RU214379U1

RU214379U1 - Bactericidal irradiator for air disinfection

Info

Publication number: RU214379U1
Application number: RU2022116295U
Authority: RU
Inventors: Никита Александрович Ефимов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТВК"
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2022-10-25

Abstract

Полезная модель относится к средствам очистки воздуха от вредных примесей, преимущественно в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях. Бактерицидный облучатель для обеззараживания воздуха, включающий камеру обеззараживания с источником УФ-излучения, внутренняя поверхность камеры обеззараживания покрыта отражающим слоем, отличающийся тем, что камера обеззараживания выполнена в виде прямоугольной призмы, на внутренней стенке камеры обеззараживания смонтирован источник УФ-излучения, в качестве которого используют светодиоды, снабженные линзами, для уменьшения угла расхождения пучка излучения, при этом светодиод смонтирован таким образом, что поток УФ-излучения направлен перпендикулярно воздушному потоку и противоположной внутренней стенке камеры обеззараживания, причем отражающий слой внутренней поверхности камеры обеззараживания выполнен с зеркальной поверхностью. Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности размещения бактерицидного облучателя непосредственно в узких каналах системы вентиляции и кондиционирования помещения. 1 ил.

The utility model relates to means for cleaning air from harmful impurities, mainly in ventilation and air conditioning systems in rooms. A bactericidal irradiator for air disinfection, including a disinfection chamber with a source of UV radiation, the inner surface of the disinfection chamber is covered with a reflective layer, characterized in that the disinfection chamber is made in the form of a rectangular prism, a UV radiation source is mounted on the inner wall of the disinfection chamber, which is used as LEDs equipped with lenses to reduce the angle of radiation beam divergence, wherein the LED is mounted in such a way that the UV radiation flux is directed perpendicular to the air flow and the opposite inner wall of the disinfection chamber, and the reflective layer of the inner surface of the disinfection chamber is made with a mirror surface. The technical result of the utility model is to provide the possibility of placing a bactericidal irradiator directly in the narrow channels of the ventilation and air conditioning system. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам очистки воздуха от вредных примесей, преимущественно в системах вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях. The utility model relates to means for cleaning air from harmful impurities, mainly in ventilation and air conditioning systems in rooms.

Наибольшее распространение, благодаря высокоэффективному преобразованию электрической энергии в излучение, на сегодняшний день получили разрядные ртутные лампы низкого давления, у которых в процессе электрического разряда в аргонно-ртутной смеси более 60% излучения переходит в излучение с длиной волны 253,7 нм, т. е. находится в диапазоне длин волн с максимальным бактерицидным действием.The most widespread, due to the highly efficient conversion of electrical energy into radiation, today are low-pressure discharge mercury lamps, in which, during an electric discharge in an argon-mercury mixture, more than 60% of the radiation passes into radiation with a wavelength of 253.7 nm, i.e. is in the wavelength range with the maximum bactericidal effect.

Недостатком традиционных облучателей является большие габариты устройств, не позволяющие их размещение в узком канале системы вентиляции и кондиционирования. The disadvantage of traditional irradiators is the large dimensions of the devices, which do not allow their placement in a narrow channel of the ventilation and air conditioning system.

Известно устройство для обеззараживания воздуха в помещении (RU 144349, кл. A61L9/20, 2014 г), включающее камеру обеззараживания, с по меньшей мере, одним источником УФ-излучения. Внутренняя поверхность камеры обеззараживания покрыта диффузно отражающим слоем. Перед входом в камеру обеззараживания воздух проходит через фильтр, такого класса фильтрования и с такой поверхностью, чтобы быть достаточной для поглощения пыли с размером частиц 3-10 мкм, коэффициентом отражения диффузно отражающего покрытия не менее 85% и отношением площади поверхности, не покрытой отражающим слоем к общей внутренней поверхности камеры не более 0,1. В качестве источника УФ излучения используется амальгамная лампа, мощность которой составляет 75Вт в УФ-излучении. В качестве диффузно отражающего слоя используется листовой фторопласт Ф4 с толщиной листа не менее 2 и не более 4 мм, и средняя интенсивность УФ-излучения в камере обеззараживания составляет 80 мВт/см².A device for indoor air disinfection is known (RU 144349, class A61L9/20, 2014), including a disinfection chamber with at least one source of UV radiation. The inner surface of the disinfection chamber is covered with a diffusely reflective layer. Before entering the disinfection chamber, the air passes through a filter of a filtering class and with a surface that is sufficient to absorb dust with a particle size of 3-10 microns, a reflectance of a diffusely reflective coating of at least 85% and a ratio of the surface area not covered with a reflective layer to the total inner surface of the chamber is not more than 0.1. An amalgam lamp is used as a source of UV radiation, the power of which is 75W in UV radiation. As a diffusely reflective layer, F4 fluoroplastic sheet with a sheet thickness of at least 2 and not more than 4 mm is used, and the average intensity of UV radiation in the disinfection chamber is 80 mW/cm ² .

