PL246647B1

PL246647B1 - A system for illuminating and deactivating microorganisms and their spores in rooms, especially for inactivating viruses, bacteria and fungi.

Info

Publication number: PL246647B1
Application number: PL440796A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Chludziński
Original assignee: Politechnika Gdanska
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2025-02-17
Also published as: PL440796A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przedstawiony na rysunku układ do oświetlania i dezaktywacji drobnoustrojów i ich przetrwalników, zwłaszcza inaktywacji wirusów, bakterii i grzybów. Elementy układu zintegrowane są w obrębie oprawy kasetonowej i zawiera co najmniej jedno źródło promieniowania UV-C, co najmniej jedno źródło promieniowania widzialnego do oświetlania, co najmniej jeden czujnik ruchu typu mikrofalowego lub typu PIR umożliwiający wykrywać ruch obiektu, co najmniej jeden czujnik oświetlenia widzialnego dostosowujący oświetlanie, a ponadto zawiera moduł ostrzegawczy w postaci co najmniej jednego źródła dźwięku i/lub światła widzialnego. Moduł ostrzegawczy wykonany jest tak aby generować sygnał dźwiękowy i/lub świetlny w zależności od trybu pracy układu, zwłaszcza trybu dezynfekcji, korzystnie w momencie wykrycia ruchu przez czujnik ruchu w trybie dezynfekcji, a ponadto zawiera jednostkę nadzorująco-sterującą wykonaną celem kontroli nad przeprowadzeniem prawidłowej pracy układu.The subject of the application is a system for illuminating and deactivating microorganisms and their spores, especially for inactivating viruses, bacteria and fungi, shown in the drawing. The elements of the system are integrated within a cassette luminaire and contain at least one UV-C radiation source, at least one visible radiation source for illumination, at least one microwave or PIR motion sensor enabling detection of object movement, at least one visible light sensor adjusting the lighting, and furthermore contains a warning module in the form of at least one sound and/or visible light source. The warning module is made so as to generate an audible and/or light signal depending on the mode of operation of the system, especially the disinfection mode, preferably when movement is detected by the motion sensor in the disinfection mode, and furthermore contains a monitoring and control unit made to control the correct operation of the system.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest dwufunkcyjny układ do jednocześnie oświetlania - świecenia i dezaktywacji - dezynfekcji drobnoustrojów i ich przetrwalników jak wirusów, bakterii i grzybów, zwłaszcza wirusów w tym SARS-CoV-2, w pomieszczeniach mający wykorzystanie zwłaszcza w walce z drobnoustrojami w budynkach użyteczności publicznej. Wynalazek może być wykorzystany, w budynkach użyteczności publicznej - szpitalach, biurach, szkołach, urzędach, zwłaszcza w budynkach gdzie następuje rotacja wielu osób. Układ znajduje rozwiązanie zwłaszcza w pomieszczeniach, gdzie możliwe jest nastąpienie przerw w przebywaniu tam osób - np. przerwy pracy, jak klasa szkolna, sala wykładowa, gdzie w czasie przerwy pomieszczenie mogłoby być automatycznie odkażone i przygotowane do dalszego bezpiecznego użytkowania przy oświetlaniu przez układ pomieszczenia.The subject of the invention is a dual-function system for simultaneously illuminating - lighting and deactivating - disinfecting microorganisms and their spores such as viruses, bacteria and fungi, especially viruses including SARS-CoV-2, in rooms, which is used especially in the fight against microorganisms in public buildings. The invention can be used in public buildings - hospitals, offices, schools, offices, especially in buildings where there is a rotation of many people. The system finds a solution especially in rooms where there may be breaks in the presence of people there - e.g. work breaks, such as a school classroom, lecture hall, where during the break the room could be automatically disinfected and prepared for further safe use when illuminated by the room system.

Organizm ludzki może zostać zainfekowany przez wiele drobnoustrojów. Część z nich bytuje na powierzchniach pomieszczeń mieszkalnych, biurowych czy użyteczności publicznej, takich jak podłogi, blaty stołów, krzesła bądź też klawiatury komputerów. Bakterie, wirusy, grzyby mogą być przenoszone z tych powierzchni do organizmu człowieka.The human body can be infected by many microorganisms. Some of them live on surfaces in residential, office or public spaces, such as floors, table tops, chairs or computer keyboards. Bacteria, viruses and fungi can be transferred from these surfaces to the human body.

Z uwagi na ostatnie wydarzenia związane z zagrożeniem wirusami jak SARS-CoV-2 poszukuje się skutecznych narzędzi do przeciwdziałania rozprzestrzeniania wirusów.Due to recent events related to the threat of viruses such as SARS-CoV-2, effective tools are being sought to counteract the spread of viruses.

Promieniowania świetlne w tym UV jest znane i stosowane do odkażenia np. sal szpitalnych, laboratoryjnych, w przypadku uzdatniania wody, dezynfekcji produktów spożywczych. Znane jest wykorzystanie promieniowania z zakresu IR, promieniowania UV z pasma C leżącego w zakresie fal o długościach 100 nm + 280 nm nazywanego pasmem UV-C4.Light radiation, including UV, is known and used for disinfection of e.g. hospital and laboratory rooms, in the case of water treatment, disinfection of food products. The use of IR radiation, UV radiation from the C band lying in the range of wavelengths 100 nm + 280 nm called the UV-C4 band is known.

Naukowcy badają różne dawki promieniowania i czasu naświetlania. W przypadku wirusa MERS, będącego koronawirusem, stosując system oświetleniowy wyposażony w lampy UV-C (Bedell et al. (2016) Efficacy of an automated multiple emitter whole-room Ultraviolet-C disinfection system against coronaviruses MHV and MERS-CoV. Infect Control HospEpidemiol 3), możliwe było zredukowanie (6-log) ilości wirusa już po 10 minutach naświetlania. Ze wstępnych ustaleń przedstawionych w literaturze wynika, że dawka promieniowania UV (254 nm) niezbędna do zredukowania ilości wirusa SARS-COV-2 o 3-log to 1 J/cm² przy naświetlaniu przez około 2 minuty (Hamzavi et al. (2020) Ultraviolet germicidal irradiation: Possible method for respirator disinfection to facilitate reuse during the COVID-19 pandemic. J Am AcadDermatol 82).Scientists are studying different radiation doses and exposure times. In the case of the MERS virus, a coronavirus, using a lighting system equipped with UV-C lamps (Bedell et al. (2016) Efficacy of an automated multiple emitter whole-room Ultraviolet-C disinfection system against coronaviruses MHV and MERS-CoV. Infect Control HospEpidemiol 3), it was possible to reduce (6-log) the amount of virus after just 10 minutes of exposure. Preliminary findings presented in the literature indicate that the dose of UV radiation (254 nm) necessary to reduce the amount of SARS-COV-2 virus by 3-log is 1 J/cm ² for about 2 minutes of exposure (Hamzavi et al. (2020) Ultraviolet germicidal irradiation: Possible method for respirator disinfection to facilitate reuse during the COVID-19 pandemic. J Am AcadDermatol 82).

Opisano rozwiązania z wykorzystaniem UV-C do zastosowań biobójczych. Promieniowanie to powoduje zniszczenie otoczki białkowej wirusa oraz uszkodzenie RNA, przez co wirus jest niezdolny do replikacji. (S. Sahu et al. (2021) Disinfectant chamber for killing body germs with integrated FAR-UVC chamber (for COVID-19), International Journal of Design Engineering 10(1)).Solutions using UV-C for biocidal applications have been described. This radiation causes the destruction of the protein coat of the virus and damage to RNA, making the virus unable to replicate. (S. Sahu et al. (2021) Disinfectant chamber for killing body germs with integrated FAR-UVC chamber (for COVID-19), International Journal of Design Engineering 10(1)).

