MD1723Z - Dispozitiv pentru decontaminarea lichidelor - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la decontaminarea lichidelor de agenţi patogeni, prezenţi în fluidele poluate (de exemplu, apă, sânge, plasmă sanguină) sub acţiunea radiaţiei ultraviolete, şi poate fi aplicată în medicină, industria alimentară, agricultură.Dispozitivul pentru decontaminarea lichidelor include o carcasă, ce conţine un compartiment de decontaminare (11) şi un compartiment electric (10), în compartimentul de decontaminare (11), pe un suport (2), este fixat un tub format din doi cilindri de cuarţ cu diametre diferite (16) şi (17), uniţi la capete prin sudare, cilindrul interior este înfăşurat cu o spirală de cuarţ (15) şi conţine o sursă de radiaţie ultravioletă (12) cu un conector (4), tubul are un înveliş extern din material reflector (18) şi orificii de intrare (3) şi de ieşire (13) a lichidului, compartimentul electric (10) conţine un întrerupător (6), un balast electric (8), un fir electric (5) unit cu conectorul (4) şi un dispozitiv de control (7).

Description

Invenţia se referă la decontaminarea lichidelor de agenţi patogeni, prezenţi în fluidele poluate (de exemplu apă, sânge, plasmă sanguină) sub acţiunea radiaţiei ultraviolete, şi poate fi aplicată în medicină, industria alimentară, agricultură.

Se cunosc aparate de dezinfecţie a lichidelor infectate cu ajutorul radiaţiilor ultraviolete C (UVC), cu lungimi de undă de aproximativ 254 nm, utilizate pe larg în industria alimentară, farmaceutică, cosmetică, la dezinfecţia piscinelor, în agricultură. Schema acestor aparate de dezinfecţie este în principiu aceeaşi, lichidul infectat este introdus în tub cu ajutorul unei pompe, iar sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete prezente în tub are loc inactivarea patogenilor, prin urmare lichidul devine decontaminat [1, 2].

Dezavantajele acestor aparate de dezinfecţie constau în faptul că patogenii din lichidul infectat care sunt supuşi radiaţiilor UVC nu sunt pătrunşi integral de această radiaţie, iar pentru o inactivare completă a acestor patogeni este necesară o expunere la radiaţie de lungă durată, fapt ce duce la un consum de energie majorat. De asemenea, ele necesită metode speciale şi anevoioase de curăţare după utilizare.

În calitate de cea mai apropiată soluţie de invenţia dată poate servi dispozitivul pentru dezinfectarea lichidului, care conţine o sursă de radiaţie UVC cilindrică, înconjurată de trei tuburi concentrice cu diametre diferite, cu un lichid de răcire pentru evacuarea căldurii de la sursa de radiaţie UVC, care curge între tubul interior şi tubul mijlociu, şi lichidul ce urmează a fi decontaminat care curge între tubul mijlociu şi cel exterior. Prin urmare, lichidul contaminat care trece prin acest tub, este supus radiaţiei UVC care acţionează asupra patogenilor din lichid, astfel inactivându-i [3].

Dezavantajul acestui dispozitiv constă în faptul că patogenii nu sunt pătrunşi integral de radiaţia ultravioletă datorită mişcării lor laminare, şi o bună parte din radiaţia ultravioletă este absorbită de lichidul care curge între tubul interior şi cel mijlociu, ceea ce face un randament scăzut de lucru al dispozitivului, iar pentru o inactivare completă în acest sens va fi necesar un timp de expunere sub radiaţia UVC mult mai mare.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia este sporirea eficienţei ratei de dezinfecţie a lichidului infectat.

Problema tehnică se soluţionează cu ajutorul dispozitivului pentru decontaminarea lichidelor, care include o carcasă, ce conţine un compartiment de decontaminare şi un compartiment electric, în compartimentul de decontaminare, pe un suport, este fixat un tub format din doi cilindri de cuarţ cu diametre diferite, uniţi la capete prin sudare, cilindrul interior este înfăşurat cu o spirală de cuarţ având un diametru egal cu distanţa dintre cilindri şi conţine o sursă de radiaţie ultravioletă cu un conector, tubul are un înveliş extern din material reflector şi orificii de intrare şi de ieşire a lichidului, compartimentul electric conţine un întrerupător, un balast electric, un fir electric unit cu conectorul şi un dispozitiv de control.

Particularitatea dispozitivului propus este introducerea unei spirale din cuarţ cu diametrul spirei ds egal cu distanţa dintre cilindrii de cuarţ ai tubului decontaminator şi cu pasul spirei 2ds.

Spirala din cuarţ va face posibil ca lichidul contaminat să parcurgă o mişcare rotativă de-a lungul tubului, ca rezultat al acestei mişcări de rotaţie patogenii din lichid vor fi pătrunşi din toate parţile de radiaţia UVC, iar datorită zonei de evanescenţă care apare in jurul spiralei pe toată suprafaţa ei se face posibilă inactivarea patogenilor mult mai rapid. Expunerea patogenilor în tub sub influenţa UVC este mai eficientă comparativ cu alte soluţii, deoarece drumul parcurs sub formă circulară datorită spiralei din cuarţ este mai lung decât drumul parcurs rectiliniu, şi deoarece masa patogenilor este mai mare decât masa fluidului, ei sunt direcţionaţi în zona cu intensitate mărită a radiaţiei UVC, similar cu efectul de centrifugă. Totodată spirala de cuarţ joacă un rol de dispersie a radiaţiilor ultraviolete, iar patogenii ce se află în imediata apropiere sunt eficient inactivaţi. Învelişul exterior al tubului este din material reflector subţire de ordinul câtorva zeci de microni, care are rol de reflector şi nu permite radiaţiei ultraviolete să iasă din tub.

