CN109631195A - 一种房间内灭菌、补氧装置 - Google Patents

Abstract

一种房间内灭菌、补氧装置，涉及房屋内空气调节及净化装置，包括PSA制氧机、过滤室、第一灭菌室、第二灭菌室、离心风机、水箱、臭氧发生器和臭氧分解器；过滤室与房间内和离心风机连通，过滤室与第一灭菌室、第二灭菌室经滤芯搬运装置相连，空气净化滤芯可经滤芯搬运装置进出第一灭菌室和第二灭菌室，PSA制氧机与臭氧发生器入口和房间内的补氧口相连，臭氧发生器与第一灭菌室和第二灭菌室相连，第一灭菌室和第二灭菌室分别与臭氧分解器相连，臭氧分解器与房间内的补氧口相连；水箱分别与第一灭菌室和第二灭菌室相连，PSA制氧机的氮气出口与房间外连通。具有结构简单，使用方便，无安全隐患，高效无害等优点。

Description

一种房间内灭菌、补氧装置

技术领域

本发明涉及房屋内空气调节及净化装置，详细讲是一种结构简单，使用方便，无安全隐患，高效无害的房间内灭菌、补氧装置。

背景技术

我们知道，人体居住环容易产生缺氧及细菌污染等。很多事实证明：缺氧可以说是一切慢性疾病的根源。例如:高血压、糖尿病、心脏病、中风、癌症等疾病，几乎都与缺氧有关，而牛皮癣、类风湿关节炎、红斑狼疮、哮喘这类疾病也与缺氧有密切关系，缺氧可以诱发一系列严重的疾病。

现今社会，人们在室内生活的时间有别于30年前的生活状态，居住环境密闭或空调因素是导致室内缺氧的重要因素，也是滋生各种慢性疾病的重要因素。室内空气对流差，氧气消耗就大，加上人体本身散发的物质蓄积室内等大量因素，都会导致房间环境存在不同程度的缺氧状态。学校的教室由于孩子多，氧气消耗大，加上室内通风不良等因素，氧气也会缺乏，孩子上课时出现打哈欠、打瞌睡，精神不振等现象，就是典型的缺氧反应，严重时会影响儿童的学习成绩和智力发育。目前，市场上多采用滤网式、静电式和紫外线三种模式实施空气净化灭菌，但其灭菌方式却一直倍受争议：

人们生活在长期封闭的房间内，存在着大量的尘埃颗粒及细菌等污染物，尤其是较长时间的在封闭房间内工作或生活，粉尘颗粒及滋生的细菌使人体感觉不适，且易引发疾病。

现有的房间内环境补氧主要是采用向房间内输送外界空气的方式实施室内通风换气，这种方法容易产生“设备运行成本较高和破坏房间温度、湿度”等弊端，且会因对外界空气过滤而导致过滤网寿命大幅度缩短或负荷过重等应用问题。

现有的灭菌除尘的方式主要如下：

1、滤网式灭菌：主要通过直接拦截，惯性碰撞，布朗扩散等机理对细微颗粒产生筛选效应，以此对细微颗粒物进行收集。但收集在滤网上的微生物会以积聚为滋生环境使细菌大量繁殖，从而产生二次细菌污染与扩散，且这种方式产生的设备维护成本也比较昂贵。

2、紫外线灭菌：通过紫外线特定的波段，使细菌自身的新陈代谢机能产生障碍，并破坏细菌DNA，使细菌遗传功能丧失。一定强度而持续性紫外线照射可导致细菌死亡，以达到净化空气的目的。但缺陷是紫外线照射深度受限，在光照遮挡的状态下即不具备杀菌功能；紫外线照射会导致人体伤害和设备遭到不同程度腐蚀；紫外线照射产生的有害气体会释放在环境空气中而损害人体健康。

3、静电式灭菌：超氧负离子发生器可利用电晕放电法使空气中氧气离子化产生臭氧。它利用针状电极和金属电网电极之间的高压电场作用产生不均匀的电场，使空气的氧气产生电离，从而产生大量超氧负离子（应用高能量交互式电流作用空气中使氧气分子电离而成臭氧）。低浓度的臭氧可消毒，但超标的臭氧则是个无形杀手。它会刺激人体呼吸道，并对神经系统产生损害，以产生头晕头痛、视力下降、记忆力衰退；臭氧还会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人皮肤起皱、出现黑斑，还会破坏人体免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老，致使孕妇生畸形儿；有些臭氧还可成为一种强致癌物质，会引发各类癌症和心血管疾病。

