Устройство для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции Российский патент 2025 года по МПК A61L9/20 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для очистки воздуха посредством ультрафиолетового излучения и может быть использовано для обеззараживания воздуха и внутренней поверхности участков воздуховодов систем внутренней вентиляции.

Уровень техники

Как устроены воздуховоды

Системы вентиляции делают из оцинкованной и нержавеющей стали, алюминиевых сплавов и пластика. В зависимости от назначения помещения, воздуховод может быть скрытым или открытым, жестким или гибким. Иногда при устройстве вентиляции обходятся вообще без труб, проделывая отверстие непосредственно в стене дома.

Дополнительно воздуховоды оборудуют вентилятором, благодаря которому создается мощный поток воздуха, и воздушными фильтрами, очищающими воздух от микроскопических частиц грязи, пыльцы и пуха. Однако даже фильтры тонкой очистки не способен задерживать микробов. Коронавирусу, например, удается попадать в помещения и через воздуховоды.

Логичным решением проблемы является установка в систему вентиляции устройств для очистки и обеззараживания воздуха (стерилизаторов). Принцип действия - такой же, как у рециркуляторов, которые успешно используют в больницах для обеззараживания воздуха.

Известна приставка для обеззараживания воздуха (патент РФ на полезную модель №207708, кл. МПК A61L 9/20, A61L 2/10, F24F 3/16, опубл. 12.11.2021), которая содержит корпус с входным и выходным окнами, в котором расположены: газоразрядная лампа в качестве источника бактерицидного ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 200-300 нм, блок питания для газоразрядной лампы, отражатель ультрафиолетового излучения, элементы коммутации для включения приставки, фотокаталитический фильтр для очистки воздуха, по меньшей мере одну схему управления с датчиками параметров окружающей среды и возушного потока, счетчик времени наработки газоразрядных ламп и элементы крепления для установки напротив места выхода воздуха из имеющейся системы кондиционирования и вентиляции.

Недостатком данного технического решения является то, что оно решает относительно узкий спектр проблемы - обеззараживание воздуха, выходящего из существующих систем вентиляции, и кондиционировании помещения при непосредственном подключении приставки к ним. Это обычная приставка, которая может обеззараживать воздух, который уже вышел из системы вентиляции и кондиционирования в одной конкретно взятой точке здания, где установлена и подключена к выходному отверстию системы такая приставка. При этом, внутри существующей системы вентиляции и кондиционирования данная приставка воздух не обеззараживает. Хотя именно там в них накапливается пыль, шерсть, частички грязи, образуется влага в виде конденсата, что является благоприятной средой для размножения грибков, бактерий и вирусов, некоторые из которых являются патогенными. Размножившиеся микроорганизмы выносятся с потоком воздуха в помещение и являются потенциально опасными для человека и животных, находящихся в помещении. Такой грязный воздух, на последнем этапе проходит через данную приставку, которая просто физически не способна обеспечить необходимое обеззараживание воздуха из системы вентиляции и кондиционирования. На обеззараживание некоторых опасных микроорганизмов требуются минуты и даже десятки минут, чего такая приставка обеспечить не может.

Известно устройство для очистки приточного воздуха в системах вентиляции (патент РФ на полезную модель №30939, кл. МПК F24F 3/16, опубл. 10.07.2003), содержащее корпус с входным и выходным патрубками, несколько установленных друг за другом секционных фильтров, приточный вентилятор с приводом и калорифер со стороны входного патрубка, отличающееся тем, что корпус выполнен из двух частей, установленных на одной оси по обе стороны приточного вентилятора, привод которого расположен вне корпуса, обе части корпуса соединены через рабочую полость вентилятора обводным каналом U-образной формы с различными проходными сечениями по его длине.

Недостатком данного технического решения является то, что оно не обеззараживает воздух, поступающий из системы вентиляции, а только очищает его от частиц пыли механическими секционными фильтрами грубой и тонкой очистки. Все патогенные вирусы и бактерии остаются в поступающем воздухе.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом предлагаемого изобретения является значительное упрощение и ускорение процесса монтажа устройства на трубах вентиляции, а также упрощение и ускорение обслуживания устройства, очистки и/или замены лампы. Предлагаемая конструкция устройства увеличивает эффективность обеззараживания, является безопасной, обеспечивает высокую степень стерилизации воздуха и имеет широкую область использования.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции содержит корпус и переходник в виде прямоугольной пластины, в центральной части прямоугольной пластины содержится плафон на котором закреплен патрон для установки источника бактерицидного излучения, причем корпус имеет незамкнутое поперечное сечение и выполнен с образованием внутренней полости в которой размещены элементы коммутации и управления, а переходник и корпус по периметру содержат отверстия для крепления устройства.

В качестве источника бактерицидного излучения может быть использована лампа ультрафиолетового излучения с длиной волны 200-300 нм.

Корпус устройства может дополнительно содержать световой индикатор состояния устройства.

