RU2095087C1

RU2095087C1 - Device for sterilization and deodorization of room air

Info

Publication number: RU2095087C1
Application number: RU93041489A
Authority: RU
Inventors: Михаил Сергеевич Александров; Алексей Михайлович Воронов; Валерий Сергеевич Иванов
Original assignee: Михаил Сергеевич Александров; Алексей Михайлович Воронов; Валерий Сергеевич Иванов
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1993-08-17
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: air pollution control. SUBSTANCE: device has photoozonizer and fan. It is also provided with reaction space. Air-ozone mixture is fed from ozonizer to reaction space which serves to increase time of interaction of high-concentration ozone with polluted air. EFFECT: enhanced deodorization and sterilization of air. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к дезодорации и стерилизации помещений методом комбинированного воздействия УФ-излучения и озона и может быть использовано в медицинских учреждениях, цехах по переработке и упаковке пищевых продуктов и лекарственных препаратов, помещениях с неприятным запахом, жилых и бытовых комнатах. The invention relates to deodorization and sterilization of premises by the combined effect of UV radiation and ozone and can be used in medical institutions, workshops for the processing and packaging of food and medicines, rooms with an unpleasant odor, residential and household rooms.

Метод комбинированного воздействия УФ-излучения и озона для стерилизации и дезодорации помещений заключается в том, что в качестве источника УФ-излучения используется лампа, дающая не только бактерицидное излучение (в области 200 300 нм), но и озонирующее (λ < 200 нм), т.е. излучение, способное диссоциировать молекулярный кислород воздуха на атомарный кислород, что приводит к образованию озона. Известно, что озон оказывает сильное стерилизующее действие, эффективно разрушает вредные органические примеси в воздухе, переводит токсичные вещества в нетоксичные, устраняет запахи. При этом, являясь газом, он реагирует с частицами пыли, аэрозолями и вредными примесями во всем объеме помещения, легко проникая в недоступные для прямого УФ-излучения места (трещины, нижние поверхности и внутренние полости оборудования и т. п. ), которые являются источниками зараженности патогенными микроорганизмами. Основной проблемой при использовании этого метода является то, что для достижения эффективной стерилизации и дезодорации необходимы высокие концентрации озона ( > 5 ррm), а при концентрации > 0,1 ppm озон оказывает вредное воздействие на человека. The method of combined exposure to UV radiation and ozone for sterilization and deodorization of premises is that a lamp is used as a source of UV radiation, giving not only bactericidal radiation (in the region of 200 300 nm), but also ozonizing (λ <200 nm), those. radiation capable of dissociating the molecular oxygen of the air into atomic oxygen, which leads to the formation of ozone. It is known that ozone has a strong sterilizing effect, effectively destroys harmful organic impurities in the air, converts toxic substances into non-toxic, eliminates odors. At the same time, being a gas, it reacts with dust particles, aerosols and harmful impurities in the entire volume of the room, easily penetrating places inaccessible to direct UV radiation (cracks, lower surfaces and internal cavities of equipment, etc.) that are sources infection by pathogenic microorganisms. The main problem when using this method is that to achieve effective sterilization and deodorization, high concentrations of ozone (> 5 ppm) are necessary, and at a concentration> 0.1 ppm, ozone has a harmful effect on humans.

