RU2755078C1 - Bactericidal irradiator with illuminator function - Google Patents

Bactericidal irradiator with illuminator function Download PDF

Info

Publication number
RU2755078C1
RU2755078C1 RU2021105190A RU2021105190A RU2755078C1 RU 2755078 C1 RU2755078 C1 RU 2755078C1 RU 2021105190 A RU2021105190 A RU 2021105190A RU 2021105190 A RU2021105190 A RU 2021105190A RU 2755078 C1 RU2755078 C1 RU 2755078C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
irradiator
walls
radiation
bactericidal
shell
Prior art date
Application number
RU2021105190A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Викторович Сысун
Татьяна Николаевна Хорошева
Original Assignee
Виктор Викторович Сысун
Татьяна Николаевна Хорошева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Викторович Сысун, Татьяна Николаевна Хорошева filed Critical Виктор Викторович Сысун
Priority to RU2021105190A priority Critical patent/RU2755078C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755078C1 publication Critical patent/RU2755078C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08Radiation
    • A61L2/10Ultraviolet radiation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

FIELD: disinfection.
SUBSTANCE: invention relates to the field of special lighting engineering, namely to bactericidal irradiators for disinfecting air with ultraviolet radiation while simultaneously illuminating enclosed spaces and objects. A bactericidal irradiator with the function of an illuminator contains a protected shell with light-transmitting walls filled with heat-conducting gas or air with ultraviolet emitters collected inside, forming a volumetric module based on LEDs or a combination of LEDs and low-pressure gas-discharge mercury lamps connected to a power source, and means of mounting the irradiator on the object. At the same time, at least one pipeline with walls transparent to UV radiation is made inside the shell of the irradiator, surrounded by a volumetric UV module and hermetically connected at opposite ends to the pipes of holes in the walls of the shell to form a longitudinal channel for the passage of coolant air from the environment, UV irradiation of the air flow and its bactericidal treatment and at the same time for internal cooling of the irradiator by natural air draft during operation due to the difference in temperature and pressure inside the pipeline channel and in the environment surrounding the irradiator and due to the influence of gravitational forces. Moreover, the walls of the irradiator shell facing outward into the environment, irradiated from the inside by UV radiation, are made of a light-transmitting material with one or a mixture of phosphors integrated into the walls or applied to the inner surface, converting UV radiation into visible light.
EFFECT: invention provides an expansion of the functionality of a bactericidal irradiator, an increase in its efficiency.
9 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к светодиодной светотехнике, в частности, к ультрафиолетовым /УФ/ облучателям для обеззараживания воздуха замкнутых пространств УФ облучением при одновременном освещении их видимым светом с обеспечением безопасности и защиты человека и животных от вредного воздействия жесткого коротковолнового УФ излучения и продуктов взаимодействия его с воздухом (с озоном, окислами углерода, окислами серы и др.) Бактерицидные облучатели безопасны при эксплуатации в присутствии людей.The proposed invention relates to LED lighting technology, in particular, to ultraviolet / UV / irradiators for disinfecting the air of enclosed spaces with UV irradiation while illuminating them with visible light to ensure the safety and protection of humans and animals from the harmful effects of hard short-wave UV radiation and products of its interaction with air (with ozone, carbon oxides, sulfur oxides, etc.) Bactericidal irradiators are safe when operated in the presence of people.

Воздействие жесткого УФ излучения на воздушные потоки, содержащие вирусы, бактерии, грибки и другие вредные биологические загрязнения позволяет обеспечить высокую степень очистки воздуха в бактерицидном диапазоне длин волн спектра излучения 200-300 нм, достигающей 99,9%.Exposure to hard UV radiation on air streams containing viruses, bacteria, fungi and other harmful biological contaminants ensures a high degree of air purification in the bactericidal wavelength range of the radiation spectrum 200-300 nm, reaching 99.9%.

Подобные облучатели с воздействием УФ излучения на потоки воздуха для обеззараживания замкнутых пространств в комбинации с эффективными и комфортными осветителями предназначены для эксплуатации в производственных цехах, в помещениях объектов военного назначения с обслуживающим персоналом, на подводных лодках, в самолетах, в бомбоубежищах, в бункерах ракетных шахт и др., наряду с применением в быту для обработки помещения детских учреждений, больниц, школ, квартир, офисов и т.п.Such irradiators with the effect of UV radiation on air streams for decontamination of confined spaces in combination with efficient and comfortable illuminators are intended for use in production workshops, in premises of military facilities with service personnel, on submarines, in airplanes, in bomb shelters, in bunkers of missile silos. and others, along with the use in everyday life for processing the premises of children's institutions, hospitals, schools, apartments, offices, etc.

Известны закрытые бактерицидные облучатели для обеззараживания воздуха в присутствии людей в помещениях с излучателями на основе газоразрядных ртутных ламп низкого давления, генерирующих излучение на длинах волн 253,7 нм и 185 нм с установленными в канале обеззараживания воздуха поглощающими озон фильтрами. В облучателях воздушный поток организован вентилятором в замкнутом объеме корпуса (рециркуляторы) /1/.Known closed bactericidal irradiators for air disinfection in the presence of people in rooms with emitters based on low-pressure gas-discharge mercury lamps generating radiation at wavelengths of 253.7 nm and 185 nm with ozone absorbing filters installed in the air disinfection channel. In the irradiators, the air flow is organized by a fan in a closed volume of the housing (recirculators) / 1 /.

Известен бактерицидный облучатель /2/, содержащий УФ амальгамную газоразрядную ртутную лампу низкого давления для облучения стерилизуемого воздушного потока, установленную коаксиально в протяженном асимметричном корпусе облучателя с входным и выходным отверстиями для прокачки воздуха электровентилятором. Внутренние стенки корпуса выполнены с диффузно отражающей поверхностью.Known bactericidal irradiator / 2 / containing a UV amalgam gas discharge mercury lamp of low pressure for irradiation of the sterilized air flow, installed coaxially in an extended asymmetric body of the irradiator with inlet and outlet openings for air circulation by an electric fan. The inner walls of the body are made with a diffusely reflecting surface.