Z opisu wzoru użytkowego nr W.106660 znane jest urządzenie do odkażania powietrza. Z opisu wynalazku nr P.315156 znane jest urządzenie stosowanego w układzie oczyszczającym, zwłaszcza do oczyszczania dotyczącego mikrocząstek i mikroorganizmów, zawierające podstawę mającą filtr i źródła napromieniowania UV. Urządzenie charakteryzuje się tym, że podstawa jest wyposażona w zdalnie sterowany zespół, który po otrzymaniu odpowiedniego sygnału może sprowadzać podstawę do przyjmowania z jednej strony, całkowicie lub częściowo biernego rodzaju pracy dla oczyszczania/napromieniowywania powietrza, przy przykrytych nieszkodliwych promieniach UV i z drugiej strony, do przyjmowania aktywnego rodzaju pracy, zwłaszcza dla napromieniowywania przedmiotów i powierzchni pokoju przy odsłoniętym promieniowaniu UV, a korzystnie w połączeniu z oczyszczaniem powietrza w pokoju. Niedogodnością rozwiązania jest brak aktywnego zabezpieczenia osób przebywających w pomieszczeniu oraz skomplikowanie mechaniczne konstrukcji.From the description of utility model no. W.106660 a device for air disinfection is known. From the description of invention no. P.315156 a device used in a purification system is known, especially for purification concerning microparticles and microorganisms, comprising a base having a filter and sources of UV radiation. The device is characterized in that the base is equipped with a remotely controlled unit which, after receiving an appropriate signal, can cause the base to adopt, on the one hand, a completely or partially passive type of work for air purification/irradiation, with harmless UV radiation covered and, on the other hand, to adopt an active type of work, especially for irradiation of objects and surfaces of a room with exposed UV radiation, and preferably in combination with air purification in the room. The disadvantage of the solution is the lack of active protection of persons staying in the room and the mechanical complexity of the structure.

Z opisu wynalazku nr P.356670 znany jest sposób i urządzenie do odkażania wody i ścieków, wykorzystujące impulsowe promieniowanie z zakresu ultrafioletowego w układzie automatycznie sterowanej pompy, oddzielnie i w rzeczywistym regulującym każdy z modułów reaktora UV. Sterowanie procesem jest ukształtowane na podstawie opartej na przepuszczalności UV pętli sterowania ze sprzężeniem zwrotnym oraz faktycznie czynnej i niezależnej regulacji każdego z modułów reaktora.From the description of the invention no. P.356670 a method and device for disinfecting water and sewage is known, using pulsed radiation from the ultraviolet range in an automatically controlled pump system, separately and in actual regulation of each of the UV reactor modules. The process control is formed on the basis of a control loop based on UV transmittance with feedback and actually active and independent regulation of each of the reactor modules.

Niedogodnością rozwiązania jest zastosowanie go tylko do dezynfekcji przepływających płynów a nie powierzchni pomieszczeń.The disadvantage of this solution is that it can only be used to disinfect flowing fluids and not the surfaces of rooms.

Z opisu wynalazku nr P.314392 znany jest moduł odkażający który ma co najmniej jedno lampowe źródło UV i układ odbłyśników kierujących promieniowanie UV w dwóch przeciwnych kierunkach oraz konstrukcję nośną składającą się z ramy i siatki, zabezpieczającą jednocześnie lampowe źródło UV przed bezpośrednim kontaktem z odkażanym przedmiotem. Komorowy odkażacz do przestrzennego odkażania powierzchni przedmiotów, zwłaszcza zastawy stołowej ma, w zamkniętej komorze wyłożonej od wewnątrz płytami z materiału o dużym współczynniku odbicia promieniowania UV, co najmniej jeden moduł odkażający jak również ewentualnie układ grzejno-wentylacyjny, bezcieniowe stelaże służące do rozmieszczenia odkażanych przedmiotów w obszarze odkażania oraz dodatkowe lampowe źródła UV rozmieszczone na ścianach wewnętrznych komory, równoległych do modułu odkażającego, przy czym wszystkie źródła UV zasilane są z układu zasilająco-sterującego, z systemem zabezpieczającym obsługę przed ekspozycją na promieniowanie UV. Niedogodnością rozwiązania jest brak możliwości zastosowania systemu do powierzchni otwartych, a system zasilająco sterujący nie ma możliwości zaplanowania harmonogramu pracy i dostosowania dawki promieniowania do kubatury pomieszczenia.From the description of the invention no. P.314392 a disinfection module is known which has at least one UV lamp source and a system of reflectors directing UV radiation in two opposite directions and a supporting structure consisting of a frame and a mesh, which at the same time protects the UV lamp source from direct contact with the disinfected object. A chamber disinfector for spatial disinfection of the surfaces of objects, especially tableware, has, in a closed chamber lined from the inside with plates made of a material with a high UV radiation reflection coefficient, at least one disinfection module as well as possibly a heating and ventilation system, shadowless frames for arranging disinfected objects in the disinfection area and additional UV lamp sources arranged on the internal walls of the chamber, parallel to the disinfection module, wherein all UV sources are powered from a power supply and control system, with a system protecting the personnel from exposure to UV radiation. The disadvantage of this solution is that the system cannot be used for open surfaces, and the power supply and control system cannot plan the work schedule and adjust the radiation dose to the room volume.

Znane jest z opisu patentowego nr P.433887 rozwiązanie do dezaktywacji wirusa wykorzystujące kontener, agregat prądotwórczy, monitor, panele fotowoltaiczne oraz urządzenia dezynfekujące, takie jak ozonator i/lub lampy na promieniowanie UV-C. Znane jest również z opisu patentowego nr WO2021224443A1 rozwiązanie do sterylizacji powierzchni, materiałów, produktów i podobnych przedmiotów, wykorzystujące promieniowanie UV-C. Znany jest również wynalazek nr DE202021000939U1, który dotyczy modułu dezynfekcji powietrza z wykorzystaniem diod UV-C, w szczególności w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się wirusów. Z opisu patentowego nr SG10202004330RA znany jest system który wykorzystuje lampę UV-C do dezynfekcji w autobusie. Niedogodnością rozwiązań jest wykorzystanie tylko do dezynfekcji autobusów.A solution for deactivating a virus using a container, a power generator, a monitor, photovoltaic panels and disinfecting devices such as an ozonator and/or UV-C lamps is known from patent description no. WO2021224443A1. A solution for sterilizing surfaces, materials, products and similar objects using UV-C radiation is also known from patent description no. DE202021000939U1. It concerns an air disinfection module using UV-C diodes, in particular to limit the spread of viruses. A system using a UV-C lamp for disinfection in a bus is known from patent description no. SG10202004330RA. The disadvantage of the solutions is that they are only used for disinfecting buses.

Dezaktywacja - dezynfekcja obiektów w oparciu o zastosowanie laserów pracujących w paśmie UV-C jest, zatem znana, jednakże użycie lasera UV-C może spowodować, oprócz dezynfekcji, uszkodzenie obiektu dezynfekowanego.Deactivation - disinfection of objects based on the use of lasers operating in the UV-C band is therefore known, however, the use of a UV-C laser may cause, in addition to disinfection, damage to the disinfected object.

Część z tych rozwiązań jednakże nie może być dodatkowo wykorzystana do odkażania pomieszczeń użyteczności publicznej, gdzie przebywa zwłaszcza dużo osób np. salach lekcyjnych, biurach usługowych, biurach pracy itd.Some of these solutions, however, cannot be additionally used to disinfect public spaces where many people stay, e.g. classrooms, service offices, employment offices, etc.

Wiele rozwiązań do dezynfekcji wymaga specjalnego osprzętowania, zabezpieczenia dodatkowego przed narażeniem ludzi na szkodliwe promieniowania, czy też wymaga zagospodarowania części użytkowej pomieszczenia, co w przypadku niektórych pomieszczeń zwłaszcza użyteczności publicznej, może być kłopotliwe.Many disinfection solutions require special equipment, additional protection against human exposure to harmful radiation, or require the development of a usable part of the room, which in the case of some rooms, especially public ones, may be troublesome.

