет углубление 2, образованное за счет изгиба стенки корпуса по всей его ширине. Бактерицидная УФ лампа 3, закрепленная на вибродемпфирующих элементах 4, расположена в углублении корпуса, благодаря чему предотвращается выход УФ излучения в пассажирский салон и в кондиционер. Между лампой и корпусом имеется зазор 5 для прохождения потока воздуха под лампой. Один из краев 6 корпуса имеет частичный наклон 7 вниз для обеспечения плавного расширения воздушного канала. Снизу лампа закрыта съемной крышкой 8, прикрепленной к корпусу таким образом, чтобы между корпусом и крышкой мог проходить поток воздуха.Figures 1 and 2 show views of the installation for disinfecting air of subway cars from above and from the side (sectional view), and Fig. 3 is a bottom view. The housing 1 of the installation is made open from above and has a recess 2 formed by bending the wall of the housing along its entire width. The bactericidal UV lamp 3, mounted on vibration damping elements 4, is located in the recess of the housing, which prevents the exit of UV radiation into the passenger compartment and into the air conditioner. Between the lamp and the housing there is a gap 5 for the passage of air flow under the lamp. One of the edges 6 of the housing has a partial slope 7 down to ensure smooth expansion of the air channel. The bottom of the lamp is closed by a removable cover 8 attached to the housing so that air can flow between the housing and the cover.

Сверху на корпус нанесен звукопоглощающий слой 9, прижатый к корпусу защитной решеткой 10. Слой выполнен из материала, устойчивого к УФ излучению. Снизу на корпус нанесен слой 11 вибродемпфирующего материала.A sound-absorbing layer 9 is applied on top of the casing, pressed against the casing by a protective grill 10. The layer is made of a material resistant to UV radiation. Bottom on the body is a layer 11 of vibration damping material.

Устройство работает следующим образом. Установка встраивается в воздушный канал в прикрышевом пространстве метровагона на выходе из кондиционера таким образом, чтобы УФ лампа была ориентирована перпендикулярно потоку обрабатываемого воздуха, а край корпуса, имеющий наклон вниз, был удален по ходу потока от входа обрабатываемого воздуха. Работой УФ лампы управляет отдельно установленный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА), соединенный с ней посредством кабеля. Габариты установки составляют примерно 600×900×120 мм, блока ПРА - 270×105×62 мм. В качестве источника бактерицидного излучения используется газоразрядная амальгамная лампа низкого давления мощностью 170 Вт. Поток воздуха, проходя по воздуховоду, подвергается воздействию бактерицидного излучения с длиной волны 254 нм и обеззараживается. Благодаря тому, что лампа находится в углублении, она не переохлаждается проходящим потоком воздуха, интенсивность ее излучения не снижается и постоянно обеспечивает требуемую для эффективного обеззараживания дозу УФ излучения. Кроме того, такое положение лампы защищает от выхода УФ излучения в салон и кондиционер.The device operates as follows. The installation is built into the air channel in the roof space of the metro car at the outlet of the air conditioner in such a way that the UV lamp is oriented perpendicular to the flow of the treated air, and the edge of the body, tilted down, is removed along the flow from the inlet of the processed air. The operation of the UV lamp is controlled by a separately installed ballast (ECG) connected to it by cable. The dimensions of the installation are approximately 600 × 900 × 120 mm, the ballast box is 270 × 105 × 62 mm. A 170 W low-pressure amalgam lamp is used as a source of bactericidal radiation. The air flow passing through the duct is exposed to bactericidal radiation with a wavelength of 254 nm and is disinfected. Due to the fact that the lamp is in a recess, it is not subcooled by the passing air stream, the intensity of its radiation does not decrease and constantly provides the dose of UV radiation required for effective disinfection. In addition, this lamp position protects against UV radiation entering the interior and the air conditioner.

Наличие зазора между лампой и корпусом, а также крышкой и корпусом, позволяет потоку воздуха свободно проходить под установкой, что обеспечивает равномерное распределение обеззараженного воздуха во всех зонах пассажирского салона.The presence of a gap between the lamp and the housing, as well as the cover and the housing, allows the air flow to pass freely under the installation, which ensures uniform distribution of disinfected air in all areas of the passenger compartment.

