DE102020003357A1

DE102020003357A1 - Die Vorrichtung zur Luft-Desinfektion

Info

Publication number: DE102020003357A1
Application number: DE102020003357.1A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Rostopchin; Boris Linschitz; Arkadij Linschitz
Original assignee: SDT Industrial Technology GmbH
Current assignee: SDT Industrial Technology GmbH
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2040-06-04
Also published as: DE102020003357B4

Abstract

BezeichnungDie Vorrichtung zur Luft-Desinfektion, als Erfindung, in seinem Wesenskern ist eine neuartige Luft-Desinfektionsanlage, die einen breiten Spektrum von Krankheitserreger und pathogener Mikro-Flora zerstört, und insbesondere die extrazellulare Viren, Virione dezimiert, und damit explizit die Verbreitung der Virionen erheblich eindämmt.KurzfassungTechnische Aufgabe und ZielsetzungDie technische Aufgabe und Zielsetzung der Erfindung ist die Entwicklung einer Vorrichtung zur Luft-Desinfektion, die eine wirksame und effiziente Desinfektion-Behandlung großer Luftmengen in geschlossener Räumlichkeiten gegen der relevanten Krankheitserreger bei Anwesenheit von Personen in der Räumlichkeiten ohne schädliche Auswirkungen auf diese ermöglicht.Lösung der technischen AufgabenDie Lösung der technischen Aufgaben ist eine Vorrichtung zur Luft-Desinfektion, die eine Steuereinheit, einen Ringrohr-Ejektor mit einem Ejektor-Initiator, einen Mischer, Ultraviolett- und Infrarot-Bestrahl-Kammer, Korona-Entladungs-Generatoren, eine Ausgabeeinrichtung mit einem Kollektor für die Flüssigkeitsversorgung, umfasst. Der Ejektor-Initiator ist, als Gebläse-Stufe mit einem Elektro-Antrieb oder, als Luftbehälter mit einer Gruppe von Ausgabeeinrichtungen ausgeführt, verfügt über einen Blütenblatt-Mischer, der es ermöglicht, die erforderlichen Druck- und Geschwindigkeitsfelder in den Bestrahlungskammern zu bilden.AnwendungsgebietDas Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Desinfektion von vermeintlich mit Krankheitserregen kontaminierter Luft in den Apotheken, Arzt-Praxen, Krankenhäusern, Universitäten, Theater, Sporthallen, Kirchen, Altersheimen und Massen-Unterkünften.

Description

Die Vorrichtung zur Luft-Desinfektion, als Erfindung, in seinem Wesenskern ist eine neuartige Luft-Desinfektionsanlage, die einen breiten Spektrum von Krankheitserreger, insbesondere die extrazellulare Viren, dezimiert und damit explizit die Verbreitung der Virionen erheblich eindämmt. In der Luft befinden sich extrazellulare Viren - Virione, Bakterien, Mikroorganismen, Schimmelpilz-Spore, die Pollen von Pflanzen und menschliche Ausatemluft. Der Staub in der Luft und Verunreinigungen mit Schadstoffen, in den von Menschen überfüllten Räumen, schaffen eine Umgebung, in der das Risiko der Infektion mit Viren und Bakterien sowie Provozierung von allergischen Reaktionen und chronischer Krankheiten dramatisch ansteigt. Die gegenwertige Klima- und Lüftungsanlagen sind technisch komplexe Systeme, deren Betrieb und Instandhaltung ist oft kostspielig und arbeitsintensiv. Dennoch ist eine Berücksichtigung der epidemiologisch relevanten Faktoren für die Raumluft scheint problematisch. Dies erfordert, zusätzlich zu den bestehenden Lüftungs- und Klimaanlagen, die Schaffung von speziellen Vorrichtungen zur Luftdesinfektion, die die Krankheitserreger in der Luft erheblich dezimieren und damit eine Wahrscheinlichkeit der Infizierung der Menschen aus der Luft deutlich verringern.
Es ist bekannt,
ein Desinfektionsverfahren und Gerät zur Desinfektion [1], das Wasserstoffperoxid und eine Vorrichtung mit Gebläse und Strömungsheizplatten verwendet.
Die Hauptnachteile der Desinfektionsmethode und des Geräts, die die Wirksamkeit verringern, sind:

- die technische Komplexität des Geräts;
- geringe Leistung;
- Unmöglichkeit, den Feuchte-Temperatur-Modus des Luftstroms zu steuern;
- Unmöglichkeit, die Luft von Pseudo-Aeroionen und Aerosolen zu reinigen;
- Bedarf an Verbrauchsmaterialien.

Es ist bekannt,
eine Luftreinigungseinheit [4], die das Hauptgehäuse mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung, einen Luftreinigungsabschnitt, der sich im Hauptgehäuse befindet und eigentlich ein Staubfilter ist, einen Ventilator-Abschnitt, der sich im Luftkanal, vom Einlass zum Auslass befindet und die Raumluft durch die Einlassöffnung in das Hauptgehäuse und Luftreinigungsabteilung zieht, umfasst.
Die Hauptnachteile dieser Einheit sind:

- geringe Leistung und fehlende Eignung zur Desinfektionszwecken
- Bedarf an Verbrauchsmaterial.

Es ist bekannt,
Luftreinigungs- und Entkeimungseinheit [3], mit einem Gehäuse und Rohrabzweigungen, in dem Entkeimungs- und Luftreinigungselemente, aufklappbaren Deckel, die Netzanschlusseinheit und die lonengeneratoren angeordnet sind.
Der Hauptnachteil dieses Geräts besteht darin, dass es in ein Lüftungssystem eingebaut wird, was sein relevanter Service in Übereinstimmung mit sanitären Normen unmöglich macht.
Die Nachteile solcher Geräte, die die Verwendung einschränken, sind:

- die Unmöglichkeit, die Raumluft mit dort anwesender Menschen zu reinigen und zu desinfizieren, weil ein Belüftungssystem kann selbst eine Quelle der pathogener Mikro-Flora werden;
- begrenzte Anzahl der Arten von pathogener Mikroflora, die gegen die Einwirkung der Ionen gering widerstandsfähig sind;
- Unfähigkeit, den Feuchte-Temperatur-Modus des Luftstroms zu steuern;
- Unfähigkeit, die Luft von Pseudo-Aeroionen und Aerosolen zu reinigen.

Es ist bekannt,
eine Desinfektions-, Entkeimung- und Luftreinigungsanlage [2], die ein Gehäuse mit Lufteinlass- und Luftauslassfenstern, die innen in einer Reihe nacheinander, in Richtung des Luftstroms angeordnet sind, des Filters, der Abschirm-Jalousien, der Kamera der Bestrahlung mit einer längst platzierten Strahlungsquelle der harter ultravioletter Strahlung mit einer UV-Lampe als Quelle, und Ventilator, Bestrahlungskammer, antimikrobiotischer photokatalytischer Filter, mit einer weichen ultravioletter Strahlung in Form von länglichen ultravioletten Lampen von langweilen-Spektrum der elektromagnetischen Wellen.
Die Nachteile dieser Anlage sind:

- die Unmöglichkeit, den Luftstrom zu entstauben;
- geringe Produktivität;
- die Unmöglichkeit, die Ozonisierens-Intensität des Luftstroms zu kontrollieren;
- Unmöglichkeit, den Feuchte-Temperatur-Modus des Luftstroms zu steuern;
- Unmöglichkeit, die Luft von Pseudo-Aeroionen und Aerosolen zu reinigen;
- Unfähigkeit, die Luft von temperaturresistenten Bakterien und Mikroflora zu reinigen;
- wartungsbedürftiges Filterelements.