上述三种均为主流型环境灭菌技术，都存在一定的功能缺陷，主要原因是灭菌过程，人体必须与灭菌环境隔离，否则，人体就会受到伤害，因此，这些灭菌方法不适合用于长时间工作及生活的房间灭菌。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种具补氧、杀菌于一体的房间内灭菌、补氧装置。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种房间内灭菌、补氧装置，其特征在于包括PSA制氧机、过滤室、第一灭菌室、第二灭菌室、离心风机、水箱、臭氧发生器和臭氧分解器；过滤室的空气入口与房间内连通，过滤室的空气出与离心风机相连，离心风机的空气出口与房间内连通，过滤室与第一灭菌室、第二灭菌室经滤芯搬运装置相连，过滤室内的空气净化滤芯可经滤芯搬运装置进出第一灭菌室和第二灭菌室，PSA制氧机的氧气出口与臭氧发生器入口和房间内的补氧口相连，臭氧发生器出口与第一灭菌室和第二灭菌室的臭氧入口相连，第一灭菌室和第二灭菌室分别经排气阀与臭氧分解器相连，臭氧分解器的出口与房间内的补氧口相连；水箱经水泵分别与第一灭菌室和第二灭菌室的注入口相连，PSA制氧机的氮气出口与房间外连通。

本发明设有灭菌箱，灭菌箱内设有第一密封压条和第二密封压条，第一密封压条和第二密封压条将灭菌箱内分为第一灭菌室、过滤室和第二灭菌室，灭菌箱内设有可在第一灭菌室和过滤室内自由移动的第一空气净化滤芯、可在第二灭菌室和过滤室内自由移动的第二空气净化滤芯，过滤室内可自由滑动的设有分别与第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯固定连接、与第一密封压条或第二密封压条配合可将第一灭菌室或第二灭菌室密封的密封压板；过滤室左右两侧的侧壁上设有长条状滑动槽口，滑动槽口内设有可自由滑动的、内端与密封压板相连的传动滑杆，的传动滑杆外端经可带动滑动杆在滑动槽口内进行滑动的传动装置与动力源相连；过滤室前侧的侧壁上设有空气入口，过滤室后侧的侧壁上设有空气出口，空气出口与离心风机的入口相连；第一灭菌室和第二灭菌室的侧壁上分别设有第一注入口和第二注入口，水箱分别经水泵与第一注入口和第二注入口相连，臭氧发生器的出口与第一注入口和第二注入口相连，PSA制氧机的氧气出口与臭氧发生器入口和房间内的补氧口相连，臭氧分解器的入口分别经排气阀与第一灭菌室和第二灭菌室相连，臭氧分解器的出口与房间内的补氧口相连。

本发明中所述的第一注入口和第二注入口上安装有第一雾化喷头和第二雾化喷头，水箱分别经水泵与第一雾化喷头和第二雾化喷头相连，臭氧发生器的出口分别与第一雾化喷头和第二雾化喷头相连。水呈雾状进入灭菌室内、并与臭氧充分混合，灭菌效率高。

本发明中所述的第一密封压条和第二密封压条将灭菌箱内分为上中下三部分，第一密封压条和第二密封压条为与灭菌箱前后两侧的内侧壁固定连接、向内凸起的两个相对的（橡胶）密封条。

本发明中所述的第一密封压条和第二密封压条断面呈三角形或圆弧形，三角形的一条侧边或圆弧形的底边与灭菌箱内侧壁固定连接。第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯上下滑动时，第一密封压条和第二密封压条对其阻力小，不易损坏。

本发明中所述的动力源为伺服电机，所述的传动装置为丝杠，丝杠的一端与伺服电机输出轴相连，丝杠的螺母与传动滑杆外端相连。

本发明所述的第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯的结构是：设有矩形支撑框，支撑框内固定安装有HEPA级滤纸。

本发明所述的第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯包括活性碳空气净化滤芯。可去除室内空气中的甲醛，使甲醛控制在≤0.05mg/m³以内。

本发明中所述的密封压板（呈长条状）的前后两侧与第一密封压条和第二密封压条配合处呈平滑的弧状。密封效果更佳。

本发明中所述的第一灭菌室和第二灭菌室的外壁上分别设有与传动滑杆相配合的接近开关。设有控制器，控制器分别与动力源、接近开关、臭氧发生器、臭氧分解器、水泵、气泵及各阀门相连，用于控制系统的正常运行。