Выполнение края корпуса с наклоном позволяет плавно увеличивать сечение канала для прохождения воздуха через установку, за счет чего существенно снижаются потери напора и уровень аэродинамического шума. Снизу лампа закрыта закрепленной на корпусе крышкой, которая не позволяет УФ излучению проходить в пассажирский салон и кондиционер. Крышка установлена таким образом, что имеется возможность для прохождения воздуха между корпусом и крышкой, что обеспечивает равномерное облучение и обеззараживание потока обрабатываемого воздуха как над, так и под лампой.The execution of the edge of the housing with a slope allows you to smoothly increase the cross-section of the channel for the passage of air through the installation, thereby significantly reducing the pressure loss and the level of aerodynamic noise. Bottom of the lamp is closed by a lid fixed on the body, which does not allow UV radiation to pass into the passenger compartment and air conditioning. The lid is installed in such a way that there is an opportunity for air to pass between the housing and the lid, which ensures uniform irradiation and disinfection of the flow of treated air both above and below the lamp.

Затем через вентиляционные отверстия обеззараженный воздух поступает в пассажирский салон, откуда при движении выводится в тоннель, смешиваясь с окружающим воздухом. Далее вентиляторы подают воздух из тоннеля в кондиционер, создавая частичную рециркуляцию воздуха.Then, through the ventilation holes, disinfected air enters the passenger compartment, from where it is discharged into the tunnel during movement, mixing with the surrounding air. Further, the fans supply air from the tunnel to the air conditioner, creating partial air recirculation.

Наличие виброгасящего слоя (например, из вибродемпфирующего огнестойкого материала VDF (2,3 мм) ТУ 5772-058-48214265-2007 с покрытием из алюминиевой фольги) и крепление лампы на демпферных элементах позволяет снизить вибрацию, возникающую при движении поезда и воздуха по каналу, передающуюся на элементы устройства до допустимых значений, а звукопоглощающий слой (Материал Supersilika-M2) наряду с конструктивными элементами (наклон края корпуса вниз) снижает потери напора и уровень аэродинамического шума потока воздуха, что повышает комфортность работы установки. Установка удобно размещена в подкрышевом пространстве вагона, а съемная крышка обеспечивает легкий доступ к лампе при техническом обслуживании и замене лампыThe presence of a vibration-damping layer (for example, from vibration-damping flame-retardant VDF material (2.3 mm) TU 5772-058-48214265-2007 with a coating of aluminum foil) and lamp mounting on damping elements allows to reduce the vibration that occurs when the train and air move through the channel, transmitted to the device elements to acceptable values, and the sound-absorbing layer (Supersilika-M2 Material) along with structural elements (tilting the case edge down) reduces pressure losses and the level of aerodynamic noise of the air flow, which increases the comfort of the unit ovki. The unit is conveniently located in the under-roof space of the car, and a removable cover provides easy access to the lamp for maintenance and lamp replacement

Предложенное изобретение позволяет обеспечивать поддержание эпидемиологически безопасного для пассажиров уровня обсемененности воздуха микроорганизмами в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами метрополитена при небольших затратах энергии на его обеззараживание.The proposed invention makes it possible to maintain an epidemiologically safe level of airborne contamination of passengers by microorganisms in accordance with the sanitary and hygienic standards of the metro at low energy costs for its disinfection.

Claims

1. Installation for disinfecting the air of a car, comprising a housing in which a bactericidal UV lamp is fixed by means of vibration damping elements, and a means of protection against the exit of UV radiation, characterized in that the housing is open top with a recess, the bactericidal UV lamp is located in the recess so so that there is a gap between the housing and the lamp, and under the lamp below the removable cover is fixed on the housing, installed with the possibility of air passing between the cover and the housing, which, along with the recess, is used in as a means of protection against the exit of UV radiation.

2. Installation according to claim 1, characterized in that a layer of sound-absorbing material resistant to UV radiation is applied on top of the housing.

3. The device according to claim 2, characterized in that a lattice is fixed to the layer of sound-absorbing material resistant to UV radiation.

4. The device according to claim 1, characterized in that a layer of vibration-absorbing material is applied from below to the body.