Недостатки облучателей обусловлены сравнительно низкой удельной мощностью бактерицидного диапазона УФ излучения (8-12%), связанной как с невысокой эффективностью ламп, так и с выбранным вариантом конструкции, предусматривающим коаксиальное расположение лампы со средствами монтажа и токоподвода в канале воздухопровода.The disadvantages of the irradiators are due to the relatively low specific power of the bactericidal range of UV radiation (8-12%), associated both with the low efficiency of the lamps, and with the chosen design option, which provides for a coaxial arrangement of the lamp with mounting and current supply means in the air duct.

Кроме того, в облучателе не предусмотрены средства для освещения обрабатываемых объектов.In addition, the irradiator does not provide means for illuminating the objects to be treated.

Известен бактерицидный облучатель воздуха (рециркулятор) СФЕРА 112/03 /3/ для эксплуатации в присутствии людей, выполненный с блоком для обеззараживания воздуха на основе светодиодной бактерицидной УФ лампы мощностью 15 Вт с длинами волн излучения 275-315 нм, способный очистить воздух от бактерий и вирусов (ОРВИ, COVID-19), грибков и др. УФ излучением без образования озона, работающей в замкнутом пространстве рециркулятора с принудительной прокачкой воздуха из помещения электровентилятором.Known bactericidal air irradiator (recirculator) SPHERE 112/03 / 3 / for operation in the presence of people, made with a unit for air disinfection based on a 15 W LED UV bactericidal lamp with radiation wavelengths of 275-315 nm, capable of purifying the air from bacteria and viruses (ARVI, COVID-19), fungi, etc. UV radiation without the formation of ozone, working in a closed space of a recirculator with forced circulation of air from the room by an electric fan.

Известен бактерицидный облучатель на светодиодах типа LED-CMD 3535-UVC 275 компании AURO (Тайвань) /4/, генерирующий УФ излучение на длине волны 275 нм, не образующий озон, выполненный с прокачкой воздуха и обеззараживанием в рециркуляторе.Known bactericidal irradiator on LEDs type LED-CMD 3535-UVC 275 company AURO (Taiwan) / 4 /, generating UV radiation at a wavelength of 275 nm, does not generate ozone, made with air pumping and disinfection in a recirculator.

Наряду с существенными преимуществами, обусловленной экономией электроэнергии при эксплуатации, увеличенным сроком службы светодиодного излучателя по сравнению с газоразрядной ртутной лампой, исключением образования озона при эксплуатации рассмотренные облучатели обладают невысокой эффективностью и узким диапазоном стерилизации и воздействия на некоторые вирусы, грибки и др. из-за генерации УФ излучения на увеличенных длинах волн 275-315 нм по сравнению с излучением газоразрядных ламп с длиной волны 253,7 нм.Along with significant advantages due to energy savings during operation, increased service life of the LED emitter compared to a gas-discharge mercury lamp, excluding the formation of ozone during operation, the irradiators considered have low efficiency and a narrow range of sterilization and exposure to some viruses, fungi, etc. generation of UV radiation at increased wavelengths of 275-315 nm in comparison with the radiation of gas-discharge lamps with a wavelength of 253.7 nm.

К недостаткам рассмотренных облучателей следует отнести и то, что увеличенные скорости прокачки воздуха электровентиляторами (300 м куб./час) не могут обеспечить в ряде случаев необходимую дозу УФ излучения для обеззараживания, т.е. гибели вирусов, микроорганизмов, бактерий и т.п.для некоторых загрязнений за счет фотохимических реакций в клетках микроорганизмов за относительно короткое время экспозиции облучения объема воздуха в канале облучателя.The disadvantages of the considered irradiators include the fact that the increased rates of air circulation by electric fans (300 m3 / h) cannot provide in some cases the necessary dose of UV radiation for disinfection, i.e. death of viruses, microorganisms, bacteria, etc. for some contaminants due to photochemical reactions in the cells of microorganisms for a relatively short time of exposure to irradiation of the volume of air in the irradiator channel.

При использовании вентилятора в облучателе время бактерицидной обработки воздуха в нем за один цикл существенно сокращается, а значит снижается объемная доза УФ облучения, поступающая в воздушный поток в зоне обработки для выбранного светодиодного или комбинированного с газоразрядной лампой объемного модуля. При снижении облучения, согласно /2/ в 2-2,5 раза доля выживших микроорганизмов увеличивается многократно (в 50 раз), например, для золотистого стафилококка.When a fan is used in an irradiator, the time for bactericidal air treatment in it in one cycle is significantly reduced, which means that the volumetric dose of UV radiation entering the air flow in the treatment zone for the selected LED or combined with a gas-discharge lamp volumetric module decreases. With a decrease in exposure, according to / 2 / 2-2.5 times, the proportion of surviving microorganisms increases many times (50 times), for example, for Staphylococcus aureus.

Кроме того, рассмотренные облучатели не предусматривают использование их также для освещения обрабатываемых объектов.In addition, the considered irradiators do not provide for their use also for illumination of the treated objects.

Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей бактерицидного облучателя за счет ввода функции осветителя, повышение эффективности, расширение спектрального диапазона УФ излучения для обработки потока воздуха и минимизации габаритов.The aim of the present invention is to expand the functionality of the bactericidal irradiator by introducing the function of the illuminator, increasing the efficiency, expanding the spectral range of UV radiation for processing the air flow and minimizing the size.

