Устройство полуоткрытого типа для обеззараживания воздуха в кондиционируемом помещении
SEMI-OPEN DEVICE FOR AIR DISINFECTION IN AN AIR-CONDITIONED ROOM

Изобретение относится к области систем вентиляции и охлаждения воздуха и может быть использовано для безопасного охлаждения помещений с применением кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
В условиях пандемии высоко контагиозных вирусных и бактериальных инфекций охлаждение помещений с применением кондиционеров комнатного типа ограничивается по санитарно-эпидемиологическим показаниям. В частности, в методических рекомендациях (1 - Методические рекомендации по инфекции. Пятая версия // Сайт Министерства здравоохранения Российской Федерации) отмечено, что в зонах высокого риска распространения инфекции, вызванной COVID-19, использование кондиционеров комнатного типа (сплит-систем) должно быть исключено, поскольку они фактически повышают риск инфицирования, так как способствуют поддержанию высоких концентраций инфекционного аэрозоля при блокировании естественной вентиляции. Применение различного рода воздухоочистителей-рециркуляторов, в том числе с источником ультрафиолетового излучения внутри не является эффективной мерой снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, из-за недостаточной производительности (кратности воздухообмена в помещении).
Известно устройство импульсной газоразрядной лампы по патенту на полезную модель №103668 (2 - Патент на полезную модель №103668 Импульсная газоразрядная лампа) и патенту (3 - Патент РФ №2673062, МПК: (2006.01) H01J 63/02, (2006.01) H01J 5/02. Импульсная газоразрядная лампа. Патентообладатель - ООО «Научно-Производственное Предприятие «Мелитта». Архипов В.П., Гольдштейн Я.А., Киреев С.Г., Пугачев Д.Ю., Тумашевич К.А., Шашковский С.Г. Публ. - 22.11.2018 г.), содержащее колбу из прозрачного в ультрафиолетовой области спектра материала и электроды, установленные на концах колбы, при этом колба заполнена плазмообразующей средой на основе ксенона. Устройство позволяет генерировать высокоинтенсивное импульсное излучение, прежде всего в ультрафиолетовой, особенно в бактерицидной, области спектра. Устройство импульсной газоразрядной лампы может быть использовано для фотохимической очистки и обеззараживания помещений от устойчивых форм микроорганизмов.
Недостатком устройства [2], [3] является недостаточная производительность для обеспечения эффективного снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, в замкнутых помещениях с использованием кондиционеров комнатного типа (сплит-систем), а также невозможность его использования в условиях нахождения людей в помещении.
Известно устройство рециркулятора вентилируемого воздуха по патенту (4 - Патент РФ №2600792, МПК: (2006.01) А61Д 9/20. Рециркулятор вентилируемого воздуха. Патентообладатели - ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ, ФГБНУ «ВНИИВСГЭ», ФГБНУ «ВИЭСХ». Трухачев В.И., Морозов В.Ю., Прокопенко А.А., Колесников P.O., Юферев Л.Ю., Алферова Л.К., Новикова С.И., Иванов Д.В., Самойленко В.В., Скляров С.П.. Публ. - 27.10.2016 г.), содержащее воздушный фильтр, соединенный с впускным отверстием воздуха, вентилятор, камеру с ультрафиолетовыми лампами, датчик влажности воздуха, водяной насос, гидравлическую камеру, которая снабжена гидравлическим коллектором с обратным патрубком, с встроенными в корпус гидравлической камеры распылительными форсунками, дренажным желобом, вход которого соединен с корпусом гидравлической камеры и выполнен под форсунками, а выход дренажного желоба соединен с входом водяного фильтра, выход последнего соединен с входом водяного насоса, а выход водяного насоса соединен с обратным патрубком, который соединен с гидравлическим коллектором.
