MD1911Z

MD1911Z - UVC sterilizer device

Info

Publication number: MD1911Z
Application number: MDS20250015A
Authority: MD
Inventors: Ион МУНТЯНУ
Original assignee: Публичное Учреждение Государственный Университет Молдовы
Priority date: 2025-02-20
Filing date: 2025-02-20
Publication date: 2026-04-30
Also published as: MD1911Y

Abstract

The invention relates to the decontamination and annihilation of pathogens, in particular in UVC sterilizing devices, and can be used for sterilizing both rooms and objects with irregular surfaces, for example, laboratory instruments, dental instruments and equipment, surgical instruments, measuring devices.The device, according to the invention, comprises a housing (13) with a door (1), installed on legs (21), inside the housing (13) are made two compartments, sterilization A (5) and electrical B (12). In the sterilization compartment A (5) all the inner walls are covered with a reflective material, and in the upper and lower parts, in the corners, are installed ultraviolet radiation sources (2) with reflectors (8), at the same time in the lower part of the sterilization compartment A (5) is placed a stainless steel support (4) for the sterilization objects, and in the opposite side walls there are made, respectively, a polluted air inlet port (17), equipped with a filter (6) and a cover (7), and a sterilized air outlet port (18), equipped with a filter (6), a fan (19) and a cover (20). The electrical compartment B (12) contains a switch (10), a set of electrical ballasts (15), connectors (3), connected by an electrical wire (16) to the ultraviolet radiation sources (2), connected by a control module (9) to a communication panel (11), also in the electrical compartment B (12) are made ventilation holes (14).

Description

[0001] Invenţia se referă la decontaminarea şi anihilarea agenţilor patogeni, în special la dispozitive sterilizatoare UVC, şi poate fi utilizată pentru sterilizarea atât a încăperilor, cât şi a obiectelor cu suprafeţe neregulate, de exemplu, instrumente de laborator, instrumente şi echipamente pentru stomatologie, instrumente chirurgicale, aparate de măsurat.[0001] The invention relates to the decontamination and annihilation of pathogens, in particular to UVC sterilizing devices, and can be used for the sterilization of both rooms and objects with irregular surfaces, for example, laboratory instruments, dental instruments and equipment, surgical instruments, measuring devices.

[0002] Este cunoscut un aparat germicid pentru distrugerea bacteriilor patogene din aer, cum ar fi bacteriile de tuberculoză, utilizând radiaţia ultravioletă. Aerul este aspirat printr-un filtru într-o cameră de sterilizare şi este iradiat cu lumină ultravioletă, apoi evacuat afară printr-o deschidere cu ajutorul unui ventilator. Camera de sterilizare conţine un filtru pe partea de admisie pentru a filtra particulele mari, cum ar fi praful, pentru a minimiza contaminarea lămpilor UVC [1].[0002] A germicidal apparatus for destroying airborne pathogenic bacteria, such as tuberculosis bacteria, using ultraviolet radiation is known. The air is drawn through a filter into a sterilization chamber and irradiated with ultraviolet light, then exhausted to the outside through an opening by a fan. The sterilization chamber contains a filter on the inlet side to filter out large particles, such as dust, to minimize contamination of the UVC lamps [1].

[0003] Dezavantajele soluţiei cunoscute constau în aceea că patogenii nu sunt expuşi integral la radiaţia ultravioletă, deoarece radiaţia provenită de la lămpile UVC, amplasate într-un colţ, nu ajunge în toate părţile necesare, iar camera de sterilizare conţine doar un filtru pe partea de admisie, dar nu şi pe partea de evacuare, ceea ce permite răspândirea microbiană la distanţe mari în dependenţă de puterea de suflare a ventilatorului.[0003] The disadvantages of the known solution are that pathogens are not fully exposed to ultraviolet radiation, because the radiation from the UVC lamps, placed in a corner, does not reach all the necessary parts, and the sterilization chamber contains only a filter on the inlet side, but not on the outlet side, which allows microbial spread over long distances depending on the blowing power of the fan.