Известны устройства (например Заявка Японии 63 63232), реализующие комбинированный способ стерилизации и дезодорации помещений, состоящие из ртутной кварцевой озонирующей УФ-лампы, корпуса, в котором установлены лампа и вентилятор, создающий воздушный поток обдувающий лампу. При этом мощность лампы и скорость воздушного потока, обдувающего лампу регулируется так, чтобы концентрация озона не превышала Предельно Допустимой Концентрации (ПДК). Недостатком таких устройств является то, что из-за низкой концентрации озона эффект дезодорации и стерилизации мал, а оборудование используется неэффективно (работает на пониженной мощности). Известно также устройство для дезодорации и стерилизации воздуха в помещениях (заявка Японии 63-51025), которое содержит, кроме озонирующей лампы, еще и бактерицидную лампу (излучающую ртутную линию 254 нм, излучение которой не приводит к образованию озона), а также переключатель, с помощью которого включается либо озонирующая лампа (при отсутствии людей в помещении), либо бактерицидная (при наличии людей). При этом в случае работы озонирующей лампы осуществляется комбинированное воздействие жесткого (185 нм) и мягкого (254 нм) УФ-излучения, а также озона на воздух в помещении, что обеспечивает дезодорацию и стерилизацию. В случае присутствия людей в помещении работает только бактерицидная лампа, которая воздействует на воздух только мягким (254 нм) УФ- излучением, оказывая слабый дезодорирующий и бактерицидный эффект на помещение. Known devices (for example, Japanese Application 63 633232) that implement a combined method of sterilizing and deodorizing rooms, consisting of a mercury quartz ozonizing UV lamp, a housing in which a lamp and a fan are installed, creating an air stream blowing the lamp. At the same time, the lamp power and the speed of the air flow blowing the lamp are regulated so that the ozone concentration does not exceed the Maximum Allowable Concentration (MPC). The disadvantage of such devices is that, due to the low concentration of ozone, the effect of deodorization and sterilization is small, and the equipment is used inefficiently (operates at low power). A device for deodorizing and sterilizing indoor air is also known (Japanese application 63-51025), which contains, in addition to an ozonizing lamp, also a bactericidal lamp (emitting a mercury line of 254 nm, the radiation of which does not lead to the formation of ozone), as well as a switch with by means of which either an ozonizing lamp is switched on (in the absence of people in the room), or bactericidal (in the presence of people). In this case, in the case of operation of the ozonation lamp, the combined effect of hard (185 nm) and soft (254 nm) UV radiation, as well as ozone on the indoor air, is ensured, which ensures deodorization and sterilization. In the case of the presence of people in the room, only a bactericidal lamp works, which acts on the air only with soft (254 nm) UV radiation, having a weak deodorizing and bactericidal effect on the room.

Недостатками этого устройства является то, что в присутствии людей в помещении достигается только слабый дезодорирующий эффект и недостижима стерилизация воздух от патогенных микроорганизмов, а также неэффективное использование оборудования (так как каждая из ламп работает только часть времени). The disadvantages of this device is that in the presence of people in the room, only a weak deodorizing effect is achieved and air sterilization from pathogenic microorganisms is unattainable, as well as inefficient use of equipment (since each of the lamps works only part of the time).

Задачей изобретения является повышение степени дезодорации и стерилизации воздуха в помещении как в отсутствии людей в помещении, так и в их присутствии, при обеспечении их полной безопасности от воздействия озона. The objective of the invention is to increase the degree of deodorization and sterilization of air in the room both in the absence of people in the room and in their presence, while ensuring their complete safety from exposure to ozone.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для дезодорации и стерилизации воздуха и помещений состоящее из корпуса фотоозонатора: - озонирующей УФ-лампы, расположенной в воздухопроводе фотоозонатора; и вентилятора, создающего поток воздуха в воздухопроводе; отличающееся тем, что:
1. Воздушно-озоновая смесь из озонатора поступает в реакционный объем.The essence of the invention lies in the fact that the device for deodorization and sterilization of air and rooms consisting of a photozone body: - an ozonizing UV lamp located in the air duct of the photozone; and a fan creating an air flow in the air duct; characterized in that:
1. The air-ozone mixture from the ozonizer enters the reaction volume.

2. Устройство по п.1 отличающееся тем, что между реакционным объемом и выходом воздухопровода в помещение установлен деструктор озона, представляющий из себя пористую структуру с развитой поверхностью (например, гопкалитовый патрон), а перед деструктором установлен клапан, направляющий воздушно-озоновую смесь либо в деструктор, либо прямо в окружающее пространство. 2. The device according to claim 1, characterized in that between the reaction volume and the outlet of the air duct into the room an ozone destructor is installed, which is a porous structure with a developed surface (for example, a hopcalite cartridge), and a valve directing the air-ozone mixture is installed in front of the destructor or to the destructor, or directly to the surrounding space.

