CN109420186A - 臭氧消毒柜及其紫外光强度检测方法 - Google Patents

臭氧消毒柜及其紫外光强度检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有紫外光检测功能的臭氧消毒柜，包括外壳(1)，设置在外壳(1)内的消毒腔(2)，设置在消毒腔(2)内的用来产生臭氧的紫外光发生装置(3)，及用来检测紫外光强度的紫外光检测装置(9)，其特征在于：所述消毒腔(2)的内壁开有穿孔(21)，所述的紫外光检测装置(9)设置在上述穿孔(21)内，所述穿孔(21)靠近消毒腔(2)内部的表面覆盖有允许紫外线通过的遮挡件(10)。这样可以有效保护紫外光发生装置(3)，防止其受到其他物品的碰撞，也方便对紫外光发生装置(3)进行紫外光采集和检测，并且能够准确反映消毒柜内的消毒状况。

Description

臭氧消毒柜及其紫外光强度检测方法
技术领域
本发明涉及一种臭氧消毒柜，尤其涉及一种具有紫外光检测功能的臭氧消毒柜及其紫外光强度检测方法。
背景技术
目前，消毒柜的消毒方式主要有高温灭菌、紫外线消毒和臭氧消毒或者以上结合的方式，其中使用臭氧消毒的方式最为广泛。其中，臭氧消毒柜中的臭氧产生方式主要是使用特定波长的紫外线照射氧分子，使氧分子分解而产生臭氧。
在使用中，紫外光发生装置的光照强度会逐渐减弱，产生臭氧的性能也会下降，比较严重的情况是紫外光发生装置在照射的过程中已没有产生臭氧及消毒杀菌的能力，消毒柜失去了杀菌功能，而用户则无从得知。部分消毒柜是根据紫外光发生装置参数来换算紫外光发生装置的使用寿命，但是，紫外光发生装置的寿命在使用过程中受环境的影响非常大，理论换算并不能真实的反映紫外光发生装置的实际寿命。
有一些臭氧消毒柜中设有对紫外光强度进行检测的紫外光检测装置，通过对紫外光强度进行检测，从而得到紫外光发生装置产生的紫外线强度强弱，间接反映紫外光发生装置的工作性能，然而现有技术中，紫外光检测装置往往直接裸露安装在消毒柜的消毒腔内，而消毒腔往往工作在高温高湿的环境中，紫外光检测装置的检测精度往往会受到影响。
还一部分臭氧消毒柜中内置有臭氧浓度检测元件，其在一定程度上能够反映紫外光发生装置的产生臭氧的能力，但是不能精确反映紫外光发生装置的使用状况；现有臭氧消毒柜中还没有对紫外光发生装置反馈的紫外光强度信号与臭氧检测装置反馈的臭氧浓度信号的联合控制，实现对臭氧消毒柜的消毒状态以及功耗状态的精确判断。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能精确对紫外光发生装置进行紫外光采集和检测的并且能够准确反映消毒状况的臭氧消毒柜。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够准确反映臭氧消毒柜内消毒状况以及功耗状况的紫外光强度检测方法。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种臭氧消毒柜，包括外壳，设置在外壳内的消毒腔，设置在消毒腔内的用来产生臭氧的紫外光发生装置，及用来检测紫外光强度的紫外光检测装置，其特征在于：所述消毒腔的内壁开有穿孔，所述的紫外光检测装置设置在上述穿孔内，所述穿孔靠近消毒腔内部的表面覆盖有允许紫外线通过的遮挡件。
作为优选，所述穿孔的孔径大于等于2mm。
作为改进，所述穿孔可以设置在消毒腔的顶端，这样可以防止紫外光检测装置受到其他物品的碰撞，也方便采集紫外光发生装置的发出的紫外光，检测紫外光强度。
作为改进，消毒柜还包括有用来检测臭氧浓度的臭氧检测装置，所述臭氧检测装置设置在所述外壳与所述消毒腔之间；该臭氧检测装置包括具有一个进气口和一个出气口的流通风道，流通风道内部设有臭氧检测元件；臭氧检测装置的进气口和出气口均与消毒腔连通，使得消毒腔内的气体通过臭氧检测装置的进气口进入流通风道中，然后经出气口回到消毒腔中，形成循环回路。