Устройство позволяет за счет того, что рециркулятор вентилируемого воздуха дополнительно оснащен замкнутой гидравлической системой, а также датчиком влажности воздуха, гидравлическим коллектором, осуществляющим распределение дезинфицирующего анолита по распылительным форсункам, повысить качество и экологическую безопасность бактерицидной обработки рециркулируемого воздуха в закрытых помещениях.
Недостатком устройства [4] является высокая сложность, большие размеры и недостаточная производительность для обеспечения эффективного снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, в замкнутых помещениях с использованием кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
Известно устройство для обеззараживания воздуха (5 - Патент РФ №2153886, МПК: (2006.01) A61L 9/20. Устройство для обеззараживания воздуха. Патентообладатель и автор Сизиков В.П. Публ. - 10.08.2000 г.), содержащее корпус с входным и выходным окнами, в котором образована камера облучения с продольно размещенными газоразрядными ртутными (бактерицидными) лампами низкого давления, снабженная на входе и выходе лабиринтными экранами, и установлены вентилятор и фильтр.
Недостатком данного устройства является неравномерность обработки циркулирующего в камере облучения воздуха бактерицидным потоком излучения, обусловленные конструктивными особенностями лабиринтных экранов, а также высокая сложность, большие размеры и недостаточная производительность для обеспечения эффективного снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, в замкнутых помещениях с использованием кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
Известен увлажнитель с улучшенной ультрафиолетовой дезинфекцией (6 - Патент ЕР 1600702 А2, МПК: (2006.01) A61L 2/10. Humidier with improved UV disinfection (Увлажнитель с улучшенной ультрафиолетовой дезинфекцией). Патентообладатель Slant/Fin Corporation. Bachert K. Публ. 30.11.2005 г.), в котором результат достигается при рециркуляции воды вдоль трубки по винтовой траектории через блок ультрафиолетового излучения.
Недостатком данного устройства является то, что оно не отвечает заявленным требованиям, так как образуемый аэрозоль является чистым от микроорганизмов, но не обладает способностью обеззараживать воздух, кроме того, устройство имеет высокую сложность, большие размеры и недостаточную производительность для обеспечения эффективного снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, в замкнутых помещениях с использованием кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
Известно устройство для бактерицидной обработки воздуха (7 - Патент РФ №2355427, МПК: (2006.01) A61L 9/20. Устройство для бактерицидной обработки воздуха. Патентообладатель и автор: Турулов В.А.), содержащее ультрафиолетовый источник излучения, фокусирующий элемент, фильтр и вентилятор, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено концентратором и полым зеркальным световодом, фильтр выполнен прозрачным для ультрафиолетовых лучей и расположен между вентилятором и световодом, а в качестве ультрафиолетового источника излучения используется излучатель, на поверхности которого смонтированы ультрафиолетовые лампы, причем между фокусирующим элементом и излучателем предусмотрены отверстия для выхода воздуха.
Недостатком является то, что устройство для бактерицидной обработки воздуха имеет высокую сложность, большие размеры и недостаточную производительность для обеспечения эффективного снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, в замкнутых помещениях с использованием кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
Известно устройство очистителя воздуха высокой интенсивности (8 - Патент США №US 8734724, МПК A61L 9/20. High intensity air purifier (Очиститель воздуха высокой интенсивности). Патентообладатель: Blutec, LLC, Las Vegas, NV. Engelhard Rolf, Prescott. Публ. 27.05.2014 г.), содержащий воздушный фильтр, соединенный с впускным отверстием воздуха, вентилятор, камеру с ультрафиолетовыми лампами.
Недостатком данного устройства является, невысокая способность обеззараживать воздух, это связано с тем, что циркулирующий воздух в устройстве проходит неравномерную обработку ультрафиолетовым потоком излучения, где создается слабое и неравномерное энергетическое поле, в котором зачастую не обеспечивается летальная бактерицидная доза, что способствует мутации патогенной флоры, а также наличие фильтров, каталитического нейтрализатора и ультрафиолетовой лампы недостаточно для санации проходимого воздуха, что объясняет наличие низкой эффективности. Кроме того устройство имеет высокую сложность, большие размеры и недостаточную производительность для обеспечения эффективного снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, в замкнутых помещениях с использованием кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
Известно устройство экранов для настенных кондиционеров (9 - Экраны для настенных кондиционеров. // Интернет-сайт: www.ekran-otrazhatel.ru/dla-nastennih-conditionerov), изготавливаемых из прозрачного, ударопрочного пластика с креплениями к стене, регулируемом по высоте.