Wciąż poszukuje się zatem bezpiecznych, skutecznych rozwiązań do dezaktywacji - dezynfekcji nie wymagających zbytnio wykorzystania pomieszczenia zwłaszcza przeznaczonych do pomieszczeń w budynkach użyteczności publicznej, mogących być łatwo wykorzystane w pomieszczeniach gdzie przebywa duża liczba osób. Istotnym zagadnieniem jest bezpieczeństwo użytkowników przestrzeni, w których stosuje się systemy biobójcze oparte o niebezpieczne dla zdrowia promieniowanie np. UV-C. Dlatego konieczne jest opracowanie systemu, które będzie umożliwiać skuteczną dezynfekcję oraz będzie umożliwiać wykrywać/reagowanie na obecność osób w pomieszczeniu.Therefore, safe, effective solutions for deactivation - disinfection that do not require excessive use of the room are still being sought, especially those intended for rooms in public buildings, which can be easily used in rooms where a large number of people are present. An important issue is the safety of users of spaces in which biocidal systems based on radiation hazardous to health, e.g. UV-C, are used. Therefore, it is necessary to develop a system that will enable effective disinfection and will be able to detect/respond to the presence of people in the room.

Celem obecnie było zatem opracowanie skutecznego, bezpiecznego rozwiązania, które umożliwiłoby bezpieczną dezaktywację dalej opisywaną jako dezynfekcję otoczenia układu, pomieszczenia w każdym pomieszczeniu użyteczności publicznej i w otwartych przestrzeniach, w krótkim czasie bez konieczności specjalnego osprzętowania, zbytniego zagospodarowywania pomieszczenia. W rozwiązaniu wykorzystując oprawę rastrową - kasetową np. z LED ale może być też inne źródło do oświetlania pomieszczenia - udało się uzyskać łatwy sposób źródła do dezynfekcji i połączyć w jednym rozwiązaniu kilku funkcjonalności. Proponowane rozwiązanie bazuje na połączeniu jednocześnie w jednym rozwiązaniu promieniowania UV-C oraz źródła światła widzialnego, z jednoczesną funkcją dezynfekującą, oświetleniową w sposób inteligentny i alarmującą, zapewniającą ochronę przed ryzkiem szkodliwego promieniowania dając bezpieczeństwo użytkowników w trakcie procesu dezynfekcji.The current goal was therefore to develop an effective, safe solution that would enable safe deactivation, further described as disinfection of the system environment, the room in any public utility room and in open spaces, in a short time without the need for special equipment, excessive development of the room. In the solution using a raster - cassette luminaire, e.g. with LED but there may also be another source for illuminating the room - it was possible to obtain an easy way of a source for disinfection and combine several functionalities in one solution. The proposed solution is based on combining UV-C radiation and a visible light source in one solution, with a simultaneous disinfecting, intelligent lighting and alarming function, providing protection against the risk of harmful radiation, ensuring the safety of users during the disinfection process.

Proponowany układ zawiera takie najważniejsze elementy zawarte w obrębie oprawy kasetonowej - inaczej rastrowej, jak wymienione poniżej.The proposed system includes the most important elements contained within the cassette - or raster - luminaire, as listed below.

1. Źródła promieniowania UV-C w ilości co najmniej jedno.1. At least one UV-C radiation source.

2. Co najmniej jedno źródło promieniowania widzialnego - czyli źródło światła.2. At least one source of visible radiation - i.e. a light source.

Oba źródła zamontowane są w oprawie rastrowej;Both sources are mounted in a raster frame;

3. Co najmniej jeden czujnik ruchu obiektu/ów wokół układu typu mikrofalowego lub typu PIR (Passive infrared sensor) umożliwiającego wykrywać obecność - ruch osób w pomieszczeniu/przestrzeni gdzie jest układ.3. At least one object motion sensor/s around the system, of the microwave type or PIR type (Passive infrared sensor), enabling the detection of presence/movement of people in the room/space where the system is located.

4. Co najmniej jeden czujnik oświetlenia widzialnego dostosowujący stopień - moc promieniowania widzialnego lub ilość źródła promieniowania wpływając na stopień świecenia (jaśniej, ciemniej) np. włączenia kilku lamp światła widzialnego dostosowując do panujących warunków oświetleniowych wokół układu- promieniowania widzialnego w otoczeniu.4. At least one visible light sensor adjusting the degree - the power of visible radiation or the amount of radiation source influencing the degree of lighting (brighter, darker), e.g. switching on several visible light lamps to adjust the visible radiation in the environment to the prevailing lighting conditions around the system.

5. Moduł ostrzegawczy w postaci środka dźwiękowego i/lub oświetleniowego np. głośnika i/lub kontrolek świetlnych sygnalizujących tryb - stan pracy układu, zwłaszcza w czasie zagrożenia tj. jest jak przeprowadzany proces dezynfekcji w momencie niebezpieczeństwa, tj. wykrywany jest ruch obiektu w pobliżu układu.5. A warning module in the form of an audible and/or lighting device, e.g. a loudspeaker and/or light indicators signalling the mode - operating status of the system, especially in times of danger, i.e. it is like a disinfection process carried out at the moment of danger, i.e. the movement of an object in the vicinity of the system is detected.

Moduł przesyła sygnały o trybie pracy - zwłaszcza trybie dezynfekcji, trybie zbliżania się ruchu obiektu - co jest istotne - to stan zagrożenia (wówczas korzystnie wykorzystuje się również sygnał dźwiękowy), trybie świecenia - tryb bezpieczny. Moduł stanowi zwłaszcza co najmniej jednej diody sygnalizacyjnej LED.The module transmits signals about the operating mode - especially disinfection mode, approaching object movement mode - which is important - is a state of danger (then an audible signal is also advantageously used), lighting mode - safe mode. The module is in particular at least one LED signal diode.

6. Jednostka nadzorująco-sterująca pracą układu połączona bezprzewodowo za pomocą dowodnego medium umożliwiającego wymianę danych i sterowanie z serwerem zewnętrznym poprzez który ustalana jest praca układu - harmonogram i tryb pracy układu.6. A unit supervising and controlling the operation of the system, connected wirelessly via a water-based medium enabling data exchange and control with an external server through which the operation of the system is determined - the schedule and mode of operation of the system.

Jednostka nadzorująco-sterująca obsługiwana jest za pomocą komputera lub bezprzewodowo.The monitoring and control unit is operated via computer or wirelessly.

Źródło promieniowania widzialnego powiązane jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej włączanie/wyłączanie zasilania źródła promieniowania zwłaszcza w sposób bezprzewodowy, oraz z oprawą rastrową np. za pomocą źródła oświetlenia np. opraw świetlówkowych np. t8. Źródło promieniowania UV-C powiązane jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej włączanie/wyłączanie zasilania źródła promieniowania, zwłaszcza w sposób bezprzewodowy oraz z oprawą rastrową np. za pomocą opraw świetlówkowych.The visible radiation source is connected to the control and supervision unit by means of any technology enabling the power supply of the radiation source to be turned on/off, especially wirelessly, and to the raster luminaire, e.g. by means of a lighting source, e.g. fluorescent lamp luminaires, e.g. T8. The UV-C radiation source is connected to the control and supervision unit by means of any technology enabling the power supply of the radiation source to be turned on/off, especially wirelessly, and to the raster luminaire, e.g. by means of fluorescent lamp luminaires.