3. Устройство по п.2 отличающееся тем, что на выходе воздухопровода в помещение установлен датчик концентрации озона, сигнал с которого управляет нагревателем деструктора озона таким образом, чтобы концентрация озона в выходящей озоново-воздушной смеси была ≅ ПДК (0,1 ppm). 3. The device according to claim 2, characterized in that an ozone concentration sensor is installed at the outlet of the air duct to the room, the signal from which controls the ozone destructor heater so that the ozone concentration in the outgoing ozone-air mixture is Д MPC (0.1 ppm).

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Устройство состоит из корпуса 1 фотоозонатора 2, в котором установлена лампа 3, излучение которой способно генерировать озон. Вентилятор 4, снабженный воздушным фильтром 5, нагнетает воздух из помещения в воздухопровод 6. Пройдя через фотоозонатор 2, воздушно-озоновая смесь поступает в реакционный объем 7 и через клапан 8 попадает либо непосредственно в помещение, либо в деструктор озона 9, в котором озон разрушается и превращается в кислород. Деструктор озона 9 дополнительно снабжен нагревателем 10, который управляется от датчика концентрации озона 11, установленного на выходе из деструктора схемой обратной связи 12. The device consists of a housing 1 of the photozone 2, in which a lamp 3 is installed, the radiation of which is capable of generating ozone. The fan 4, equipped with an air filter 5, pumps the air from the room into the air duct 6. After passing through the photozone 2, the air-ozone mixture enters the reaction volume 7 and through the valve 8 either directly into the room or into the ozone destructor 9, in which ozone is destroyed and turns into oxygen. The ozone destructor 9 is additionally equipped with a heater 10, which is controlled from the ozone concentration sensor 11, which is installed at the outlet of the destructor with a feedback circuit 12.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Воздух из помещения, содержащий микроорганизмы и вредные химические вещества или вещества, обладающие запахом попадает в фотоозонатор 2 и подвергается облучению УФ-лампы 3. При этом УФ-излучение непосредственно убивает микроорганизмы, а также разрушает вредные химические вещества путем прямой фотодиссоциации. Одновременно из кислорода воздуха под действием жесткой компоненты излучения озонирующей лампы 3 образуется озон в высокий концентрации ( > 5 ppm), который оказывает стерилизующее воздействие на микроорганизмы, содержащиеся в воздухе, а также эффективно разрушает вредные и пахнущие вещества, снижая их токсичность. Далее воздушно-озоновая смесь попадает прямо в помещение, если в нем отсутствуют люди, оказывая такое же воздействие на воздух в помещении и все находящиеся в нем предметы, проникая также в трещины, поры и т.п. обеспечивая тем самым стерилизующий эффект. Если в помещении находятся люди, то через клапан 8 воздушно-озоновая смесь поступает, пройдя через реакционный объем 7, в деструктор озона (например, в гопкалитовый патрон, который для более эффективного разрушения озона может подогреваться нагревателем 10), где озон разрушается и в помещение попадает стерильный воздух с безопасной для людей концентрацией озона ( < 0,1 ppm). Реакционный объем 7 служит для увеличения времени взаимодействия воздуха содержащего вредные вещества и патогенные микроорганизмы с озоном в высокой концентрации. Таким образом, за счет обработки воздуха, поступающего в устройство, бактерицидными и жестким УФ излучением и высоким ( > 5 ppm) концентрациями озона обеспечивается стерильность и эффективная дезодорация воздуха в помещении не только в отсутствии людей, но и в их присутствии. Кроме того, при отсутствии людей осуществляется эффективная стерилизация всего помещения и предметов, в нем находящихся, за счет создания высокой концентрации озона во всем помещении. При этом стерилизуются и дезодорируются места, труднодоступные для других методов, например трещины, поры, полости, в которые озон легко проникает и оказывает свое воздействие. The air from the room containing microorganisms and harmful chemicals or substances with an odor enters the photozone 2 and is irradiated with a UV lamp 3. In this case, UV radiation directly kills microorganisms and also destroys harmful chemicals by direct photodissociation. At the same time, high concentration ozone (> 5 ppm) is formed from atmospheric oxygen under the action of the hard radiation component of the ozonation lamp 3, which has a sterilizing effect on microorganisms contained in the air and also effectively destroys harmful and smelling substances, reducing their toxicity. Further, the air-ozone mixture gets directly into the room if there are no people in it, exerting the same effect on the air in the room and all objects in it, penetrating also into cracks, pores, etc. thereby providing a sterilizing effect. If there are people in the room, then through the valve 8, the air-ozone mixture enters, passing through the reaction volume 7, into the ozone destructor (for example, into the hopcalite cartridge, which can be heated by heater 10 for more effective destruction of ozone), where the ozone is also destroyed sterile air enters with a concentration of ozone that is safe for humans (<0.1 ppm). The reaction volume 7 serves to increase the time of interaction of air containing harmful substances and pathogenic microorganisms with ozone in high concentration. Thus, by treating the air entering the device with bactericidal and hard UV radiation and high (> 5 ppm) ozone concentrations, sterility and effective deodorization of indoor air are ensured not only in the absence of people, but also in their presence. In addition, in the absence of people, effective sterilization of the entire room and the objects in it is carried out by creating a high concentration of ozone in the entire room. At the same time, places inaccessible to other methods are sterilized and deodorized, for example, cracks, pores, cavities into which ozone easily penetrates and exerts its effect.

