RU2747353C1 - Device for object sterilization - Google Patents
Device for object sterilization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747353C1 RU2747353C1 RU2020114327A RU2020114327A RU2747353C1 RU 2747353 C1 RU2747353 C1 RU 2747353C1 RU 2020114327 A RU2020114327 A RU 2020114327A RU 2020114327 A RU2020114327 A RU 2020114327A RU 2747353 C1 RU2747353 C1 RU 2747353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- sterilization
- radiation
- bactericidal
- sterilizing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
Abstract
Description
Заявляемое техническое решение относится к устройствам для стерилизации объектов, точнее к устройствам для стерилизации объектов ультрафиолетовым излучением бактерицидного диапазона спектра, и представляет интерес для задач быстрой и эффективной стерилизации, в том числе быстрой стерилизации объектов достаточно большого размера без использования химических реагентов или высокотемпературной обработки. The claimed technical solution relates to devices for sterilizing objects, more precisely to devices for sterilizing objects with ultraviolet radiation of the bactericidal range of the spectrum, and is of interest for problems of fast and effective sterilization, including fast sterilization of objects of a sufficiently large size without the use of chemicals or high-temperature processing.
Известно большое количество устройств для стерилизации объектов, представляющих собой источник стерилизующего того или иного «агента» для обеззараживания в условиях открытого пространства, в качестве такого «агента» может использоваться УФ излучение бактерицидного диапазона (прежде всего, в области спектра 215-300 нм), потоки рентгеновского излучения, плазмы, горячего пара, антисептические жидкости и газы и т.д. В частности, для стерилизации помещений бактерицидным излучением используются так называемые открытые облучатели на базе ртутных ламп низкого давления, сокращенно РЛНД ([1]: Руководство Р 3.5.1904-04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях») или импульсно-периодические лампы на инертных газах, прежде всего на ксеноне ([2]: сайт компании «НПП Мелитта» http://www.melitta-uv.ru/technology/work/). Известные технические решения при мощности бактерицидного излучения ~ 100 Вт за несколько минут обеспечивают достаточно высокий уровень стерилизации воздуха в помещениях объемом ~50÷100 м3 и, следовательно, хотя бы частичную стерилизацию находящихся в помещении объектов. В то же время наличие теневых сторон на объектах, куда не попадает прямое излучение от источника света существенно (и даже кардинально) снижает качество их стерилизации. Кроме того, такого рода стерилизация может проводиться только в отсутствие людей, поскольку полученная за несколько минут доза, особенно в случае нахождения вблизи источника бактерицидного света, не безопасна (плюс человек и сам по себе создает зону тени, в которой уровень стерилизации низкий). Отметим, что безопасные с точки зрения вреда человеку закрытые рециркуляторы, обеспечивая хороший уровень стерилизации воздуха, не пригодны для стерилизации объектов.A large number of devices for sterilizing objects are known, which are a source of sterilizing one or another "agent" for disinfection in an open space, as such an "agent" can be used UV radiation of the bactericidal range (primarily in the spectral range of 215-300 nm), streams of X-rays, plasma, hot steam, antiseptic liquids and gases, etc. In particular, for sterilization of premises with bactericidal radiation, so-called open irradiators based on low-pressure mercury lamps, abbreviated as RLND ([1]: Guideline R 3.5.1904-04 "Use of ultraviolet bactericidal radiation for disinfecting indoor air") or pulse-periodic lamps on inert gases, primarily on xenon ([2]: site of the company "NPP Melitta" http://www.melitta-uv.ru/technology/work/). Known technical solutions with a bactericidal radiation power of ~ 100 W for a few minutes provide a sufficiently high level of air sterilization in rooms with a volume of ~ 50 ÷ 100 m 3 and, therefore, at least partial sterilization of objects in the room. At the same time, the presence of shadow sides on objects where direct radiation from the light source does not enter significantly (and even dramatically) reduces the quality of their sterilization. In addition, this kind of sterilization can only be carried out in the absence of people, since the dose received in a few minutes, especially in the case of being near a source of bactericidal light, is not safe (plus a person himself creates a shadow zone in which the level of sterilization is low). Note that closed recirculators, safe from the point of view of harm to humans, providing a good level of air sterilization, are not suitable for sterilizing objects.
Более высокое качество и надежность стерилизации объектов обеспечивается в закрытых, в том числе герметичных, камерах, в которых также могут использоваться указанные выше физико-химические механизмы стерилизующей обработки, а также их комбинация ([3]: патент RU 2296585, здесь в камере для стерилизации используются одновременно бактерицидное излучение, распыление антисептического вещества и озонированный воздух). При стерилизации объект (или объекты) размещаются в камере через соответствующий вход (например дверцу), затем вход закрывается и для камеры со стерилизуемым объектом воздухообмен с внешней средой ограничивается, камера может даже в той или иной степени «герметизироваться» (особенно в случае использования химически активных реагентов, например озона), затем после цикла обработки стерилизованный объект извлекается из камеры. Higher quality and reliability of sterilization of objects is ensured in closed, including sealed, chambers, in which the above physicochemical mechanisms of sterilization treatment can also be used, as well as their combination ([3]: patent RU 2296585, here in the sterilization chamber bactericidal radiation, antiseptic spraying and ozonized air are used simultaneously). During sterilization, the object (or objects) are placed in the chamber through the appropriate entrance (for example, a door), then the entrance is closed and for the chamber with the object to be sterilized, air exchange with the external environment is limited, the chamber can even be "sealed" to one degree or another (especially in the case of chemically active reagents, such as ozone), then after the treatment cycle, the sterilized object is removed from the chamber.
Известное техническое решение (и аналогичные) обеспечивает высокую степень стерилизации объектов, однако для этого требуется, как правило, значительное время, затруднена качественная обработка объектов достаточно большого размера, применение средств химической обработки осложняет возможность стерилизации «живых объектов», в том числе человека. Более того, в некоторых случаях одновременное применение УФ облучения и химических соединений бессмысленно. Например, сильное поглощение озоном излучения бактерицидного диапазона и его очень быстрое восстановление в воздухе в реакциях типа О + О2 + М → О3 + М (М — третья частица, обычно молекула азота или кислорода) приводит к тому, что в озонированном воздухе излучение просто не доходит до стерилизуемого объекта, поскольку уже при концентрации озона 0,1% (обычно в озонаторах концентрация озона многократно больше) коэффициент поглощения излучения РЛНД превышает 0,3 обратных сантиметра, то есть на длине ~2 см интенсивность света уменьшается вдвое (при большей концентрации озона бактерицидное излучение фактически блокируется у поверхности источника света).The known technical solution (and similar ones) provides a high degree of sterilization of objects, however, this usually requires considerable time, high-quality processing of sufficiently large objects is difficult, the use of chemical processing means complicates the sterilization of "living objects", including humans. Moreover, in some cases, the simultaneous use of UV radiation and chemical compounds is meaningless. For example, strong absorption of bactericidal radiation by ozone and its very rapid recovery in air in reactions of the type O + O 2 + M → O 3 + M (M is the third particle, usually a nitrogen or oxygen molecule) leads to the fact that in ozonized air radiation it simply does not reach the sterilized object, since already at an ozone concentration of 0.1% (usually ozone concentration in ozonizers is many times higher), the absorption coefficient of RLND radiation exceeds 0.3 reciprocal centimeters, that is, at a length of ~ 2 cm, the light intensity decreases by half (at a greater concentration of ozone, bactericidal radiation is actually blocked at the surface of the light source).
Далее, если рассматривать стерилизацию бактерицидным излучением, то остается вопрос низкой степени стерилизации теневых участков объекта и, соответственно, низкая однородность стерилизации бактерицидным излучением всей его поверхности, даже в случае использования большого количества источников бактерицидного света (в [3] используются помещенные в кварцевые трубки импульсные ультрафиолетовые лампы, которые расположены рядами не менее двух ламп в каждом). Кроме того, в известных устройствах потребное для стерилизации объектов время может существенно отличаться в зависимости от размера объекта и степени загрузки камеры, целесообразно таким образом модернизировать устройство стерилизации, чтобы время цикла мало изменялось от объекта к объекту при заданной степени стерилизации, также полезно иметь ряд такого рода устройств, адаптированных к существенно разным по габаритам стерилизуемым объектам. Further, if we consider sterilization by bactericidal radiation, then there remains the question of the low degree of sterilization of the shadow areas of the object and, accordingly, the low uniformity of sterilization by bactericidal radiation of its entire surface, even in the case of using a large number of sources of bactericidal light (in [3], pulsed ultraviolet lamps, which are arranged in rows of at least two lamps each). In addition, in known devices, the time required for sterilizing objects can differ significantly depending on the size of the object and the degree of loading of the chamber, it is advisable to upgrade the sterilization device so that the cycle time changes little from object to object at a given degree of sterilization; it is also useful to have a number of such a kind of devices adapted to sterilized objects that are significantly different in size.
Техническим результатом заявляемого изобретения является резкое повышение качества и однородности стерилизации всей поверхности объекта бактерицидным излучением, возможность обеспечить стерилизацию объектов широкого размерного ряда за близкое время, а также возможность быстро обрабатывать большие объекты достаточно сложной формы. The technical result of the claimed invention is a sharp increase in the quality and uniformity of sterilization of the entire surface of the object with bactericidal radiation, the ability to provide sterilization of objects of a wide range of sizes in a short time, as well as the ability to quickly process large objects of a rather complex shape.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для стерилизации объекта с площадью поверхности не больше s, включающем камеру с входом для размещения объектов в камере, закрывающимся на время стерилизации объекта, и размещенный в камере по меньшей мере один источник бактерицидного излучения, по существу вся внутренняя поверхность камеры выполнена диффузно отражающей бактерицидное излучение, причем площадь внутренней поверхности камеры S связана с площадью поверхности стерилизуемого объекта соотношением S(1-R)≥s, R – эффективный коэффициент отражения бактерицидного излучения по существу всей внутренней поверхности камеры. The technical result is achieved in that in a device for sterilizing an object with a surface area of not more than s, including a chamber with an entrance for placing objects in the chamber, which is closed during sterilization of the object, and placed in the chamber at least one source of bactericidal radiation, essentially all internal the surface of the chamber is made diffusely reflecting bactericidal radiation, and the area of the inner surface of the chamber S is related to the surface area of the sterilized object by the ratio S (1-R) ≥s, R is the effective reflection coefficient of bactericidal radiation on essentially the entire inner surface of the chamber.
Автор заявляемого технического решения основывается на известном факте, что в сферической полости со стенками с высоким коэффициентом диффузного отражения (R→1) излучение в объеме полости распределено равномерно и однородно, то есть излучение одной и той же интенсивности распространяется во всех направлениях, на этом принципе основано применение интегрирующих сфер. Для других геометрий (цилиндр, куб и т.д.), как можно показать, однородность излучения в объеме полости такой формы также достаточно хорошая. The author of the proposed technical solution is based on the known fact that in a spherical cavity with walls with a high diffuse reflection coefficient (R → 1), the radiation in the volume of the cavity is distributed evenly and uniformly, that is, radiation of the same intensity spreads in all directions, on this principle the application of integrating spheres is based. For other geometries (cylinder, cube, etc.), as can be shown, the uniformity of radiation in the volume of a cavity of this shape is also quite good.
Предлагаемая камера устройства для стерилизации объекта с диффузно отражающей внутренней поверхностью фактически представляет собой описанную выше полость (ниже мы будем использовать выражения «камера» и «полость» как синонимы) и именно однородность излучения, в том числе бактерицидного, во всем объеме полости (близкая интенсивность в любой точке полости и для любого направления распространения излучения) потенциально может позволить обеспечить эффективную стерилизацию всей поверхности объекта в такой полости. The proposed chamber of a device for sterilizing an object with a diffusely reflecting inner surface is actually the cavity described above (below we will use the expressions “chamber” and “cavity” as synonyms) and it is the uniformity of radiation, including bactericidal, throughout the entire volume of the cavity (similar intensity at any point in the cavity and for any direction of radiation propagation) can potentially provide effective sterilization of the entire surface of an object in such a cavity.
Однако при размещении стерилизуемого объекта в такой камере, причем объекта совсем не точечного, возникает принципиально другая ситуация: находящийся в камере стерилизуемый объект может существенно (и даже кардинально) изменить распределение излучения в полости, существенно нарушив его однородность и изотропность, что не позволяет решить поставленную техническую задачу. However, when placing the sterilized object in such a chamber, and the object is not at all point-like, a fundamentally different situation arises: the sterilized object in the chamber can significantly (and even radically) change the distribution of radiation in the cavity, significantly violating its homogeneity and isotropy, which does not allow solving the set technical problem.