Czujnik ruchu powiązany jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej przesył danych i zasilanie oraz powiązany jest z oprawą rastrową - może być zwłaszcza umieszczony od frontu oprawy lub za nią za pomocą znanych środków np. śrub, kleju, mocowania w wpustach oprawy. Czujnik oświetlenia powiązany jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej przesył danych i zasilanie i powiązany jest z oprawą rastrową oraz może być umieszczony od frontu oprawy za pomocą znanych środków np. śrub, kleju, mocowania w wpustach oprawy.The motion sensor is connected to the control and monitoring unit by means of any technology enabling data transfer and power supply and is connected to the raster luminaire - it can be placed in particular at the front of the luminaire or behind it by means of known means, e.g. screws, glue, fastening in the grooves of the luminaire. The lighting sensor is connected to the control and monitoring unit by means of any technology enabling data transfer and power supply and is connected to the raster luminaire and can be placed at the front of the luminaire by means of known means, e.g. screws, glue, fastening in the grooves of the luminaire.

Moduł ostrzegawczy powiązany jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej przesyłanie danych i zasilanie oraz zamocowany jest w obrębie oprawy rastrowej np. oprawy oświetleniowej jak jest użyta w sposób widoczny dla użytkownika a zwłaszcza od frontu lub z tyłu oprawy znanymi środkami np. za pomocą śrub, kleju, mocowania w wpustach oprawy.The warning module is connected to the control and monitoring unit using any technology enabling data transmission and power supply and is mounted within the raster luminaire, e.g. the lighting fixture as used in a manner visible to the user, and in particular from the front or back of the luminaire, using known means, e.g. by means of screws, glue, fastening in the luminaire grooves.

Jednostka nadzorująco-sterująca powiązana jest z elementami układu jak opisano powyżej. Jednostka nadzorująco-sterująca powiązana jest ze źródłem promieniowania - zwłaszcza w znaczeniu ze źródłem zasilania źródła promieniowania za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej przesyłanie danych i zasilanie oraz jest powiązana z serwerem zewnętrznym gdzie zaaplikowany jest algorytm np. internetowa aplikacja sterująca pracą układu tj. gdzie zapisany jest tryb (harmonogram) pracy układu za pomocą dowolnej łączności danych. Jednostka sterująco-nadzorująca jest zamocowana w obrębie oprawy rastrowej - może być zamocowana z tyłu oprawy rastrowej, za pomocą znanych środków np. śrub, kleju, mocowania w wpustach oprawy. Jednostka sterująco-nadzorująca jest zatem jednostką elektroniczną wykonaną w taki sposób aby spełniać swoje funkcje w sposób oczywisty dla znaczy w stanie techniki.The supervisory and control unit is associated with the elements of the system as described above. The supervisory and control unit is associated with the radiation source - especially in the sense of the power source of the radiation source using any technology enabling data transfer and power supply and is associated with an external server where an algorithm is applied, e.g. an internet application controlling the operation of the system, i.e. where the mode (schedule) of the system operation is recorded using any data communication. The control and control unit is mounted within the raster housing - it can be mounted at the back of the raster housing, using known means, e.g. screws, glue, mounting in the housing grooves. The control and control unit is therefore an electronic unit made in such a way as to fulfill its functions in a way that is obvious for the state of the art.

Funkcją czujnika światła jest możliwość dostosowania intensywności oświetlania pomieszczenia/przestrzeni - światła widzialnego za pomocą jednostki sterująco-nadzorującej do wymaganych warunków pracy na stanowisku, zwłaszcza wynikającą z przepisów określających minimalne oświetlenie na stanowisku pracy.The function of the light sensor is to adjust the intensity of lighting in a room/space - visible light using a control and monitoring unit to the required working conditions at the workstation, especially those resulting from the regulations specifying the minimum lighting at the workstation.

Źródło UV-C powiązane jest z jednostką nadzorująco-sterującą, która włącza źródło promieniowania jedynie w czasie zaplanowanego harmonogramu pracy układu - tj. kiedy zaplanowane jest świecenie tym światłem. Włączanie, przez tą jednostkę układu, źródła światła bezpiecznego dla człowieka a włączanie światła dla przeprowadzenia procesu dezynfekcji jest sterowane za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej włączanie zasilania źródła świata bezpiecznego, UV-C.The UV-C source is connected to a monitoring and control unit that turns on the radiation source only during the planned system operation schedule - i.e. when it is planned to shine this light. Switching on, through this system unit, the light source safe for humans and switching on the light to carry out the disinfection process is controlled by means of any technology that allows switching on the power supply of the source of the safe world, UV-C.

Źródło promieniowania widzialnego powiązane jest zatem z jednostką nadzorująco-sterującą, która włącza źródło promieniowania widzialnego w zależności od harmonogramu pracy układu. Za pomocą tej jednostki dostosowuje się poziom promieniowania ze źródła promieniowania w zależności od stopnia oświetlenia wokół układu - np. załącza się odpowiednią liczbę źródła w zależności od oświetlenia wokół mierzony przez czujnik światła np. w przypadku zbyt małej mocy świata widzialnego załączane jest dodatkowe źródeł świata a w przypadku zbyt dużej mocy światła widzialnego odbitego od powierzchni następuje wyłączanie poszczególnych źródeł promieniowania widzialnego. Tryb pracy korzystnie ustala się wcześniej i zapisuje w serwerze współpracującym z jednostką nadzorująco-sterującą, następnie pobiera go się do jednostki sterująco-nadzorującej z serwera zewnętrznego.The visible radiation source is therefore connected to the supervisory and control unit, which switches on the visible radiation source depending on the system's work schedule. This unit adjusts the radiation level from the radiation source depending on the level of lighting around the system - e.g. the appropriate number of sources is switched on depending on the lighting around measured by the light sensor, e.g. in the case of too low power of the visible light, additional light sources are switched on and in the case of too high power of visible light reflected from the surface, individual visible radiation sources are switched off. The operating mode is preferably set in advance and saved in the server cooperating with the supervisory and control unit, then it is downloaded to the control and supervision unit from an external server.

Moduł ostrzegawczy ma za zadania przekazywanie informacji (sygnał widzialny dla użytkownika i/lub dźwięk) o trybie - stanie pracy układu - zwłaszcza dezynfekcji. Korzystne jest takie wykonanie modułu ostrzegawczego aby sygnał z modułu był generowany w momencie włączania trybu niebezpieczeństwa - ostrzegawczego dla użytkowników celem przekazania informacji o potencjalnym niebezpieczeństwie wynikającym z dezynfekcji w momencie bliskości poruszających się obiektów (tzn. generowany jest sygnał świetlny i/lub dźwiękowy kiedy zarejestrowany jest ruch przez czujnik ruchu) np. użytkowników w stosunku do układu kiedy przebiega dezynfekcja - włączone jest źródło UV-C, np. poprzez sygnały dźwiękowe wydawane np. z głośnika i/lub świetlne np. za pomocą diod LED. Istotnym jest zatem przekazywanie sygnałów o trybie dezynfekcja a zwłaszcza w momencie wykrycia ruchu przez czujnik ruchu. Możliwe jest zatem przekazywanie co najmniej jednego sygnału przez moduł ostrzegawczy dezynfekcja, dwóch - dezynfekcja i wykrycie ruchu w czasie dezynfekcji - cecha korzystna, i dodatkowo trzeciej - tryb bezpieczny świecenia.The warning module is designed to transmit information (a signal visible to the user and/or sound) about the mode - the operating status of the system - especially disinfection. It is advantageous to design the warning module in such a way that the signal from the module is generated when the danger mode is switched on - warning for users in order to transmit information about the potential danger resulting from disinfection at the time of proximity of moving objects (i.e. a light and/or sound signal is generated when movement is registered by the motion sensor), e.g. users in relation to the system when disinfection is in progress - the UV-C source is switched on, e.g. through sound signals issued e.g. from a loudspeaker and/or light signals e.g. using LED diodes. It is therefore important to transmit signals about the disinfection mode and especially when movement is detected by the motion sensor. It is therefore possible to transmit at least one signal by the warning module - disinfection, two - disinfection and detection of movement during disinfection - a beneficial feature, and additionally a third - safe lighting mode.