[0004] Cea mai apropiată soluţie de invenţia dată este un dispozitiv de purificare a aerului în încăpere, care conţine o carcasă, în care sunt amplasate un prefiltru, una sau mai multe surse de radiaţie ultravioletă, unul sau mai multe ventilatoare şi unul sau mai multe filtre suplimentare. Toate aceste elemente sunt combinate pentru a curăţa şi iradia aerul din încăpere, în care este montat dispozitivul. Dispozitivul mai conţine la capătul de intrare un grătar perforat, prin care aerul de intrare trece înaintea prefiltrului, precum şi o placă perforată, care formează un perete pentru instalarea surselor de radiaţie ultravioletă. Aceste surse sunt realizate în formă de tuburi paralele alungite, iar celelalte capete sunt montate în a doua placă perforată. Totodată, în direcţia fluxului de aer este amplasat un ventilator care scoate aerul în exterior printr-o plasă filtrantă. Pe carcasă este amplasat un panou de comandă, prin care sunt dirijate capacele pentru deschiderea şi închiderea interiorului camerei de decontaminare pentru a lucra în regim doar de iradiere a suprafeţelor [2].[0004] The closest solution to the given invention is a device for purifying air in a room, which contains a housing, in which a pre-filter, one or more sources of ultraviolet radiation, one or more fans and one or more additional filters are placed. All these elements are combined to clean and irradiate the air in the room, in which the device is mounted. The device also contains at the inlet end a perforated grill, through which the incoming air passes before the pre-filter, as well as a perforated plate, which forms a wall for installing ultraviolet radiation sources. These sources are made in the form of elongated parallel tubes, and the other ends are mounted in the second perforated plate. At the same time, in the direction of the air flow a fan is placed that removes air to the outside through a filter mesh. A control panel is located on the housing, through which the covers are controlled to open and close the interior of the decontamination chamber to work in a surface irradiation only mode [2].

[0005] Dezavantajul dispozitivului cunoscut constă în faptul că inactivarea patogenilor nu este destul de eficientă, deoarece sursele de radiaţie ultravioletă nu sunt plasate la cel mai bun loc, şi nu dispun de reflectoare pentru ca să concentreze radiaţia într-o anumită zonă unde fluxul de aer contaminat este mai mare. Un alt dezavantaj este că patogenii aflaţi în zonele neregulate ale obiectelor supuse decontaminării nu beneficiază de radiaţia ultravioletă necesară, din motiv că radiaţia directă lipseşte în acele locuri, iar inactivarea completă în această situaţie necesită un timp îndelungat de expunere la radiaţie, totodată pentru decontaminarea suprafeţelor încăperilor este suficientă doar o lampă UVC, care este cu mult mai ieftină decât un asemenea dispozitiv.[0005] The disadvantage of the known device is that the inactivation of pathogens is not sufficiently effective, because the ultraviolet radiation sources are not placed in the best place, and they do not have reflectors to concentrate the radiation in a certain area where the flow of contaminated air is higher. Another disadvantage is that pathogens located in irregular areas of objects subject to decontamination do not benefit from the necessary ultraviolet radiation, because direct radiation is absent in those places, and complete inactivation in this situation requires a long time of exposure to radiation, while for the decontamination of room surfaces only one UVC lamp is sufficient, which is much cheaper than such a device.

[0006] Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia constă în lărgirea gamei de dispozitive de dezinfectare a aerului din încăperi şi a diferitor obiecte cu suprafeţe neregulate, precum şi reducerea semnificativă a timpului de expunere sub acţiunea radiaţiilor UVC prin sporirea eficienţei ratei de sterilizare, urmare a creşterii dispersiei radiaţiei.[0006] The technical problem solved by the invention consists in expanding the range of devices for disinfecting air in rooms and various objects with irregular surfaces, as well as significantly reducing the exposure time under the action of UVC radiation by increasing the efficiency of the sterilization rate, as a result of increasing the dispersion of radiation.