Прямоугольная пластина переходника может содержать продольные ребра жесткости.

Корпус содержит электронный пускорегулирующий аппарат и дополнительно может содержать счетчик времени наработки, модуль дистанционного управления.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1-2 представлены конструктивные схемы устройства для обеззараживания воздуха: вид изнутри (сзади) и вид спереди соответственно.

На фиг. 3 представлена конструктивная схема элемента устройства - переходника.

На фиг. 4 представлена схема установки устройства для обеззараживания воздуха в трубе внутренней вентиляции.

На фиг. 5 представлено фото опытного образца устройства.

На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - переходник, 2 - корпус, 3 - плафон, 4 - бактерицидная лампа, 5 - патрон, 6 - элементы крепления переходника к трубе, 7 - электрический провод, 8 - вентиляционная труба, 9 - индикатор состояния устройства для обеззараживания воздуха, 10 - элементы крепления корпуса к переходнику, 11 - продольные ребра жесткости.

Осуществление изобретения

Устройство для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции содержит корпус 2 и переходник 1 в виде прямоугольной пластины, в центральной части пластины содержится плафон 3 на котором закреплен патрон 5 для установки источника бактерицидной излучения. Плафон 3 обеспечивает отражение света, что увеличивает эффективность обеззараживания.

Корпус 2 имеет незамкнутое поперечное сечение и выполнен с образованием внутренней полости в которой размещены элементы коммутации 7 и управления. Переходник 1 и корпус 2 по периметру содержат отверстия 6, 10 для крепления устройства. Переходник 1 и корпус 2 крепятся раздельно, сначала переходник 1 крепится к вентиляционной трубе, затем крепится корпус 2, причем при закреплении корпуса 2 происходит дополнительное закрепление переходника 1.

В качестве источника бактерицидного излучения может быть использована лампа 4 ультрафиолетового излучения с длиной волны 200-300 нм.

Корпус 2 устройства содержит электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА), световой индикатор состояния устройства, а также может дополнительно содержать счетчик времени наработки, модуль дистанционного управления.

Индикатор состояния устройства визуально показывает, что устройство находится в рабочем состоянии и бактерицидная лампа 4 включена.

Для контроля времени работы лампы 4 на корпусе может быть установлен счетчик времени наработки. Хотя его установка не является обязательной. Ведется учет работы лампы 4 по суткам и она заменяется через определенный промежуток времени.

Соответствующей мощности ЭПРА запускает и поддерживает оптимальный режим работы лампы 4.

Прямоугольная пластина переходника 1 может дополнительно содержать продольные ребра жесткости.

Электропитание модуля производится от обычной электрической сети 220 Вольт 50 Гц.

Устройство для обеззараживания воздуха устанавливают на трубах внутренней вентиляции следующим образом.

Устройство для обеззараживания воздуха может устанавливаться как на штатную крышку вентиляционного люка (если там есть такой), так и в любом другом месте, по всему пути прокладки вентиляционного канала (каналов). Оптимальным может быть вариант, когда такие устройства для обеззараживания устанавливаются в нескольких местах проложенного вентиляционного канала. Например, недалеко от его начала, посередине и перед его окончанием, а также в промежутках между указанными точками. Это позволяет делать воздух, движущийся по системе вентиляции здания, стерильным на всем ее протяжении.

Поскольку заранее никогда не известно, где будет удобное место для обслуживания представляемого устройства, место его установки определяют непосредственно на объекте, где будет монтироваться система вентиляции (или таковая уже установлена). Потому, предварительно в месте установки устройства, на вентиляционной трубе делают прямоугольный вырез, например, шириной 55 мм и длиной 245 мм (для устройства с меньшей мощностью) или шириной 55 мм и длиной 445 мм (для более мощного устройства). Этих двух типоразмеров достаточно, чтобы обеспечить полную стерилизацию воздуха в любой системе вентиляции.

На это место устанавливают переходник 1, который одновременно является и шаблоном для разметки необходимых отверстий на вентиляционной трубе. Переходник 1 крепят к трубе вентиляции поверх прямоугольного выреза с помощью элементов крепления 6, в качестве таких элементов могут быть использованы вытяжные заклепки. Для крепления опытного образца применялись заклепки 3,2 мм. На этом доработка вентиляционного канала завершена.

Следующим шагом будет еще более простая операция. Нужно приставить уже полностью собранное устройство для обеззараживания воздуха к переходнику 1 и прикрутить его с помощью элементов крепления 10. Для крепления опытного образца использовали шесть винтов с резьбой М4. На этом, монтаж устройства для обеззараживания воздуха можно считать завершенным. От установленного модуля идет электрический провод 7, который нужно включить в обычную розетку 220 Вольт 50 Гц. Все, в системе вентиляции сразу начинается процесс стерилизации воздуха.

Пылезащищённость бактерицидной лампы обеспечивается механическими фильтрами жесткой и тонкой очистки, которые всегда имеются в штатных системах вентиляции. При выборе места установки устройств для обеззараживания, инженеры отталкиваются от мест установки фильтров и должны стараться ставить устройства как можно ближе к таким фильтрам.