W trakcie procesu dezynfekcji generuje się zwłaszcza zatem sygnał niebezpieczeństwa ostrzegawczy np. z głośnika i/lub włącza się oświetlenie np. zapalają się diody LED, np. na żółto i/lub czerwono. Możliwe jest również przekazywanie informacji poprzez moduł ostrzegawczy sygnałów świetlnych/dźwiękowych o innym trybie pracy - bezpieczne oświetlanie. Możliwe jest również przekazywanie sygnałów o trybie dezynfekcji i osobno o tym trybie jak obiekt zbliżą się do układu - tj. wykrywa się ruch przez czujnik ruchu. Moduł ostrzegawczy zatem pełni funkcję przekazywania sygnałów dźwiękowych/świetlnych o trybie pracy układu (dezynfekcja, oświecania i/lub dezynfekcja w momencie wykrycia ruchu przez czujnik ruchu - cecha ostatnia istotna).During the disinfection process, a danger warning signal is generated, e.g. from a loudspeaker, and/or the lighting is switched on, e.g. LEDs light up, e.g. yellow and/or red. It is also possible to transmit information via the light/sound signal warning module about a different operating mode - safe lighting. It is also possible to transmit signals about the disinfection mode and separately about this mode when an object approaches the system - i.e. movement is detected by the motion sensor. The warning module therefore performs the function of transmitting sound/light signals about the system's operating mode (disinfection, lighting and/or disinfection when movement is detected by the motion sensor - the last important feature).

Za pomocą jednostki nadzorująco-sterującej prowadzi się komunikację z serwerem celem wdrażania trybu pracy i prowadzenia nadzoru nad oświetlaniem i bezpieczeństwem pracy układu, za pomocą komunikacji bezprzewodowej np. wi-fi. Ta jednostka steruje pracą źródeł promieniowania uruchomiając tryb włączania lub wyłączania w zależności od planowanego trybu pracy układu, odbiera sygnały z czujnika ruchu i czujnika świecenia, załącza tryby komunikatu modułu ostrzegawczego.The supervisory and control unit is used to communicate with the server in order to implement the operating mode and supervise the lighting and safety of the system, using wireless communication, e.g. Wi-Fi. This unit controls the operation of radiation sources by activating the on or off mode depending on the planned operating mode of the system, receives signals from the motion sensor and the light sensor, and switches on the warning module message modes.

Czujnik ruchu jest połączony z jednostką nadzorująco-sterującą i w razie wykrycia ruchu obiektu wokół - ruchu człowieka w pobliżu w czasie dezynfekcji wysyła się ostatecznie dane o obecności ruchu obiektu do jednostki nadzorująco-sterującej/modułu ostrzegawczego poprzez dowolną technologię umożliwiającej przesyłanie danych i zasilanie. Wówczas proces pracy układu zostaje przerwany - wyłączone jest źródło promieniowania przez jednostkę sterująco-nadzorującą po wykryciu ruchu w czasie dezynfekcji przez czujnik ruchu. W momencie wykrycia ruchu włączany jest sygnał ostrzegawczy z modułu ostrzegawczego.The motion sensor is connected to the monitoring and control unit and if the movement of the object around it is detected - the movement of a person nearby during disinfection, the data on the presence of the object's movement is finally sent to the monitoring and control unit/warning module via any technology enabling data transfer and power supply. Then the system's work process is interrupted - the radiation source is turned off by the control and control unit after detecting movement during disinfection by the motion sensor. When movement is detected, the warning signal from the warning module is turned on.

Za pomocą czujnika oświetlenia zbiera się informacje o ilości światła widzialnego odbitego od powierzchni pomieszczenia gdzie znajduje się układ pod źródłem promieniowania i przesyła się je poprzez dowolną technologię umożliwiającej przesyłanie danych i zasilania do jednostki sterująco-nadzorującej która to jednostka dostosowuje liczbę zapalonych źródeł światła widzialnego lub jej intensywność do pożądanej np. zaprogramowanej minimalnej wielkości światła widzialnego.Using a lighting sensor, information is collected about the amount of visible light reflected from the surface of the room where the system is located under the radiation source and sent via any technology enabling the transmission of data and power to the control and supervision unit, which adjusts the number of lit visible light sources or its intensity to the desired value, e.g. the programmed minimum amount of visible light.

Wszystkie moduły/jednostki - części układu zamontowane są w obszarze oprawy rastrowej np. wbudowane są w konstrukcje oprawy rastrowej za pomocą znanych środków za pomocą np. uchwytów i śrub.All modules/units - parts of the system are mounted in the area of the raster housing, e.g. they are built into the raster housing structure by known means, e.g. brackets and screws.

Główne korzyści z wynalazku są następujące:The main benefits of the invention are as follows:

Bezpieczeństwo i skuteczność pracy poprzez automatyczną i bezpieczną dezynfekcję ustalenia harmonogramu pracy itd.Work safety and efficiency through automatic and safe disinfection, work scheduling, etc.

Krótki czas wykonania dezynfekcji.Short disinfection time.

Tanie wykonanie, mała ingerencja w pomieszczenia gdzie będzie montowany układ, wykorzystanie obecnych tam elementów.Cheap execution, little interference in the rooms where the system will be installed, use of elements already present there.

Wielofunkcyjność.Multifunctionality.

Bezpieczeństwo użytkowników pomieszczenia.Safety of room users.

Dodatkowa inteligentna funkcja oświetlenia - dostosowania stopnia oświetlania w jednym urządzeniu.Additional intelligent lighting function - adjustment of the lighting level in one device.

Automatyzm dostosowywania natężenia światła widzialnego do wymogów stanowiska pracy.Automatic adjustment of the intensity of visible light to the requirements of the workstation.

Wynalazek może być wykorzystany, jako oświetleniowa oprawa kasetonowa czyli wówczas dodatkowo uzyskuje się funkcję obecnego w układzie czujnika światła odbitego od powierzchni pomieszczenia gdzie montowany jest układ czyli jest możliwość dostosowania intensywności światła widzialnego za pomocą jednostki sterująco-nadzorującej do wymaganych warunków pracy na stanowisku, wynikającą np. z przepisów określających minimalne oświetlenie na stanowisku pracy.The invention can be used as a lighting cassette luminaire, i.e. then an additional function is obtained of the sensor of light reflected from the surface of the room where the system is mounted, i.e. it is possible to adjust the intensity of visible light using a control and supervision unit to the required working conditions at the workstation, resulting from, for example, regulations specifying the minimum lighting at the workstation.

Wynalazek opisano bliżej w przykładzie wykonania oraz na fig. 1 gdzie pokazano schematyczny widok wykonania układu dezynfekcji w oparciu o jedną oprawę rastrową - z każdej strony, na fig. 2 schemat zasady działania oświetleniowego układu do dezynfekcji wykorzystującego obudowy rastrowe fig. 3 - wykres przedstawiający średni strumień mocy promieniowania lampy UV-C w czasie; fig. 4 - zrzut biurka z naniesionymi miejscami mocy promieniowania UV-C 182 mW/m²; fig. 5 - rozmieszczenie zmodyfikowanych lamp UV-C w badanym pomieszczeniu; fig. 6 pokazano dobre wyniki dozymetrii paskowej biurek po czasie 15 minut naświetlania 15 min. Fig. 4-5 dodatkowo pokazują skuteczność wynalazku.The invention is described in more detail in an example embodiment and in fig. 1, where a schematic view of the implementation of a disinfection system based on one raster luminaire - from each side is shown, in fig. 2 a diagram of the principle of operation of the lighting system for disinfection using raster housings, fig. 3 - a graph showing the average power flux of the UV-C lamp radiation over time; fig. 4 - a screenshot of a desk with marked places of UV-C radiation power of 182 mW/m ² ; fig. 5 - arrangement of modified UV-C lamps in the tested room; fig. 6 shows good results of strip dosimetry of desks after 15 minutes of irradiation. Figs. 4-5 additionally show the effectiveness of the invention.