[0007] Problema tehnică se soluţionează cu ajutorul dispozitivului sterilizator UVC, care conţine un corp cu o uşă, instalat pe picioare, în interiorul corpului fiind executate două compartimente, de sterilizare A şi electric B. În compartimentul de sterilizare A toţi pereţii interiori sunt acoperiţi cu un material reflector, iar în partea superioară şi cea inferioară, în colţuri, sunt instalate surse de radiaţie ultravioletă cu reflectoare, totodată în partea inferioară a compartimentului de sterilizare A este amplasat un suport din inox pentru obiectele de sterilizare, iar în pereţii laterali opuşi sunt executate, respectiv, o fereastră de intrare a aerului poluat, dotată cu un filtru şi un capac, şi o fereastră de ieşire a aerului sterilizat, dotată cu un filtru, un ventilator şi un capac. Compartimentul electric B conţine un întrerupător, un set de balasturi electrice, conectoare, unite printr-un fir electric cu sursele de radiaţie ultravioletă, unite printr-un modul de control cu un ecran informativ, totodată în compartimentul electric B sunt executate orificii de ventilare.[0007] The technical problem is solved with the help of the UVC sterilizer device, which contains a body with a door, installed on legs, inside the body two compartments are made, sterilization A and electrical B. In the sterilization compartment A all the inner walls are covered with a reflective material, and in the upper and lower parts, in the corners, ultraviolet radiation sources with reflectors are installed, at the same time in the lower part of the sterilization compartment A a stainless steel support for the sterilization objects is placed, and in the opposite side walls are made, respectively, an inlet window for polluted air, equipped with a filter and a cover, and an outlet window for sterilized air, equipped with a filter, a fan and a cover. The electrical compartment B contains a switch, a set of electrical ballasts, connectors, connected by an electric wire to the ultraviolet radiation sources, connected by a control module with an information screen, also in the electrical compartment B there are ventilation holes.

[0008] Rezultatul tehnic al invenţiei constă în inactivarea patogenilor prezenţi în aer şi pe suprafeţele neregulate ale obiectelor, comensurabile cu volumul compartimentului de sterilizare, cu posibilitatea funcţionării dispozitivului în regim nonstop pe toată durata exploatării, totodată, agenţii patogeni iradiaţi fiind expuşi la cel puţin două surse de radiaţii, directă şi cea difuză, crescând astfel eficienţa dispozitivului.[0008] The technical result of the invention consists in the inactivation of pathogens present in the air and on irregular surfaces of objects, commensurate with the volume of the sterilization compartment, with the possibility of the device operating non-stop throughout the entire duration of operation, at the same time, the irradiated pathogens being exposed to at least two sources of radiation, direct and diffuse, thus increasing the efficiency of the device.