消毒柜设置有检测臭氧浓度的臭氧检测装置，可以实时检测到消毒柜的臭氧浓度，结合紫外光检测装置检测到的紫外光发生装置的紫外光强度值，能够进一步判断紫外光发生装置的产生臭氧的性能变化；臭氧检测装置的臭氧检测元件设置在所述流通风道内部可以有效避免臭氧检测元件受到紫外线照射而导致老化，进而延长其使用寿命。
进一步改进，上述流通风道具有入口和出口，该入口处设有孔板，该孔板上开有多个通气孔，这些通气孔形成所述进气口；所述流通风道的出口即为所述出气口；在流通风道入口处设置具有多个通气孔的孔板可以增加待测气体的紊流程度，使得待测气体中臭氧分布更加均匀，提高臭氧浓度检测结果的准确性。
作为优选，所述通气孔的孔径为3-5mm。
进一步改进，为了降低进入到流通风道内的待测气体的湿度，进一步提高臭氧检测元件的检测精度，所述孔板后设有凝露网。
再改进，为了使通过进气口进入到流通风道的待测气体能够混合均匀后集中通过臭氧检测元件，所述流通风道在安装所述臭氧检测元件处的截面流通面积小于进气口的流通面积；为了增加进气口处采集点面积，提高臭氧浓度检测结果的准确性，所述进气口的流通面积大于出气口的流通面积。
作为改进，为了使消毒腔内的待测气体在流通风道内的更好的流通循环，所述臭氧检测装置的进气口位置高于出气口位置。
作为优选，所述的氧检测装置中流通风道安装方向为竖直安装。
作为改进，所述紫外光发生装置水平设置在消毒腔的中间位置，臭氧检测装置的进气口高于紫外光发生装置，臭氧检测装置的出气口低于紫外光发生装置，这样可以紫外光发生装置产生的臭氧气体更快地扩散到消毒腔的各个位置，增加消毒效果。
作为优选，所述紫外光发生装置的安装位置到所述进气口的距离小于到所述出气口的距离。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种臭氧消毒柜的紫外光强度检测方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤(1)、消毒柜进入消毒模式，开启紫外光发生装置产生臭氧并同时开启紫外光检测装置实时检测并记录紫外光强度值A，以及启动臭氧检测装置实时检测并记录臭氧浓度值M，并开始记录紫外光发生装置的工作时间t；
步骤(2)、判断是否是首次消毒，若是首次消毒进入步骤(3)，不是首次消毒进入步骤(4)；
步骤(3)、当臭氧检测装置首次检测到臭氧浓度达到20mg/m3时，记录并保存对应的紫外光强度值A＝A0以及对应的紫外光发生装置的工作时间t＝T，完成首次正常使用消毒功能程序更新，此时紫外光发生装置工作时间t清零并重新开始计时，然后进入步骤(4)；
步骤(4)、当紫外光发生装置工作时间达到t＝T时，对比此时紫外光检测装置检测到的紫外光强度值A与首次消毒记录保存的紫外光强度值A0的大小，令q＝A/A0，判断是否q≥1，若是进入步骤(5)，若否进入步骤(6)；
步骤(5)、判断此时控制紫外光发生装置工作的PWM信号占空比Dpwm的大小，若0＜Dpwm＜1，表示消毒柜工作正常，消毒柜向用户发出提示“消毒功耗正常，消毒状态良好”；若Dpwm＝1，表明紫外光发生装置性能已降低到基本功能状态，消毒功耗达到最大，此时发出提示“消毒功耗达到最大，消毒功能正常，请及时更换紫外光发生装置”；
步骤(6)、判断此时控制紫外光发生装置工作的PWM信号占空比Dpwm的大小，若0＜Dpwm＜1，表明紫外光发生装置性能已出现降低现象，消毒柜功耗有所增加，但仍可继续使用，消毒柜向用户发出提示“消毒功耗增加，消毒功能正常”；若Dpwm＝1，表明消毒功耗达到最大情况下，紫外光发生装置不能有效产生臭氧，消毒柜向用户发出提示“消毒功能失效，必须更换紫外光发生装置”。