Avantajul acestui dispozitiv este direcţionarea patogenilor cu ajutorul spiralei de cuarţ introduse în tubul de decontaminare spre zonele de evanescenţă cu intensitate mărită a radiaţiei, care apar în jurul spiralei şi astfel patogenii sunt supuşi unor doze mai mari de radiaţie cu inactivarea acestora.

Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema dispozitivului pentru decontaminarea lichidelor.

Dispozitivul conţine o sursă de radiaţie ultravioletă 12 introdusă într-un tub decontaminator 14, fixat pe un suport 2 din compartimentul de decontaminare 11. Tubul decontaminator este format din doi cilindri de cuarţ cu diametre diferite 16 şi 17, respectiv 25mm si 30mm, care sunt uniţi la capete prin metoda sudării, iar învelişul extern al tubului 18 este din material reflector. Printr-un orificiu de intrare 3 lichidul infectat intră în tub, efectuând mişcarea de rotaţie datorită spiralei de cuarţ 15, după care iese printr-un orificiu de ieşire 13. În compartimentul electric 10 se găseşte întrerupătorul 6, balastul 8, firul electric 5, care asigură transportul curentului către conector 4, iar opţional se poate instala un dispozitiv de control 7, ce va asigura informaţie despre lampa ultravioletă. Carcasa dispozitivului 9 este fixată pe nişte picioare 1.

În dispozitiv pot fi utilizate lămpi bactericide cu tub de 253,7 nm cu conexiune prin fir la balastul electronic. De exemplu, ca modele de lămpi bactericide pot fi utilizate lămpile bactericide F18T8 GERMICIDAL cu un diametru de până la 1 inch şi lungimea 24 inch al oricărui producător autorizat de lămpi UVC care vor fi potrivite ca mărime şi putere.

Sursa de radiaţie F18T8 GERMICIDAL de la PANLIGHT de 18 Watt este dispusă să asigure o penetrare maximă a luminii UV prin corpul tubular şi să asigure o expunere maximă a fluidului la radiaţia UV emisă.

Opţional se poate instala în dispozitiv un element de control care poate fi procurat de pe www.alibaba.com, de exemplu: contor electric ORNO ORWE512 monofazat 100 A 230 V IP51 sau 12 IN 1 Din Rail AC Monitor 110V 220V 100A Voltage Current Power Factor Electric Energy Frequency Meter VOLT AMP.

Balastul electronic este un invertor ce are rolul de a transforma curentul alternativ provenit de la reţea în curent continuu pentru pornirea şi funcţionarea lămpii bactericide tubulare, în general de înaltă frecvenţă.

În dispozitivul revendicat în calitate de exemplu de balast electronic este luat un model electronic HL 385 18 W al producătorului HOROZ (Balast electronic HL 385 18 W. Electromotor service. Online, URL: https://electromotor.md/produs/balast-electronic-hl-385-18-w/).

Dispozitivul pentru decontaminarea lichidelor funcţionează în modul următor.

Cu ajutorul întrerupătorului 6 se alimentează sursa de radiaţie ultravioletă 12 prin intermediul balastului 8. Lichidul contaminat este introdus în tubul decontaminator 14 prin orificiul de intrare 3 cu ajutorul unei pompe externe sau pe baza legilor fizicii vasul cu lichid infectat sa fie mai sus decât dispozitivul pentru decontaminarea lichidului 9. Lichidul infectat parcurge o mişcare de rotaţie datorită spiralei de cuarţ 15 de-a lungul tubului, după care iese prin orificiul de ieşire 13. Dispozitivul de control 7 este opţional, ce poate asigura informaţie atât despre timpul de decontaminare, cât şi despre starea sursei de radiaţie ultravioletă (funcţionalitate, timp de lucru). Faptul că învelişul extern 18 este din material reflectant nu permite radiaţiei UVC sa iasă din tub.

Aşadar, este propus un dispozitiv bactericid, simplu în construcţie şi care permite dezinfectarea lichidului mult mai eficient în comparaţie cu alte dispozitive.

1. US 2014328720 A1 2014.11.06

2. UV disinfection system for water treatment. Alfaa The UV Expert, 02.12.2022, Online, URL: <https://www.alfaauv.com/blog/uv-disinfection-system-water-treatment/>

3. CA 2589100 A1 2006.06.08

Claims (1)

1. Dispozitiv pentru decontaminarea lichidelor, care include o carcasă, ce conţine un compartiment de decontaminare şi un compartiment electric, în compartimentul de decontaminare, pe un suport, este fixat un tub format din doi cilindri de cuarţ cu diametre diferite, uniţi la capete prin sudare, cilindrul interior este înfăşurat cu o spirală de cuarţ având un diametru egal cu distanţa dintre cilindri şi conţine o sursă de radiaţie ultravioletă cu un conector, tubul are un înveliş extern din material reflector şi orificii de intrare şi de ieşire a lichidului, compartimentul electric conţine un întrerupător, un balast electric, un fir electric unit cu conectorul şi, opţional, un dispozitiv de control.