[0009] Avantajele dispozitivului constau în posibilitatea utilizării acestuia în două regimuri diferite de sterilizare, datorită poziţionării celor patru surse de radiaţie ultravioletă cu reflectoare în partea superioară şi cea inferioară, în patru colţuri interioare ale camerei de sterilizare A, cu acoperirea în întregime a pereţilor interiori, inclusiv a interiorului uşii, cu un material reflector, precum şi în creşterea dozei de radiaţie în zonele umbrite ale obiectelor cu suprafeţe neregulate, unde radiaţia directă greu ajunge sau nu ajunge deloc, iar ca urmare a efectelor fizice obţinute, precum reflexia radiaţiei UVC, are loc dispersia acestor radiaţii către toate suprafeţele neregulate ale obiectelor, patogenii fiind supuşi unei doze mari de radiaţie şi eficient inactivaţi. Totodată, inactivarea patogenilor prezenţi în aer cât şi cei de pe suprafeţele neregulate ale obiectelor este mai eficientă comparativ cu soluţiile cunoscute, deoarece sursele de radiaţie ultravioletă, amplasate în colţuri, favorizează intensificarea dispersiei radiaţiei ultraviolete, şi ca urmare, suprafeţele neregulate sunt pătrunse integral de radiaţie, unde patogenii sunt eficient inactivaţi. Învelişul interior al compartimentului de sterilizare este executat din material reflector subţire de ordinul câtorva zeci de microni, care nu permite radiaţiei ultraviolete să iasă din compartiment şi contribuie la creşterea dispersiei radiaţiei.[0009] The advantages of the device consist in the possibility of using it in two different sterilization regimes, due to the positioning of the four ultraviolet radiation sources with reflectors in the upper and lower parts, in four inner corners of the sterilization chamber A, with the entire coverage of the inner walls, including the inside of the door, with a reflective material, as well as in the increase of the radiation dose in the shaded areas of objects with irregular surfaces, where direct radiation hardly reaches or does not reach at all, and as a result of the physical effects obtained, such as the reflection of UVC radiation, the dispersion of these radiations towards all the irregular surfaces of the objects takes place, the pathogens being subjected to a high dose of radiation and effectively inactivated. At the same time, the inactivation of pathogens present in the air as well as those on irregular surfaces of objects is more efficient compared to known solutions, because the ultraviolet radiation sources, located in the corners, favor the intensification of the dispersion of ultraviolet radiation, and as a result, irregular surfaces are fully penetrated by radiation, where pathogens are effectively inactivated. The inner shell of the sterilization compartment is made of thin reflective material of the order of several tens of microns, which does not allow ultraviolet radiation to exit the compartment and contributes to increasing the dispersion of radiation.

[0010] Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-3, care reprezintă:[0010] The invention is explained by the drawings in Fig. 1-3, which represent:

[0011] - fig. 1, dispozitivul sterilizator UVC, vederea generală;[0011] - Fig. 1, UVC sterilizer device, general view;

[0012] - fig. 2, suportul din inox al dispozitivului;[0012] - Fig. 2, the stainless steel support of the device;

[0013] - fig. 3, dispozitivul, vederea schematică.[0013] - Fig. 3, the device, schematic view.

[0014] Dispozitivul sterilizator UVC (fig. 1-3) conţine corpul 13 cu uşa 1, instalat pe picioarele 21, în interiorul corpului 13 fiind executate două compartimente, de sterilizare A 5 şi electric B 12. În compartimentul de sterilizare A 5 toţi pereţii interiori sunt acoperiţi cu un material reflector, iar în partea superioară şi cea inferioară, în colţuri, sunt instalate sursele de radiaţie ultravioletă 2 cu reflectoarele 8. În partea inferioară a compartimentului de sterilizare A 5 este amplasat suportul din inox 4 pentru obiectele de sterilizare, iar în pereţii laterali opuşi sunt executate, respectiv, fereastra de intrare a aerului poluat 17, dotată cu filtrul 6 şi capacul 7, şi fereastra de ieşire a aerului sterilizat 18, dotată cu filtrul 6, ventilatorul 19 şi capacul 20. Compartimentul electric B 12 conţine întrerupătorul 10, setul de balasturi electrice 15, conectoarele 3, unite prin firul electric 16 cu sursele de radiaţie ultravioletă 2, unite prin modulul de control 9 cu ecranul informativ 11, totodată în compartimentul electric B 12 sunt executate orificiile de ventilare 14.[0014] The UVC sterilizer device (fig. 1-3) contains the body 13 with the door 1, installed on the legs 21, inside the body 13 two compartments are made, sterilization A 5 and electrical B 12. In the sterilization compartment A 5 all the inner walls are covered with a reflective material, and in the upper and lower part, in the corners, the ultraviolet radiation sources 2 with the reflectors 8 are installed. In the lower part of the sterilization compartment A 5 the stainless steel support 4 for the objects to be sterilized is placed, and in the opposite side walls are made, respectively, the polluted air inlet window 17, equipped with the filter 6 and the cover 7, and the sterilized air outlet window 18, equipped with the filter 6, the fan 19 and the cover 20. The electrical compartment B 12 contains the switch 10, the set of electrical ballasts 15, the connectors 3, connected by the electric wire 16 to the ultraviolet radiation sources 2, connected by the control module 9 to the information screen 11, at the same time in the electrical compartment B 12 the ventilation holes 14 are made.