Автором заявляемого технического решения установлено, что для того, чтобы размещенный в камере (фактически в полости) с диффузно отражающей поверхностью объект вносил малое искажение в распределение излучения в камере, необходимо, чтобы площадь поверхности объекта s была существенно меньше площади поверхности камеры S, причем максимальное отношение s/S зависит от эффективного коэффициента отражения поверхности полости R: s/S≤1-R. The author of the proposed technical solution found that in order for an object placed in a chamber (actually in a cavity) with a diffusely reflecting surface to introduce a small distortion into the radiation distribution in the chamber, it is necessary that the object's surface area s be significantly less than the surface area of the camera S, and the maximum the s / S ratio depends on the effective reflection coefficient of the cavity surface R: s / S≤1-R.
Этому соотношению возможно дать качественное объяснение. Излученный в «свободной» (без стерилизуемого объекта) полости фотон до поглощения внутренней поверхностью (стенками) полости испытывает N~1/(1-R) «диффузных перерассеяний» на поверхности полости, эти «перерассеяния» и формируют квазиоднородное распределение света в полости, причем оно тем однороднее, чем ближе эффективный коэффициент отражения к 100%. Если за указанное количество перерассеяний фотон не попадет на стерилизуемый объект, на котором он прежде всего поглощается (поскольку для подавляющего большинства стерилизумых материалов коэффициент отражения бактерицидного излучения достаточно мал), то распределение излучения в полости изменится не слишком сильно и его хорошая однородность сохранится. Для ряда геометрий камеры и объекта («шарик» в шаре, «цилиндрик» в цилиндре) можно показать, что для рассеянного стенками полости фотона вероятность попасть в помещенный в полость объект близка к отношению s/S. Тогда условие N*(s/S)≤1 означает, что в распределение излучения в полости будет определяться прежде всего рассеянием на стенках полости и, следовательно, будет достаточно однородным. Условие N*(s/S)<1 совместно с указанным выше выражением для N эквивалентно сформулированному в пункте 1 формулы изобретения условию s/S≤1-R. It is possible to give a qualitative explanation for this relationship. Before being absorbed by the inner surface (walls) of the cavity, a photon emitted in a “free” (without a sterilized object) cavity experiences N ~ 1 / (1-R) “diffuse rescattering” on the cavity surface, these “rescattering” form a quasi-uniform distribution of light in the cavity, and it is the more uniform, the closer the effective reflectance is to 100%. If, after the specified number of rescattering, the photon does not hit the sterilized object, on which it is first absorbed (since for the vast majority of sterilizable materials, the reflection coefficient of bactericidal radiation is small enough), then the radiation distribution in the cavity will not change too much and its good homogeneity will remain. For a number of camera and object geometries (a "ball" in a ball, a "cylinder" in a cylinder), it can be shown that for a photon scattered by the walls of the cavity, the probability of hitting an object placed in the cavity is close to the ratio s / S. Then the condition N * (s / S) ≤1 means that the distribution of radiation in the cavity will be determined primarily by scattering on the walls of the cavity and, therefore, will be sufficiently homogeneous. The condition N * (s / S) <1 together with the above expression for N is equivalent to the condition s / S≤1-R formulated in claim 1 of the claims.
Автором заявляемого изобретения указанное условие распространено на стерилизуемые объекты и камеры устройств для стерилизации любой («разумной») формы. By the author of the claimed invention, this condition is extended to sterilized objects and chambers of devices for sterilization of any ("reasonable") form.
Таким образом, если заранее известно, какую группу объектов планируется стерилизовать в устройстве для стерилизации, то есть известны максимальные габариты и максимальная площадь поверхности s таких объектов, то указанное условие позволяет определить минимальный приемлемый размер камеры для стерилизации таких объектов согласно заявляемому техническому решению с учетом эффективного коэффициента диффузного рассеяния материала внутренней поверхности полости. Например, пусть известно, что максимальная площадь поверхности стерилизуемого объекта составляет ~1000 см2 (объекты – это кубики с максимальным размером стороны 13 см) и эффективный коэффициент диффузного отражения материала камеры для бактерицидного излучения R=0,96. Тогда минимальная площадь внутренней поверхности камеры S≥2,5*104 см2, для камеры в форме куба это соответствует стороне ≈65 см. Соответственно, при проектировании камеры ее габарит возможно принять, например, 70÷80 см.Thus, if it is known in advance which group of objects is planned to be sterilized in the sterilization device, that is, the maximum dimensions and maximum surface area s of such objects are known, then this condition allows one to determine the minimum acceptable size of the chamber for sterilizing such objects according to the claimed technical solution, taking into account the effective diffuse scattering coefficient of the material of the inner surface of the cavity. For example, let it be known that the maximum surface area of the sterilized object is ~ 1000 cm 2 (objects are cubes with a maximum side size of 13 cm) and the effective coefficient of diffuse reflection of the chamber material for bactericidal radiation is R = 0.96. Then the minimum area of the inner surface of the chamber is S≥2.5 * 10 4 cm 2 , for a cube-shaped chamber this corresponds to a side of ≈65 cm. Accordingly, when designing a chamber, its dimensions can be taken, for example, 70 ÷ 80 cm.
Отметим, что по мере уменьшения отношения s/S однородность излучения в камере устройства для стерилизации объекта возрастает и с этой точки зрения может представляться целесообразным для объектов с заданной максимальной площадью поверхности использовать камеры все большей и большей площади, чтобы обеспечить выполнение условия, например, s/S<(1-R)/100. Однако увеличение размеров камеры при заданной мощности находящегося в ней источника (источников) бактерицидного излучения, как показано ниже, приводит к соответствующему росту времени стерилизации и, таким образом, при избыточном увеличении размера камеры либо существенно увеличивается потребное для стерилизации время при фиксированной мощности света (падает производительность), либо существенно увеличивается потребная для стерилизации мощность при фиксированной длительности стерилизации (падает энергоэффективность). В то же время некоторое увеличение размеров камеры по сравнению со случаем равенства S=s/(1-R) имеет определенный смысл вследствие дополнительного роста однородности облучения объекта при умеренном снижении эффективности или производительности стерилизации. Note that as the ratio s / S decreases, the uniformity of radiation in the chamber of a device for sterilizing an object increases, and from this point of view, it may seem expedient for objects with a given maximum surface area to use chambers of an ever larger area in order to ensure that the condition is met, for example, s / S <(1-R) / 100. However, an increase in the size of the chamber for a given power of the source (s) of bactericidal radiation located in it, as shown below, leads to a corresponding increase in the sterilization time and, thus, with an excessive increase in the size of the chamber, or significantly increases the time required for sterilization at a fixed light power (decreases productivity), or the power required for sterilization increases significantly with a fixed sterilization duration (energy efficiency decreases). At the same time, a slight increase in the size of the chamber in comparison with the case of equality S = s / (1-R) makes a certain sense due to an additional increase in the uniformity of irradiation of the object with a moderate decrease in the efficiency or productivity of sterilization.
Дополнительное увеличение размеров камеры, однородности излучения в камере и, следовательно, качества стерилизации без потери эффективности возможно прежде всего при увеличении коэффициента диффузного отражения внутренней поверхности камеры. В связи с этим предпочтительным является использование материалов и/или покрытий (см. ниже) с коэффициентом диффузного отражения не менее 90%, предпочтительно не менее 95% и более, поскольку однородность распределения излучения в камере увеличивается с ростом R. An additional increase in the dimensions of the chamber, the uniformity of radiation in the chamber and, consequently, the quality of sterilization without loss of efficiency is possible, first of all, with an increase in the diffuse reflection coefficient of the inner surface of the chamber. In this regard, it is preferable to use materials and / or coatings (see below) with a diffuse reflectance of at least 90%, preferably at least 95% or more, since the uniformity of the radiation distribution in the chamber increases with R.
Проиллюстрируем сказанное простым расчетом в наиболее важном для заявляемого технического решения варианте, когда стерилизуемый объект не слишком сильно искажает распределение излучения в камере. Предполагая, что по существу вся поверхность камеры во время стерилизации объекта (при закрытом «входе») диффузно отражает излучение (такая ситуация является предпочтительной), а стерилизуемый объект излучение полностью поглощает, для интенсивности бактерицидного излучения в камере I можно получить сооотношение, представляющее собой по сути закон сохранения энергии: Let us illustrate what has been said by a simple calculation in the most important variant for the proposed technical solution, when the object to be sterilized does not distort the radiation distribution in the chamber too much. Assuming that essentially the entire surface of the chamber during sterilization of an object (with a closed "entrance") diffusely reflects radiation (such a situation is preferable), and the sterilized object completely absorbs radiation, for the intensity of bactericidal radiation in chamber I, we can obtain a relation representing In essence, the law of conservation of energy:
W ≈ Is + I(1-R)S (1), W ≈ Is + I (1-R) S (1),
W – мощность источника (источников) бактерицидного излучения в камере. Первое слагаемое в правой части (1) описывает потерю мощности излучения за счет его поглощения объектом стерилизации, а второе слагаемое — потери при диффузном отражении излучения от поверхности камеры. Если объект поглощает бактерицидное излучение не полностью, то слагаемое Is следует заменить на kIs, k≤1 – средний коэффициент поглощения приходящего на поверхность объекта излучения. Существенно это дальнейшие выводы не изменяет и, поскольку обычно k близко к единице, то этот множитель учитываться в дальнейшем не будет, провести соответствующую корректировку не представляет труда.W is the power of the source (s) of bactericidal radiation in the chamber. The first term on the right-hand side of (1) describes the loss of radiation power due to its absorption by the sterilized object, and the second term describes the losses due to diffuse reflection of radiation from the chamber surface. If the object does not completely absorb the bactericidal radiation, then the Is term should be replaced by kIs, k≤1 is the average absorption coefficient of the radiation arriving at the object's surface. This does not significantly change further conclusions, and since usually k is close to unity, this factor will not be taken into account in the future, it is not difficult to make the appropriate adjustment.
Из (1) сразу определяется интенсивность излучения в полости и, следовательно, полученная стерилизуемым объектом за время облучения τ поверхностная бактерицидная доза ([1]: поверхностная бактерицидная доза (экспозиция) — поверхностная плотность бактерицидной энергии излучения, то есть отношение энергии бактерицидного излучения к площади облучаемой поверхности): From (1), the intensity of radiation in the cavity is immediately determined and, therefore, the surface bactericidal dose received by the sterilized object during the irradiation τ ([1]: surface bactericidal dose (exposure) is the surface density of bactericidal radiation energy, that is, the ratio of the energy of bactericidal radiation to the area irradiated surface):
Hs = Iτ = Wτ/[s + S(1-R)] (2) Hs = Iτ = Wτ / [s + S (1-R)] (2)
Таким образом, при S(1-R)>>s бактерицидная доза обратно пропорциональна площади внутренней поверхности камеры, то есть с ростом S снижается доля бактерицидного излучения, которая попадает на объект и участвует в стерилизации его поверхности. Соответственно, при этом, согласно (2), необходимо увеличивать произведение Wτ, то есть мощность источника (источников) бактерицидного излучения в полости W и/или длительность стерилизационной обработки объекта τ.Thus, at S (1-R) >> s, the bactericidal dose is inversely proportional to the area of the inner surface of the chamber, that is, with an increase in S, the proportion of bactericidal radiation that falls on the object and participates in the sterilization of its surface decreases. Accordingly, in this case, according to (2), it is necessary to increase the product Wτ, that is, the power of the source (sources) of bactericidal radiation in the cavity W and / or the duration of the sterilization treatment of the object τ.