与现有技术相比，本发明的优点：通过在消毒腔的内壁开有穿孔，将紫外光检测装置设置在穿孔内，在穿孔靠近消毒腔内部的表面覆盖有允许紫外线通过的遮挡件，这样可以实时检测到消毒柜内紫外光发生装置的紫外光的强度变化，也可以防止其受到其他物品的碰撞，还能隔绝消毒腔内的高温高湿环境对紫外光检测装置产生的影响，提高紫外光检测装置的检测精度；另外，消毒柜还设置有检测臭氧浓度的臭氧检测装置，可以实时检测到消毒柜的臭氧浓度，结合紫外光检测装置检测到的紫外光发生装置的紫外光强度值，可以进一步判断紫外光发生装置的产生臭氧的性能变化，臭氧检测装置的臭氧检测元件设置在所述流通风道内部可以有效避免臭氧检测元件受到紫外线照射而导致老化，进而延长其使用寿命。本发明还提供一种臭氧消毒柜的紫外光强度检测方法，通过对紫外光发生装置的紫外光强度信号与臭氧检测装置的臭氧浓度信号的联合控制，实现了对臭氧消毒柜的消毒状态以及功耗状态的精确判断，并给用户发出相应的提示。
附图说明
图1为本发明实施例的臭氧消毒柜的结构示意图；
图2为本发明实施例的臭氧消毒柜的臭氧检测装置的右视图；
图3为本发明实施例的臭氧消毒柜的臭氧检测装置的正视图；
图4为本发明实施例的臭氧消毒柜的紫外光检测装置结构示意图；
图5为本发明实施例的臭氧消毒柜的紫外光强度检测方法控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1和图4所示，一种臭氧消毒柜，包括外壳1，设置在外壳1内的消毒腔2，设置在消毒腔2内的用来产生臭氧的紫外光发生装置3，及用来检测紫外光强度的紫外光检测装置9，所述消毒腔2的内壁开有穿孔21，紫外光检测装置9设置在上述穿孔21内，穿孔21靠近消毒腔2内部的表面还覆盖有允许紫外线通过的遮挡件10，穿孔21可以设置在消毒腔2的顶端，这样可以避免紫外光检测装置9受到其他物品的碰撞，也方便采集紫外光发生装置的发出的紫外光，检测紫外光强度，具体地，穿孔21的孔径大于等于2mm。
消毒柜还包括有用来检测臭氧浓度的臭氧检测装置12，所述臭氧检测装置12设置在所述外壳1与所述消毒腔2之间；该臭氧检测装置12包括具有一个进气口和一个出气口的流通风道8，流通风道8内部设有臭氧检测元件4；臭氧检测装置12的进气口和出气口均与消毒腔2连通，使得消毒腔2内的气体通过臭氧检测装置12的进气口进入流通风道8中，然后经出气口回到消毒腔2中，形成循环回路。臭氧检测装置12的臭氧检测元件4设置在所述流通风道8内部可以有效避免臭氧检测元件4受到紫外线照射而导致老化，进而延长其使用寿命。为了方便消毒腔2内待测气体的循环流通，所述臭氧检测装置12的进气口位置高于出气口位置，具体地，所述臭氧检测装置12的流通风道8的安装方向为竖直安装；所述紫外光发生装置3的安装位置低于臭氧检测装置12的进气口高于臭氧检测装置12的出气口，具体地，所述紫外光发生装置3的安装位置到所述进气口的距离小于到所述出气口的距离。
如图2和图3所示，臭氧检测装置12，包括有用于检测臭氧浓度的臭氧检测元件4，还包括具有一个进气口和一个出气口的流通风道8，所述臭氧检测元件4安装在流通风道8内部，所述流通风道8具有入口6和出口7，该入口6处设有孔板5，该孔板5上开有多个通气孔51，这些通气孔51形成所述进气口，所述流通风道8的出口7即为所述出气口，此外，上述孔板5后还可以设有凝露网11，凝露网11为一张具有密集网孔的片状过滤网，用来降低待测气体的湿度，所述进气口的流通面积大于出气口的流通面积，上述流通风道8在安装所述臭氧检测元件4处的截面流通面积小于进气口的流通面积。
在流通风道8入口6处设置具有多个通气孔51的孔板5可以增加待测气体的紊流程度，使得待测气体中臭氧混合更加均匀，提高臭氧浓度检测结果的准确性，具体地，所述通气孔51的孔径可以为3-5mm；所述进气口的流通面积大于出气口的流通面积，可以增加进气口处采集点面积，进一步提高臭氧浓度检测结果的准确性；所述流通风道8在安装所述臭氧检测元件4处的截面流通面积小于进气口的流通面积，使通过进气口进入到流通风道8的待测气体能够混合均匀后集中通过臭氧检测元件4，这样可以得到待测气体的更准确的臭氧浓度检测值。