Однако габариты данного устройства не позволяют его монтажа в узких каналах системы вентиляции и кондиционирования из-за его большой высоты, превышающей размеры воздуховода. However, the dimensions of this device do not allow its installation in narrow ducts of the ventilation and air conditioning system due to its high height, which exceeds the dimensions of the air duct.

Проблемой, на которую направлена полезная модель, является разработка устройства для обеззараживания воздуха с уменьшенной по высоте камерой обеззараживания.The problem addressed by the utility model is the development of an air disinfection device with a disinfection chamber reduced in height.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности размещения бактерицидного облучателя непосредственно в узких каналах системы вентиляции и кондиционирования помещения. The technical result of the utility model is to provide the possibility of placing a bactericidal irradiator directly in the narrow channels of the ventilation and air conditioning system.

Указанная проблема и заявленный технический результат достигаются тем, что бактерицидный облучатель для обеззараживания воздуха включает камеру обеззараживания с источником УФ-излучения, внутренняя поверхность камеры обеззараживания покрыта отражающим слоем. Согласно полезной модели камера обеззараживания выполнена в виде прямоугольной призмы. На внутренней стенке камеры обеззараживания смонтирован источник УФ-излучения, в качестве которого используют светодиоды, снабженные линзами, для уменьшения угла расхождения пучка излучения. Светодиод смонтирован таким образом, что поток УФ-излучения направлен перпендикулярно воздушному потоку и противоположной внутренней стенке камеры обеззараживания. Отражающий слой внутренней поверхности камеры обеззараживания выполнен с зеркальной поверхностью. This problem and the claimed technical result are achieved by the fact that the bactericidal irradiator for air disinfection includes a disinfection chamber with a source of UV radiation, the inner surface of the disinfection chamber is covered with a reflective layer. According to the utility model, the disinfection chamber is made in the form of a rectangular prism. A source of UV radiation is mounted on the inner wall of the disinfection chamber, which is used as LEDs equipped with lenses to reduce the angle of divergence of the radiation beam. The LED is mounted in such a way that the UV radiation flow is directed perpendicular to the air flow and opposite to the inner wall of the disinfection chamber. The reflective layer of the inner surface of the disinfection chamber is made with a mirror surface.

Снабжение светодиода линзой обеспечивает сужение угла расхождения пучка УФ-излучения, что позволяет обеспечить максимальный коэффициент использования бактерицидного излучения за счет переотражения излучения при минимальных габаритах облучателя по высоте. Supplying the LED with a lens provides a narrowing of the angle of divergence of the UV radiation beam, which makes it possible to ensure the maximum utilization of bactericidal radiation due to radiation re-reflection with the minimum dimensions of the irradiator in height.

Использование в качестве источника УФ-излучения светодиодов, которые по сравнению с традиционными источниками УФ-излучения, такими как разрядные ртутные лампы низкого давления, имеют малые габариты, позволяющие их располагать в камерах обеззараживания с меньшими габаритами по высоте для возможности их размещения в ограниченно замкнутых пространствах узких каналов системы вентиляции и кондиционирования.The use of LEDs as a source of UV radiation, which, in comparison with traditional sources of UV radiation, such as low-pressure discharge mercury lamps, have small dimensions, allowing them to be placed in disinfection chambers with smaller height dimensions for the possibility of their placement in limitedly enclosed spaces narrow channels of the ventilation and air conditioning system.

Расположение светодиодов с возможностью направления узкого пучка УФ-излучения перпендикулярно направлению воздушного потока, позволяет эффективно облучать и обеззараживать всю толщу потока воздуха. Кроме того, такое направление светового пучка обеспечивает максимальное количество переотражений в камере облучения.The location of the LEDs with the ability to direct a narrow beam of UV radiation perpendicular to the direction of the air flow allows you to effectively irradiate and disinfect the entire thickness of the air flow. In addition, this direction of the light beam provides the maximum number of reflections in the irradiation chamber.

Выполнение камеры обеззараживания в виде прямоугольной призмы, необходимо для перпендикулярного направления УФ-излучения на противоположную стенку камеры обеззараживания, для создания условия многократного переотражения потока излучения благодаря зеркальной поверхности стенок, давая широкий фронт переотраженного потока УФ-излучения, увеличивая тем самым коэффициент использования бактерицидного потока. Коэффициент использования бактерицидного потока увеличивается потому, что микроорганизмы в воздухе подвергаются не только прямому излучению от источника, но и переотраженному излучению от светоотражающих зеркальных стенок облучателя.The implementation of the disinfection chamber in the form of a rectangular prism is necessary for the perpendicular direction of UV radiation to the opposite wall of the disinfection chamber, to create the conditions for multiple reflection of the radiation flux due to the mirror surface of the walls, giving a wide front of the re-reflected flux of UV radiation, thereby increasing the utilization factor of the bactericidal flux. The utilization factor of the bactericidal flow increases because the microorganisms in the air are exposed not only to direct radiation from the source, but also to re-reflected radiation from the reflective mirror walls of the irradiator.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где схематично представлена камера обеззараживания.The utility model is illustrated in the drawing, which schematically shows the disinfection chamber.