Поставленная цель достигается тем, что бактерицидный облучатель с функцией осветителя, содержащий защищенную оболочку со светопропускающими стенками, заполненную теплопроводным газом или воздухом с собранными внутри ультрафиолетовыми излучателями, образующими объемный модуль на основе УФ светодиодов или их комбинации с газоразрядными ртутными лампами низкого давления, подключенными к источнику питания, и средства монтажа облучателя на объекте, внутри оболочки выполнен по крайней мере один трубопровод со стенками прозрачными для УФ излучения, окруженный объемным УФ модулем и герметично соединенный на противоположных концах с патрубками отверстий в стенках оболочки с образованием продольного канала для прохождения воздуха-хладоносителя из окружающей среды, УФ облучения потока воздуха и его обеззараживания (бактерицидной обработки) и одновременно для внутреннего охлаждения облучателя естественной тягой воздуха при эксплуатации за счет разности температуры и давления внутри канала трубопровода и в окружающей облучатель среде, и за счет влияния гравитационных сил, причем, обращенные наружу в окружающую среду стенки оболочки облучателя выполнены из оптически прозрачного материала с интегрированным в них или нанесенными на внутреннюю поверхность одним или смесью люминофоров, преобразующих УФ излучение в видимый свет и рассеивающим его.This goal is achieved by the fact that a bactericidal irradiator with the function of an illuminator, containing a protected shell with light-transmitting walls, filled with heat-conducting gas or air with ultraviolet emitters collected inside, forming a volumetric module based on UV LEDs or their combination with low-pressure gas-discharge mercury lamps connected to the source supply, and means for mounting the irradiator on the object, inside the shell there is at least one pipeline with walls transparent for UV radiation, surrounded by a volume UV module and hermetically connected at opposite ends with nozzles of holes in the walls of the shell to form a longitudinal channel for the passage of coolant air from environment, UV irradiation of the air flow and its disinfection (bactericidal treatment) and at the same time for internal cooling of the irradiator by natural air draft during operation due to the temperature and pressure difference inside the pipe channel water both in the environment surrounding the irradiator, and due to the influence of gravitational forces, moreover, the walls of the irradiator shell facing outward into the environment are made of optically transparent material with one or a mixture of phosphors integrated into them or deposited on the inner surface, converting UV radiation into visible light and scattering it.

Цель достигается также тем, что стенки трубопровода, пропускающего воздух из окружающей среды для обработки УФ излучением, выполнены из легированного окислами лантаноидов цериевой группы кварцевого стекла или из увиолевого стекла, пропускающих УФ излучение в спектральном интервале бактерицидной эффективности, преимущественно с длинами волн излучения 220-300 нм, соответствующими действию летального эффекта для микроорганизмов, бактерий, вирусов и простейших одноклеточных, но исключающих при этом образование в воздухе озона, создающего опасность для здоровья человека и животных.The goal is also achieved by the fact that the walls of the pipeline, letting in air from the environment for treatment with UV radiation, are made of quartz glass doped with lanthanide oxides of the cerium group or of uviol glass, transmitting UV radiation in the spectral range of bactericidal efficiency, mainly with radiation wavelengths of 220-300 nm, corresponding to the action of a lethal effect for microorganisms, bacteria, viruses and protozoa unicellular, but excluding the formation of ozone in the air, which poses a danger to human and animal health.

Цель достигается и тем, что объемный УФ модуль облучателя выполнен в виде совокупности протяженных УФ светодиодных филаментов или светодиодных линеек из теплопроводного материала, с монтажом УФ светодиодов на одной или на обеих сторонах, излучающими одновременно большую часть потока на стенки трубопровода и на внутренние стенки оболочки с удаленным люминофором.The goal is also achieved by the fact that the volumetric UV module of the irradiator is made in the form of a set of extended UV LED filaments or LED strips made of heat-conducting material, with UV LEDs mounting on one or both sides, simultaneously emitting most of the flux to the walls of the pipeline and to the inner walls of the shell with removed phosphor.

Цель достигается также тем, что объемный УФ модуль облучателя выполнен в виде комбинации УФ светодиодных излучателей и газоразрядных УФ амальгамных ламп низкого давления трубчатого типа, установленных вблизи стенок трубопровода, прозрачных для излучения, с возможностью облучения потока воздуха при эксплуатации при подключении совместно или раздельно к двухканальному источнику питания, т.е. с переключением режимов работы.The goal is also achieved by the fact that the volumetric UV module of the irradiator is made in the form of a combination of UV LED emitters and gas-discharge UV amalgam low-pressure tubular lamps installed near the pipeline walls, transparent for radiation, with the possibility of irradiating the air flow during operation when connected together or separately to a two-channel power supply, i.e. with switching of operating modes.

Поставленная задача решается и тем, что наружные светопропускающие стенки оболочки облучателя выполнены из силикатного стекла или оптического поликарбоната с нанесенным на внутреннюю поверхность или интегрированным в стенки люминофором, переизлучающим падающее на них УФ излучение в видимый свет и рассеивающим его.The problem is solved by the fact that the outer light-transmitting walls of the feed shell are made of silicate glass or optical polycarbonate with a phosphor applied to the inner surface or integrated into the walls, re-emitting the incident UV radiation into visible light and scattering it.

Цель достигается также тем, что удаленный от УФ светодиодных излучателей люминофор выбран из группы галофосфатных люминофоров или из группы редкоземельных люминофоров, например, на основе иттрий алюминиевого граната, активированного церием.The aim is also achieved by the fact that the phosphor remote from the UV LED emitters is selected from the group of halophosphate phosphors or from the group of rare-earth phosphors, for example, based on cerium-doped yttrium-aluminum garnet.

Достижению цели способствует и то, что УФ светодиодные излучатели и УФ газоразрядные лампы объемного модуля разделены между собой протяженными зеркализованными перегородками, перераспределяющими потоки УФ облучателей модуля на стенки трубопровода и оболочки облучателя, одновременно затеняя излучение соседних излучателей, ограничивая радиационный теплообмен между ними.The achievement of the goal is also facilitated by the fact that the UV LED emitters and UV gas-discharge lamps of the volumetric module are separated by extended mirrored partitions, redistributing the flows of the UV irradiators of the module to the walls of the pipeline and the shell of the irradiator, simultaneously shading the radiation of neighboring emitters, limiting the radiation heat exchange between them.