PrzykładExample

Jak pokazano na fig. 1 - schematyczny widok wynalazku, układ do dezynfekcji zawiera następujące elementy wraz z ich oznaczeniami z fig.As shown in Fig. 1 - a schematic view of the invention, the disinfection system includes the following elements with their reference symbols in Fig.

1. Jedno źródło promieniowania UV-C.1. One source of UV-C radiation.

2. Jedno źródła promieniowania widzialnego.2. One source of visible radiation.

3. Czujnika obecności ruchu obiektu wokół układu - czujnik mikrofalowy.3. Sensor for the presence of an object moving around the system - microwave sensor.

4. Czujnik oświetlenia widzialnego.4. Visible light sensor.

5. Moduł ostrzegawczy w postaci głośnika dźwiękowego i kontrolek LED sygnalizujących stan pracy układu w razie niebezpieczeństwa w trakcie dezynfekcji.5. Warning module in the form of an audible loudspeaker and LED indicators signaling the system operating status in the event of a danger during disinfection.

6. Jednostka nadzorująco-sterująca (mikrokontroler) powiązana z innymi elementami łącznością bezprzewodową.6. Supervision and control unit (microcontroller) linked to other wireless communication elements.

7. Główny włącznik zasilania.7. Main power switch.

Powyżej opisano jakie funkcje poszczególne elementy układu pełnią, i co jak jest powiązane. Układ montuje się np. w pomieszczeniu modułowym gdzie jest wiele boksów pracy. Tryb pracy pokazano schematycznie na fig. 2 - kiedy jest dezynfekcja a kiedy włączane jest światło bezpieczne dla człowieka - pomieszczenie jest bezpiecznie dla użytkownika oświetlane.The functions of the individual elements of the system have been described above, and what is connected in what way. The system is installed, for example, in a modular room where there are many work boxes. The operating mode is shown schematically in Fig. 2 - when disinfection is taking place and when the light that is safe for humans is switched on - the room is safely illuminated for the user.

W tym przykładzie wykonania zrealizowane poszczególne jednostki/elementy układu w opisany poniżej sposób.In this embodiment, the individual units/elements of the system are implemented in the manner described below.

Źródło promieniowania biobójczego UV-C 2 w ilości jednej sztuki stanowi lampa 2 o długości fali poniżej 275 nm Philips TUV 8 18W UV-C. Źródło promieniowania widzialnego 1 jest w postaci świetlówki LED 1 Philips T8 LED tubeEcofit 60 cm 8W 865 6500K 800 lm.The source of UV-C biocidal radiation 2 in the amount of one piece is a lamp 2 with a wavelength below 275 nm Philips TUV 8 18W UV-C. The source of visible radiation 1 is in the form of an LED fluorescent lamp 1 Philips T8 LED tubeEcofit 60 cm 8W 865 6500K 800 lm.

Oba źródła zamontowane są w oprawie rastrowej za pomocą opraw świetlówkowych T8 w znany sposób.Both sources are mounted in a raster luminaire using T8 fluorescent lamp luminaires in the usual manner.

Układ zawiera jeden czujnik ruchu typu mikrofalowego wykrywającego obecność osób w pomieszczeniu na zasadzie radaru dopplera.The system contains one microwave motion sensor that detects the presence of people in the room based on the Doppler radar principle.

Układ zawiera jeden czujnik oświetlenia widzialnego typu zintegrowanego cyfrowego, który umożliwia jak opisano przed przykładem dostosowywanie stopnia intensywności, natężenia oświetlania np. moc lamp światła widzialnego do panujących warunków oświetleniowych za pomocą jednostki nadzorująco-sterującej tj. w przypadku małej intensywności światła następuje zapalenie większej ilości źródeł światła widzialnego w drugim przypadku zgaszenie. Zastosowano np. czujnik wielopasmowy np. sześciokanałowy czujnik światła widzialnego AS7262 ze zintegrowanymi układami sterującymi do pomiaru natężenia światła na odpowiedniej długości fali aby kontrolować źródło światła bezpiecznego - dostosowywany do zastosowanego źródła światła.The system contains one integrated digital visible light sensor, which enables, as described in the previous example, adjustment of the intensity level, e.g. power of visible light lamps to the prevailing lighting conditions by means of a monitoring and control unit, i.e. in the case of low light intensity, a greater number of visible light sources are switched on, in the second case switched off. For example, a multi-band sensor, e.g. six-channel visible light sensor AS7262 with integrated control systems for measuring the light intensity at the appropriate wavelength to control the safe light source - adjusted to the applied light source, is used.

Moduł ostrzegawczy jest w postaci jednego głośnika typu piezoelektrycznego i trzech kontrolek LED sygnalizujących stan pracy układu - tryb pracy - lampy czerwona oznajmia o dezynfekcji, zielona - tryb świecenia, żółta - przerwane działanie z powodu wykrycia ruchu obiektu wokół układu w niebezpiecznym czasie. Głośnik i kontrolki sygnalizujące LED powiązany z jednostką nadzorująco-sterującą za pomocą przewodu sygnałowego oraz powiązane są z oprawą rastrową za pomocą kleju i wpustów w oprawie.The warning module is in the form of one piezoelectric speaker and three LED indicators signaling the system's operating status - operating mode - red lamps indicate disinfection, green - lighting mode, yellow - interrupted operation due to detection of object movement around the system at a dangerous time. The speaker and LED indicators are connected to the monitoring and control unit by means of a signal wire and are connected to the raster housing by means of glue and grooves in the housing.

Sposób zamocowania elementów w oprawie rastrowej/kasetonowej np. sufitowej pokazano na fig. 1.The method of mounting elements in a raster/cassette fixture, e.g. a ceiling fixture, is shown in Fig. 1.

Istotne elementy układu powiązane są bezprzewodowo z jednostką nadzorująco-sterującą tj. źródło promieniowania widzialnego, źródło UV-C, czujnik ruchu, czujnik natężenia oświetlenia do dostosowania stopnia oświetlania, moduł ostrzegawczy.Important elements of the system are wirelessly connected to the monitoring and control unit, i.e. a source of visible radiation, a UV-C source, a motion sensor, a light intensity sensor to adjust the level of lighting, and a warning module.

Źródło promieniowania widzialnego powiązane z oprawą rastrową za pomocą opraw świetlówkowych t8. Źródło promieniowania UV-C powiązane jest z oprawą rastrową za pomocą opraw znanymi sposobami - zamocowania w oprawie. Czujnik ruchu umieszczony jest w oprawie rastrowej od frontu oprawy za pomocą znanych środków np. śrub. Czujnik oświetlenia powiązany jest z oprawą rastrową i umieszczony od frontu oprawy za pomocą znanych środków np. śrub. Moduł ostrzegawczy powiązany jest z oprawą rastrową w sposób widoczny dla użytkownika - od frontu oprawy za pomocą mocowania w wpustach oprawy.The visible radiation source is connected to the raster luminaire using T8 fluorescent lamp luminaires. The UV-C radiation source is connected to the raster luminaire using luminaires using known methods - mounting in the luminaire. The motion sensor is placed in the raster luminaire from the front of the luminaire using known means, e.g. screws. The lighting sensor is connected to the raster luminaire and placed from the front of the luminaire using known means, e.g. screws. The warning module is connected to the raster luminaire in a way visible to the user - from the front of the luminaire using mounting in the luminaire grooves.