Из (2) также следует, что при s=S(1-R), что соответствует максимальной величине отношения s/S, согласно заявляемому техническому решению в стерилизации объекта будет эффективно участвовать половина излучаемой в камере мощности бактерицидного излучения, что автор считает отличным результатом. В этом случае поверхностная бактерицидная доза за время стерилизации τ составит Wτ/2S(1-R), при стерилизации объекта «очень малого» размера в той же камере с теми же источниками питания поверхностная бактерицидная доза будет вдвое больше: Wτ/S(1-R). То есть при изменении размеров объекта в любое число раз (с выполнением для «максимального объекта» условия п. 1 формулы) полученная объектом бактерицидная доза будет отличаться не более чем вдвое. Соответственно, принимая в качестве времени стерилизации для заданной поверхностной бактерицидная доза (то есть для заданной степени стерилизации по определенному микроорганизму или вирусу) величину τ=2S(1-R)Hs/W мы гарантированно обеспечим заданный уровень стерилизации объекта. Аналогично, для выбранных геометрии и площади поверхности камеры S, известному коэффициенту диффузного отражения внутренней поверхности камеры R, а также при заданном максимальном времени стерилизации объекта τ соотношение типа (2) определяет необходимую минимальную среднюю мощность источников бактерицидного излучения в камере: W≥2S(1-R)Hs/τ. Предпочтительным является достаточно короткая длительность стерилизации, например, не более 20 секунд. It also follows from (2) that when s = S (1-R), which corresponds to the maximum value of the s / S ratio, according to the claimed technical solution, half of the bactericidal radiation power emitted in the chamber will effectively participate in the sterilization of the object, which the author considers an excellent result ... In this case, the surface bactericidal dose during sterilization τ will be Wτ / 2S (1-R); when sterilizing an object of "very small" size in the same chamber with the same power sources, the surface bactericidal dose will be twice as large: Wτ / S (1- R). That is, when the size of the object is changed any number of times (with the fulfillment of the condition of item 1 of the formula for the "maximum object"), the bactericidal dose received by the object will differ by no more than twofold. Accordingly, taking the value τ = 2S (1-R) Hs / W as the sterilization time for a given surface bactericidal dose (that is, for a given degree of sterilization for a certain microorganism or virus), we will guarantee the given level of sterilization of the object. Similarly, for the selected geometry and surface area of the chamber S, the known coefficient of diffuse reflection of the inner surface of the chamber R, as well as for a given maximum sterilization time of the object τ, the relation of type (2) determines the required minimum average power of sources of bactericidal radiation in the chamber: W≥2S (1 -R) Hs / τ. A sufficiently short sterilization time is preferred, for example no more than 20 seconds.
Приведем численный пример. Пусть в камере размером 3×3×3 м3 с диффузно отражающей внутренней поверхностью с R=95% (S=54 м2, специально укажем, что вся внутренняя поверхность камеры, включая не только боковые стороны, но также «пол» и «потолок» является диффузно отражающей) расположен стерилизуемый объект в виде цилиндра диаметром 25 см высотой 1,6 метра (s=1,35 м2, объем такого цилиндра составляет 78,5 литра, что близко к типичному объему взрослого человека и в ~350 раз меньше объема камеры), в этом случае s≈S(1-R)/2 и условие п. 1 формулы изобретения выполняется. Пусть далее в камере также располагается одна или несколько РЛНД (см. ниже) с суммарной мощностью всего W=100 Вт бактерицидного излучения на резонансной длине волны атома ртути 254 нм. Тогда из (1) интенсивность излучения на стерилизуемом объекте составит I≈2,5 мВт/см2 и, например, для степени стерилизации золотистого стафилококка 99,9% (по данным [1] для излучения ртутной лампы Hs=6,6 мДж/см2) потребуется время τ=Hs/I~2,6 секунды. Для объекта максимального согласно пункту (1) формулы изобретения размера (точнее, с максимальной площадью поверхности) интенсивность излучения на объекте составит около 1,85 мВт/см2 и, соответственно, для степени стерилизации золотистого стафилококка 99,9% потребуется ≈3,6 секунды.Let's give a numerical example. Let in a chamber measuring 3 × 3 × 3 m 3 with a diffusely reflecting inner surface with R = 95% (S = 54 m 2 , we specially point out that the entire inner surface of the chamber, including not only the sides, but also the "floor" and " ceiling "is diffusely reflecting) the sterilized object is located in the form of a cylinder with a diameter of 25 cm and a height of 1.6 meters (s = 1.35 m 2 , the volume of such a cylinder is 78.5 liters, which is close to the typical volume of an adult and ~ 350 times less chamber volume), in this case s≈S (1-R) / 2 and the condition of claim 1 of the claims is fulfilled. Let further in the chamber be one or several RLNDs (see below) with a total power of only W = 100 W of bactericidal radiation at a resonant wavelength of a mercury atom of 254 nm. Then from (1) the radiation intensity on the object to be sterilized will be I≈2.5 mW / cm 2 and, for example, for the degree of sterilization of Staphylococcus aureus 99.9% (according to [1] for the radiation of a mercury lamp Hs = 6.6 mJ / cm 2 ) it will take time τ = Hs / I ~ 2.6 seconds. For an object of the maximum size according to paragraph (1) of the claims (more precisely, with a maximum surface area), the radiation intensity on the object will be about 1.85 mW / cm 2 and, accordingly, for the degree of sterilization of Staphylococcus aureus 99.9%, ≈3.6 seconds.
Если приемлемой с точки зрения производительности является продолжительность облучения при стерилизации 20 секунд, то мощность источников бактерицидного излучения в камере может быть снижена в 5,6 раза до 18÷20 Вт. Аналогично, если требуется вдвое большая производительность (время облучения при стерилизации 10 секунд), то мощность источников бактерицидного излучения необходимо увеличить до 35÷40 Вт (вдвое). If the irradiation duration during sterilization is 20 seconds acceptable from the point of view of productivity, then the power of the sources of bactericidal radiation in the chamber can be reduced by a factor of 5.6 to 18 ÷ 20 W. Similarly, if twice the productivity is required (the irradiation time during sterilization is 10 seconds), then the power of the sources of bactericidal radiation must be increased to 35 ÷ 40 W (twice).
Дополнительно обратим внимание на то, что при выполнении пункта 1 формулы заявляемого изобретения время стерилизации слабо зависит от размера стерилизуемого объекта. Например, при s=0,7 м2 — вдвое меньше, чем в примере выше и в ~80 раз меньше, чем геометрическая площадь внутренней поверхности камеры) для W=100 Вт интенсивность бактерицидного света на объекте I≈2,9 мВт/см2 и τ~2,3 секунды, а при s=0,14 м2 — в десять раз меньше, чем в примере выше и почти в 400 раз меньше, чем геометрическая площадь внутренней поверхности камеры) I≈3,5 мВт/см2 и τ~1,9 секунды — то есть при изменении площади объекта в 10 раз время стерилизации изменяется менее чем на 30%. Таким образом, дополнительным достоинством заявляемого технического решения является обеспечение близкой поверхностной бактерицидной дозы при одном и том же времени стерилизации существенно разных объектов в одном устройстве для стерилизации. In addition, we draw attention to the fact that when paragraph 1 of the claims of the claimed invention is fulfilled, the sterilization time weakly depends on the size of the object to be sterilized. For example, for s = 0.7 m 2 - half as much as in the example above and ~ 80 times less than the geometric area of the inner surface of the chamber) for W = 100 W the intensity of bactericidal light on the object is I≈2.9 mW / cm 2 and τ ~ 2.3 seconds, and at s = 0.14 m 2 - ten times less than in the example above and almost 400 times less than the geometric area of the inner surface of the chamber) I≈3.5 mW / cm 2 and τ ~ 1.9 seconds - that is, when the area of the object changes by 10 times, the sterilization time changes by less than 30%. Thus, an additional advantage of the proposed technical solution is the provision of a close surface bactericidal dose at the same sterilization time of substantially different objects in one sterilization device.
Таким образом, для заданного размера камеры (S) и материала ее внутренней поверхности (R) необходимое для стерилизации время τ слабо зависит от размеров стерилизуемого объекта (если только он меньше определяемой условием s≤S(1-R) величины) и практически полностью определяется мощностью бактерицидного излучения в камере W и потребной для стерилизации поверхностной бактерицидной дозой Hs. Thus, for a given size of the chamber (S) and the material of its inner surface (R), the time τ required for sterilization depends weakly on the size of the object to be sterilized (if only it is less than the value determined by the condition s≤S (1-R)) and is almost completely determined the power of bactericidal radiation in the chamber W and the surface bactericidal dose Hs required for sterilization.
Здесь необходимо специально подчеркнуть, что для реализации заявляемого технического решения необходим не просто сам по себе высокий (близкий к 1) коэффициент отражения бактерицидного излучения от внутренней поверхности камеры, но именно высокий коэффициент диффузного отражения, что обеспечивает (вместе с условием пункта 1 формулы изобретения) необходимую степень однородности и изотропности излучения в камере устройства для стерилизации объектов. Here it is necessary to specially emphasize that for the implementation of the proposed technical solution, it is necessary not just by itself a high (close to 1) reflection coefficient of bactericidal radiation from the inner surface of the chamber, but precisely a high diffuse reflection coefficient, which provides (together with the condition of paragraph 1 of the claims) the required degree of homogeneity and isotropy of radiation in the chamber of the device for sterilizing objects.
В предпочтительном варианте реализации заявляемого технического решения с целью обеспечения достаточно высокой производительности средняя мощность источников бактерицидного излучения в камере W выбирается из условия, что поверхностная доза бактерицидного излучения на поверхности камеры Hs [Дж/м2], соответствующая требуемой для стерилизации поверхностной дозе, обеспечивается за время не более 20 с, предпочтительно не более 10 с. В то же время, согласно формуле изобретения, возможно и большее время стерилизации объектов, если это приемлемо для потребителя — при этом снижается максимальная потребляемая источниками света мощность во время обработки объектов, снижается мощность отдельного источника света (если их несколько) и, следовательно, общая стоимость таких источников и эксплуатационные расходы (прежде всего, в случае использования РЛНД, см. ниже).In a preferred embodiment of the claimed technical solutions to ensure sufficiently high performance, average power germicidal radiation sources in the W cell is selected such that the surface dose of germicidal radiation chamber surface Hs [J / m 2], corresponding to the desired sterilization of the surface dose provided time not more than 20 s, preferably not more than 10 s. At the same time, according to the claims, a longer sterilization time of objects is possible, if it is acceptable for the consumer - this reduces the maximum power consumed by light sources during processing of objects, reduces the power of an individual light source (if there are several) and, consequently, the total the cost of such sources and operating costs (first of all, in the case of using RLND, see below).
В предпочтительном варианте реализации заявляемого технического решения в состав устройства для стерилизации объектов входит по меньшей мере один датчик для определения поверхностной бактерицидной дозы, который, в том числе, сразу может быть прокалиброван с учетом бактерицидной эффективности использумого источника (источников) излучения, либо соответствующий пересчет может проводиться входящей в состав устройства системой управления. Укажем, что определение поверхностной бактерицидной дозы в рамках заявляемого технического решения возможно проводить с помощью датчика (датчиков) расположенных не на поверхности стерилизуемого объекта (объектов), а на поверхности камеры и, в том числе, несколькими датчиками, размещенными на разных участках поверхности камеры, что существенно упрощает определение поверхностной бактерицидной дозы. Такая возможность связана, как указано выше, с тем, что при сформулированном условии S(1-R)≥s интенсивность излучения близка во всем объеме камеры и на поверхности как самой камеры, так и объекта (объектов) внутри нее. In a preferred embodiment of the proposed technical solution, the device for sterilizing objects includes at least one sensor for determining the surface bactericidal dose, which, inter alia, can be immediately calibrated taking into account the bactericidal efficiency of the radiation source (s) used, or the corresponding recalculation can carried out by the control system included in the device. We point out that the determination of the surface bactericidal dose within the framework of the proposed technical solution can be carried out using a sensor (sensors) located not on the surface of the sterilized object (objects), but on the surface of the chamber, including several sensors located on different parts of the chamber surface, which greatly simplifies the determination of the surface bactericidal dose. Such a possibility is associated, as indicated above, with the fact that under the formulated condition S (1-R) ≥s, the radiation intensity is close throughout the entire volume of the camera and on the surface of both the camera itself and the object (objects) inside it.
Более того, указанное достоинство заявляемого технического решения позволяет с помощью соответствующей системы управления легко обеспечивать заданную дозу бактерицидного облучения за счет отключения излучения, когда бактерицидная доза, согласно показаниям датчиков (например, по среднему значению показаний датчиков), достигает требуемой величины — возможно, с некоторым «гарантированным запасом» ~20%, учитывающим некоторую неоднородность излучения в объеме камеры. Moreover, the indicated advantage of the proposed technical solution makes it possible, with the help of an appropriate control system, to easily provide a given dose of bactericidal irradiation by switching off the radiation, when the bactericidal dose, according to the readings of the sensors (for example, by the average value of the readings of the sensors), reaches the required value - possibly with some "Guaranteed margin" ~ 20%, taking into account some inhomogeneity of radiation in the volume of the chamber.
