CN103615766B - 一种室内动态空气消毒机 - Google Patents

Abstract

本发明一种室内动态空气消毒机属于环保领域，尤其涉及一种空气灭菌消毒处理装置，具体来说是一种有空气净化功能的空气消毒装置。具有箱体，所述的箱体中设置有至少一个气相净化过滤分子筛，气相净化过滤分子筛的下部设置有高效HEPA过滤器，高效HEPA过滤器的下部设置有初效过滤器，所述的初效过滤器下部设置有一个进风口，所述的进风口中设置至少一个风机，所述的气相净化过滤分子筛的上部设置有离子舱，离子舱中设置有至少一个等离子发生器，离子舱上部设置有出风口。本发明是一种既能去除室内空气中微生物，又能去除室内空气中气态污染物和颗粒物，并能在动态中使用的一种室内动态空气消毒机。

Description

一种室内动态空气消毒机

技术领域

本发明一种室内动态空气消毒机属于环保领域，尤其涉及一种空气灭菌消毒处理装置，具体来说是一种有空气净化功能的空气消毒装置。

背景技术

随着社会不断发展和医学进步，医院感染已成为一个十分突出的问题，它不仅给病人增加了痛苦和不必要的经济损失，而且严重的感染并发症患者还可导致生命陨落。手术室是外科系统进行手术治疗的场所，而感染是外科手术领域内常见情况，严重的会导致并发症，控制手术感染的发生，是手术成败的关键之一。

自1961年胯关节置换手术之父——英国约翰·查恩利医生在英国医院发明了世界第一个采用由上向下流动的全新风空气过滤手术舱以来，空气无菌洁净技术逐渐在世界发达和发展中国家被应用到手术室的空气污染控制。一般采用高效过滤的层流和紊流空气无菌洁净技术，所做的目的只有一个就是尽一切可能降低手术感染率。

国内对手术室的消毒一般采取自然通风、紫外线灯照射消毒、臭氧发生器消毒、化学药剂消毒、空气净化器消毒。紫外线灯照射和臭氧发生器是传统的空气消毒法，虽然对静态手术室内空气中的微生物有很好的灭杀作用，但是实际的情况有所不同，手术室在医生进行手术时往往空气是一个动态的过程，由于患者和医护人员的呼吸，人员的进出，空气中的气溶性微生物迅速增多，手术室动态空气菌落数对患者感染的危害远远超出洁净室所包含的颗粒物。目前，对于手术室内空气中的气溶性微生物导致病人感染率增高，特别是急性白血病在治疗时，大剂量化疗，患者化疗所导致的白细胞急剧下降，白细胞计数常常只有数百个，甚至几十个。化疗后由于空气中的微生物导致的感染是白血病患者最大的死亡因素。医院的管理层对此情况已经引起了高度重视。

对污染严重的室内环境如（传染病病房），常配以化学消毒剂喷洒来进一步强化消毒效果，而且要在密封房间内保持一定时间，房间内不能留活的生物，消毒按规定时间结束后把房间的门窗打开或通过空调系统进行通风换气，把室内消毒剂的气味排掉，这时消毒程序完成。这样做虽然能快速灭杀空气中的微生物，但是同样对环境产生了二次污染，吸附在衣服、被子、墙面残留的化学药剂在短时间内很难全部挥发，人员居住在超标的有机挥发物的室内，对医护人员和病人留下了潜移默化的长期性伤害。

从中华人民共和国卫生行业标准之一的《医院空气净化管理规范》中我们可以清楚地了解，所有的室内空气消毒都是在静态下进行，菌落数都是在静态条件下获得，绝大多数都能达到规定要求。而实际医院手术室在手术中还存在大量的感染和感染引起的并发症，只能通过手术后大量使用抗生素来干预和预防感染。医院手术室和ICU在实际使用工程中，由于病人、医生、护士的呼吸和走动，手术过程中所使用药剂的挥发，这些都是产生空气中气溶性污染物的污染源，空气中的微生物随着病人、医生、护士人数的增加而不断上升。

随着医学技术高度发展，洁净手术室已成为我国手术室的发展趋势，如果管理不善，洁净手术室的空气将比普通手术室的空气存在的问题更大，污染的危害更严重。手术室人员数量和人员流动直接影响手术间的空气细菌的含量，手术室内的物品也是空气中菌尘的来源，如敷料、仪器。器械、医用垃圾等，所以医院内空气中细菌含量的控制是避免外科手术感染的重要环节。