Решению поставленной задачи способствует также то, что примыкающий к оболочке трубопровод на входе в облучатель сопряжен с камерой отсека, несущей комбинированный источник питания, подключенный к излучателям объемного модуля, и снабженной средствами для настольного монтажа облучателя на объекте.The solution to this problem is also facilitated by the fact that the pipeline adjacent to the shell at the entrance to the irradiator is mated with a compartment chamber carrying a combined power source connected to the emitters of the volumetric module and equipped with means for desktop mounting of the irradiator on the object.

Задача решается и тем, что на выходной патрубок оболочки облучателя с трубопроводом установлена заслонка с диффузором или жалюзи, регулирующие размеры отверстия, пропускающего очищенный воздушный поток хладоносителя, изменяющие его скорость и дозирующие степень обеззараживания в облучателе.The problem is also solved by the fact that a damper with a diffuser or louvers is installed on the outlet pipe of the irradiator shell with a pipeline, which regulates the size of the hole that passes the purified air flow of the coolant, changes its speed and dosing the degree of disinfection in the irradiator.

Предпочтительные варианты исполнения облучателя согласно изобретению показаны на чертежах.Preferred embodiments of the irradiator according to the invention are shown in the drawings.

Фиг. 1. Бактерицидный облучатель с функцией осветителя. Вид сбоку, частично в разрезе с поперечным сечением А11.FIG. 1. Bactericidal irradiator with illuminator function. Side view, partly in section, with a cross section A 1 -A 1.

Фиг. 2. Поперечное сечение объемного УФ модуля облучателя с комбинацией излучателей со светодиодами и с газоразрядными лампами.FIG. 2. Cross-section of the volumetric UV module of the irradiator with a combination of emitters with LEDs and gas-discharge lamps.

Показанный на фиг. 1 бактерицидный облучатель с функцией осветителя содержит защищенную, преимущественно герметичную оболочку 1 со светопропускающими стенками, заполненную газом с приемлемой теплопроводностью (гелий с водородом или воздух).Shown in FIG. 1 bactericidal irradiator with the function of an illuminator contains a protected, mainly sealed shell 1 with light-transmitting walls, filled with a gas with acceptable thermal conductivity (helium with hydrogen or air).

Оболочка 1 облучателя выполнена разъемной с установленной через уплотнение крышкой 2, но может быть выполнена цельной.The shell 1 of the irradiator is made detachable with a cover 2 installed through the seal, but it can be made one-piece.

Внутри оболочки коаксиально установлен протяженный объемный светодиодный (СД) модуль 3, образованный ультрафиолетовыми (УФ) излучателями на основе светодиодов-СД филаментов 4 (см. фиг. 1) или СД линеек 5 (см. фиг. 2), или выполненный в виде комбинации СД филаментов 4 или СД линеек 5 с трубчатыми газоразрядными УФ амальгамными лампами 6 низкого давления (см. фиг. 2).An extended volumetric light-emitting diode (LED) module 3 is coaxially installed inside the shell, formed by ultraviolet (UV) emitters based on LED-LED filaments 4 (see Fig. 1) or LED strips 5 (see Fig. 2), or made as a combination SD filaments 4 or SD lines 5 with tubular gas-discharge UV amalgam lamps 6 of low pressure (see Fig. 2).

В качестве светодиодов могут быть использованы УФ светодиоды серии UVC, генерирующие излучение на длинах волн 200-280 нм (УФ-С) или серии UVB с 280-320 нм (УФ-В) компании AURO (Тайвань), реализуемых на рынке с торговой маркой AURO-LED- SMD-3535-UVC 275 нм в катушках для SMD монтажа на платы.As LEDs, UV LEDs of the UVC series, generating radiation at wavelengths of 200-280 nm (UV-C) or the UVB series from 280-320 nm (UV-B) of the AURO (Taiwan) company, sold on the market with the trademark AURO-LED- SMD-3535-UVC 275nm in coils for SMD board mounting.

Могут быть использованы также УФ светодиоды серии XLamp ХТ-Е компании CREE для монтажа на алюминиевых линейках с двух сторон, или светодиоды серии BLD- SMD 6060UV-3265 серии 5730W2C-A серии BLD- CMD 5050UV-J265 компании SMD-BEELED, реализуемые в России.You can also use CREE XLamp XT-E UV LEDs for mounting on aluminum rulers on both sides, or BLD-SMD 6060UV-3265 LEDs of the 5730W2C-A series, BLD-CMD 5050UV-J265 series of SMD-BEELED, sold in Russia ...

В качестве УФ трубчатых газоразрядных амальгамных ламп низкого давления могут быть использованы лампы серии ALC-170, в том числе применяемые в рециркуляторах /1/, генерирующие УФ излучение с длиной волны 253,7 нм.ALC-170 series lamps, including those used in recirculators / 1 /, generating UV radiation with a wavelength of 253.7 nm, can be used as UV tubular low-pressure gas-discharge amalgam lamps.

