PL245060B1 - Urządzenie do dezynfekcji powietrza i powierzchni - Google Patents

Abstract

Urządzenie biobójcze powietrza i powierzchni, zawierające moduł fotokatalityczny, lampy UV, wlot i wylot powietrza, charakteryzuje się tym, że moduł fotokatalityczny jest w postaci słupa fotokatalitycznego (1), wewnątrz którego jest kanał (3) dla powietrza, a boczna powierzchnia (2) wspomnianego słupa katalitycznego (1) jest perforowana oraz pokryta warstwą fotokatalityczną i stanowi wlot powietrza do kanału (3), natomiast lampy UV usytuowane są na zewnątrz słupa katalitycznego (1).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do dezynfekcji powietrza i powierzchni, przeznaczone do dezynfekcji pomieszczeń, polegającej na eliminacji z powietrza oraz powierzchni, mikroorganizmów, zwłaszcza takich jak, bakterie, wirusy, pasożyty, grzyby, priony, które stanowią zagrożenie chorobotwórcze dla organizmów żywych, bez użycia środków chemicznych. Urządzenie może znaleźć zastosowanie w obiektach medycznych, takich jak, szpitale zakaźne, sale operacyjne, gabinety lekarskie i zabiegowe, jak również we wszelkich pomieszczeniach wymagających dezynfekcji.

Do znanych metod dezynfekcji należy między innymi ozonowanie powietrza.

Z dokumentu patentowego EP 3095516 A1 znane jest urządzenie składające się z komory z otworami wlotowymi i wylotowymi dla powietrza, usytuowanymi osiowo, w której to komorze znajdują się płyty z metalu lub innego nieporowatego materiału usytuowane osiowo z poprzecznie usytuowanymi w nich lampami UV, przy czym płyty pokryte są fotokatalityczną warstwą nanokrystalicznego dwutlenku tytanu, modyfikowanego koloidalnym cynkiem i miedzią.

Z dokumentu WO 2015/126982 A2, znany jest sposób i urządzenie do oczyszczania powietrza za pomocą światła ultrafioletowego (UV). Urządzenie zawiera komorę z wewnętrzną odbijającą powierzchnią oraz z wlotem i wylotem powietrza. Źródło promieniowania zamontowane jest we wspomnianej komorze pomiędzy wlotem i wylotem powietrza. Na wejściu i wyjściu powietrza prostopadle do wewnętrznej powierzchni odbijającej zamontowane są płyty z otworami o strukturze plastra miodu pokrytymi katalizatorem UV i powłoką pochłaniającą światło UV. Komora może być połączona z wentylatorem osiowym.

Z dokumentu WO 2020/079359 A1, znane jest urządzenie do oczyszczania powietrza zawierające pionową obudowę o kształcie kwadratowym lub prostokątnym z bocznymi wlotami powietrza usytuowanymi na dole, oraz reaktor do oczyszczania powietrza, zawierający moduł fotokatalityczny składający się z cylindrów fotokatalitycznych, których ściany wyłożone są dwutlenkiem tytanu, usytuowanych pionowo, wewnątrz których usytuowana jest osiowo lampa UV. Nad reaktorem zamontowany jest wentylator oraz wylot oczyszczonego powietrza. Powietrze wpływa do modułu fotokatalitycznego wzdłuż osi zasadniczo poprzecznej do ścianek wspomnianych cylindrów, a następnie jest wciągnięte do środka cylindrów i wydostaje się z cylindrów w ich części górnej. Urządzenie zaopatrzone jest w moduł fotolizy zainstalowany w drugiej sekcji obudowy, oddzielonej od sekcji modułu fotokatalizy i stanowią go co najmniej cztery lampy światła UV usytuowane poprzecznie do osi urządzenia, który skonfigurowany jest do pracy jednocześnie lub niezależnie od modułu fotokatalizy. Urządzenie wyp osażone jest również w filtr powietrza.

Znane urządzenia nie zapewniają skutecznej dezynfekcji powietrza i powierzchni.

Niniejszy wynalazek rozwiązuje problem skutecznej dezynfekcji zarówno powietrza, jak i powierzchni dezynfekowanego pomieszczenia poprzez połączenie metody bezpośredniej ekspozycji na światło UV, zastosowany efekt fotokatalizy i wywołaniu ruchu powietrza w dezynfekowanym pomieszczeniu.