Заметим, что сигнал датчика позволяет также судить о состоянии источников света в камере и о состоянии ее внутренней поверхности, поскольку значительное изменение сигнала может быть связано либо с изменением мощности источников излучения в камере (например, выходом источника из строя) или с состоянием внутренней поверхности (загрязнение значительной части поверхности приведет к изменению эффективного значения коэффициента отражения R). Note that the sensor signal also makes it possible to judge the state of the light sources in the chamber and the state of its inner surface, since a significant change in the signal can be associated either with a change in the power of the radiation sources in the chamber (for example, the failure of the source) or with the state of the inner surface ( contamination of a significant part of the surface will lead to a change in the effective value of the reflection coefficient R).
Отметим, что отключение излучения при достижении необходимой поверхностной бактерицидной дозы не всегда означает выключение источников излучения, особенно в случае РЛНД, для которых обычно имеется два ограничения ресурса работы: по времени (~10.000 часов) и по числу включений (~5000 включений и выключений). Если время одного цикла стерилизации составляет ~10 секунд и после каждого такого цикла лампа будет выключаться, то общий ресурс работы РЛНД составит всего ~15 часов — в сотни раз меньше времени, определяемого, например, деградацией стенок ртутной лампы в процессе ее работы. Кроме того, ртутным лампам низкого давления требуется некоторое время для выхода на рабочий режим после включения. В связи с этим при использовании в заявляемом техническом решении РЛНД предпочтительным может быть их постоянно включенное состояние в течение «рабочего дня» и, при необходимости, блокирование их излучения на то время, когда проводятся подготовительные операции в присутствие обслуживающего персонала, например с помощью специальных раскрывающихся и свертываемых, в том числе автоматически, поглощающих экранов (типа веера или ширмы), «штор» и т.д. Note that switching off radiation when the required surface bactericidal dose is reached does not always mean switching off radiation sources, especially in the case of RLND, for which there are usually two limitations on the service life: in time (~ 10.000 hours) and in the number of starts (~ 5000 on and off) ... If the time of one sterilization cycle is ~ 10 seconds and after each such cycle the lamp turns off, then the total operating life of the RLND will be only ~ 15 hours - hundreds of times less than the time determined, for example, by the degradation of the walls of the mercury lamp during its operation. In addition, low pressure mercury lamps take some time to come to operating mode after being turned on. In this regard, when used in the claimed technical solution of RLND, it may be preferable to have their constantly switched on state during the "working day" and, if necessary, blocking their radiation at the time when preparatory operations are carried out in the presence of maintenance personnel, for example, using special drop-down and roll-up, including automatically, absorbing screens (such as a fan or screen), "curtains", etc.
Укажем, что стоимость потребляемой электроэнергии при непрерывной работе описанного устройства для стерилизации объекта с РЛНД в качестве источников бактерицидного света является достаточно низкой. В самом деле, для типичного КПД ртутной лампы низкого давления 25÷35% (~25% для ламп малой мощности, 35% и даже больше — для мощных амальгамных ламп) энергопотребление при общей мощности излучения ртутных ламп 100 Вт (как в описанном выше примере) составляет ~350 Вт. Таким образом, стоимость электроэнергии, потребляемой за час устройством для стерилизации объектов с характерной производительностью 10 секунд/цикл составит ~2÷2,5 рубля при стоимости 1 кВт ч 6÷7 рублей. Соответственно, даже если средняя фактическая продолжительность цикла стерилизации составит во время работы устройства 2 минуты вместо 10 секунд, то стоимость одного цикла стерилизации составит 7÷8 копеек, а за срок службы РЛНД таких циклов будет ~300.000. We point out that the cost of electricity consumed during the continuous operation of the described device for sterilizing an object with RLND as sources of bactericidal light is quite low. Indeed, for a typical efficiency of a low-pressure mercury lamp 25 ÷ 35% (~ 25% for low-power lamps, 35% and even more for high-power amalgam lamps), the energy consumption at a total radiation power of 100 W mercury lamps (as in the example described above ) is ~ 350 W. Thus, the cost of electricity consumed per hour by a device for sterilizing objects with a typical productivity of 10 seconds / cycle will be ~ 2 ÷ 2.5 rubles at a cost of 1 kWh of 6 ÷ 7 rubles. Accordingly, even if the average actual duration of the sterilization cycle during the operation of the device is 2 minutes instead of 10 seconds, then the cost of one sterilization cycle will be 7 ÷ 8 kopecks, and for the service life of the RLND such cycles will be ~ 300,000.
Здесь следует указать, что представленные качественные соображения и численные оценки включают и случай, когда одновременно стерилизуемых объектов несколько, в этом случае s – общая площадь их поверхности. Конечно, при этом предполагается, что объекты располагаются в камере «разумно», не слишком затеняя один другого. It should be noted here that the presented qualitative considerations and numerical estimates also include the case when there are several objects to be sterilized at the same time, in this case s is their total surface area. Of course, this assumes that the objects are positioned “intelligently” in the camera without overshadowing each other.
Аналогично, в камере может использоваться не один источник бактерицидного излучения, а несколько — например, вместо одной РЛНД с мощностью излучения 100 Вт может быть использовано 6÷7 РЛНД мощностью 15 Вт (например, по одной лампе вблизи центра каждой из граней при кубической форме камеры); вместо двух РЛНД мощностью 100 Вт каждая может быть использовано 12 РЛНД мощностью 15÷18 Вт (по две симметрично расположенных лампы на каждой грани камеры в случае ее кубической формы) и т.д. Использование большего количества ламп, размещенных на разных участках камеры, дополнительно повышает однородность распределения излучения в камере, что вполне может компенсировать некоторое уменьшение эффективности ламп меньшей мощности. Лампы при этом могут иметь различную форму (трубчатые, U-образные — в последнем случае электроды и блоки питания возможно расположить вне камеры), по-разному располагаться относительно поверхности камеры (вдоль поверхности, перпендикулярно поверхности и т.д.), а также на различных участках поверхности камеры. Similarly, not one source of bactericidal radiation can be used in the chamber, but several - for example, instead of one RLND with a radiation power of 100 W, 6 ÷ 7 RLND with a power of 15 W can be used (for example, one lamp near the center of each of the faces with a cubic chamber shape ); instead of two RLNDs with a power of 100 W each, 12 RLNDs with a power of 15 ÷ 18 W can be used (two symmetrically located lamps on each face of the chamber in the case of its cubic shape), etc. The use of a larger number of lamps located in different parts of the chamber further increases the uniformity of radiation distribution in the chamber, which may well compensate for a slight decrease in the efficiency of lamps of lower power. In this case, lamps can have different shapes (tubular, U-shaped - in the latter case, electrodes and power supplies can be located outside the camera), differently located relative to the camera surface (along the surface, perpendicular to the surface, etc.), as well as on different areas of the camera surface.
В рамках заявляемого изобретения также возможно размещение в камере одного или нескольких «резервных» источников бактерицидного излучения, которые включаются при выходе из строя (или снижении мощности) работающих «штатных» источников света — это позволяет сохранить работоспособность устройства до того времени, когда такую вышедшую из строя бактерицидную лампу можно заменить без ущерба для решения выполняемой устройством для стерилизации объектов программы. Within the framework of the claimed invention, it is also possible to place one or more "backup" sources of bactericidal radiation in the chamber, which are turned on when the operating "standard" light sources fail (or decrease in power) - this allows the device to remain operational until such time when such a By building the germicidal lamp, it is possible to replace it without prejudice to the solution of the program performed by the device for sterilizing objects.
Специально укажем, что РЛНД, несмотря на высокий КПД, хороший ресурс и умеренную стоимость, являются не единственным возможным, хотя и, как правило, предпочтительным источником бактерицидного излучения в устройстве для стерилизации объекта. В ряде случаев может быть даже более эффективной стерилизация широкополосным излучением импульсных ксеноновых ламп или излучением других участков ультрафиолетового спектра (в том числе одновременно нескольких полос бактерицидного диапазона) с использованием эксимерных ламп. Здесь механизм инактивации бактерий и вирусов может включать не только воздействие на ДНК или РНК, как в случае РЛНД, но также на белки и другие компоненты клетки и вируса, что в итоге может обеспечить большую эффективность стерилизации, а также, по мнению некоторых исследователей, возможность реализовать существенно более высокую степень дезактивации, например 99,99% и выше при умеренном росте потребной дозы ([2], [4]: K. G. Linden, J. Thurston, R. Schaefer, J.P. Malley, Jr. «Enhanced UV Inactivation of Adenoviruses under Polychromatic UV Lamps». Applied and environmental microbiology, 2007, vol. 73, № 23, p. 7571–7574). We would like to point out that RLND, despite its high efficiency, good resource and moderate cost, are not the only possible, although, as a rule, the preferred source of bactericidal radiation in a device for sterilizing an object. In some cases, sterilization by broadband radiation from pulsed xenon lamps or radiation from other parts of the ultraviolet spectrum (including several bands of the bactericidal range at the same time) using excimer lamps can be even more effective. Here, the mechanism of inactivation of bacteria and viruses may include not only the effect on DNA or RNA, as in the case of RLND, but also on proteins and other components of the cell and virus, which ultimately can provide greater efficiency of sterilization, and also, according to some researchers, the possibility realize a significantly higher degree of deactivation, for example, 99.99% and higher with a moderate increase in the required dose ([2], [4]: KG Linden, J. Thurston, R. Schaefer, JP Malley, Jr. "Enhanced UV Inactivation of Adenoviruses under Polychromatic UV Lamps. ”Applied and environmental microbiology, 2007, vol. 73, no. 23, pp. 7571-7574).
В последние годы разработаны также светодиодные источники света с длиной волны 260-280 нм, которые могут использоваться для задач бактерицидной обработки. Однако малая мощность при весьма высокой стоимости излучателя (сейчас в расчете на единицу генерируемой мощности излучения РЛНД дешевле светодиода в сотни раз), а также низкие КПД (<3÷5%) и ресурс (в пределах нескольких тысяч часов) светодиодов с длиной волны излучения <290 нм пока не позволяет широко использовать такие источники, что тем не менее не означает отсутствие у них перспектив. In recent years, LED light sources with a wavelength of 260-280 nm have also been developed, which can be used for bactericidal treatment tasks. However, low power at a very high cost of the emitter (now, per unit of generated radiation power, RLND is hundreds of times cheaper than an LED), as well as low efficiency (<3 ÷ 5%) and resource (within several thousand hours) of LEDs with a radiation wavelength <290 nm does not yet allow widespread use of such sources, which nevertheless does not mean that they have no prospects.
В рамках заявляемого технического решения возможно одновременное использование в одном устройстве для стерилизации объекта источников света различной природы, например одновременно одна или несколько РЛНД и импульсно-периодические ксеноновые лампы, одна или несколько РЛНД и эксимерные лампы и т.д. Within the framework of the proposed technical solution, it is possible to simultaneously use light sources of different nature in one device for sterilizing an object, for example, simultaneously one or several RLND and pulse-periodic xenon lamps, one or several RLND and excimer lamps, etc.
В качестве определенного недостатка РЛНД следует указать, что (в отличие от эксимерных ламп) ртутные лампы являются для собственного излучения эффективным поглотителем и, соответственно, площадь их поверхности s1 необходимо учитывать при расчете интенсивности излучения в камере, то есть вместо s в (1)-(2) необходимо использовать сумму s+αs1, коэффициент α<1 учитывает тот факт, что часть поглощенного ртутной лампой света снова переизлучается, в типичной ситуации камеры с диффузно отражающей поверхностью с высоким коэффициентом отражения, оказывается, α~0,5. Однако в рамках заявляемого технического решения, как правило, αs1<<S(1-R) и поэтому обратное влияние РЛНД на свойства излучения в камере незначительно. В самом деле, в примере выше, когда для камеры с S=54 м2 необходимая мощность излучения РЛНД составляет 100 Вт, указанная мощность излучения требует общей длины лампы (нескольких ламп) не более 140÷150 см при диаметре 19 мм, что соответствует s1~0,09 м2 и αs1<0,05 м2. Таким образом, площадь внутренней поверхности камеры превосходит площадь поверхности РЛНД более чем в 1000 раз и при R=95% условие αs1<< S(1-R) выполняется с достаточным запасом (больше 50 раз). As a certain disadvantage of RLND, it should be noted that (unlike excimer lamps) mercury lamps are an effective absorber for their own radiation and, accordingly, their surface area s1 must be taken into account when calculating the radiation intensity in the chamber, that is, instead of s in (1) - (2) it is necessary to use the sum s + αs1, the coefficient α <1 takes into account the fact that part of the light absorbed by the mercury lamp is re-emitted again, in a typical situation of a camera with a diffusely reflecting surface with a high reflection coefficient, it turns out to be α ~ 0.5. However, within the framework of the proposed technical solution, as a rule, αs1 << S (1-R) and therefore the reverse effect of RLND on the radiation properties in the chamber is insignificant. Indeed, in the example above, when for a camera with S = 54 m 2 the required radiation power of the RLND is 100 W, the indicated radiation power requires a total lamp length (several lamps) of no more than 140 ÷ 150 cm with a diameter of 19 mm, which corresponds to s1 ~ 0.09 m 2 and αs1 <0.05 m 2 . Thus, the area of the inner surface of the chamber exceeds the surface area of the RLND by more than 1000 times, and at R = 95% the condition αs1 << S (1-R) is satisfied with a sufficient margin (more than 50 times).