В оболочке 1 облучателя коаксиально установлен трубопровод 7, выполненный из прозрачного для УФ излучения материала, окруженный объемным УФ модулем 3, образованным совокупностью УФ излучателей, перечисленных выше, располагаемых вблизи стенок трубопровода, который открытыми концами цельно или через уплотнения герметично соединен с патрубками отверстий 8а и 8б в стенках оболочки и крышки 2 облучателя с образованием продольного канала 9 для прохождения воздуха-хладоносителя, подверженного УФ облучению и обеззараживанию (бактерицидной обработке), одновременно обеспечивая внутреннее охлаждение стенок трубопровода облучателя естественной тягой воздуха (сквозняком) при эксплуатации облучателя за счет разности температуры и давления внутри канала трубопровода и в окружающей облучатель среде, а также за счет воздействия гравитационных сил из-за отличающихся плотностей воздуха в канале при близкой к вертикальной ориентации облучателя при эксплуатации.In the shell 1 of the irradiator, a pipeline 7 is coaxially installed, made of a material transparent for UV radiation, surrounded by a volumetric UV module 3 formed by a set of UV emitters listed above, located near the walls of the pipeline, which is integrally connected with open ends or through seals to the nozzles of holes 8a and 8b in the walls of the shell and cover 2 of the irradiator with the formation of a longitudinal channel 9 for the passage of coolant air exposed to UV irradiation and disinfection (bactericidal treatment), while simultaneously providing internal cooling of the walls of the irradiator pipeline by natural air draft (draft) during operation of the irradiator due to the temperature difference and pressure inside the channel of the pipeline and in the environment surrounding the feed, as well as due to the influence of gravitational forces due to different air densities in the channel when the feed is close to vertical orientation during operation.

Патрубок 8а оболочки, сопряженный с конфузором 10 облучателя на входе в трубопровод 7 может быть установлен, например, на нижней части оболочки через уплотнение, если оболочка 1 облучателя выполнена разъемной с возможностью обеспечения замены элементов излучателя (газоразрядной лампы, СД линейки) при выходе из строя при эксплуатации.The shell branch pipe 8a, coupled with the confuser 10 of the irradiator at the entrance to the pipeline 7, can be installed, for example, on the lower part of the shell through a seal, if the shell 1 of the irradiator is detachable with the possibility of replacing the elements of the emitter (gas-discharge lamp, LED line) in case of failure during operation.

Патрубок 8б, установленный через уплотнение на горловине 11 трубопровода, являющейся выходным отверстием канала 9, перекрыт регулятором 12 скорости пропускания обрабатываемого потока воздуха, выполненного в виде подвижной заслонки с отверстиями различного диаметра или в виде жалюзи с функциями диффузора, пропускающими дозируемые объемы обрабатываемого потока воздуха из облучателя, т.е. регулирующим время экспозиции воздействия УФ излучения на поток воздуха, а значит устанавливающим дозу УФ облучения потока.The branch pipe 8b, installed through the seal on the neck 11 of the pipeline, which is the outlet of the channel 9, is closed by the regulator 12 of the flow rate of the processed air flow, made in the form of a movable damper with holes of various diameters or in the form of louvers with diffuser functions that allow metered volumes of the processed air flow from the irradiator, i.e. regulating the exposure time of exposure to UV radiation on the air flow, and therefore setting the dose of UV irradiation of the flow.

Выходное отверстие канала трубопровода облучателя перекрыто также рассекателем 13 потока воздуха, экранирующим при этом диффузор.The outlet of the feed pipe channel is also closed off by the air flow divider 13, which shields the diffuser.

Обращенные наружу в окружающую среду стенки оболочки 1 выполнены из оптически прозрачного материала, в частности из силикатного стекла или из оптического поликарбоната с интегрированным в них или нанесенным на внутреннюю поверхность слоем 14 одного или смеси люминофоров, преобразующих УФ излучение, включая рассеянное и отраженные потоки излучения модуля в видимый свет, используемый для освещения обеззараживаемых пространств (помещений, объектов).The walls of the shell 1 facing outward into the environment are made of an optically transparent material, in particular, of silicate glass or of optical polycarbonate with a layer 14 of one or a mixture of phosphors that convert UV radiation, including scattered and reflected fluxes of the module, integrated into them or applied to the inner surface. into visible light used to illuminate the disinfected spaces (rooms, objects).

Используемый люминофор 14 в виде порошка размешан в оптически прозрачном силиконе или в прозрачной смоле и выбран из группы галофосфатных люминофоров или группы редкоземельных люминофоров, например, на основе иттрий-алюминиевого граната, активированного церием (YAG:Ce+3) в исполнении, предложенном в изобретении /5/, получившем широкое применение в мировой практике /6 и 7/.The phosphor 14 used in the form of a powder is mixed in an optically transparent silicone or in a transparent resin and is selected from the group of halophosphate phosphors or the group of rare earth phosphors, for example, based on cerium-activated yttrium-aluminum garnet (YAG: Ce +3 ) in the embodiment proposed in the invention / 5 /, widely used in world practice / 6 and 7 /.

Стенки трубопровода 7, охлаждаемые потоком воздуха-хладоносителя, облучаемые УФ излучением, выполнены из легированного окислами лантаноидов цериевой группы кварцевого стекла или из увиолевого стекла, пропускающих УФ излучение объемного модуля 3 в спектральном интервале бактерицидной эффективности, 220-300 нм, соответствующем действию летального эффекта для опасных микроорганизмов, бактерий, вирусов, грибков и простейших одноклеточных, при этом исключая пропускание излучения с более короткими длинами волн 184,8 нм (спектральная линия ртути) при которой образуется в воздухе озон, создающий опасность для здоровья человека и животных.The walls of the pipeline 7, cooled by a flow of coolant air, irradiated with UV radiation, are made of quartz glass doped with lanthanide oxides of the cerium group or of uviol glass, transmitting the UV radiation of the volumetric module 3 in the spectral range of bactericidal efficiency, 220-300 nm, corresponding to the action of the lethal effect for dangerous microorganisms, bacteria, viruses, fungi and protozoa unicellular, while excluding the transmission of radiation with shorter wavelengths of 184.8 nm (spectral line of mercury) at which ozone is formed in the air, which creates a danger to human and animal health.