Для увеличения эффективности работы устройства в присутствии людей, на выходе воздушно-озоновой смеси из деструктора 9 устанавливается датчик концентрации озона 11, сигнал с которого, через схему обратной связи 12, регулирует ток через нагреватель 10, т.е. температуру деструктора, и следовательно, степень разложения озона в деструкторе. Причем объем деструктора выбирается таким, чтобы при комнатной температуре концентрация озона была заведомо выше ПДК, а обратная связь 12 регулируется таким образом чтобы на выходе поддерживать концентрацию равной ПДК. Таким образом в помещении поддерживается максимально возможная в присутствии людей концентрация озона, и, следовательно, максимальная степень обеззараживания и дезодорации помещения. To increase the efficiency of the device in the presence of people, an ozone concentration sensor 11 is installed at the output of the air-ozone mixture from the destructor 9, the signal from which, through the feedback circuit 12, regulates the current through the heater 10, i.e. the temperature of the destructor, and therefore, the degree of decomposition of ozone in the destructor. Moreover, the volume of the destructor is chosen so that at room temperature the ozone concentration is obviously higher than the MPC, and feedback 12 is regulated so that the output maintains the concentration equal to the MPC. Thus, the maximum possible concentration of ozone in the presence of people is maintained in the room, and, therefore, the maximum degree of disinfection and deodorization of the room.

Claims

1. A device for sterilizing and deodorizing air and rooms, comprising a photo-shielding housing, an ozonizing UV lamp located in the photo-shielding air duct and a fan, characterized in that it is provided with a reaction volume for receiving the air-ozone mixture from the ozonizer.

2. The device according to claim 1, characterized in that an ozone destructor is installed between the reaction volume and the outlet of the air duct into the room, and a valve is installed in front of the destructor, directing the air-ozone mixture either to the destructor or directly to the surrounding space.

3. The device according to claim 2, characterized in that an ozone concentration sensor is installed at the outlet of the air duct to the room, the signal from which controls the ozone destructor heater so that the ozone concentration in the outgoing ozone-air mixture is not more than 200 μg / m ³ .

4. The device according to p. 2, characterized in that the ozone destructor is made in the form of a hopcalite cartridge.