Urządzenie do dezynfekcji powietrza i powierzchni, zawierające moduł fotokatalityczny, lampy UV, wlot i wylot powietrza, według wynalazku charakteryzuje się tym, że moduł fotokatalityczny jest w postaci słupa fotokatalitycznego, wewnątrz którego jest kanał dla powietrza, a boczna powierzchnia wspomnianego słupa katalitycznego jest perforowana oraz pokryta warstwą fotokatalityczną i stanowi wlot powietrza do wspomnianego kanału wewnątrz słupa, natomiast lampy UV usytuowane są na zewnątrz słupa katalitycznego.

Warstwę fotokatalityczną stanowią nanocząstki tlenku tytanu (IV) TiO2, albo nanocząstki tlenku tytanu (IV) TiO2 z domieszką krzemu.

Korzystnie, urządzenie zawiera wentylator, który połączony jest z kanałem słupa katalitycznego od strony ssącej.

Korzystnie, wentylator usytuowany jest w obudowie, która zaopatrzona jest w co najmniej jedną dyszę nawiewną.

Dodatkowo, urządzenie zaopatrzone jest w filtr powietrza.

Korzystnie, filtr powietrza usytuowany jest pomiędzy kanałem a wentylatorem.

Korzystnie, urządzenie zawiera dodatkowy zespół lamp UV.

Korzystnie, lampy UV dodatkowego zespołu posiadają osłony z otworami i pokryte są warstwą nanocząstek tlenku tytanu (IV) TiO2, lub nanocząstek tlenku tytanu (IV) TiO2 z domieszką krzemu.

Korzystnie osłony lamp UV dodatkowego zespołu są metalowe.

Lampy UV w dodatkowym zespole usytuowane są poziomo albo pionowo.

Korzystnie, urządzenie wyposażone jest w czujniki ruchu oraz moduł sterowania.

Korzystnie, urządzenie wyposażone jest w środki przystosowane do jego przemieszczania, zwłaszcza koła i uchwyt.

Urządzenie pozwala na dezynfekcję pomieszczeń w czasie od 5 do 20 minut, bez użycia środków chemicznych. Zastosowanie światła UV-C o wyselekcjonowanej długości fali w największym bakteriobójczym piku 253,7 nm, oraz wymuszonym ruchu powietrza, zapewnia zniszczenie RNA wirusów, zniszczenie bakterii i grzybów, zarówno w powietrzu, jak i na powierzchniach. W przeciwieństwie do ozonowania, pomieszczenie zaraz po dezynfekcji, bez konieczności wietrzenia, nadaje się do ponownego użytkowania bez ryzyka zatrucia gazami. Ponadto proces dezynfekcji nie wymaga zabezpieczenia sprzętu elektronicznego przed uszkodzeniem. Urządzenie jest łatwe w serwisowaniu. Koszty utrzymania i użytkowania urządzenia są niskie.

Urządzenie według wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w widoku z boku, fig. 2 - urządzenie w widoku z góry, fig. 3 - urządzenie z uwidocznionym wnętrzem obudowy i schematycznie przedstawionym obiegiem powietrza.

Urządzenie według niniejszego wynalazku zawiera moduł fotokatalityczny w postaci słupa fotokatalitycznego 1, wewnątrz którego jest kanał 3 dla powietrza. Boczne ściany 2 słupa katalitycznego są w postaci perforowanych płyt, które pokryte są warstwą fotokatalityczną, którą stanowią nanocząstki tlenku tytanu (IV) TiO2 lub nanocząstki tlenku tytanu (IV) TiO2 z domieszką krzemu. Otwory w płytach stanowią wlot powietrza do kanału 3 słupa fotokatalicznego 1. Wokół słupa katalitycznego 1 usytuowane są pionowo lampy UV 4, na przykład szesnaście lamp UV-C, emitujących światło o długości fali 253,7 nm. Urządzenie zawiera wentylator 5, który połączony jest z kanałem 3 słupa katalitycznego 1 od strony ssącej. Wentylator 5 usytuowany jest w obudowie 6, która zaopatrzona jest w dwie dysze nawiewne 7, usytuowane w przeciwległych ścianach obudowy 6. Pomiędzy kanałem 3 a wentylatorem 5 zamontowany jest w filtr powietrza 8. Lampy 4 UV-C zamontowane są z jednej strony do obudowy 6, a z drugiej do płyty 11. Na płycie 11 zamontowany jest dodatkowy zespół lamp UV 9, na przykład lamp UV-C, emitujących światło o długości fali 253,7 nm. Lampy 9 UV-C posiadają metalowe osłony 10 z otworami i pokryte są warstwą nanocząstek tlenku tytanu (IV) TiO2, albo nanocząstek tlenku tytanu (IV) TiO2 z domieszką krzemu. Lampy 9 UV-C w dodatkowym zespole mogą być usytuowane poziomo lub pionowo. Urządzenie może być wyposażone w moduł sterowania 12, czujniki ruchu, optyczny wskaźnik wymiany lamp UV. Elementy urządzenia powinny być wykonane są ze stali nierdzewnej, odpornej na rdzę, kwasy i zasady. W celu zapewnienia mobilności, urządzenie wyposażone jest w koła 13 oraz uchwyt 14.