Die technische Aufgabe und Zielsetzung der Erfindung ist die Entwicklung einer Vorrichtung zur Luft-Desinfektion, die eine wirksame und effiziente Desinfektion-Behandlung großer Luftmengen in geschlossener Räumlichkeiten gegen der relevanten Krankheitserreger bei Anwesenheit von Personen in der Räumlichkeiten ohne schädliche Auswirkungen auf diese ermöglicht.
Der Wesenskern der Erfindung ist eine Luft-Desinfektionsanlage, die eine Steuereinheit, einen Ringrohr-Ejektor mit einem Ejektor-Initiator, einen Mischer, die Ultraviolett- und Infrarot-Bestrahl-Kammer, die Korona-Entladungs-Generatoren, eine Ausgabeeinrichtung mit einem Kollektor für die Flüssigkeitsversorgung umfasst, die folgendes technisches Ergebnis erreichen soll:

- eine Desinfektion der Luft durch eine erhebliche Verringerung der Replikations-Fähigkeit der Virionen, also der Virulenz der extrazellularer Viren sowie nahezu vollständige Zerstörung der pathogenen Mikro-Flora in der Luft;
- eine deutliche Verringerung der Menge von schädlicher Gas-Verunreinigungen;
- eine automatisierte und effiziente Behandlung großer Luftmengen ohne den Einsatz von Verbrauchsmaterialien und/oder eines arbeitsaufwendigen Services;
- eine automatische Regelung der Temperatur- und Feuchtigkeits-Bedingungen in der Behandlungs-Räumlichkeiten.

Das angestrebte technische Ergebnis wird dadurch erreicht, dass:

1. Die Vorrichtung zur Luft-Desinfektion wird in Form eines Ejektors ausgeführt, der die Behandlung großer Luftmengen bei kleinen Außenabmessungen gewährleistet. (G.N. Abramowitsch, Angewandte Gasdynamik, UdSSR, „Nauka“, 1991-ISBN 5020140155);
2. Der Ejektor-Initiator wird als eine Gebläse-Stufe mit elektromotorischem Antrieb oder als ein Luftbehälter mit einer Gruppe von Ausgabevorrichtungen ausgeführt, was eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion und eine Reduzierung der Abmessungen der genannten Anlage ermöglicht;
3. Der Initiator wird über einen Blütenblatt-Mischer verfügen, der es ermöglicht, die notwendigen Druck- und Geschwindigkeitsfelder in den Bestrahlungskammern zu bilden. Dies ermöglicht es, die Verweildauer der Luft in den Bestrahlungskammern zu erhöhen;
4. Die Desinfektion der Luft wird in zwei aufeinander folgenden Kammern erfolgen: in der ersten Kammer wird die Luft mit ultravioletter Strahlung und in der zweiten Kammer mit Infrarotstrahlung bestrahlt. Dadurch soll eine erhebliche Verringerung der Replikations-Fähigkeit der Virionen bzw. Viren sowie eine nahezu vollständige Zerstörung der pathogenen Mikro-Flora in der Luft ermöglicht werden;
5. In der dritten Kammer wird der Luftstrom mit negativer Aeroionen gesättigt, die von Korona-Entladungs-Generatoren erzeugt werden. Dadurch ist es möglich, positive Ionen, Pseudo-Aeroionen zu neutralisieren und diese durch negative Aeroionen zu ersetzen;
6. Ein Kollektor für die Flüssigkeitsversorgung wird mit Düsen für die Injektion von Flüssigkeit in den Luftstrom in der Ausgabeeinrichtung installiert. Dies ermöglicht es, Staub-Partikel, Zerfallsprodukte der Mikroflora und überschüssiges Ozon zu absorbieren, und die erforderliche Feuchtigkeit und Temperatur der freigesetzten Luft zu gewährleisten.

Die Liste der Abbildungen:

- Vorrichtung zur Luftdesinfektion;
- Schema der Vorrichtung zur Luftdesinfektion;
- Ejektor-Initiator mit Gebläse-Stufe;
- Ejektor-Initiator nach Druckluft-Methode;
- Mischer des Ejektor-Initiators;
- Arbeitsweise der Vorrichtung zur Luftdesinfektion.