Jednostka nadzorująco-sterująca powiązana jest ze źródłem promieniowania - zwłaszcza w znaczeniu ze źródłem zasilania źródła promieniowania za pomocą dowolnej technologii umożliwiającej przesyłanie danych i zasilanie oraz jest powiązana z serwerem zewnętrznym gdzie zaaplikowany jest algorytm np. internetowa aplikacja sterująca pracą układu tj. gdzie zapisany jest tryb (harmonogram) pracy układu za pomocą dowolnej łączności danych. Jednostka sterująco-nadzorująca jest zamocowana w obrębie oprawy rastrowej z tyłu oprawy rastrowej, za pomocą znanych środków np. śrub.The control and monitoring unit is connected to the radiation source - especially in the sense of the power source of the radiation source using any technology enabling data transfer and power supply and is connected to an external server where an algorithm is applied, e.g. an internet application controlling the operation of the system, i.e. where the mode (schedule) of the system operation is saved using any data communication. The control and monitoring unit is mounted within the raster housing at the back of the raster housing, using known means, e.g. screws.

Jednostką nadzorująco-sterującą jest w tym przykładzie jest mikrokontroler esp32 i jest ona powiązana bezprzewodowo z serwerem zewnętrznym znajdującym się zdalnie gdzie na serwerze zaimplementowany jest program komputerowy działa np. aplikacja internetowa przechowująca i umożliwiająca ustalić harmonogram i tryb pracy układu w ten sposób, że jednostka sterująco-nadzorująca pobiera i aktualizuje z serwera harmonogram działania w interwale czasu 1 mm. W tym przykładzie jest ustalony następujący harmonogram i tryb pracy działania układu: Działanie odpowiedniego trybu pracy nastawia się w aplikacji internatowej z poziomu przeglądarki internatowej wybierając dane pomieszczenie gdzie umieszczony jest układ - ustala się dzień i godziny dezynfekcji w harmonogramie.The supervisory and control unit in this example is the esp32 microcontroller and it is connected wirelessly to an external server located remotely where a computer program is implemented on the server, e.g. an internet application that stores and allows you to set the schedule and operating mode of the system in such a way that the control and supervision unit downloads and updates the schedule of operation from the server at a time interval of 1 mm. In this example, the following schedule and operating mode of the system are set: The operation of the appropriate operating mode is set in the internet application from the level of the internet browser, selecting the given room where the system is located - the day and hours of disinfection are set in the schedule.

Źródło promieniowania widzialnego powiązane jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą przekaźników włączających zasilanie źródła promieniowania, przewodów zasilających i opraw źródła promieniowania - opraw świetlówkowych t8. Źródło promieniowania UV-C powiązane jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą przekaźników włączających zasilanie źródła promieniowania, przewodów zasilających i opraw źródła promieniowania opraw świetlówkowych t8 powiązanych z oprawą rastrową, oraz z oprawą rastrową za pomocą opraw świetlówkowych t8. Czujnik ruchu powiązany jest z jednostką sterująco-nadzorującą za pomocą przewodu zasilająco komunikacyjnego oraz z oprawą rastrową za pomocą kleju.The visible radiation source is connected to the control and monitoring unit by means of relays switching on the power supply of the radiation source, power cables and radiation source fixtures - T8 fluorescent lamp fixtures. The UV-C radiation source is connected to the control and monitoring unit by means of relays switching on the power supply of the radiation source, power cables and radiation source fixtures of T8 fluorescent lamp fixtures connected to the raster fixture, and to the raster fixture by means of T8 fluorescent lamp fixtures. The motion sensor is connected to the control and monitoring unit by means of a power supply and communication cable and to the raster fixture by means of glue.

Czujnik oświetlenia powiązany jest z jednostką nadzorująco-sterującą za pomocą przewodu zasilająco komunikacyjnego oraz z oprawą rastrową za pomocą kleju. Moduł ostrzegawczy powiązany jest z jednostką nadzorująco-sterującą za pomocą przewodu zasilająco komunikacyjnego oraz z oprawą rastrową za pomocą kleju. Jednostka nadzorująco-sterująca powiązana oprawą rastrową za pomocą śrub i kleju oraz jest z źródłem zasilania za pomocą przewodu zasilającego. Jednostka nadzorująco-sterująca jest powiązana z serwerem na którym znajduje się internetowa aplikacja sterująca za pomocą łączności bezprzewodowej. Serwer jest elementem zewnętrznym układu. Te elementy są zrealizowane w znany sposób dla osoby w stanie techniki aby realizować i nadzorować pracą układu w sposób prawidłowy i bezpieczny.The lighting sensor is connected to the monitoring and control unit by means of a power supply and communication cable and to the raster housing by means of glue. The warning module is connected to the monitoring and control unit by means of a power supply and communication cable and to the raster housing by means of glue. The monitoring and control unit is connected to the raster housing by means of screws and glue and is connected to the power source by means of a power supply cable. The monitoring and control unit is connected to the server on which the Internet control application is located by means of wireless communication. The server is an external element of the system. These elements are implemented in a manner known to a person in the art to implement and supervise the operation of the system in a correct and safe manner.

W przykładzie realizacji do oprawy rastrowej zamontowano za pomocą złącza t8 .mieszane źródła promieniowania: biobójcze UV-C o długości fali poniżej 275 nm Philips TUV T8 18W UV-C oraz źródło światła widzialnego Świetlówka LED Philips T8 LED tubeEcofit 60 cm 8W 865 6500K 800 Im. W przypadku innych realizacji ilość źródła promieniowania i ich moc jest ustalana w zależności od miejsca zastosowania oprawy rastrowej, jej wymiarów i wymogów warunków oświetlenia stanowiska.In the example implementation, mixed radiation sources were mounted to the raster luminaire using a T8 connector: biocidal UV-C with a wavelength below 275 nm Philips TUV T8 18W UV-C and a source of visible light Philips T8 LED tubeEcofit 60 cm 8W 865 6500K 800 Im LED fluorescent lamp. In the case of other implementations, the amount of radiation sources and their power is determined depending on the place of use of the raster luminaire, its dimensions and the requirements of the lighting conditions of the workstation.

Możliwe jest, że w zależności od wymaganej zwiększonej ilości źródeł kompensowanie mocy światła widzialnego odbywa się poprzez zastosowanie źródeł o większej mocy np. lamp LED zamiast lamp jarzeniowych o mniejszej sprawności i mocy.It is possible that, depending on the required increased number of sources, compensation of the visible light power is done by using higher power sources, e.g. LED lamps instead of fluorescent lamps of lower efficiency and power.

Prawidłowość i nadzór niebezpieczeństwem dla zdrowia użytkownika wynikającej z trybu pracy układu - a zwłaszcza dezynfekcji, nadzorowana jest przy użyciu jednostki - modułu nadzorująco-sterującej. Ten nadzór realizowany jest w ten sposób, że podczas zaprogramowanej czasowo dezynfekcji podczas wykrycia obecności osób - ruchu następuje wyłączanie źródeł promieniowania UV-C. Jednostka nadzorująco-sterująca jest wyposażona w łączność bezprzewodową WiFi, a konstrukcja oparta jest na mikrokontrolerze esp32 oraz czujniki wykrywające obecność osób w pomieszczeniu radar Dopplera RCWL-0516 mikrofalowy czujnik ruchu. Jako czujnik światła widzialnego zastosowano MAX44009.Correctness and supervision of the health hazard to the user resulting from the system operation mode - especially disinfection, is supervised using a unit - a monitoring and control module. This supervision is carried out in such a way that during time-programmed disinfection when detecting the presence of people - movement, the UV-C radiation sources are switched off. The monitoring and control unit is equipped with wireless WiFi, and the design is based on the esp32 microcontroller and sensors detecting the presence of people in the room Doppler radar RCWL-0516 microwave motion sensor. MAX44009 was used as a visible light sensor.

Za pomocą sterownika w trakcie procesu dezynfekcji informuje się o statusie działania oprawy poprzez sygnalizator dźwiękowy: głośnik z generatorem piezoelektrycznym oraz kontrolki (lampy LED) zamontowane w oprawie w widocznym miejscu.During the disinfection process, the controller provides information about the operating status of the luminaire via an audible signal: a loudspeaker with a piezoelectric generator and indicator lights (LED lamps) mounted in a visible place in the luminaire.