[0015] 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.[0015] The device can be used with 253.7 nm tube bactericidal lamps with wire connection to the electronic ballast. For example, as models of bactericidal lamps can be used F18T8 GERMICIDAL bactericidal lamps with a diameter of up to 1 inch and a length of 24 inches from any authorized manufacturer of UVC lamps that will be suitable in size and power.

[0016] Sursa de radiaţie F18T8 GERMICIDAL de la PANLIGHT de 18 Watt este dispusă să asigure o penetrare maximă a luminii ultraviolete prin corpul tubular şi să asigure o expunere maximă a fluidului la radiaţia UVC emisă.[0016] The PANLIGHT F18T8 GERMICIDAL 18 Watt radiation source is arranged to ensure maximum penetration of ultraviolet light through the tubular body and to ensure maximum exposure of the fluid to the emitted UVC radiation.

[0017] Modul de lucru al aparatului poate fi vizualizat de exemplu cu ajutorul unui contor digital de putere cu panou de comunicare Modbus RS485 Contor Kwh Contor de energie 72*72cm PAC2110 Funcţie Dido Funcţie multi-tarif (https://xoca-energy.en.made-in-china.com/product/zEOYIVlXgupH/China-PAC2110-Dido-Function-Multi-Tariff-Function-Digital-Panel-Power-Meter-with-Modbus-RS485-Communication-Kwh-Meter-72-72cm-Energy-Meter.html).[0017] The working mode of the device can be viewed for example using a digital power meter with Modbus RS485 communication panel Kwh meter Energy meter 72*72cm PAC2110 Dido Function Multi-tariff function (https://xoca-energy.en.made-in-china.com/product/zEOYIVlXgupH/China-PAC2110-Dido-Function-Multi-Tariff-Function-Digital-Panel-Power-Meter-with-Modbus-RS485-Communication-Kwh-Meter-72-72cm-Energy-Meter.html).

[0018] 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.[0018] Optionally, a control element can be installed in the device that can be purchased from www.alibaba.com, for example: ORNO ORWE512 single-phase electric meter 100 A 230 V IP51 or 12 IN 1 Din Rail AC Monitor 110V 220V 100A Voltage Current Power Factor Electric Energy Frequency Meter VOLT AMP.

[0019] 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.[0019] The electronic ballast is an inverter that has the role of transforming the alternating current coming from the network into direct current for starting and operating the tubular bactericidal lamp, generally of high frequency.

[0020] 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 (https://electromotor.md/produs/balast-electronic-hl-385-18-w/).[0020] In the claimed device as an example of an electronic ballast an electronic model HL 385 18 W of the manufacturer HOROZ Electronic ballast HL 385 18 W is taken. Electromotor service (https://electromotor.md/produs/balast-electronic-hl-385-18-w/).

[0021] Dispozitivul sterilizator UVC funcţionează în modul următor.[0021] The UVC sterilizer device operates in the following manner.

[0022] Regimul 1.[0022] Regime 1.