Выполнение трубопровода 7 из вышеуказанных материалов, не пропускающих опасное излучение, позволяет исключить из применения в облучателе специальные фильтры на основе угольного сорбента для поглощения озона, применяемые в известных рециркуляторах, эффективность и защита которых менее надежна и, кроме того, затрудняет циркуляцию воздуха в канале трубопровода.The execution of the pipeline 7 from the above materials, which do not transmit hazardous radiation, makes it possible to exclude from the use in the irradiator special filters based on a carbon sorbent for absorbing ozone, used in known recirculators, the efficiency and protection of which is less reliable and, moreover, makes it difficult to circulate air in the pipeline channel ...

Важным обстоятельством, способствующим улучшению теплового режима облучателя, а как следствие, повышению долговечности излучателей, является то, что УФ филаменты, УФ светодиодные линейки, и УФ газоразрядные лампы объемного модуля 3 облучателя разделены между собой протяженными зеркализованными перегородками 15, перераспределяющими потоки ультрафиолетового и радиационного излучения модуля на стенки трубопровода 7 и оболочки облучателя, одновременно затеняя соседние излучатели, исключая радиационный теплообмен между ними и ограничивая конвективный теплообмен.An important circumstance contributing to the improvement of the thermal regime of the irradiator, and as a consequence, to the increase in the durability of the emitters, is that the UV filaments, UV LED strips, and UV gas-discharge lamps of the volumetric module 3 of the irradiator are separated by extended mirrored partitions 15, redistributing the flows of ultraviolet and radiation radiation the module on the walls of the pipeline 7 and the shell of the irradiator, simultaneously shading the adjacent emitters, excluding the radiative heat transfer between them and limiting the convective heat transfer.

Входной патрубок 8а трубопровода, сопряженный с камерой конфузора 10, примыкает к отсеку 16 со средствами монтажа облучателя на плоскости. В отсеке 16 установлен двухканальный комбинированный источник питания 17 объемного модуля 3 для одновременного или раздельного подключения светодиодных излучателей (филаментов или СД линеек) и газоразрядных ламп к питающей сети.The inlet pipe 8a of the pipeline, coupled with the confuser chamber 10, is adjacent to the compartment 16 with the means for mounting the irradiator on a plane. In compartment 16, a two-channel combined power supply 17 of the volumetric module 3 is installed for simultaneous or separate connection of LED emitters (filaments or LED strips) and gas-discharge lamps to the mains.

В камере 10 может быть установлен электровентилятор (на фиг. не показан), усиливающий напор естественной тяги воздуха, в экстремальных ситуациях, связанных, например, с пожарами.An electric fan (not shown in the figure) can be installed in the chamber 10, which increases the pressure of the natural draft of air in extreme situations associated, for example, with fires.

Предложенные варианты бактерицидного облучателя с функцией осветителя и с внутренним охлаждением излучателей обеспечивают, наряду с расширением функциональных возможностей, бактерицидную обработку воздуха УФ излучением одновременно или раздельно на длинах волн 275-315 нм, УФ излучением светодиодов и на длине волны 253,7 нм излучением газоразрядных УФ амальгамных ламп низкого давления с повышением выходной мощности излучения в 1,5-2 раза в диапазоне бактерицидной эффективности с обеспечением освещения помещений световым потоком не менее 3000 лм и защиты человека и животных от вредного воздействия озона.The proposed versions of a bactericidal irradiator with the function of an illuminator and with internal cooling of the emitters provide, along with the expansion of functional capabilities, bactericidal treatment of air with UV radiation simultaneously or separately at wavelengths of 275-315 nm, UV radiation of LEDs and at a wavelength of 253.7 nm with gas-discharge UV radiation low-pressure amalgam lamps with an increase in the output radiation power by 1.5-2 times in the range of bactericidal efficiency, providing lighting of premises with a luminous flux of at least 3000 lm and protecting humans and animals from the harmful effects of ozone.

Литература.Literature.

1. Справочная книга по светотехнике. Под редакцией Ю.Б. Айзенберга Изд. Москва, Москва, Знак, 2006 г., с. 754-757.1. Reference book on lighting engineering. Edited by Yu.B. Eisenberg Ed. Moscow, Moscow, Znak, 2006, p. 754-757.

2. И.Г. Рудой и др. Патент на ПМ РФ 188297. Приоритет от 21.08.2018 г.2. I.G. Rudoy et al. Patent for PM RF 188297. Priority from 21.08.2018

3. Рециркулятор СФЕРА-112/03. https: light-christmas.ru3. Recirculator SPHERE-112/03. https: light-christmas.ru

4. СД бактерицидный облучатель LED-3535UVC 275, компании AURO /Тайвань/4. LED bactericidal irradiator LED-3535UVC 275, AURO / Taiwan /

5. Сарычев Г.С., Сысун В.В. Пат. на ИЗ РФ 2408816, приор. 27.01.2009 г.5. Sarychev G.S., Sysun V.V. Pat. for FROM RF 2408816, prior. January 27, 2009

6. https://yandex.ru. 16.11.2018.6.https://yandex.ru. 11/16/2018.

7. Каталог продукции компании «Uniel» №21/2018 «Свет новых технологий» Москва, 2018 г.7. Product catalog of the company "Uniel" №21 / 2018 "Light of new technologies" Moscow, 2018

СД лампы серии LED-MP200 PROFI. стр. 30 (КНР).LED lamps of the LED-MP200 PROFI series. p. 30 (PRC).