如图5所示，臭氧消毒柜的紫外光强度检测方法控制流程图，包括以下步骤，
步骤(1)、消毒柜进入消毒模式，开启紫外光发生装置3产生臭氧并同时开启紫外光检测装置9实时检测并记录紫外光强度值A，以及启动臭氧检测装置12实时检测并记录臭氧浓度值M，并开始记录紫外光发生装置3的工作时间t；
步骤(2)、判断是否是首次消毒，若是首次消毒进入步骤(3)，不是首次消毒进入步骤(4)；
步骤(3)、当臭氧检测装置12首次检测到臭氧浓度达到20mg/m3时，记录并保存对应的紫外光强度值A＝A0以及对应的紫外光发生装置3的工作时间t＝T，完成首次正常使用消毒功能程序更新，此时紫外光发生装置3工作时间t清零并重新开始计时，然后进入步骤(4)；
步骤(4)、当紫外光发生装置3工作时间达到t＝T时，对比此时紫外光检测装置9检测到的紫外光强度值A与首次消毒记录保存的紫外光强度值A0的大小，令q＝A/A0，判断是否q≥1，若是进入步骤(5)，若否进入步骤(6)；
步骤(5)、判断此时控制紫外光发生装置3工作的PWM信号占空比Dpwm的大小，若0＜Dpwm＜1，表示消毒柜工作正常，消毒柜向用户发出提示“消毒功耗正常，消毒状态良好”；若Dpwm＝1，表明紫外光发生装置3性能已降低到基本功能状态，消毒功耗达到最大，此时发出提示“消毒功耗达到最大，消毒功能正常，请及时更换紫外光发生装置3”；
步骤(6)、判断此时控制紫外光发生装置3工作的PWM信号占空比Dpwm的大小，若0＜Dpwm＜1，表明紫外光发生装置3性能已出现降低现象，消毒柜功耗有所增加，但仍可继续使用，消毒柜向用户发出提示“消毒功耗增加，消毒功能正常”；若Dpwm＝1，表明消毒功耗达到最大情况下，紫外光发生装置3不能有效产生臭氧，消毒柜向用户发出提示“消毒功能失效，必须更换紫外光发生装置3”。
作为补充说明，上述步骤(3)提到的当臭氧检测装置12首次检测到臭氧浓度达到20mg/m3时，记录并保存对应的紫外光强度值A＝A0以及对应的紫外光发生装置3的工作时间t＝T，完成首次正常使用消毒功能程序更新，其中臭氧浓度值20mg/m3是根据GB17988规定的一星级消毒柜的最低臭氧浓度标准确定的。

Claims (13)

1.一种臭氧消毒柜，包括外壳(1)，设置在外壳(1)内的消毒腔(2)，设置在消毒腔(2)内的用来产生臭氧的紫外光发生装置(3)，及用来检测紫外光强度的紫外光检测装置(9)，其特征在于：所述消毒腔(2)的内壁开有穿孔(21)，所述的紫外光检测装置(9)设置在上述穿孔(21)内，所述穿孔(21)靠近消毒腔(2)内部的表面覆盖有允许紫外线通过的遮挡件(10)。
2.根据权利要1所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述穿孔(21)的孔径大于等于2mm。
3.根据权利要1所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述穿孔(21)设置在消毒腔(2)的顶端。
4.根据权利要求1或2或3所述的臭氧消毒柜，其特征在于：还包括有用来检测臭氧浓度的臭氧检测装置(12)，所述臭氧检测装置(12)设置在所述外壳(1)与所述消毒腔(2)之间；该臭氧检测装置(12)包括具有一个进气口和一个出气口的流通风道(8)，流通风道(8)内部设有臭氧检测元件(4)；臭氧检测装置(12)的进气口和出气口均与消毒腔(2)连通，使得消毒腔(2)内的气体通过臭氧检测装置(12)的进气口进入流通风道(8)中，然后经出气口回到消毒腔(2)中，形成循环回路。