Устройство позволяет направлять выходной воздушный поток настенных кондиционеров в заданную область.
Недостатком данного устройства является, отсутствие способности обеззараживать воздух.
Известно устройство для очистки воздуха (10 - Патент РФ №2280473, МПК: (2006.01) A61L 9/20, A61L 9/00, A61L 9/01, В60Н 3/00, F24F 3/16. Способ и устройство для очистки воздуха. Патентообладатель - Майкроджиникс текнолоджиз ЛТД. Холл Ф. Публ. 27.07.2006 г.), принятое за прототип.
Оно включает средство для отвода воздуха из закрытого помещения, воздуховод для направления отводимого воздуха через блок, включающий в себя секцию, испускающую ультрафиолетовое излучение посредством встроенного хотя бы одного источника ультрафиолетового излучения, предназначенную для облучения отводимого воздуха с последующим возвратом к воздухозаборнику, выполненному с возможностью сообщения с закрытым помещением, и секцию кондиционирования потока воздуха, которая включает по меньшей мере один фильтр для фильтрации отводимого воздуха и секцию для разделения потока воздуха для пропускания его вдоль нескольких разных траекторий для создания турбулентности в потоке воздуха и предварительной стерилизации, при этом, по меньшей мере, одна из поверхностей блока покрыта антимикробным агентом.
Недостатком устройства-прототипа является высокая сложность, большие размеры и недостаточная производительность для обеспечения эффективного снижения риска распространения воздушных инфекций, включая COVID-19, в замкнутых помещениях с использованием кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
Технической проблемой является отсутствие технических средств одновременно имеющих низкую сложность, малые размеры и обеззараживающую производительность, согласованную с производительностью используемых кондиционеров комнатного типа (сплит-систем) в замкнутых помещениях.
Для решения технической проблемы предлагается устройство полуоткрытого типа для обеззараживания воздуха в кондиционируемом помещении, включающее в себя секцию, испускающую ультрафиолетовое излучение посредством встроенного хотя бы одного источника ультрафиолетового излучения.
Согласно изобретению, дополнительно, в секцию, испускающую ультрафиолетовое излучение, установлен датчик входного воздушного потока с устройством управления источниками ультрафиолетового излучения, связанный с источниками ультрафиолетового излучения, секция, испускающая ультрафиолетовое излучение, изготовлена из материала, не пропускающего ультрафиолетовое излучение, и выполнена открытой по оси движения входного потока воздуха в сплит-систему кондиционируемого помещения, к секции, испускающей ультрафиолетовое излучение, креплением подсоединен экран, в котором установлены дополнительные источники ультрафиолетового излучения и датчик выходного воздушного потока с устройством управления дополнительными источниками ультрафиолетового излучения, экран изготовлен из материала, не пропускающего ультрафиолетовое излучение, секция, испускающая ультрафиолетовое излучение, и экран имеют конструктивные возможности, позволяющие изменять их размеры, в соответствии с размерами устанавливаемой между ними сплит-системы кондиционируемого помещения.
Техническом результатом является возможность безопасно с точки зрения санитарно-эпидемиологических требований применять кондиционеры комнатного типа (сплит-систем) в замкнутых помещениях на основе технических средств одновременно имеющих низкую сложность, малые размеры и обеззараживающую производительность, согласованную с производительностью используемых кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).
Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемого устройства из литературы не известны, поэтому оно соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.
На фиг. приведена схема устройства полуоткрытого типа для обеззараживания воздуха в кондиционируемом помещении.