Die Vorrichtung zur Luftdesinfektion ( und ) hat die Form eines Rohres, in dessen vorderem Teil der Ejektor-Initiator 1 installiert ist. Der genannte Ejektor-Initiator wird in Form des Zentralkörpers 20 in den Lufteinlass von Ejektor 2 mit Hilfe der Radialschaufeln 6 eingebaut. Der Ejektor-Initiator 1 hat, bei Verwendung in seiner Konstruktion einer Schaufel-Maschine als Gebläse-Stufe mit elektromotorischem Antrieb, einen eigenen Lufteinlass. Die Außenkonturen der Luftdesinfektionseinheit werden durch die Außen-Schale 3 gebildet. Die Luft tritt durch die Lufteinlässe 2 und 17 in die Vorrichtung ein ( ). Die gereinigte und desinfizierte Luft wird durch die Ausgabeeinrichtung 12 abgeführt.
Der Ejektor-Initiator 1 verfügt über einen Mischer 5, der verbessert die Vermischung des Ejektor-Stroms aus dem Initiator mit der Ejektor-Luft durch den Lufteinlass 2 ( ) und ermöglicht die Schaffung von Rückstromzonen, die die durchschnittliche Geschwindigkeit des Luftstroms durch die Vorrichtung reduzieren. Die Strahler für Ultraviolett 8 und Infrarot 10 mit Deflektoren 16 sind in den Kammern 7 und 9 auf der Innenfläche der Vorrichtung 4 installiert, die für die erforderliche Intensität und Dichte der Luftbestrahlung in den Kammern sorgen. Nach den Kammern 7 und 9 ist ein System von Korona-Entladungs-Generatoren 11 installiert.
Die Ausgabevorrichtung 12 ist eine Expansions-Düse, auf der der Kollektor 13 mit Abzweigrohren 14 mit Spritzdüsen 15 installiert sind. Die Düsen 15 ragen in das Innere der Ausgabeeinrichtung 12 hinein.
Der Ejektor-Initiator 1 ( , und ) ist die Basis der Vorrichtung zur Luft-Desinfektion und kann in zwei Ausführungen hergestellt werden:

1. Ejektor-Initiator mit Schaufel-Maschine, mit Gebläse-Stufe ( );
2. Ejektor-Initiator mit Druckluft-Flache, der mit dem von außen zugeführter Druckluft arbeitet ( ).

Der Ejektor-Initiator 1 mit einer Schaufel-Maschine ( ) ist ein Zentralkörper 20, der innerhalb des Ringkanals 4 ( ) platziert und mit Hilfe von Profilpfosten 6 ( und ), relativ zu diesem, befestigt wird. Innerhalb des Zentralkörpers 20 ( ) befindet sich der eigene Zentralkörper 17.1 des Initiators ( ). Der Raum zwischen dem Zentralkörper 20 und dem eigenen Zentralkörper 17.1 des Initiators bildet den Lufteinlass des Initiators 17. Im Inneren des oben erwähnten Zentralkörpers befindet sich ein Elektro-Antrieb 22 mit Steuereinheit 21, Kupplung 23, Gebläse-Stufe (Schaufel-Maschine) 24 mit Antriebs-Welle 25 und hinterer Abstützung mit Kugellager 26. Die hintere Stütze 26 hat eine aerodynamische Verkleidungs-Haube 27 und wird mit Hilfe von Profilpfosten 19 an der Innenfläche des Initiators befestigt. Der vordere Teil des eigenen Zentralkörpers des Initiators wird mit Hilfe von profilierten Hohlständern 18 an der Innenfläche des Initiators befestigt. Die elektrischen Verbindungen werden über die Stützen 18 zur Steuereinheit 21 und zum Elektro-Antrieb 22 geführt. Ein Mischer 5 ist am hinteren Teil des Ejektor-Initiators angebracht.
Der Ejektor-Initiator, der mit von außen zugeführter Druckluft arbeitet ( ), ist ein Zentralkörper 20, in dessen Innerem sich Aufnahme-Empfänger 30 mit Düse 31 und Steuereinheit 29 befindet.
Die Luft für den Behälter 30 wird von der Steuereinheit 29 geliefert, die ihrerseits Druckluft über Kanal 28 erhält. Am Ende des Ejektor-Initiators ist ein Mischer 5 montiert.
Der Ejektor-Initiator-Mischer 5 ( ) ist ein Rohr mit einem runden Einlassquerschnitt und einem polyedrischen Auslassquerschnitt. Der Übergang vom Eingangsbereich zum Ausgangsbereich bildet die Blüten-Blätter-Gebilde mit variabler Form.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zur Luft-Desinfektion ist wie folgt:

der Ejektor-Initiator bläst durch den Mischer 5 ( ) den Ejektor-Luftstrom 33 in den Strömungsteil der Vorrichtung. Dies führt zu einem Druckabfall im Lufteinlass der Vorrichtung und zum Ansaugen von Luft aus dem umgebenden Raum, die den ausgestoßenen Luftstrom 32 hervorruft. Die Vermischung des ausgestoßenen und des ausgeworfenen Luftstroms am Mischer-Auslass führt zu einer ringförmigen Strömung und einer Gegenströmung in der UV-Bestrahlungskammer 34. In dieser Kammer werden Virione, extrazellulare Viren, pathogene Mikro-Flora, Infekte und diverse weiteren Krankheitserreger durch kurzwellige Strahlung aktiv beeinflusst, so dass zu einer bedeutenden Abnahme ihrer Fähigkeit zur Replikation und zur Infektion, und ggf.
zu ihrer Zerstörung führt. Danach tritt der Luftstrom in die durch Infrarotstrahlung 35 erwärmte Kammer ein. In dieser Kammer findet eine lokale Erwärmung und Trocknung von restlichen Virionen und der noch verbliebenen Mikro-Flora sowie von Staub-Partikel und Feuchtigkeit statt. Danach wird der Luftstrom durch eine KoronaEntladung 36 aufbereitet, was zur Zerstörung von Pseudo-Aeroionen, Aerosolen und
zur Bildung von Ozon führt. Die Ausgabeeinrichtung sprüht dann eine Flüssigkeit von 37 in den Luft-Strom, die absorbiert die Virione und deren Fragmente sowie Produkte der Zerstörung der pathogenen Mikro-Flora, Staub-Partikel und überschüssiges Ozon.
Die Verdampfung der Flüssigkeit führt zu einer Verringerung der Temperatur der Strömung und zu einer Änderung ihrer Feuchtigkeit.

Die Kombination verschiedener Einflussfaktoren auf die Virione, pathogene Mikro-Flora und diverser Krankheiterreger in der Luft sowie die Wahl des Funktionsprinzips der Vorrichtung zur Luftdesinfektion ermöglicht es, die Aufgabe und das Ziel der Erfindung bei der Problemlösung und das angestrebte technische Ergebnis zu erreichen.
Bezugszeichenliste:

1.: Patent WO 2020/049220 AI A61L 2/20 B01D 1/22. Desinfektionsverfahren und Desinfektionsvorrichtung / H. Hakkarainen (Finnland); Cleamix OY. - Erklärt. 05.09.2019.
2.: Patent für das nützliche Modell RU-Software 642 UI A61L 9/20. Installation zur Desinfektion, Desinfektion und Reinigung der Bestrahlungsluft - UV-Rezirkulator mit elektronischem Vorschaltgerät und antimikrobieller Photokatalyse Filter / Starkov M.V. (RF) ; Wissenschaftlich-medizinische Firma „Ambilife“ Ltd. - Nr. 2011124209/15 ; erklärt. 15.06.2011.
3.: Patent für das nützliche Modell RU183 210 UI A61 L 9/22. Das Gerät zur Desinfektion und Luftreinigung / Khvatov, A.D. (RF). - Nr. 2017129476 ; erklärt von A.D. Khvatov (RF). 13.09.2018.
4.: Patent RF RU 2 525 797 C2 F24F 6/00. Luftbehandlungsgerät / Hitoshi NODZU [und]. Dr.] (JP); P. K. (JP). - Nr. 2011119627/12 ; erklärt durch die Kommission. 27.12.2012, 2009-11-16 (PF).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2020/049220 [0024]
WO 2017129476 [0024]
RU 2525797 C2 [0024]
JP 2011119627/12 [0024]
JP 20091116 [0024]