要使手术室、ICU、烧伤病房既要达到“室内空气质量标准GB18883-2002”又要达到手术室洁净室无菌化标准是很难做到的。在手术室时，病人要面对被感染的风险，同样医生和护士也要面对手术室空气中挥发性有机化合物（VOC），医生在有机化合物（VOC）超标的室内环境中做手术，其对自身和患者的危害程度不言而喻。

发明内容

本发明目的是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种室内动态空气消毒机，是一种既能去除室内空气中微生物，又能去除室内空气中气态污染物和颗粒物，并能在动态中使用的一种室内动态空气消毒机。

本发明一种室内动态空气消毒机是采取以下技术方案实现：

一种室内动态空气消毒机具有箱体，所述的箱体中设置有至少一个气相净化过滤分子筛，气相净化过滤分子筛的下部设置有高效HEPA过滤器，高效HEPA过滤器的下部设置有初效过滤器，所述的初效过滤器下部设置有一个进风口，所述的进风口中设置至少一个风机，所述的气相净化过滤分子筛的上部设置有离子舱，离子舱中设置有至少一个等离子发生器，离子舱上部设置有出风口。

所述的气相净化过滤分子筛的外形成连续的M形状，使其有更多同空气相接触的表面积，气相净化过滤分子筛的外壳由涂锌铁皮构成，铁皮表面冲压成许多圆形小孔，M型的气相净化过滤分子筛外表面透气性极强，内部装填气相净化过滤料。

所述的气相净化过滤分子筛采用可移动的气相净化过滤分子筛，所述的气相净化过滤分子筛被设计成M型,使其有更多同空气相接触的表面积。

所述的气相净化过滤分子筛表面有大量的透气孔，使空气能快速通过。

所述的气相净化过滤分子筛内滤料的重量超过5000克。

所述的高效HAPE过滤器采用高效过滤膜，其材料为H13-H15，折叠厚度在100mm，其平展表面积大于2.0平方米，PM2.5颗粒物的去除率达到99.99%。

所述的初效过滤器由不锈钢丝编织而成，可滤除所有直径为5um以上的大颗粒物，需要时可以随时取出清洗，容尘量大并，可清洗后重复使用。

所述的风机为离心风机或者横流风机。

所述的等离子发生器采用低温等离子发生器，所述的低温等离子发生器配置脉冲高压高频电源。

所述的离子舱的体积控制在0.02-0.03立方米之间。

所述的风机采用离心风机或者横流风机。

具体的，本发明气相净化过滤分子筛的滤料由活性炭、活性氧化铝、氧化锌、高锰酸钾、二氧化钛、氧化硅、纳米级铂、钯、銠贵金属催化剂等构成。

本发明气相净化过滤分子筛采用的滤料对空气中的甲醛、甲苯、氨类、醇类和酯类等众多的气溶性有机化合物起到吸附、分解、去除的效果，效能为A级并达到ppb级净化标准。同时对硫化物、氮氧化物等气溶性无机物、及二恶英等高危有害气体同样有良好的去除分解效果。

工作原理是：在空气中对微生物（细菌、病毒）所携带的碳源进行分解，碳源对微生物具有生长代谢的作用，主要为其提供细胞的碳架，提供细胞生命活动所需的能量，提供合成产物的碳架；如果把微生物所携带的碳源（有机化合物——糖类、油脂类、有机酸脂等）分解去除，就是把提供给微生物（病毒、细菌、真菌等）生成和繁衍的营养成分切断，因此有效地控制微生物（病毒、细菌、真菌等）的繁衍和生长，微生物得不到营养物质就会逐渐枯萎和失去活性而死亡。

碳源如何被分解是室内动态空气消毒机的核心技术，当碳源（有机化合物）同气相净化过滤分子筛内的滤料发生化学反应或催化反应，滤料的颗粒具有高空隙结构，提供了极大去除气溶性污染物的表面积。例如甲醛和滤料中的高锰酸钾反应，5HCHO+4KMnO4+6H2SO4==5CO2↑+2K2SO4+4MnSO4+11H2O，使碳源（有机化合物）被吸附后被分解成为二氧化碳、水、氧气等无害物质。