5.根据权利要求4所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述流通风道(8)具有入口(6)和出口(7)，该入口(6)处设有孔板(5)，该孔板(5)上开有多个通气孔(51)，这些通气孔(51)形成所述进气口；所述流通风道(8)的出口(7)即为所述出气口。
6.根据权利要求5所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述通气孔(51)的孔径为3-5mm。
7.根据权利要求5所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述孔板(5)后设有凝露网(11)。
8.根据权利要求5所述的臭氧检测装置(12)，其特征在于：所述流通风道(8)在安装所述臭氧检测元件(4)处的截面流通面积小于进气口的流通面积；所述进气口的流通面积大于出气口的流通面积。
9.根据权利要求5所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述臭氧检测装置(12)的进气口位置高于出气口位置。
10.根据权利要求9所述的臭氧消毒柜，所述的臭氧检测装置(12)中流通风道(8)的安装方向为竖直安装。
11.根据权利要求5所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述紫外光发生装置(3)水平设置在消毒腔(2)的中间位置，臭氧检测装置(12)的进气口高于紫外光发生装置(3)，臭氧检测装置(12)的出气口低于紫外光发生装置(3)。
12.根据权利要求11所述的臭氧消毒柜，其特征在于：所述紫外光发生装置(3)的安装位置到所述进气口的距离小于到所述出气口的距离。
13.一种如权利要求4所述的臭氧消毒柜的紫外光强度检测方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤(1)、消毒柜进入消毒模式，开启紫外光发生装置(3)产生臭氧并同时开启紫外光检测装置(9)实时检测并记录紫外光强度值A，以及启动臭氧检测装置(12)实时检测并记录臭氧浓度值M，并开始记录紫外光发生装置(3)的工作时间t；
步骤(2)、判断是否是首次消毒，若是首次消毒进入步骤(3)，不是首次消毒进入步骤(4)；
步骤(3)、当臭氧检测装置(12)首次检测到臭氧浓度达到20mg/m3时，记录并保存对应的紫外光强度值A＝A0以及对应的紫外光发生装置(3)的工作时间t＝T，完成首次正常使用消毒功能程序更新，此时紫外光发生装置(3)工作时间t清零并重新开始计时，然后进入步骤(4)；
步骤(4)、当紫外光发生装置(3)工作时间达到t＝T时，对比此时紫外光检测装置(9)检测到的紫外光强度值A与首次消毒记录保存的紫外光强度值A0的大小，令q＝A/A0，判断是否q≥1，若是进入步骤(5)，若否进入步骤(6)；
步骤(5)、判断此时控制紫外光发生装置(3)工作的PWM信号占空比Dpwm的大小，若0＜Dpwm＜1，表示消毒柜工作正常，消毒柜向用户发出提示“消毒功耗正常，消毒状态良好”；若Dpwm＝1，表明紫外光发生装置(3)性能已降低到基本功能状态，消毒功耗达到最大，此时发出提示“消毒功耗达到最大，消毒功能正常，请及时更换紫外光发生装置(3)”；
步骤(6)、判断此时控制紫外光发生装置(3)工作的PWM信号占空比Dpwm的大小，若0＜Dpwm＜1，表明紫外光发生装置(3)性能已出现降低现象，消毒柜功耗有所增加，但仍可继续使用，消毒柜向用户发出提示“消毒功耗增加，消毒功能正常”；若Dpwm＝1，表明消毒功耗达到最大情况下，紫外光发生装置(3)不能有效产生臭氧，消毒柜向用户发出提示“消毒功能失效，必须更换紫外光发生装置(3)”。
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