Claims (9)

1. Бактерицидный облучатель с функцией осветителя, содержащий защищенную оболочку со светопропускающими стенками, заполненную теплопроводным газом или воздухом с собранными внутри ультрафиолетовыми (УФ) излучателями, образующими объемный модуль на основе светодиодов (СД) или комбинации светодиодов и газоразрядных ртутных ламп низкого давления, подключенных к источнику питания, и средства монтажа облучателя на объекте, отличающийся тем, что внутри оболочки облучателя выполнен по крайней мере один трубопровод со стенками, прозрачными для УФ излучения, окруженный объемным УФ модулем и герметично соединенный на противоположных концах с патрубками отверстий в стенках оболочки с образованием продольного канала для прохождения воздуха-хладоносителя из окружающей среды, УФ облучения потока воздуха и его бактерицидной обработки и одновременно для внутреннего охлаждения облучателя естественной тягой воздуха при эксплуатации за счет разности температуры и давления внутри канала трубопровода и в окружающей облучатель среде и за счет воздействия гравитационных сил, причем обращенные наружу в окружающую среду, облучаемые изнутри УФ излучением стенки оболочки облучателя выполнены из светопропускающего материала с интегрированным в стенки или нанесенными на внутреннюю поверхность одним или смесью люминофоров, преобразующих УФ излучение в видимый свет.1. A bactericidal irradiator with the function of an illuminator, containing a protected shell with light-transmitting walls, filled with heat-conducting gas or air with ultraviolet (UV) emitters collected inside, forming a volumetric module based on light-emitting diodes (LED) or a combination of light-emitting diodes and low pressure mercury discharge lamps connected to a power source, and a means of mounting the irradiator on an object, characterized in that inside the irradiator shell there is at least one pipeline with walls transparent to UV radiation, surrounded by a volume UV module and hermetically connected at opposite ends with nozzles of holes in the walls of the shell to form a longitudinal channels for the passage of coolant air from the environment, UV irradiation of the air flow and its bactericidal treatment and at the same time for internal cooling of the irradiator by natural air draft during operation due to the temperature and pressure difference inside the pipeline channel and in about the environment surrounding the irradiator and due to the action of gravitational forces, moreover, the walls of the irradiator shell, facing outward into the environment, irradiated from the inside by UV radiation, are made of a light-transmitting material with one or a mixture of phosphors integrated into the walls or deposited on the inner surface, converting UV radiation into visible light. 2. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что стенки трубопровода, охлаждаемые потоком воздуха из окружающей среды, обрабатываемого УФ излучением, выполнены из легированного окислами лантаноидов цериевой группы кварцевого стекла или увиолевого стекла, пропускающих УФ излучение в спектральном диапазоне бактерицидной эффективности, преимущественно с длинами волн излучения 220-300 нм, соответствующими действию летального эффекта для микроорганизмов, бактерий, вирусов, грибков и простейших одноклеточных, но исключающими при этом образование озона в воздухе, создающего опасность для здоровья человека и животных.2. Bactericidal irradiator according to claim 1, characterized in that the walls of the pipeline, cooled by a stream of air from the environment, treated with UV radiation, are made of quartz glass or uviol glass doped with lanthanide oxides of the cerium group, transmitting UV radiation in the spectral range of bactericidal efficiency, mainly with radiation wavelengths of 220-300 nm, corresponding to the action of a lethal effect for microorganisms, bacteria, viruses, fungi and protozoa, but excluding the formation of ozone in the air, which poses a danger to human and animal health. 3. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что объемный УФ модуль облучателя выполнен в виде совокупности протяженных УФ светодиодных филаментов или СД линеек из теплопроводного материала с монтажом УФ светодиодов на одной или на обеих сторонах, излучающих одновременно большую часть потока на стенки трубопровода и на внутренние стенки оболочки с удаленным люминофором.3. The germicidal irradiator according to claim 1, characterized in that the volumetric UV module of the irradiator is made in the form of a set of extended UV LED filaments or LED strips made of heat-conducting material with UV LEDs mounted on one or both sides, simultaneously emitting most of the flow to the pipeline walls and on the inner walls of the luminophor-removed envelope. 4. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что объемный УФ модуль облучателя выполнен в виде комбинации УФ светодиодных излучателей и газоразрядных УФ амальгамных ртутных ламп низкого давления, установленных вблизи стенок трубопровода, прозрачных для излучения, пропускающего поток облучаемого воздуха при эксплуатации.4. Bactericidal irradiator according to claim 1, characterized in that the volumetric UV module of the irradiator is made in the form of a combination of UV LED emitters and gas-discharge UV amalgam mercury lamps of low pressure installed near the walls of the pipeline, transparent for radiation, allowing the flow of irradiated air to pass through during operation. 5. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что наружные светопропускающие стенки оболочки облучателя выполнены из силикатного стекла или из оптического поликарбоната с нанесенным на внутреннюю поверхность или интегрированным в стенки люминофором, переизлучающим падающее на них УФ излучение излучателей в видимый свет и рассеивающим его.5. The bactericidal irradiator according to claim 1, characterized in that the outer light-transmitting walls of the irradiator shell are made of silicate glass or optical polycarbonate with a phosphor applied to the inner surface or integrated into the walls, re-emitting the UV radiation of the emitters incident on them into visible light and scattering it ... 6. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что удаленный от УФ светодиодных излучателей люминофор выбран из группы галофосфатных люминофоров или из редкоземельных люминофоров, например, на основе иттрий алюминиевого граната, активированного церием.6. A bactericidal irradiator according to claim 1, characterized in that the phosphor remote from the UV LED emitters is selected from the group of halophosphate phosphors or from rare earth phosphors, for example, based on cerium-activated yttrium-aluminum garnet. 7. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что УФ светодиодные излучатели и УФ газоразрядные ртутные лампы объемного модуля разделены между собой протяженными зеркализованными перегородками, перераспределяющими потоки УФ излучателей модуля на стенки трубопровода и оболочки облучателя, одновременно затеняя излучение соседних излучателей, ограничивая радиационный теплообмен между ними.7. The bactericidal irradiator according to claim 1, characterized in that the UV LED emitters and the UV gas-discharge mercury lamps of the volumetric module are separated by extended mirrored partitions that redistribute the flows of the UV emitters of the module to the walls of the pipeline and the shell of the irradiator, simultaneously shading the radiation of neighboring emitters, limiting the radiation heat transfer between them. 8. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что примыкающий к оболочке трубопровод на входе в облучатель сопряжен с камерой отсека, несущей комбинированный источник питания, подключенный к излучателям объемного модуля, и снабжен средствами для настольного монтажа облучателя на объекте.8. The bactericidal irradiator according to claim 1, characterized in that the pipeline adjacent to the shell at the inlet to the irradiator is mated with a compartment chamber carrying a combined power supply connected to the emitters of the volumetric module, and is equipped with means for desktop mounting of the irradiator on the object. 9. Бактерицидный облучатель по п. 1, отличающийся тем, что на выходной патрубок оболочки с трубопроводом установлена заслонка или жалюзи, регулирующие размеры отверстия, пропускающего очищенный воздушный поток хладоносителя, изменяющие его скорость и дозирующие степень обеззараживания.9. The bactericidal irradiator according to claim 1, characterized in that a shutter or louver is installed on the outlet of the shell with a pipeline, which regulates the size of the opening that allows the purified air flow of the coolant to pass through, change its speed and dose the degree of disinfection.
RU2021105190A 2021-03-01 2021-03-01 Bactericidal irradiator with illuminator function RU2755078C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105190A RU2755078C1 (en) 2021-03-01 2021-03-01 Bactericidal irradiator with illuminator function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105190A RU2755078C1 (en) 2021-03-01 2021-03-01 Bactericidal irradiator with illuminator function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755078C1 true RU2755078C1 (en) 2021-09-13