Здесь также отметим, что заявляемое техническое решение может использоваться для стерилизации объектов заведомо меньшего размера, чем в приведенном выше примере (диаметр 25 см, высота 1,6 метра, площадь поверхности ~1 м2). Однако, как указано выше, в этом случае размер камеры устройства для стерилизации и потребная мощность источника (источников) бактерицидного излучения целесообразно существенно уменьшить, то есть оптимальный размер камеры связан с размерами тех объектов, которые планируется стерилизовать, и меньшему размеру объектов соответствует и меньший размер камеры, а также меньшая мощность используемых в устройстве стерилизации объектов источников излучения. Например, если стерилизуемый объект «вписывается» в цилиндр диаметром 10÷12 см и длиной 25÷30 см, а площадь его поверхности s не больше ~0,1 м2, то при R=95% достаточной будет площадь внутренней поверхности камеры S≥2 м2, в случае кубической формы камеры достаточной будет сторона куба, например 70 см. В такой камере с S=2,9 м2 (сторона куба 70 см) при использовании РЛНД для степени стерилизации по золотистому стафилококку 99,9% за 10 секунд необходима мощность бактерицидного излучения до 2 Вт — такая мощность может быть получена, например, от одной U-образной РЛНД Osram HNS S/E 7W 4P 2G7, излучающей 1,9 Вт при потребляемой мощности около 6,5 Вт. Соответственно, три такие лампы с энергопотреблением до 20 Вт обеспечат характерное время стерилизации объекта около трех секунд. Укажем, что лампа имеет диаметр трубки 13 мм при длине ~150 мм, то есть площадь ее боковой поверхности s1 составляет ~0,006 м2, αs1≈0,003 м2, что и в этом случае в ~1000 раз меньше площади внутренней поверхности камеры. Here we also note that the claimed technical solution can be used to sterilize objects that are obviously smaller than in the above example (diameter 25 cm, height 1.6 meters, surface area ~ 1 m 2 ). However, as indicated above, in this case, the size of the chamber of the device for sterilization and the required power of the source (sources) of bactericidal radiation should be significantly reduced, that is, the optimal size of the chamber is related to the size of those objects that are planned to be sterilized, and a smaller size of objects corresponds to a smaller size. cameras, as well as a lower power used in the device for sterilizing objects of radiation sources. For example, if the object to be sterilized "fits" into a cylinder with a diameter of 10–12 cm and a length of 25–30 cm, and its surface area s is not more than ~ 0.1 m 2 , then at R = 95%, the area of the inner surface of the chamber S≥ 2 m 2 , in the case of a cube-shaped chamber, a cube side will be sufficient, for example, 70 cm.In such a chamber with S = 2.9 m 2 (cube side 70 cm) when using RLND for the degree of sterilization for Staphylococcus aureus 99.9% for 10 seconds, a bactericidal radiation power of up to 2 W is required - this power can be obtained, for example, from one U-shaped RLND Osram HNS S / E 7W 4P 2G7, emitting 1.9 W with a power consumption of about 6.5 W. Accordingly, three such lamps with an energy consumption of up to 20 W will provide a characteristic sterilization time for an object of about three seconds. We point out that the lamp has a tube diameter of 13 mm with a length of ~ 150 mm, that is, the area of its lateral surface s1 is ~ 0.006 m 2 , αs1≈0.003 m 2 , which in this case is ~ 1000 times less than the area of the inner surface of the chamber.
Для еще меньших объектов (например, апельсин, банан, баночка сметаны, пачка творога, пакет молока и т.д.) размер камеры может быть еще заметно меньше, как и потребная мощность бактерицидного излучения. Здесь отметим, что серийно не выпускаются РЛНД с мощностью излучения меньше 1 Вт и при использовании нескольких таких ламп в камере относительно небольшого размера необходимая поверхностная доза бактерицидного излучения будет достигнута практически мгновенно (быстрее, чем за секунду). For even smaller objects (for example, an orange, a banana, a can of sour cream, a pack of cottage cheese, a carton of milk, etc.), the chamber size can be even noticeably smaller, as well as the required bactericidal radiation power. Here we note that RLNDs with a radiation power of less than 1 W are not commercially available, and when using several such lamps in a relatively small chamber, the required surface dose of bactericidal radiation will be achieved almost instantly (faster than a second).
Следует указать, что в качестве поглощающих бактерицидное излучение поверхностей необходимо также рассматривать и электродные узлы источников света, системы их крепления в камере, расположенные внутри камеры технологические элементы, например, воздуховоды, отверстия для наддува или откачки воздуха (например, с целью удаления пыли из камеры, поскольку оседающая на поверхности камеры пыль постепенно снижает эффективный коэффициент диффузного отражения), щели и пр. Соответственно, в (1)-(2) необходимо вввести слагаемое типа ISΣ, SΣ — суммарная площадь поверхности таких элементов (в общем случае при неполном поглощении бактерицидного излучения такими элементами и здесь вводится соответствующий коэффициент β<1). Однако для основного в настоящем заявляемом техническом решении варианта требуется выполнение условия SΣ<<S(1-R), когда поглощающие поверхности не оказывают заметного влияния на работу устройства для стерилизации. Такое условие может быть выполнено и оно как раз и означает, что, как указано в формуле изобретения, «по существу вся внутренняя поверхность камеры выполнена диффузно отражающей бактерицидное излучение». It should be noted that the electrode assemblies of light sources, their attachment systems in the chamber, technological elements located inside the chamber, for example, air ducts, openings for pressurizing or evacuating air (for example, in order to remove dust from the chamber) should also be considered as surfaces absorbing bactericidal radiation. , since the dust settling on the surface of the chamber gradually reduces the effective coefficient of diffuse reflection), slots, etc. Accordingly, in (1) - (2) it is necessary to introduce a term of the ISΣ type, SΣ is the total surface area of such elements (in the general case, with incomplete absorption of the bactericidal radiation by such elements, and here the corresponding coefficient β <1) is introduced. However, for the main variant in the present claimed technical solution, the condition SΣ << S (1-R) must be met, when the absorbing surfaces do not have a noticeable effect on the operation of the sterilization device. This condition can be met, and it just means that, as indicated in the claims, "essentially the entire inner surface of the chamber is made diffusely reflecting bactericidal radiation."
С целью надежной реализации условия SΣ<<S(1-R) поверхности, которые не имеют высокий коэффициент диффузного отражения бактерицидного излучения, или их большую часть следует «закрывать» (экранировать) материалами с высоким коэффициентом диффузного отражения, например, размещать воздуховоды во фторопластовых оболочках (о фторопласте см. ниже). Соответственно, по возможности следует избегать размещения в камере тех элементов устройства для стерилизации объекта, которые могут располагаться вне ее, как-то: блоки питания источников бактерицидного излучения, насосы систем воздухообеспечения и т.д. In order to reliably implement the SΣ << S (1-R) condition, surfaces that do not have a high diffuse reflection coefficient of bactericidal radiation, or most of them should be "covered" (shielded) with materials with a high diffuse reflection coefficient, for example, place air ducts in fluoroplastic shells (about fluoroplastic, see below). Accordingly, if possible, you should avoid placing in the chamber those elements of the device for sterilizing the object that may be located outside it, such as: power supplies for sources of bactericidal radiation, pumps for air supply systems, etc.
При качественном обосновании сформулированного в пункте 1 формулы изобретения условия и последующих оценках (1)-(2) использовалось предположение, что излучение в камере теряется за счет поглощения либо ее внутренней поверхностью с фактором (1-R), либо поверхностью объекта, выше мы также указали, что в предпочтительном варианте площадь не диффузно рассеивающих поверхностей камеры достаточно мала. Фактически это означает, что мы не учитываем в балансе энергии поглощение бактерицидного излучения в объеме камеры даже на длине пробега фотонов ~l/(1-R), l – характерный линейный размер камеры. То есть не учитывается поглощение в воздухе даже при длине пробега фотонов ~60 метров и более (при l~3÷5 м и R=0,95, как в примере выше, 5 метров — большая диагональ куба со стороной 3 метра). Такое предположение корректно для излучения в области 240÷280 нм, то есть в области максимума бактерицидной эффективности, в том числе для излучения РЛНД, поскольку воздух сам по себе прозрачен для такого излучения (прозрачны азот, кислород, пары воды, углекислый газ, аргон и т.д.). Здесь необходимо принять некоторые меры для минимизации концентрации озона в камере, который может нарабатываться, например, высоковольтными блоками питания источников света (их предпочтительно располагать вне камеры) или самими источниками света, если они излучают не только в бактерицидном, но и ВУФ диапазоне (например, необходимо использовать безозоновые РЛНД). Ограничение на концентрацию озона определяется условием L>l/(1-R), предпочтительно L>>l/(1-R), L – длина пробега бактерицидного излучения в воздухе вследствие поглощения озоном. Поскольку L=1/[N]σ, здесь [N] – концентрация озона, σ~10-17 см2 — характерное сечение поглощения озона в бактерицидном диапазоне (для длины волны РЛНД σ≈1,15*10-17 см2), то предпочтительная концентрация озона в камере [N]<<(1-R)/lσ и для приведенного выше примера достаточно большой камеры с l=3 м и R=0,95 получаем [N]<<1,5*1013 см-3 или [N]<<0,5 ppm. Указанное условие не является «жестким» и трудно выполнимым, поскольку уже ПДК озона в воздухе рабочей зоны в 10 раз меньше — около 0,05 ppm, а типичный порог восприятия запаха озона средним человеком 0,01 ppm или еще меньше.When qualitatively substantiating the condition formulated in paragraph 1 of the claims and subsequent evaluations (1) - (2), the assumption was used that radiation in the camera is lost due to absorption either by its inner surface with a factor (1-R), or by the surface of the object, above we also pointed out that in the preferred embodiment, the area of the non-diffusely scattering surfaces of the chamber is sufficiently small. In fact, this means that we do not take into account in the energy balance the absorption of bactericidal radiation in the chamber volume even at the photon path length ~ l / (1-R), l is the characteristic linear size of the chamber. That is, absorption in air is not taken into account even with a photon path length of ~ 60 meters or more (at l ~ 3 ÷ 5 m and R = 0.95, as in the example above, 5 meters is a large diagonal of a cube with a side of 3 meters). This assumption is correct for radiation in the range of 240-280 nm, that is, in the region of maximum bactericidal efficiency, including for radiation of RLND, since air itself is transparent for such radiation (nitrogen, oxygen, water vapor, carbon dioxide, argon, etc. etc.). Here it is necessary to take some measures to minimize the concentration of ozone in the chamber, which can be generated, for example, by high-voltage power supplies for light sources (preferably located outside the chamber) or by the light sources themselves, if they emit not only in the bactericidal, but also in the VUV range (for example, it is necessary to use ozone-free RLND). The limitation on the ozone concentration is determined by the condition L> l / (1-R), preferably L >> l / (1-R), L is the path length of bactericidal radiation in air due to absorption by ozone. Since L = 1 / [N] σ, here [N] is the ozone concentration, σ ~ 10-17 cm 2 is the characteristic ozone absorption cross-section in the bactericidal range (for the RLND wavelength σ≈1.15 * 10 -17 cm 2 ) , then the preferred concentration of ozone in the chamber is [N] << (1-R) / lσ and for the above example of a sufficiently large chamber with l = 3 m and R = 0.95 we obtain [N] << 1.5 * 10 13 cm -3 or [N] << 0.5 ppm. The specified condition is not “tough” and difficult to fulfill, since the maximum permissible concentration of ozone in the air of the working area is 10 times less - about 0.05 ppm, and the typical threshold for the perception of the smell of ozone by an average person is 0.01 ppm or even less.