Бактерицидный облучатель для обеззараживания воздуха включает камеру 1 обеззараживания, выполненную в виде прямоугольной призмы из нержавеющей стали для обеспечения устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Высота камеры 1 обеззараживания определяется габаритами воздуховода. При этом длина камеры 1 обеззараживания для обеспечения максимально количества переотражений может в 5-10 раз превосходить ее высоту. На внутренней стенке 2 смонтирован источника УФ-излучения в виде светодиода 3, выполненного с углом 4 расхождения пучка излучения не превышающим 25°. Светодиоды 3 смонтированы таким образом, что поток 5 УФ-излучения направлен перпендикулярно по направлению воздушному потоку 6 и противоположной внутренней стенке 7 камеры обеззараживания 1. Отражающий слой 8 внутренней поверхности камеры 1 обеззараживания выполнен с зеркальной поверхностью из полированного анодированного алюминия.The bactericidal irradiator for air disinfection includes a disinfection chamber 1 made in the form of a rectangular stainless steel prism to ensure resistance to ultraviolet radiation. The height of the disinfection chamber 1 is determined by the dimensions of the duct. In this case, the length of the disinfection chamber 1 to ensure the maximum number of reflections can be 5-10 times greater than its height. A source of UV radiation in the form of an LED 3 is mounted on the inner wall 2, made with an angle 4 of radiation beam divergence not exceeding 25°. The LEDs 3 are mounted in such a way that the flow 5 of UV radiation is directed perpendicular to the direction of the air flow 6 and the opposite inner wall 7 of the disinfection chamber 1. The reflective layer 8 of the inner surface of the disinfection chamber 1 is made with a mirror surface of polished anodized aluminum.

Бактерицидный облучатель за счет малых габаритов может быть расположен в узком канале системы вентиляции и кондиционирования, например, во флэш стене или в подвесном потолке. Воздушный поток 6 поступает в камеру 1 обеззараживания имеющую форму уплощенной прямоугольной призмы. Поток 5 УФ-излучения, направленный перпендикулярно воздушному потоку 6, пронизывает его с плотностью мощности не менее 5 мВт/см² и, отражаясь от зеркальной поверхности 8 противоположной стенки 7 многократно переотражается и многократно пронизывает воздушный поток 6, эффективно его обеззараживая от патогенных микроорганизмов. За счет многократного переотражения потока 5 УФ-излучения, учитывая высокий коэффициент отражения, значительно повышает коэффициент использования бактерицидного потока.The bactericidal irradiator due to its small dimensions can be located in a narrow channel of the ventilation and air conditioning system, for example, in a flash wall or in a false ceiling. The air flow 6 enters the disinfection chamber 1 having the shape of a flattened rectangular prism. Stream 5 of UV radiation, directed perpendicular to the air flow 6, penetrates it with a power density of at least 5 mW/cm ² and, reflected from the mirror surface 8 of the opposite wall 7, is repeatedly reflected and repeatedly penetrates the air flow 6, effectively disinfecting it from pathogenic microorganisms. Due to the repeated re-reflecting of the UV radiation stream 5, given the high reflection coefficient, it significantly increases the utilization rate of the bactericidal stream.

Результатом такого решения является возможность обеспечить эффективное обеззараживание воздушной среды за время прохождения воздушного потока 6 через камеру 1 обеззараживания в течение от 0,1 с до 0,3 с, что 2-5 раз меньше, чем при применении традиционных источников бактерицидного излучения - разрядных ртутных ламп низкого давления. Это, в свою очередь, позволяет реализовать компактные бактерицидные облучатели и использовать их в условиях ограниченного пространства.The result of this solution is the ability to provide effective disinfection of the air during the passage of the air flow 6 through the disinfection chamber 1 for 0.1 s to 0.3 s, which is 2-5 times less than when using traditional sources of bactericidal radiation - discharge mercury low pressure lamps. This, in turn, makes it possible to implement compact bactericidal irradiators and use them in confined spaces.

Claims

A bactericidal irradiator for air disinfection, including a disinfection chamber with a source of UV radiation, the inner surface of the disinfection chamber is covered with a reflective layer, characterized in that the disinfection chamber is made in the form of a rectangular prism, a UV radiation source is mounted on the inner wall of the disinfection chamber, which is used as LEDs equipped with lenses to reduce the angle of radiation beam divergence, wherein the LED is mounted in such a way that the UV radiation flux is directed perpendicular to the air flow and the opposite inner wall of the disinfection chamber, and the reflective layer of the inner surface of the disinfection chamber is made with a mirror surface.