Urządzenie działa w następujący sposób. Po włączeniu urządzenia, powietrze z otoczenia zostaje zassane przez wentylator 5 i wpływa do wnętrza słupa katalitycznego 1 przez perforacje w jego bocznych ścianach. W obrębie słupa katalitycznego, oświetlanego światłem UV-C oraz na jego powierzchni zachodzi proces fotokatalizy i inaktywacji bakterii na powierzchniach fotokatalitycznych. Zdezynfekowane powietrze przechodzi przez filtr powietrza 8, gdzie zostaje oczyszczone z cząstek, a następnie kierowane do dysz nawiewnych 7. W tym samym czasie, powierzchnie wewnątrz pomieszczenia znajdują się pod działaniem promieniowania UV-C.

Skuteczność działania urządzenia potwierdzono w badaniach laboratoryjnych. Wykazano, że w pomieszczeniu o powierzchni ~70 m² oraz kubaturze 250 m³ działając 20 minut zmniejszono ilość mikroorganizmów w powietrzu średnio o 9600±540 do 300±190 JTK/m³ oraz ilość drobnoustrojów na powierzchniach przynajmniej o 6 rzędów. Skuteczność dezynfekcji płaszczyzn w odległości o promieniu do 8 m od urządzenia w czasie 20 min działania wynosi więcej niż 99,9999%, a skuteczność dezynfekcji powietrza w pomieszczeniu o kubaturze 250 m³ w ciągu 20 min działania urządzenia sięga 99,9%.

Claims (14)

1. Urządzenie do dezynfekcji powietrza i powierzchni, zawierające moduł fotokatalityczny, lampy UV, wlot i wylot powietrza, znamienne tym, że moduł fotokatalityczny jest w postaci słupa fotokatalitycznego (1), wewnątrz którego jest kanał (3) dla powietrza, a boczna powierzchnia (2) wspomnianego słupa katalitycznego (1) jest perforowana oraz pokryta warstwą fotokatalityczną i stanowi wlot powietrza do kanału (3), natomiast lampy UV (4) usytuowane są na zewnątrz słupa katalitycznego (1).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że warstwę fotokatalityczną stanowią nanocząstki tlenku tytanu (IV) TiO2.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że warstwę fotokatalityczną stanowią nanocząstki tlenku tytanu (IV) TiO2 z domieszką krzemu.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera wentylator (5), który połączony jest z kanałem (3) słupa katalitycznego (1) od strony ssącej.

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że wentylator (5) usytuowany jest w obudowie (6), która zaopatrzona jest w co najmniej jedną dyszę nawiewną (7).

6. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 5, znamienne tym, że zaopatrzone jest w filtr powietrza (8).

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że filtr powietrza (8) usytuowany jest pomiędzy kanałem (3) a wentylatorem (5).

8. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 7, znamienne tym, że zawiera dodatkowy zespół lamp UV (9).

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że lampy UV dodatkowego zespołu (9), posiadają osłony (10) z otworami i pokryte są warstwą nanocząstek tlenku tytanu (IV) TiO2, lub nanocząstek tlenku tytanu (IV) TiO2 z domieszką krzemu.

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że osłony lamp UV dodatkowego zespołu (9) są metalowe.

11. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 8 do 10, znamienne tym, że lampy UV w dodatkowym zespole (9) usytuowane są poziomo.

12. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 8 do 10, znamienne tym, że lampy UV w dodatkowym zespole (9) usytuowane są pionowo.

13. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 12, znamienne tym, że wyposażone jest w czujniki ruchu oraz moduł sterowania (12).

14. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 13, znamienne tym, że wyposażone jest w środki przystosowane do jego przemieszczania, zwłaszcza koła (13) i uchwyt (14).