Harmonogram działania dezynfekcji ustalany jest poprzez system zdalny zarządzania, gdzie ustala się status urządzenia, wprowadza się dane dot. pomieszczenia, rodzaj oprawy, datę i godzinę oraz czas trwania dezynfekcji. W przypadku wykrycia obecności osoby znajdującej się w pomieszczeniu, system wyłącza zaplanowaną dezynfekcję, a informacja o tym pozostaje w systemie, dzięki czemu można indywidualnie opracować terminarz dezynfekcji.The disinfection schedule is set via the remote management system, where the device status is set, data regarding the room, type of fixture, date and time, and duration of disinfection are entered. If the presence of a person in the room is detected, the system disables the scheduled disinfection, and the information about this remains in the system, thanks to which an individual disinfection schedule can be developed.

W celu sprawdzenia działania układ w/w został podany działania w różnych trybach pracy.In order to check the operation of the above-mentioned system, operations were performed in various operating modes.

Pierwszy tryb pracy dostosowywał ilość źródeł światła witalnego do ilości promieniowania odbitego od powierzchni. Ilość promieniowania odbitego była rejestrowana za pomocą czujnika MAX44009, a wartość minimalna nastawna wynosiła 500 lumenów eksperyment był przeprowadzany w ciemni gdzie po wyborze trybu pracy następowało zapalenie wszystkich trzech źródeł światła, a w miarę dostarczania promieniowania widzialnego z innych źródeł następowało gaszenie poszczególnych świetlówek wraz z intensyfikacją zewnętrznego promieniowania dostarczonego do czujnika .The first mode of operation adjusted the number of vital light sources to the amount of radiation reflected from the surface. The amount of reflected radiation was recorded using the MAX44009 sensor, and the minimum set value was 500 lumens. The experiment was carried out in a darkroom where after selecting the operating mode, all three light sources were turned on, and as visible radiation was supplied from other sources, individual fluorescent lamps were turned off along with the intensification of external radiation supplied to the sensor.

Skuteczność trybu odkażającego została sprawdzona poprzez wstawienie do oprawy (Rastra 106 PP) jednej świetlówki Philips UV-C 18W. Pozostałe 3 świetlówki o świetle białym zostały wyłączone. Świetlówka UV-C została wcześniej wyświecona przez 100 godzin.The effectiveness of the disinfection mode was tested by inserting one Philips UV-C 18W fluorescent lamp into the luminaire (Rastra 106 PP). The remaining 3 white light fluorescent lamps were switched off. The UV-C fluorescent lamp was previously lit for 100 hours.

W celu weryfikacji działania biobójczego oprawy rastrowej wykorzystano spektrofotometr o zakresie 200-1050 nmSpectis 5.0 touch firmy GL Optic. Wartość średnia zmierzona (277 mW/m²) pomnożona przez 0,80 (współczynnik utrzymania) pokazuje, że wystarczy około 270 s, aby uzyskać wartość energii na poziomie 6 mJ/cm², co według literatury jest odpowiednią dawką promieniowania, umożliwiającą dezaktywację wirusa SARS-COV-2.In order to verify the biocidal effect of the raster luminaire, a 200-1050 nm Spectis 5.0 touch spectrophotometer from GL Optic was used. The average measured value (277 mW/m ² ) multiplied by 0.80 (maintenance factor) shows that approximately 270 s is enough to obtain an energy value of 6 mJ/cm ² , which according to the literature is an appropriate radiation dose to inactivate the SARS-COV-2 virus.

Na fig. 3 pokazano wykres przedstawiający średni strumień mocy promieniowania lampy UV-C w czasie.Figure 3 shows a graph showing the average radiation power flux of the UV-C lamp over time.

Dodatkowo wykazano, co pokazano na fig. 4 - zrzut biurka z naniesionymi miejscami mocy promieniowania UV-C 182 mW/m², że średnia dawka promieniowania dla powierzchni biurka przy współczynniku utrzymania 0,80 (starzenie się źródeł, zabrudzenia opraw itp.).Additionally, it has been shown, as shown in Fig. 4 - a screenshot of a desk with marked UV-C radiation power locations of 182 mW/ ^m2 , that the average radiation dose for the desk surface at a maintenance factor of 0.80 (ageing of sources, dirtiness of luminaires, etc.).

Oznacza to, że dla uzyskania 6 mJ/cm² potrzeba 330 s naświetlania.This means that 330 s of exposure are needed to obtain 6 mJ/ ^cm2 .

Takie dane są pożądane dały podstawę do przeprowadzenia badania fizycznego oświetlenia.Such data are desirable and provide a basis for carrying out a physical study of lighting.

Na fig. 5 pokazano rozmieszczenie zmodyfikowanych lamp UV-C w badanym pomieszczeniu.Figure 5 shows the arrangement of the modified UV-C lamps in the tested room.

A odpowiednio na fig. 6 pokazano dobre wyniki dozymetrii paskowej biurek po czasie 15 minut naświetlania 15 min.And accordingly, Fig. 6 shows good results of strip dosimetry of desks after 15 minutes of exposure.

Z wykresu na fig. 3 wynika, że wystarczy 270 s działania układu z lampą UV-C aby dostarczyć wartość energii na poziomie 6 mJ/cm², co według literatury jest odpowiednią dawką promieniowania, umożliwiającą dezaktywację wirusa SARS-COV-2.The graph in Fig. 3 shows that 270 s of operation of the system with a UV-C lamp is enough to provide an energy value of 6 mJ/ ^cm2 , which, according to the literature, is an appropriate radiation dose to inactivate the SARS-COV-2 virus.

Bezpieczeństwo działania układu zostało sprawdzone podczas odkażania. Harmonogram pracy po pobraniu przez sterownik z serwera aplikacji internetowej włączył źródło promieniowania UV-C po wprowadzeniu ruchu w obrębie pomieszczenia następowało wykrycie go przez czujnik ruchu i wyłącznie niebezpiecznych dla zdrowia źródeł światła UV-C. Komunikat o przerwanej dezynfekcji widnieje w harmonogramie aplikacji układu.The safety of the system operation was checked during disinfection. The work schedule after being downloaded by the controller from the web application server turned on the UV-C radiation source after introducing movement within the room, it was detected by the motion sensor and only UV-C light sources hazardous to health. The message about the interrupted disinfection appears in the system application schedule.

Układ przedstawiony w przykładzie był stosowany w budynku sali laboratorium Politechniki Gdańskiej w czasie jednego dnia. O prawidłowym procesie dezynfekcji miejsc pracy studentów świadczy pomiar mocy promieniowania dostarczonej do powierzchni biurka czas trwania dezynfekcji pozwala na skuteczne działania w krótkim czasie będącym przerwą między zajęciami laboratoryjnymi.The system presented in the example was used in the laboratory building of the Gdańsk University of Technology during one day. The correct disinfection process of the students' workplaces is evidenced by the measurement of the radiation power delivered to the desk surface, the duration of disinfection allows for effective actions in a short time, which is a break between laboratory classes.

Claims

1. A system for illuminating and deactivating microorganisms and their spores, especially for inactivating viruses, bacteria and fungi, comprising a source of visible light and a source of light for disinfection, characterized in that the elements of the system are integrated within a cassette luminaire and comprise at least one UV-C radiation source, at least one visible radiation source for illumination, at least one microwave or PIR motion sensor capable of detecting object movement, at least one visible light sensor for adjusting the illumination, and further comprising a warning module in the form of at least

PL 246647 Β1 at least one source of sound and/or visible light, preferably at least one LED diode, wherein the warning module is made so as to generate an sound and/or light signal depending on the operating mode of the system, especially the disinfection mode, preferably when motion is detected by the motion sensor in the disinfection mode, and furthermore comprises a supervision and control unit made to control the correct operation of the system.