Известен ряд материалов, обеспечивающих высокий коэффициент диффузного отражения излучения бактерицидного диапазона прежде всего за счет многократного его перерассеяния в оптически неоднородном прозрачном материале (металлы имеют в области 250 нм низкие коэффициента отражения). В частности, можно указать экспандированный фторопласт (e-PTFE), обеспечивающий R~96% и даже больше за счет многократного перерассеяния на границах пора-фторопласт при толщине уже 1,5÷2 мм, спектралон с R~98% компании LABSPHERE, INC. и т.д. Кроме того, с целью реализации необходимого уровня диффузного рассеяния возможно использование соответствующих покрытий на материале, который сам по себе может не быть диффузно расеивающим или вообще плохо отражать бактерицидное излучение — например, покрытие типа Spectraflect® той же компании с эффективным коэффициентом диффузного отражения около 93% ([5]: https://www.labsphere.com/labsphere-products-solutions/materials-coatings-2/coatings-materials/spectraflect/). В этом случае сама камера устройства для стерилизации объектов может быть выполнена из широкой гаммы материалов от пластиков до металлов с нанесенным на ее внутреннюю поверхность такого типа диффузно рассеивающим покрытием. A number of materials are known that provide a high diffuse reflection coefficient of radiation in the bactericidal range, primarily due to its multiple rescattering in an optically inhomogeneous transparent material (metals have low reflection coefficients in the region of 250 nm). In particular, it is possible to indicate expanded fluoroplastic (e-PTFE), providing R ~ 96% and even more due to multiple rescattering at the pore-fluoroplastic boundaries with a thickness of already 1.5 ÷ 2 mm, spectralon with R ~ 98% from LABSPHERE, INC. ... etc. In addition, in order to achieve the required level of diffuse scattering, it is possible to use appropriate coatings on a material that by itself may not be diffusely scattering or generally poorly reflect bactericidal radiation - for example, a Spectraflect® coating of the same company with an effective diffuse reflectance of about 93% ([5]: https://www.labsphere.com/labsphere-products-solutions/materials-coatings-2/coatings-materials/spectraflect/). In this case, the chamber itself of the device for sterilizing objects can be made of a wide range of materials from plastics to metals with a diffusely scattering coating applied to its inner surface of this type.
Из более дешевых материалов для выполнения полости облучателя укажем первичный фторопласт-4 (PTFE), обеспечивающий при толщине 4÷5 мм эффективный коэффициент диффузного отражения не меньше 92÷94%. Такого рода листы могут быть как конструкционным элементом камеры сами по себе, так и прикрепляться изнутри к несущим элементам ее конструкции. Of the cheaper materials for making the feed cavity, we indicate primary fluoroplastic-4 (PTFE), which provides an effective diffuse reflection coefficient of at least 92–94% at a thickness of 4–5 mm. Sheets of this kind can be either a structural element of the chamber by themselves or be attached from the inside to the supporting elements of its structure.
Вариант, когда внешний слой камеры выполнен из непрозрачного для УФ излучения материала (как и устройство для стерилизации объекта в целом), является предпочтительным и основным, в том числе, в связи с требованиями безопасности. Это может быть реализовано различными способами, например: The option when the outer layer of the chamber is made of a material that is opaque for UV radiation (like the device for sterilizing the object as a whole) is preferable and basic, including in connection with safety requirements. This can be done in various ways, for example:
- корпус камеры выполнен из непрозрачного для бактерицидного излучения материала, на внутреннюю поверхность камеры нанесено диффузно рассеивающее покрытие или с внутренней стороны камеры прикреплен слой диффузно рассеивающего материала: слой экспандированного фторопласта, слой обычного фторопласта и т.д.;- the camera body is made of a material that is opaque for bactericidal radiation, a diffusely scattering coating is applied to the inner surface of the camera, or a layer of diffusely scattering material is attached to the inner side of the camera: a layer of expanded fluoroplastic, a layer of ordinary fluoroplastic, etc .;
- корпус камеры выполнен из диффузно рассеивающего конструкционного материала (например, фторопластовых листов достаточной толщины), на внешнюю поверхность которых нанесен слой поглощающего бактерицидное излучение материала — это может быть слой пластика, металлический слой (достаточно фольги толщиной 10÷20 мкм) или краска.- the camera body is made of a diffusely scattering structural material (for example, fluoroplastic sheets of sufficient thickness), on the outer surface of which a layer of material that absorbs bactericidal radiation is applied - this can be a plastic layer, a metal layer (10 ÷ 20 μm thick foil is sufficient) or paint.
Заметим, что для диффузно-отражающей поверхности «отражение» падающего излучения происходит под углами, отличающимся от зеркального, именно такие поверхности называют также рассеивающими. Для идеальной диффузно отражающей (рассеивающей) поверхности выполняется известный закон Ламберта: яркость такой поверхности одинакова во всех направлениях. Реально не существует материалов, «отражающих» свет в точном соответствии с законом Ламберта, обычно в отраженном (то есть не поглощенном и не прошедшем сквозь слой материала) свете есть как зеркальная, так и диффузная компоненты. Под диффузно-отражающей поверхностью в настоящем техническом решении, включая все пункты формулы изобретения, мы понимаем по существу диффузно-отражающую поверхность — такую, для которой диффузная составляющая рассеянного (отраженного) света существенно превосходит зеркальную составляющую, например такую поверхность, для которой доля диффузной составляющей в отраженном свете превосходит 3/4 (≥75%). Например, при нормальном падении излучения ртутной лампы на фторопласт с коэффициентом преломления около 1,4 коэффициент зеркального (френелевского) отражения ~2,8% при полном эффективном коэффициенте отражения не менее 92% — для фторопласта диффузная составляющая в отраженном фторопластом свете превышает 96%. Note that for a diffusely reflecting surface, the "reflection" of the incident radiation occurs at angles that differ from the specular one; it is these surfaces that are also called scattering. For an ideal diffusely reflecting (scattering) surface, the well-known Lambert's law is fulfilled: the brightness of such a surface is the same in all directions. In reality, there are no materials that "reflect" light in strict accordance with Lambert's law, usually reflected (that is, not absorbed and not transmitted through the layer of material) light has both specular and diffuse components. By a diffusely reflecting surface in the present technical solution, including all claims, we mean essentially a diffusely reflecting surface - one for which the diffuse component of the scattered (reflected) light significantly exceeds the mirror component, for example, a surface for which the fraction of the diffuse component in reflected light exceeds 3/4 (≥75%). For example, at normal incidence of radiation from a mercury lamp on a fluoroplastic with a refractive index of about 1.4, the specular (Fresnel) reflection coefficient is ~ 2.8% with a total effective reflectance of at least 92% - for a fluoroplastic, the diffuse component in reflected fluoroplastic light exceeds 96%.
Для реализации заявляемого технического решения существенно не только то, что диффузное отражение позволяет получить недостижимый для зеркального отражения в области длин волн ~260 нм коэффициент отражения >90%, но и, как указывалось выше, эффективно «перемешать» излучение в камере устройства для стерилизации объекта. For the implementation of the proposed technical solution, it is essential not only that diffuse reflection makes it possible to obtain a reflection coefficient> 90% unattainable for specular reflection in the wavelength region of ~ 260 nm, but also, as mentioned above, effectively "mix" the radiation in the chamber of the device for sterilizing the object ...
Как следует из(1)-(2) интенсивность излучения на поверхности и в объеме камеры устройства для стерилизации объекта согласно заявляемому техническому решению многократно превосходит интенсивность W/(S+s)≈W/S, которая была бы без эффективного диффузного отражения излучения внутренней поверхностью камеры (поскольку S>>s). В пределе для s<<S(1-R) выигрыш составляет 1/(1-R) и, очевидно, обусловлен соответствующим увеличением «времени жизни» фотонов в камере по сравнению со случаем «свободного пространства» или камеры с поглощающей излучение внутренней поверхностью As follows from (1) - (2), the intensity of radiation on the surface and in the volume of the chamber of the device for sterilizing an object according to the claimed technical solution is many times greater than the intensity W / (S + s) ≈ W / S, which would be without effective diffuse reflection of internal radiation. the surface of the camera (since S >> s). In the limit for s << S (1-R), the gain is 1 / (1-R) and is obviously due to the corresponding increase in the "lifetime" of photons in the chamber as compared to the case of "free space" or a chamber with an internal surface absorbing radiation
Используя (1), находим, что эффективный рост мощности излучения в камере K составляет Using (1), we find that the effective increase in the radiation power in the chamber K is
K ≈1/(1-R+s/S) (3) K ≈1 / (1-R + s / S) (3)
и уменьшается с ростом отношения s/S. Для максимально возможного отношения s/S согласно формуле изобретения K≈1/2(1-R), для малых стерилизуемых объектов усиление вдвое больше K≈1/(1-R).and decreases with increasing s / S ratio. For the maximum possible ratio s / S according to the formula of the invention K≈1 / 2 (1-R), for small objects to be sterilized, the amplification is twice K≈1 / (1-R).
Это означает, что за время стерилизации объекта τ эффективная объемная бактерицидная доза для воздуха в камере составит не Wτ/V, а KWτ/V (V – объем камеры). Используя (2), находим простую и красивую связь объемной бактерицидной дозы Ev в однородно заполненной излучением камере за время стерилизации объекта с поверхностной дозой Hs: This means that during the sterilization time τ of the object, the effective volumetric bactericidal dose for air in the chamber will be not Wτ / V, but KWτ / V (V is the volume of the chamber). Using (2), we find a simple and beautiful relationship between the volumetric bactericidal dose Ev in a chamber uniformly filled with radiation during sterilization of an object with a surface dose Hs:
Ev=(S/V)Hs (4) Ev = (S / V) Hs (4)
Для кубической формы камеры S/V=6/b (b – сторона куба), для сферической формы S/V=6/D (D – диаметр сферы), в общем случае аналогично можно положить S/V=6/d, где d — характерный линейный размер камеры (это можно рассматривать и как определение такого характерного размера). Тогда из (4) Еv≈6Hs/d. For a cubic chamber S / V = 6 / b (b is a side of a cube), for a spherical shape S / V = 6 / D (D is a sphere diameter), in the general case, similarly, we can put S / V = 6 / d, where d is the characteristic linear size of the chamber (this can also be considered as a definition of such a characteristic size). Then from (4) Еv≈6Hs / d.
Для камеры с d=3 метра (из примера выше) при воздействии на золотистый стафилококк с потребной для степени стерилизации объекта 99,9% поверхностной бактерицидной дозой Hs=66 Дж/м2 объемная бактерицидная доза составит Ev=132 Дж/м3, что соответствует степени стерилизации в объеме около 90% ([1]), при этом степени стерилизации в объеме 99,9% соответствует объемная бактерицидная доза Нv≈386 Дж/м3 – практически ровно втрое больше). Тогда, поскольку при втрое большей объемной бактерицидной дозе степень стерилизации воздуха по золотистому стафиолококку также составляет 99,9%, находим: если за один цикл стерилизации объекта воздух в камере обновляется не больше, чем на ⅓, то в камере устройства для стерилизации объекта будет обеспечена и стерилизация воздуха по золотистому стафилококку не хуже 99,9%. For a chamber with d = 3 meters (from the example above) when exposed to Staphylococcus aureus with a surface bactericidal dose required for the degree of sterilization of the object of 99.9% Hs = 66 J / m 2, the volumetric bactericidal dose will be Ev = 132 J / m 3 , which corresponds to the degree of sterilization in the volume of about 90% ([1]), while the degree of sterilization in the volume of 99.9% corresponds to the volumetric bactericidal dose Hv≈386 J / m 3 - almost exactly three times more). Then, since at three times the volumetric bactericidal dose, the degree of air sterilization by Staphylococcus aureus is also 99.9%, we find: if during one sterilization cycle of an object the air in the chamber is renewed by no more than ⅓, then the device for sterilizing the object will be provided in the chamber and sterilization of air for Staphylococcus aureus is not worse than 99.9%.
Соответственно, это означает, что воздухообмен между камерой и окружающим пространством в описанной ситуации в предпочтительном варианте следует ограничить для того, чтобы в итоге обеспечить в объеме камеры степень стерилизации не хуже, чем на поверхности объекта. Стерилизация воздуха в объеме камере может быть существенной, например, в случае, когда после стерилизации поверхности объекта микроорганизмы могут снова попасть на поверхность из окружающего воздуха и корректное ограничение воздухообмена позволяет полностью решить эту проблему. Accordingly, this means that the air exchange between the chamber and the surrounding space in the described situation should preferably be limited in order to ultimately ensure the sterilization degree in the chamber volume is not worse than on the surface of the object. Sterilization of air in the volume of the chamber can be essential, for example, in the case when, after sterilization of the surface of an object, microorganisms can again come to the surface from the ambient air, and correct restriction of air exchange can completely solve this problem.