本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。其特点在于采用了先进的气相净化过滤分子筛技术，使数百种室内污染气溶性气体和有害物质在0.05秒内去除。高效过滤器选用HEPA、H13—H14是针对PM2.5颗粒物而设计，甚至PM0.01的颗粒物也能达到99.99%的处理效率。等离子发生器能击破细菌的细胞壁导致细菌死亡，同时也能分解有机化合物，实现了仿生态无二次污染。本发明以空气为载体对气溶性污染物进行吸附分解和去除，有效地控制了微生物的生长并对其进行灭杀。解决了目前手术室、传染病房、生物实验室需要紫外线灯照射、喷洒化学药剂才能灭杀细菌和病毒的现状，实现了室内无危害性的人机共存，实现了室内空气中微生物、颗粒物和气态污染物同步高效去除。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一种室内动态空气消毒结构示意图。

图中：1、箱体，2、气相净化过滤分子筛，3、高效HEPA过滤器，4、初效过滤器，5、风机，6、离子舱，7、进风口，8、等离子发生器，9、出风口。

具体实施方式

参照附图1所示，一种室内动态空气消毒机具有箱体1，所述的箱体1中设置有至少一个可移动的气相净化过滤分子筛2，所述的气相净化过滤分子筛2下部设置有高效HEPA过滤器3，所述的高效HEPA过滤器下部设置有初效过滤器4，所述的初效过滤器4下部设置有一个进风口7，所述的进风口7中设置至少一个风机5，所述的气相净化过滤分子筛2的上部设置有离子舱6，离子舱6中设置有至少一个等离子发生器8，离子舱上部设置有出风口9。

所述的气相净化过滤分子筛3的外形成连续的M形状，使其有更多同空气相接触的表面积，气相净化过滤分子筛的外壳由涂锌铁皮构成，铁皮表面冲压成许多圆形小孔，M型的气相净化过滤分子筛外表面透气性极强，内部装填气相净化过滤料。

所述的高效HAPE过滤器3采用高效过滤膜，其材料为H13-H15，折叠厚度在100mm，其平展表面积大于2.0平方米，PM2.5颗粒物的去除率达到99.99%。

所述的气相净化过滤分子筛2表面有大量的透气孔，使空气能快速通过。

所述的气相净化过滤分子筛内滤料的重量超过5000克。

所述的初效过滤器4由不锈钢丝编织而成。

所述的初效过滤器4可滤除所有直径0.5微米以上的大颗粒粉尘，容尘量大并可清洗后重复使用。

所述的风机5采用离心风机或者横流风机。

所述的等离子发生器8采用市售低温等离子发生器，所述的低温等离子发生器所配置的电源是脉冲直流高频高压。

本发明通过气相净化过滤分子筛将空气中可挥发性的有机化合物和无机化合物同分子筛内的化学吸附媒体发生化学反应或催化反应，释放出无毒、无害、无味、无腐蚀的物质。等离子发生器8安置在离子舱6内，离子舱6内气体原子的电子在高压电场获得能量，高速击破细菌的细胞壁，同时产生活性自由基和生态氧直接杀灭细菌、病毒、降解挥发性有机化合物。本发明解决了医院、手术室和传染病病房静态灭杀细菌和病毒的现状；也可作为野战医院、生物制剂、食品加工等无菌洁净室的空气净化、消毒、除菌的动态配套设备。

上述实施例中的具体设备和工艺描述如下：

（1）风机5

风机5在本装置中是一个非常关键的部件，主要把室内空气强迫送入装置，这样才能实现分解细菌和病毒的作用。要使室内空气达到净化灭菌标准，室内换风量需要每小时4-6次，风机的型号和功率的选择，要以此为依据，且要考虑的风机5噪音在常态下不超过40分贝。一般选择离心风机较好，理由是风量较大，其次风压较高。风机的电路在设计中采用高、中、低和静音模式。

（2）气相净化分子筛2

气相净化过滤分子筛是装置中最核心的技术，包含多种气体异味吸附材料和分解、催化材料。所以分子筛的表面积非常大，能一次性吸附几百种大量空气中的有机化合物和无机化合物，在吸附气溶性有害物质的同时对其进行催化和分解，其反应速度在十分之一秒以内，而且释放出无毒、无害、无异味、无腐蚀的物质。正因为其特性，所以它对空气中的氮氧化物、硫氧化物、粉尘处理的能效达到A级。