В состав устройства входят:
1 - секция, испускающая ультрафиолетовое излучение посредством встроенного хотя бы одного источника ультрафиолетового излучения;
2 - датчик входного воздушного потока с устройством управления источниками ультрафиолетового излучения;
3 - источники ультрафиолетового излучения;
4 - экран;
5 - датчик выходного воздушного потока с устройством управления дополнительными источниками ультрафиолетового излучения;
6 - дополнительные источники ультрафиолетового излучения;
7 - крепление.
Устройство полуоткрытого типа для обеззараживания воздуха в кондиционируемом помещении содержит секцию 1, испускающую ультрафиолетовое излучение, в которой установлен датчик входного воздушного потока с устройством управления источниками ультрафиолетового излучения 2, связанный с источниками ультрафиолетового излучения 3, секция 1, испускающая ультрафиолетовое излучение, изготовлена из материала, не пропускающего ультрафиолетовое излучение, и выполнена открытой по оси движения входного потока воздуха в сплит-систему кондиционируемого помещения, к секции 1, испускающей ультрафиолетовое излучение, креплением 7 подсоединен экран 4, в котором установлены дополнительные источники ультрафиолетового излучения 6 и датчик выходного воздушного потока с устройством управления дополнительными источниками ультрафиолетового излучения 5, экран 4 изготовлен из материала, не пропускающего ультрафиолетовое излучение, секция 1, испускающая ультрафиолетовое излучение, и экран 4 имеют конструктивные возможности, позволяющие изменять их размеры, в соответствии с размерами устанавливаемой между ними сплит-системы кондиционируемого помещения.
Устройство полуоткрытого типа для обеззараживания воздуха в кондиционируемом помещении работает следующим образом.
При монтаже креплением 7 секция 1, испускающая ультрафиолетовое излучение, и экран 4 устанавливаются на сплит-систему в соответствии с ее размерами. При включении сплит-системы кондиционируемого помещения в заданный пользователем режим по скорости воздушного потока датчик входного воздушного потока с устройством управления источниками ультрафиолетового излучения 2 измеряет эту скорость и включает соответствующее этой скорости необходимое количество источников ультрафиолетового излучения 3, обеспечивающих с точки зрения санитарно-эпидемиологических требований достаточный уровень обеззараживания воздуха.
Также при включении сплит-системы кондиционируемого помещения датчик выходного воздушного потока с устройством управления дополнительными источниками ультрафиолетового излучения 5 измеряет скорость воздушного потока, соответствующую заданному пользователем режиму, и включает соответствующее этой скорости необходимое количество дополнительных источников ультрафиолетового излучения 6, обеспечивающих, с точки зрения санитарно-эпидемиологических требований, достаточный уровень обеззараживания воздуха.
При этом поскольку экран 4 только направляет выходной воздушный поток в верхнюю часть помещения, производительность обеззараживания определяется заданным пользователем режимом работы сплит-системы, т.е. обеззараживающая производительность по выходному воздушному потоку согласована с производительностью используемого кондиционера.
Поскольку секция 1, испускающая ультрафиолетовое излучение, и экран 4 имеют конструктивные возможности, позволяющие изменять их размеры в соответствии с размерами устанавливаемой между ними сплит-системы кондиционируемого помещения, то обеспечивается функционирование источников ультрафиолетового излучения 3 и дополнительных источников ультрафиолетового излучения 6 без попадания прямого потока ультрафиолетового излучения в глаза людей, следовательно, не нарушаются условия нахождения людей в помещении.
Таким образом, предлагаемое устройство, относительно устройства-прототипа, позволяет безопасно, с точки зрения санитарно-эпидемиологических требований, применять кондиционеры комнатного типа (сплит-систем) в замкнутых помещениях на основе технических средств, одновременно имеющих низкую сложность, малые размеры и обеззараживающую производительность, согласованную с производительностью используемых кондиционеров комнатного типа (сплит-систем).