Соответственно, в предпочтительном варианте реализации устройство для стерилизации объекта включает систему воздухообмена с внешней для камеры средой, причем воздухообмен v [м3] за один цикл стерилизации объекта, как следует из (4), удовлетворяет условию v≤V*(Ev/Hv) или v≤SHs/Hv.Accordingly, in a preferred embodiment, the device for sterilizing an object includes an air exchange system with an external environment for the chamber, and the air exchange v [m 3 ] in one cycle of sterilization of the object, as follows from (4), satisfies the condition v≤V * (Ev / Hv) or v≤SHs / Hv.
Здесь необходимо сделать два замечания: There are two points to make here:
1. У подавляющего большинства бактерий и вирусов отношение 6Hs/Hv для одной и той же степени стерилизации 99,9% соответствует практически одному линейному размеру. В частности, по данным [1], указанное отношение составляет 1,03 метра для: кишечной палочки (Escherichia coli), столбнячной палочки (Clostridium tetani), туберкулезной палочки (палочки Коха, Mycobacterium tuberculósis), холерного вибриона (Vibrio cholerae), вируса гриппа (Influenza virus), вируса полиомиелита (Poliovirus), ротавируса (Rotavirus), золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) и т.д., включая даже вирус табачной мозаики (Ttobacco mosaic virus), для которого Hs в ~65 раз больше, чем у вируса гриппа. Это означает, что для камеры заданных размеров и формы при достижении степени стерилизации поверхности объекта 99,9% такая же степень объемной стерилизации для того же самого микроорганизма или вируса будет достигнута при одной и то же доле обновляемого за один цикл воздуха в камере.1. In the vast majority of bacteria and viruses, the 6Hs / Hv ratio for the same degree of sterilization of 99.9% corresponds to practically the same linear size. In particular, according to [1], the specified ratio is 1.03 meters for: E. coli (Escherichia coli), tetanus bacillus (Clostridium tetani), tubercle bacillus (Koch's bacillus, Mycobacterium tuberculósis), cholera vibrio (Vibrio cholerae), virus influenza (Influenza virus), polio virus (Poliovirus), rotavirus (Rotavirus), Staphylococcus aureus, etc., including even the tobacco mosaic virus (Ttobacco mosaic virus), for which Hs is ~ 65 times more than the flu virus. This means that for a chamber of a given size and shape, when the degree of sterilization of the surface of the object is 99.9%, the same degree of volumetric sterilization for the same microorganism or virus will be achieved with the same proportion of air in the chamber renewed in one cycle.
Например, для камеры с d=3 метра за один цикл стерилизации возможно обновление ≈1/3 объема камеры или около 9 м3 за один цикл стерилизации. При длительности цикла 10 секунд средняя скорость воздухообмена может составить 0,9 м3/с или более 3200 кубометров в час, что соответствует достаточно высокой скорости воздухообмена.For example, for a chamber with d = 3 meters in one sterilization cycle, it is possible to update ≈1 / 3 of the chamber volume or about 9 m 3 in one sterilization cycle. With a cycle duration of 10 seconds, the average air exchange rate can be 0.9 m 3 / s or more than 3200 cubic meters per hour, which corresponds to a sufficiently high air exchange rate.
То есть, несмотря на ограничение воздухообмена, заявляемое устройство для стерилизации объекта одновременно может обеспечить качественную стерилизацию как поверхности объекта, так и окружающего его воздуха с достаточно высокой производительностью. That is, despite the restriction of air exchange, the inventive device for sterilizing an object can simultaneously provide high-quality sterilization of both the surface of the object and the air surrounding it with a sufficiently high productivity.
2. Поскольку Hv/Hs~1/d, то при уменьшении размера камеры степень объемной стерилизации (объемная бактерицидная доза) будет увеличиваться при заданной степени стерилизации поверхности (заданной поверхностной бактерицидной дозе). В частности, для всех упомянутых в п. 1 микроорганизмов в камере с d≤1 метр будут одновременно достигнуты объемная и поверхностная степени стерилизации 99,9% и еще более высокая степень объемной стерилизации при степени поверхностной стерилизации 99,9% в камерах меньшего размера. В этом случае ограничение воздухообмена между камерой и внешней средой в течение цикла стерилизации объекта практически снимается.2. Since Hv / Hs ~ 1 / d, then with a decrease in the size of the chamber, the degree of volumetric sterilization (volumetric bactericidal dose) will increase at a given degree of surface sterilization (a given surface bactericidal dose). In particular, for all the microorganisms mentioned in claim 1 in a chamber with d≤1 meter, volumetric and surface sterilization rates of 99.9% and an even higher volumetric sterilization rate with a surface sterilization rate of 99.9% in smaller chambers will be achieved simultaneously. In this case, the restriction of air exchange between the chamber and the external environment during the sterilization cycle of the object is practically removed.
Таким образом, для известного размера объекта (s), типа стерилизуемых микроорганизмов (Hs, Hv, для нескольких различных микроорганизмов необходимо выбирать максимальные значения доз), выбранного материала внутренней поверхности камеры (R) и заданной производительности (τ) возможно последовательно определить габариты камеры устройства для стерилизации объекта (S, V для выбранной формы камеры), потребную общую мощность источников бактерицидного излучения (W), принять решение об их количестве и типе, то есть определить требования к их источникам питания и подводимой к камере мощности, а затем и требования к системе воздухообмена (v). Thus, for the known size of the object (s), the type of microorganisms to be sterilized (Hs, Hv, for several different microorganisms it is necessary to select the maximum dose values), the selected material of the inner surface of the chamber (R) and the given productivity (τ), it is possible to sequentially determine the dimensions of the device chamber. to sterilize the object (S, V for the selected chamber shape), the required total power of the sources of bactericidal radiation (W), decide on their number and type, that is, determine the requirements for their power supplies and the power supplied to the chamber, and then the requirements for air exchange system (v).
Заметим, что при необходимости обеспечить требуемый уровень объемной стерилизации в камерах большого размера (объема) может быть соответствующим образом увеличена длительность отдельного цикла стерилизации объекта или мощность используемых источников излучения, при этом степень стерилизации поверхности будет больше. В том числе, при использовании нескольких источников света в зависимости от текущей ситуации может одновременно включаться их разное количество (и/или регулироваться мощность отдельного источника света — это легко осуществимо с эксимерными лампами или светодиодными источниками, несколько сложнее в случае РЛНД) и таким образом регулироваться мощность излучения в камере. Note that if it is necessary to provide the required level of volumetric sterilization in large chambers (volume), the duration of a separate sterilization cycle of an object or the power of the radiation sources used can be increased accordingly, while the degree of surface sterilization will be greater. In particular, when using several light sources, depending on the current situation, a different number of them can be simultaneously turned on (and / or the power of a separate light source can be adjusted - this is easily accomplished with excimer lamps or LED sources, somewhat more difficult in the case of RLND) and thus regulated radiation power in the chamber.
Проведенное рассмотрение позволяет указать на возможность использования заявляемого устройства для стерилизации объекта в качестве переходного «шлюза» из «зараженной» (содержащей значительное количество микроорганизмов) области в «чистую». The conducted consideration allows to point out the possibility of using the claimed device for sterilizing an object as a transitional "gateway" from an "infected" (containing a significant amount of microorganisms) area to a "clean" one.
В этом случае объект (в том числе человек) вносится (входит) в камеру устройства для стерилизации объекта с «зараженной» стороны» и затем после цикла стерилизации переносится (переходит) в «чистую» область. Соответственно, в камере имеются по меньшей мере два «входа» для размещения объекта в камере (в частности, фактически «вход» и «выход»), а циклограмма работы устройства может выглядеть следующим образом: при закрытом «выходе» открывается «вход» и в камеру помещается объект (входит человек) → закрывается «вход» и проводится стерилизация объекта → открывается «выход» и объект переносится (человек переходит) в «чистую» область → закрывается «выход» и цикл может повторяться. In this case, the object (including a person) is introduced (enters) into the chamber of the device for sterilizing the object from the “infected” side ”and then, after the sterilization cycle, is transferred (moves) to the“ clean ”area. Accordingly, the chamber has at least two "entrances" for placing an object in the chamber (in particular, actually "entry" and "exit"), and the operation sequence of the device may look as follows: when the "exit" is closed, the "entry" opens and an object is placed in the chamber (a person enters) → the “entrance” is closed and the object is sterilized → the “exit” is opened and the object is transferred (the person moves) into the “clean” area → the “exit” is closed and the cycle can be repeated.
При «входе» в камеру в нее также попадает очередная порция воздуха из зараженной области, а при «выходе» из камеры очередная порция стерилизованного воздуха вносится в «чистую» зону, принцип ограничения (вплоть до герметизации камеры на время цикла стерилизации) и выбора оптимального режима воздухообмена в зависимости от геометрических размеров, мощности бактерицидного излучения и выбранных поверхностной или объемной дозы и степени стерилизации описан выше, для конкретного варианта реализации воздухообмена он может быть уточнен экспериментально. When "entering" the chamber, another portion of air from the infected area also enters it, and when "leaving" the chamber, another portion of sterilized air is introduced into the "clean" area, the principle of limitation (up to sealing the chamber during the sterilization cycle) and choosing the optimal the air exchange mode, depending on the geometric dimensions, the power of bactericidal radiation and the selected surface or volume dose and the degree of sterilization, is described above, for a specific embodiment of air exchange it can be specified experimentally.
Обращенная к камере сторона «входа» и «выхода» выполняется диффузно отражающей, чтобы увеличить долю поверхности камеры с диффузным отражением. В качестве «входа» и «выхода» могут использоваться стандартные «распашные» двери на петлях, это могут быть раздвижные двери (типа «шкафа-купе»), это даже могут быть шторы - занавес со слоем диффузно-рассеивающего материала типа ткани (например, слой экспандированного фторопласта толщиной от одного до нескольких миллиметров) и т.д. Далее, «вход» и «выход» могут открываться и закрываться вручную, автоматически (на время, соответствующее длительности цикла стерилизации) и т.д. The “inlet” and “outlet” side facing the camera is made diffusely reflecting in order to increase the proportion of the camera's surface with diffuse reflection. As "entrance" and "exit" can be used standard "swing" doors on hinges, it can be sliding doors (like a "wardrobe"), it can even be curtains - a curtain with a layer of diffuse-scattering material such as fabric (for example , a layer of expanded fluoroplastic with a thickness of one to several millimeters), etc. Further, the "entry" and "exit" can be opened and closed manually, automatically (for a time corresponding to the duration of the sterilization cycle), etc.
Аналогично, в течение цикла стерилизации объект в камере может перемещаться от «входа» в камеру к «выходу» из нее (человек может проходить от «входа» к «выходу»), здесь используется то свойство заявляемого устройства, что бактерицидное излучение заполняет весь объем камеры с хорошей степенью однородности. Similarly, during the sterilization cycle, the object in the chamber can move from the "entrance" to the "exit" of the chamber (a person can walk from the "entrance" to the "exit"), here the property of the claimed device is used that bactericidal radiation fills the entire volume cameras with a good degree of uniformity.
Более того, в таком «проходном» режиме работы камеры мощность излучения в ней может быть выбрана таким образом, чтобы длительность цикла стерилизации соответствовала времени перемещения стерилизуемого объекта (прохода человека) от «входа» к «выходу» (вероятно, с некоторым «запасом» по бактерицидной дозе). Здесь также полезным является то обстоятельство, что при открытом «входе» или «выходе» интенсивность излучения в камере сразу существенно и даже кратно снижается (открытая часть поверхности камеры эквивалентна поглощающей поверхности и резко увеличивает световые потери). Moreover, in such a "pass-through" mode of operation of the chamber, the radiation power in it can be selected so that the duration of the sterilization cycle corresponds to the time of movement of the sterilized object (passage of a person) from the "entrance" to the "exit" (probably with some "margin" according to the bactericidal dose). It is also useful here that when the "input" or "output" is open, the radiation intensity in the chamber immediately decreases significantly and even several times (the open part of the chamber surface is equivalent to the absorbing surface and sharply increases the light loss).