（3）低温等离子

低温等离子发生器8安装在装置的离子舱6中，离子舱6上部设置有出风口9，低温等离子发生器采用脉冲电路，同时产生的正离子与负离子在空气中进行正负电荷中和的瞬间产生巨大的能量释放，从而导致其周围细菌结构的改变或能量的转换，从而致使细菌死亡，实现其杀菌的作用。由于负离子的数量大于正离子的数量，因此多余的负离子仍然飘浮在空气中，可以达到消烟、除尘、消除异味、改善空气的品质。

实施例1

检测项目：室内动态空气消毒机去除TVOC（总挥发性有机化合物）

检测依据：GB/T18801-2008《空气净化器》

GB/T18883-2002《室内空气质量标准》

1、实验室在密闭的30m3实验舱中进行，将室内动态空气消毒机放置实验舱中心，并调节到工作状态，检验运转正常，然后关闭装置。

2、将采样点位置布置好，避开进出风口，离墙壁距离约1米，相对实验舱地面高度1.2米。

3、启动温湿控制装置，实验舱温度达到（25±2）℃，相对湿度（50±10）%。

4、向实验舱内释放配置好的TVOC（挥发性有机化合物），使TVOC浓度达到6.0㎎/m3左右，开启风扇高速搅拌10分钟，使TVOC同空气混合均匀后关闭循环风扇，

5、待循环风扇停止转动，采集舱内空气样品并分析浓度，以该点的数值作为初始浓度。每10分钟测定一次，连续测定60分钟。

6、分析结果，测得TVOC自然衰减浓度值。

7、排空实验舱内的空气，重复以上1-6步骤，开启室内空气灭菌消毒装置，测得TVOC总衰减浓度值。

时间（分钟）	0	10	20	30	40	50	60
								自然衰减浓度值㎎/m3	6.00	5.97	5.94	5.88	5.86	5.85	5.82
总去除率浓度值㎎/m3	6.50	3.25	1.95	1.625	1.30	0.975	0.65

结论：

总挥发性有机化合物去除率每小时达90%。

实施例2

检测项目：室内动态空气消毒机灭菌实验

检测依据：卫生部《消毒技术规范》（2002年版）

一、器材

1、试验菌株：白色葡萄球菌（8032）（第5、7、9代）

2、消毒器械：室内动态空气消毒机

3、实验室：20m3起雾室两间

4、气溶胶发生器：全玻璃回流式喷雾器

5、气溶胶采样器：TA-1型多级撞击式空气微生物采样器

6、培养基：营养琼脂

二、方法

试验舱体积20m3，正常开启室内动态空气消毒机灭，分别0、30、60分钟，用TF-1型多级撞击式空气微生物采样器采样。

三、试验条件

环境温度20℃，相对湿度60%

四、结果

结论：

经空气消毒模拟现场试验，按要求正常开启室内动态空气消毒机，对20m3试验室内白色葡萄球菌杀灭率为99.98%。

Claims (4)

1.一种室内动态空气消毒机，其特征在于：具有箱体，所述的箱体中设置有至少一个气相净化过滤分子筛，气相净化过滤分子筛的下部设置有高效HEPA过滤器，高效HEPA过滤器的下部设置有初效过滤器，所述的初效过滤器下部设置有一个进风口，所述的进风口中设置至少一个风机，所述的气相净化过滤分子筛的上部设置有离子舱，离子舱中设置有至少一个等离子发生器，离子舱上部设置有出风口；

所述的气相净化过滤分子筛采用可移动的气相净化过滤分子筛；

所述的气相净化过滤分子筛的外形成连续的M形状，气相净化过滤分子筛的外壳由涂锌铁皮构成，铁皮表面冲压成许多圆形小孔，M型的气相净化过滤分子筛外表面透气性极强，内部装填气相净化过滤料；

所述气相净化过滤分子筛的滤料由活性炭、活性氧化铝、氧化锌、高锰酸钾、二氧化钛、氧化硅、纳米级铂、钯和銠贵金属催化剂构成。

2.根据权利要求1所述的一种室内动态空气消毒机，其特征在于：所述的高效HEPA过滤器采用高效过滤膜，折叠厚度在100mm，平展表面积大于2.0平方米。

3.根据权利要求1所述的一种室内动态空气消毒机，其特征在于：所述的初效过滤器材料由不锈钢丝编织而成，滤除所有直径为5um以上的大颗粒物。

4.根据权利要求1所述的一种室内动态空气消毒机，其特征在于：所述的风机采用离心风机或者横流风机。