Конструкция устройство для обеззараживания воздуха разработана так, что весь поток воздуха приходится не на саму лампу, а на находящийся перед ней патрон 5 лампы 4, который имеет несколько больший размер по высоте, чем размер лампы 4. Сама лампа 4 расположена в канале так, что поток воздуха движется ВДОЛЬ лампы и потому на ней практически не задерживаются частички пыли и т.п.

Устройство для обеззараживания воздуха устанавливают в наиболее удобных для обслуживания местах и обычная механическая чистка бактерицидной лампы 4 не представляет особых сложностей. Для этого нужно открутить отверткой несколько винтов, протереть устройство влажной салфеткой и сразу поставить его на место. Вполне достаточно 2-5 минут на такую процедуру. Можно это делать даже не останавливая работу системы вентиляции воздуха в здании.

Поскольку патентуемые устройства (модули стерилизации) ОЧЕНЬ просты как в установке, так и в эксплуатации, то их внедрение позволит обеспечить стерилизацию практически всех, как уже работающих систем, так и вновь вводимых.

На основании изложенного заявленное конструктивное решение устройства для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции обладает следующими преимуществами:

1. Упрощение и ускорение процесса монтажа устройства в трубах вентиляции за счет выполнения устройства составным: переходника и корпуса. Также переходник может выступать шаблоном для разметки отверстия к трубе, а также мест крепления устройства.

2. Обеспечивается упрощение и ускорение обслуживания устройства, очистки и/или замены лампы, так как для демонтажа и монтажа устройства необходимо открутить небольшое количество крепежных элементов.

3. Расширение области использования, так как даже при отсутствии необходимых штатных отверстий в необходимом месте трубы, можно вырезать прямоугольное отверстие для установки устройства, что не представляет большой сложности.

4. Конструкция является полностью закрытой, что не позволяет УФ излучению, проникать за пределы корпуса и полностью исключает его попадание на людей и животных.

5. Высокая степень стерилизации воздуха при помощи представленного устройства для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции позволяет улучшать состояние воздуха систем вентиляции в электронной, металлургической, фармацевтической отраслях промышленности, в медицинских учреждениях и других. В том числе, где необходимо использование чистых комнат.

Пример реализации

Были изготовлены опытные образцы устройств для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции (см. фото на фиг. 5). В результате их установки и использования было установлено, что предлагаемая конструкция устройства обеспечивает упрощение и ускорение процесса монтажа устройства в трубах вентиляции, а также упрощение и ускорение обслуживания устройства, очистки и/или замены лампы.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».

В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного устройства и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».

Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства для обеззараживания воздуха и внутренней поверхности участков воздуховодов систем внутренней вентиляции, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции. Устройство содержит источник бактерицидного излучения, корпус, имеющий незамкнутое поперечное сечение, выполненный с образованием внутренней полости, и переходник в виде прямоугольной пластины, выполненный с возможностью установки на прямоугольный вырез шириной 55 мм и длиной 245 мм или шириной 55 мм и длиной 445 мм. В центральной части пластины содержится плафон с закрепленным патроном для установки источника бактерицидного излучения. Во внутренней полости корпуса размещены элементы коммутации и управления. По периметру переходника выполнены отверстия для крепления переходника к трубе внутренней вентиляции. По периметру корпуса выполнены отверстия для крепления корпуса к переходнику. Техническим результатом предполагаемого изобретения является значительное упрощение и ускорение процесса монтажа устройства на трубах вентиляции, а также упрощение и ускорение обслуживания устройства, очистки и/или замены лампы. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для обеззараживания воздуха в трубах внутренней вентиляции, содержащее источник бактерицидного излучения, корпус, имеющий незамкнутое поперечное сечение, выполненный с образованием внутренней полости, и переходник в виде прямоугольной пластины, выполненный с возможностью установки на прямоугольный вырез шириной 55 мм и длиной 245 мм или шириной 55 мм и длиной 445 мм, при этом в центральной части пластины содержится плафон с закрепленным патроном для установки источника бактерицидного излучения; во внутренней полости корпуса размещены элементы коммутации и управления; по периметру переходника выполнены отверстия для крепления переходника к трубе внутренней вентиляции, а по периметру корпуса выполнены отверстия для крепления корпуса к переходнику.

2. Устройство по п. 1, в котором источником бактерицидного излучения является лампа ультрафиолетового излучения с длиной волны 200-300 нм.

3. Устройство по п. 1, в котором корпус содержит световой индикатор состояния устройства для обеззараживания воздуха.

4. Устройство по п. 1, в котором переходник содержит продольные ребра жесткости.

5. Устройство по п. 1, в котором корпус содержит счетчик времени наработки и модуль дистанционного управления.

6. Устройство по п. 1, в котором корпус содержит электронный пускорегулирующий аппарат.