Конкретная реализация «входа» и «выхода» камеры, оптимального воздухообмена (включая возможности герметизации камеры на время проведения стерилизации и отключения воздухообмена при неработающем устройстве для стерилизации объекта), а также циклограммы его работы могут быть различными и не являются предметом настоящего технического решения так же, как и способы очистки камеры от накапливающейся пыли и грязи, выполнения поддерживающих решеток из диффузно рассеивающего материала для размещения на них объектов стерилизации и т.д. и т.п. The specific implementation of the "entrance" and "exit" of the chamber, optimal air exchange (including the possibility of sealing the chamber during sterilization and shutdown of air exchange when the device for sterilizing the object is inoperative), as well as the cyclograms of its operation may be different and are not the subject of this technical solution. , as well as methods of cleaning the chamber from accumulating dust and dirt, making support grids made of diffusely scattering material for placing sterilization objects on them, etc. etc.
Такого рода камеры для стерилизации объекта, в том числе в качестве переходного «шлюза», могут представлять интерес для медицины катастроф и МЧС, они могут устанавливаться на входе в операционные блоки, инфекционные палаты и т.д. К достоинствам такого рода устройств для стерилизации относятся также абсолютная стерильность самого «стерилизующего агента» — излучения, а также быстрота инактивации биологических объектов: если потребная для стерилизации бактерицидная доза (как поверхностная, так и объемная) реализованы даже в короткий срок, например за 1 секунду, то инактивация гарантирована. Кроме того, поскольку в подавляющем большинстве случаев необходимые бактерицидные дозы относительно невелики, то сколько-нибудь заметного вреда пребывание человека в камере для стерилизации объектов не нанесет (см. допустимые дозы в [1]), возможно, потребуется только защита для глаз, которой могут быть очки с обычным стеклом (или закрытые глаза). Such chambers for sterilizing an object, including as a transitional "gateway", may be of interest for disaster medicine and the Ministry of Emergency Situations, they can be installed at the entrance to operating rooms, infectious diseases wards, etc. The advantages of such devices for sterilization also include the absolute sterility of the "sterilizing agent" itself - radiation, as well as the speed of inactivation of biological objects: if the bactericidal dose required for sterilization (both superficial and volumetric) is implemented even in a short time, for example, in 1 second , then inactivation is guaranteed. In addition, since in the overwhelming majority of cases the required bactericidal doses are relatively small, the presence of a person in the chamber for sterilizing objects will not cause any noticeable harm (see allowable doses in [1]), it may only require eye protection, which may be glasses with ordinary glass (or closed eyes).
В более простых случаях, особенно для камер небольших габаритов, в камере может быть один «вход», через который объект стерилизации как вносится (входит) в камеру, так и извлекается (выходит) из нее. Однако и в этом случае на время стерилизации объекта соответствующая «входу» площадь тем или иным способом (например, как описано выше) «закрывается» (например, это может быть дверца) диффузно рассеивающей поверхностью с высоким эффективным коэффициентом отражения — предпочтительно не меньше, чем коэффициент диффузного отражения основной части внутренней поверхности камеры. In simpler cases, especially for small-sized chambers, the chamber can have one "entrance" through which the sterilized object is both introduced (entered) into the chamber and removed (exited) from it. However, even in this case, for the duration of sterilization of the object, the area corresponding to the "entrance" in one way or another (for example, as described above) is "closed" (for example, it can be a door) by a diffusely scattering surface with a high effective reflectance - preferably not less than diffuse reflection coefficient of the main part of the inner surface of the chamber.
Отметим также, что, для блокировки выхода бактерицидного излучения из устройства для стерилизации объекта при непрерывной работе источников излучения, у «входа» и «выхода» из камеры могут размещаться специальные «ловушки» для УФ излучения. Известно большое количество вариантов их реализации, например, это может быть соответствующий занавес или короткий «коридор» с поворотом на угол ~ 90о со стенками из поглощающего УФ излучение материала. Note also that in order to block the exit of bactericidal radiation from the device for sterilizing an object during continuous operation of radiation sources, special “traps” for UV radiation can be placed at the “entrance” and “exit” of the chamber. A large number of options for their implementation are known, for example, it can be a corresponding curtain or a short "corridor" with a rotation of ~ 90 ° with walls made of UV-absorbing material.
Таким образом, предлагаемое техническое решение при низких эксплуатационных затратах и малом энергопотреблении обеспечивает резкое увеличение качества и однородности стерилизации всей поверхности объекта бактерицидным излучением, возможность быстро обрабатывать большие объекты достаточно сложной формы, включая в ряде случаев и стерилизацию людей (инактивацию микроорганизмов и вирусов на их поверхности), а также обеспечить одновоременно со стерилизацией поверхности объекта достаточно высокую производительность эффективной стерилизации воздуха. Thus, the proposed technical solution, with low operating costs and low energy consumption, provides a sharp increase in the quality and uniformity of sterilization of the entire surface of an object with bactericidal radiation, the ability to quickly process large objects of a rather complex shape, including in some cases sterilization of people (inactivation of microorganisms and viruses on their surface ), and also to provide, simultaneously with sterilization of the object surface, a sufficiently high productivity of effective air sterilization.
Заявляемое техническое решение применимо к различным конкретным источникам бактерицидного света и способам их питания (непрерывный разряд постоянного тока, импульсно-периодический разряд с разной формой отдельного импульса и с разной частотой их следования и т.д.), геометрии излучателя (трубчатая лампа, шаровая лампа, U-образная лампа и т.д.), количеству и конкретному размещению источников света в камере, материалам, из которого изготовлены лампы (например, импульсная ксеноновая лампа из лейкосапфира может обеспечить большую мощность излучения в бактерицидном диапазоне), форме, размеру и вариантам изготовления камеры с диффузно отражающей внутренней поверхностью и устройства для стерилизации и объектов в целом, способам реализации диффузного отражения материала, из которого изготовлена камера или ее внутренний слой (изготовленный по разным технологиям фторопласт, экспандированный фторопласт и пр.), в том числе соответствующего покрытия на выбранном из других соображений материале, а также комбинация указанных решений. То же относится к реализации того или иного варианта датчиков для контроля бактерицидной дозы и их количеству, алгоритму работы системы управления устройством, включая возможности перемещения или вращения стерилизуемого объекта в камере, конкретному расположению «входа» и «выхода» камеры и механизмов организации их работы в цикле стерилизации, обеспечивающих высокий коэффициент диффузного отражения на время стерилизации объекта при коротком времени открытия-закрытия, циклограммы работы устройства для стерилизации объектов, системы воздухообмена (если она имеется) и т.д. The claimed technical solution is applicable to various specific sources of bactericidal light and methods of supplying them (continuous direct current discharge, pulse-periodic discharge with a different shape of a separate pulse and with a different frequency of their repetition, etc.), the geometry of the emitter (tubular lamp, ball lamp , U-shaped lamp, etc.), the number and specific placement of light sources in the chamber, the materials from which the lamps are made (for example, a leucosapphire xenon flash lamp can provide high radiation power in the bactericidal range), shape, size and options manufacture of a chamber with a diffusely reflecting inner surface and a device for sterilization and objects in general, methods of implementing diffuse reflection of the material from which the chamber is made or its inner layer (fluoroplastic made using different technologies, expanded fluoroplastic, etc.), including the corresponding coating on material chosen from other considerations, and that also a combination of these solutions. The same applies to the implementation of one or another version of sensors for monitoring the bactericidal dose and their number, the operation algorithm of the device control system, including the possibility of moving or rotating the sterilized object in the chamber, the specific location of the "entrance" and "exit" of the chamber and the mechanisms for organizing their work in sterilization cycle, providing a high diffuse reflection coefficient for the sterilization time of the object with a short opening-closing time, cyclograms of the device for sterilizing objects, the air exchange system (if any), etc.
Для удовлетворения каких-либо возможных конкретных требований могут быть выполнены очевидные для квалифицированных специалистов в этой области изменения описанных выше вариантов реализации заявляемого технического решения без изменения его существа в соответствии с формулой изобретения. To satisfy any possible specific requirements can be made obvious to qualified specialists in this field of changes described above options for implementing the proposed technical solution without changing its essence in accordance with the claims.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020114327A RU2747353C1 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Device for object sterilization |
| PCT/RU2021/050102 WO2021215968A1 (en) | 2020-04-21 | 2021-04-16 | Device for sterilizing an object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020114327A RU2747353C1 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Device for object sterilization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2747353C1 true RU2747353C1 (en) | 2021-05-04 |
Family
ID=75850929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020114327A RU2747353C1 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Device for object sterilization |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2747353C1 (en) |
| WO (1) | WO2021215968A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU7317U1 (en) * | 1996-04-29 | 1998-08-16 | Трошкин Сергей Васильевич | IRRADIATOR FOR DISINFECTION AND STERILIZATION OF OBJECTS |
| RU2228766C1 (en) * | 2003-03-14 | 2004-05-20 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им.В.И.Ленина" | Device for carrying out combined bactericide treatment |
| RU2334526C1 (en) * | 2007-01-25 | 2008-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Device for disinfection and sterilisation of objects |
| RU144349U1 (en) * | 2013-11-22 | 2014-08-20 | Закрытое акционерное общество Производственная компания "Лаборатория импульсной техники" | AIR DISINFECTION DEVICE |
| RU2704612C1 (en) * | 2011-06-08 | 2019-10-30 | ЗИНИКС ДИЗИНФЕКШН СЕРВИСИЗ, ЭлЭлСи | Devices with an ultraviolet discharge lamp and one or more reflectors and systems which determine operating parameters and disinfection plans for bactericidal devices |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2071785C1 (en) * | 1993-07-01 | 1997-01-20 | Предприятие общественной организации "Эконтех" | Apparatus for sterilizing medical instruments |
-
2020
- 2020-04-21 RU RU2020114327A patent/RU2747353C1/en active
-
2021
- 2021-04-16 WO PCT/RU2021/050102 patent/WO2021215968A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU7317U1 (en) * | 1996-04-29 | 1998-08-16 | Трошкин Сергей Васильевич | IRRADIATOR FOR DISINFECTION AND STERILIZATION OF OBJECTS |
| RU2228766C1 (en) * | 2003-03-14 | 2004-05-20 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им.В.И.Ленина" | Device for carrying out combined bactericide treatment |
| RU2334526C1 (en) * | 2007-01-25 | 2008-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Device for disinfection and sterilisation of objects |
| RU2704612C1 (en) * | 2011-06-08 | 2019-10-30 | ЗИНИКС ДИЗИНФЕКШН СЕРВИСИЗ, ЭлЭлСи | Devices with an ultraviolet discharge lamp and one or more reflectors and systems which determine operating parameters and disinfection plans for bactericidal devices |
| RU144349U1 (en) * | 2013-11-22 | 2014-08-20 | Закрытое акционерное общество Производственная компания "Лаборатория импульсной техники" | AIR DISINFECTION DEVICE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021215968A1 (en) | 2021-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210260230A1 (en) | Ultraviolet Discharge Lamp Apparatuses Having Optical Filters Which Attenuate Visible Light | |
| US11929247B2 (en) | Ultraviolet lamp apparatuses having automated mobility while emitting light | |
| KR102152810B1 (en) | An apparatus for indoor-sterilization | |
| KR101980208B1 (en) | Germicidal apparatuses with configurations to selectively conduct different disinfection modes interior and exterior to the apparatus | |
| US20030170151A1 (en) | Biohazard treatment systems | |
| RU2729292C1 (en) | Individual and mobile biological protection devices by irradiating flowing air with ultraviolet radiation | |
| KR102427239B1 (en) | sterilization device using UV light source harmless to human body | |
| RU188297U1 (en) | BACTERICIDAL IRRADIATOR | |
| JP2020078479A (en) | Ultraviolet ray irradiation device | |
| WO2021075496A1 (en) | Ultraviolet ray irradiation device, ultraviolet ray irradiation system, ultraviolet ray irradiation method, and simulation method | |
| US20220047736A1 (en) | Uv pathogen control device and system | |
| RU202441U1 (en) | Bactericidal irradiator | |
| JP2017086257A (en) | Sterilization method | |
| RU2747353C1 (en) | Device for object sterilization | |
| RU201411U1 (en) | Closed-type germicidal irradiator | |
| Sandle | Shining (invisible) light on viral pathogens: Virucidal contamination control strategies using UV-C light | |
| WO2023063307A1 (en) | Reflector and electromagnetic wave amplification device | |
| RU2746384C1 (en) | Bactericidal irradiator | |
| WO2023202927A1 (en) | A light based disinfection device | |
| IT202100006056A1 (en) | DISINFECTION DEVICE FOR THE AIR AND/OR SURFACES OF AN ENVIRONMENT TO BE TREATED AND PROCEDURE FOR DISINFECTING AN ENVIRONMENT TO BE TREATED |