[0023] Obiectele cu suprafeţele neregulate destinate decontaminării sunt introduse în compartimentul de sterilizare A 5 prin uşa 1 şi sunt aşezate pe suportul de inox 4. Sursa de radiaţie ultravioletă 2 este pusă în funcţiune prin intermediul setului de balasturi 15 cu ajutorul întrerupătorului 10, filtrele 6 se înlătură, iar capacele 7 şi 20 acoperă respectiv fereastra de intrare 17 şi fereastra de ieşire 18 pentru a nu permite trecerea radiaţiei UVC directe sau reflectate în exterior, în acelaşi timp împiedică pătrunderea agenţilor patogeni în interiorul compartimentului A 5.[0023] Objects with irregular surfaces intended for decontamination are introduced into the sterilization compartment A 5 through the door 1 and are placed on the stainless steel support 4. The ultraviolet radiation source 2 is put into operation by means of the ballast set 15 using the switch 10, the filters 6 are removed, and the covers 7 and 20 cover the input window 17 and the output window 18 respectively to prevent the passage of direct or reflected UVC radiation to the outside, at the same time preventing the penetration of pathogens inside the compartment A 5.

[0024] Regimul 2.[0024] Regime 2.

[0025] Acest regim este destinat pentru dezinfectarea aerului din spaţiile închise în regim continuu. Aerul contaminat pătrunde în interiorul compartimentului de sterilizare A 5 prin fereastra de intrare 17 deschisă, apoi trece prin filtrul 6. Ulterior, cu ajutorul ventilatorului 19 aerul decontaminat este forţat sa iasă din compartimentul de sterilizare A 5 prin fereastra de ieşire 18 deschisă, filtrat prin filtrul 6.[0025] This mode is intended for the disinfection of air in closed spaces in continuous mode. The contaminated air enters the sterilization compartment A 5 through the open inlet window 17, then passes through the filter 6. Subsequently, with the help of the fan 19, the decontaminated air is forced out of the sterilization compartment A 5 through the open outlet window 18, filtered through the filter 6.

[0026] Modulul de control 9 este opţional pentru ambele regimuri, şi asigură informaţia în timp real atât despre timpul de funcţionare a dispozitivului cât şi despre starea surselor de radiaţie ultravioletă 2 (funcţionalitate, timp de lucru).[0026] The control module 9 is optional for both regimes, and provides real-time information on both the operating time of the device and the status of the ultraviolet radiation sources 2 (functionality, working time).

[0027] Aşadar, este propus un dispozitiv bactericid, simplu în construcţie, şi care permite dezinfectarea aerului contaminat din incinta încăperilor, la fel şi a diferitor obiecte cu suprafeţe neregulate mult mai eficient în comparaţie cu alte dispozitive, iar datorită aspectului unui cuptor cu microunde este foarte comod de utilizat.[0027] Therefore, a bactericidal device is proposed, simple in construction, and which allows the disinfection of contaminated air inside rooms, as well as various objects with irregular surfaces, much more efficiently compared to other devices, and due to the appearance of a microwave oven, it is very convenient to use.

[0028] 1. WO 9408633 A1 1994.04.281. WO 9408633 A1 1994.04.28

[0029] 2. RU 2121629 C1 1998.11.10[0029] 2. RU 2121629 C1 1998.11.10

Claims

1. UVC sterilizer device, which contains a body (13) with a door (1), installed on legs (21), inside the body (13) two compartments are made, sterilization A (5) and electrical B (12); in the sterilization compartment A (5) all the inner walls are covered with a reflective material, and in the upper and lower parts, in the corners, ultraviolet radiation sources (2) with reflectors (8) are installed, at the same time in the lower part of the sterilization compartment A (5) a stainless steel support (4) is placed for the objects to be sterilized, and in the opposite side walls are made, respectively, a polluted air inlet window (17), equipped with a filter (6) and a cover (7), and a sterilized air outlet window (18), equipped with a filter (6), a fan (19) and a cover (20); the electrical compartment B (12) contains a switch (10), a set of electrical ballasts (15), connectors (3), connected by an electrical wire (16) to the ultraviolet radiation sources (2), connected by a control module (9) to an information screen (11), also in the electrical compartment B (12) ventilation holes (14) are made.