Claims

Die Vorrichtung zur Luft-Desinfektion, als Erfindung, in seinem Wesenskern ist eine neuartige Luft-Desinfektionsanlage, die einen breiten Spektrum von Krankheitserreger, insbesondere die extrazellulare Viren, dezimiert und damit explizit die Verbreitung der Virionen erheblich eindämmt, und eine Steuereinheit, einen Ringrohr-Ejektor mit einem Ejektor-Initiator, einen Mischer, Ultraviolett- und Infrarot-Bestrahl-Kammer, Korona-Entladungs-Generatoren, eine Ausgabeeinrichtung mit einem Kollektor für die Flüssigkeitsversorgung umfasst, ist dadurch gezeichnet, dass eine Luftdesinfektion wird in zwei aufeinanderfolgenden Kammern durchgeführt: in der ersten Kammer wird die Luft mit Ultraviolettstrahlung und in der zweiten Kammer mit Infrarotstrahlung bestrahlt, in der dritten Kammer wird der Luftstrom mit negativen Aero-Ionen gesättigt, die von Korona-Entladungs-Generatoren erzeugt werden, und in der Ausgabeeinrichtung ist ein Kollektor für die Flüssigkeits-versorgung mit Düsen zur Flüssigkeitseinspritzung in den Luftstrom installiert;
Vorrichtung zur Luft-Desinfektion nach Punkt 1 ist dadurch gezeichnet, dass der Ejektor-Initiator in Form eines Zentralkörpers ausgeführt ist, der im Inneren des Ringkanals angeordnet und mit diesem mittels profilierter Pfosten befestigt ist, wobei sein eigener Zentralkörper des Initiators im Inneren des besagten Zentralkörpers angeordnet ist, mit einer elektrischen Antriebseinheit mit Steuereinheit, Kupplung, Gebläse-Stufe mit einer Welle und einem hinteren Träger mit einem Kugellager, wobei der besagte hintere Träger eine Naben-Haube aufweist und mit dem inneren fest verbunden ist, und der vordere Teil des oben genannten eigenen Zentralkörpers des Ejektor-Initiators ist relativ zur Innenfläche des Initiators mit Hilfe von profilierten hohlen Ständern befestigt, durch die die elektrische Kommunikation zur Steuereinheit und zum elektrischen Antrieb gebracht wird und am Ende des Ejektor-Initiators ein Mischer angebracht ist;
Vorrichtung zur Luft-Desinfektion nach Punkt 1 ist dadurch gezeichnet, dass der Ejektor-Initiator in Form eines zentralen Körpers ausgeführt ist, der im Inneren des Ringkanals angeordnet und mit Hilfe von profilierten Pfosten relativ zu diesem befestigt ist und in dessen Inneren eine Steuereinheit und ein Aufnahmebehälter mit einer Düsenvorrichtung angeordnet sind, wobei die Luft zu dem genannten Auffangbehälter von der Steuereinheit kommt, in den die Druckluft durch den Kanal von einer Quelle außerhalb der genannten Vorrichtung eintritt und ein Mischer am Ende des Ejektor-Initiators angebracht ist;
Vorrichtung zur Luft-Desinfektion nach Punkt 1 ist dadurch gezeichnet, dass der erwähnte Mischer in Form eines Rohres mit einem runden Einlassquerschnitt und einem polyedrischen Auslassquerschnitt ausgeführt ist, wobei der Übergang vom Einlass- zum Auslassquerschnitt, ein räumliches Gebilde aus Blütenblätter von variable Formen bildet.