Family

ID=77745440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021105190A RU2755078C1 (en) 2021-03-01 2021-03-01 Bactericidal irradiator with illuminator function

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755078C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212272U1 (en) * 2021-08-13 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
WO2024028211A1 (en) * 2022-08-01 2024-02-08 Signify Holding B.V. Lamp having different uv led filaments emitting different uv light asymmetrically arranged in said lamp

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU19468U1 (en) * 2001-04-10 2001-09-10 Власов Дмитрий Васильевич DEVICE FOR AIR DISINFECTION AND ROOM LIGHTING
RU2226110C1 (en) * 2002-09-20 2004-03-27 Беньков Александр Васильевич Device for disinfecting air in rooms
RU39822U1 (en) * 2004-04-21 2004-08-20 Костюченко Сергей Владимирович DEVICE FOR AIR DISINFECTION AND ROOM LIGHTING
RU2408816C2 (en) * 2009-01-27 2011-01-10 Виктор Викторович Сысун White light-emitting diode lamp
RU2581864C2 (en) * 2011-01-04 2016-04-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Uv-emitting luminophores
RU188297U1 (en) * 2018-08-21 2019-04-05 Игорь Георгиевич Рудой BACTERICIDAL IRRADIATOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU19468U1 (en) * 2001-04-10 2001-09-10 Власов Дмитрий Васильевич DEVICE FOR AIR DISINFECTION AND ROOM LIGHTING
RU2226110C1 (en) * 2002-09-20 2004-03-27 Беньков Александр Васильевич Device for disinfecting air in rooms
RU39822U1 (en) * 2004-04-21 2004-08-20 Костюченко Сергей Владимирович DEVICE FOR AIR DISINFECTION AND ROOM LIGHTING
RU2408816C2 (en) * 2009-01-27 2011-01-10 Виктор Викторович Сысун White light-emitting diode lamp
RU2581864C2 (en) * 2011-01-04 2016-04-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Uv-emitting luminophores
RU188297U1 (en) * 2018-08-21 2019-04-05 Игорь Георгиевич Рудой BACTERICIDAL IRRADIATOR

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212268U1 (en) * 2021-08-12 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
RU212267U1 (en) * 2021-08-12 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
RU212272U1 (en) * 2021-08-13 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
RU212269U1 (en) * 2021-08-13 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
RU212271U1 (en) * 2021-08-13 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
RU212270U1 (en) * 2021-08-13 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
RU212273U1 (en) * 2021-08-13 2022-07-13 Владимир Петрович Сизиков Germicidal irradiator
WO2024028211A1 (en) * 2022-08-01 2024-02-08 Signify Holding B.V. Lamp having different uv led filaments emitting different uv light asymmetrically arranged in said lamp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6242509B2 (en) Air purification device, lighting device, and lighting fixture
US9974880B2 (en) Air sterilization and disinfection apparatus
CN104755111B (en) Air cleaning unit
US9457121B1 (en) Ultraviolate light sterilization apparatus
WO2011049047A1 (en) Lighting and air cleaning device
KR102171915B1 (en) Ultraviolet Air Purifier
KR102192053B1 (en) UV Air Sterilization Device Having Air Circulation Structure
KR20170114678A (en) LED Lighting with air purifying function
RU2755078C1 (en) Bactericidal irradiator with illuminator function
RU2440147C1 (en) Device for air decontamination
ES1249340U (en) DISINFECTION OF ROOMS THROUGH GERMICIDAL UV (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US11779675B2 (en) Air sterilization insert for heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems
KR20100040125A (en) Photocatalyst apparatus using a reflector and air purification apparatus using the same
RU197893U1 (en) Germicidal UV LED Illuminator
KR20220039766A (en) Cold air treatment device, method of applying cooled air flow, and use of air disinfection device
RU84504U1 (en) LIGHT TUBE
CN111637555A (en) Central air-conditioning disinfection device based on pulse light source
US20240350698A1 (en) Transparent disinfecting lighting device
CN218268896U (en) Illumination structure capable of conducting air sterilization and lamp with illumination structure
KR102579868B1 (en) Air disinfection apparatus using ultraviolet radiation and heat sinking
RU2355427C2 (en) Device for bactericidal air processing
CN219991229U (en) Fluid treatment device
US11369712B1 (en) Baffles for modifying airflow in UV air sterilization device
CN113390157B (en) Electric heating convector with sterilizing effect
RU2226110C1 (en) Device for disinfecting air in rooms