本发明工作，当房间内缺氧时，PSA制氧机工作可以直接为房间内补氧；当房间内需要除尘灭菌时，离心风机工作，将房间内的空气经过滤室的空气入口吸入、经过滤室内的空气净化滤芯过滤后，由过滤室的空气出口排出、进入室内，气净化滤芯可拦截过滤空气中pm2.5颗粒物和细菌。工作设定的时间后，离心风机停止工作，滤芯搬运装置将已使用的空气净化滤芯由过滤室搬入第一灭菌室内、另一未使用的空气净化滤芯搬入过滤室内，水泵、臭氧发生器和气泵工作，向第一灭菌室内通入臭氧和雾化水，使第一灭菌室内的臭氧浓度在5-15ppm，相对湿度控制在40-80%，对空气净化滤芯杀菌消毒30分钟以上；同时，风机工作，将房间内的空气经过滤室的空气入口吸入、经空气净化滤芯过滤后，由过滤室的空气出口排出、进入室内。第一灭菌室内的空气净化滤芯杀菌消毒结束后，打开第一灭菌室与臭氧分解器的排气阀，使臭氧发生器和第一灭菌室内的气体进入臭氧分解器内，对臭氧分解后转为氧气排至室内，对室内进一步补氧，此过程中臭氧发生器不工作；第一灭菌室内的空气净化滤芯过滤空气达到设定的时间后（通常12-24小时），离心风机停止工作，滤芯搬运装置将过滤室内的空气净化滤芯由过滤室搬入第二灭菌室内、第一灭菌室内的空气净化滤芯搬入过滤室内；重复上述对空气净化滤芯杀菌消毒的操作。重复上述操作，即可完成对房间内空气进行除尘、杀菌及补充氧气的过程。本发明中PSA制氧机与臭氧发生和臭氧分解器配合工作，使对空气净化滤芯的杀菌消毒更彻底、效果更佳，并且对房间进行补氧，彻底解决了缺氧可能产生的一切负面影响。本发明结构简单，使用方便，成本低廉，无安全隐患。

附图说明

图1是本发明整体功能结构框图。

图2是本发明具体实施的结构示意图。

图3是图2中灭菌箱部分的结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示的房间内灭菌、补氧装置，包括PSA制氧机01、过滤室02、第一灭菌室、第二灭菌室03、离心风机24、水箱1、臭氧发生器10和臭氧分解器15；过滤室02的空气入口与房间内连通，过滤室的空气出与离心风机24相连，离心风机的空气出口与房间内连通，过滤室与第一灭菌室、第二灭菌室03经滤芯搬运装置相连，过滤室内的空气净化滤芯可经滤芯搬运装置进出第一灭菌室和第二灭菌室，PSA制氧机01的氧气出口与臭氧发生器入口和房间内的补氧口相连，臭氧发生器10出口与第一灭菌室和第二灭菌室03的臭氧入口相连，第一灭菌室和第二灭菌室分别经排气阀与臭氧分解器相连，臭氧分解器的出口与房间内的补氧口相连；水箱1经水泵分别与第一灭菌室和第二灭菌室的注入口相连，PSA制氧机的氮气出口与房间外连通。从图2、图3、图4中可以看出，本实施例的具体结构为：设有灭菌箱7，灭菌箱7内设有第一密封压条26和第二密封压条29，第一密封压条26和第二密封压条29将灭菌箱内的空间依次分隔为第一灭菌室、过滤室和第二灭菌室，灭菌箱7内设有可在第一灭菌室和过滤室内自由移动的第一空气净化滤芯5、可在第二灭菌室和过滤室内自由移动的第二空气净化滤芯2，过滤室内可自由滑动的设有分别与第一空气净化滤芯5和第二空气净化滤芯2固定连接、与第一密封压条26或第二密封压条29配合可将第一灭菌室或第二灭菌室密封的密封压板4；从图中可以看出，所述的第一密封压条26和第二密封压条29分别为与灭菌箱前后两侧的内侧壁固定连接、向内凸起的两个相对的橡胶材质或具有一定柔韧性的密封条；所述的密封压板4呈长条状，其前后两侧与第一密封压条26和第二密封压条29配合处呈平滑的弧状，密封效果更佳。过滤室左右两侧的侧壁上设有上下方向上呈长条状的滑动槽口18，滑动槽口18内设有可上下自由滑动的、内端与密封压板4相连的传动滑杆16，过滤室外侧的传动滑杆16外端经可带动滑动杆在滑动槽口18内进行滑动的传动装置与动力源19相连，本实施例中所述的动力源19为伺服电机，所述的传动装置为丝杠，丝杠的螺杆25一端与伺服电机输出轴相连，丝杠的螺母3与传动滑杆16外端相连。过滤室前侧（即第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯的气体入口侧）的侧壁上设有空气入口28，过滤室后侧（即第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯的气体出口侧）的侧壁上设有空气出口27，空气出口27与离心风机24的入口相连；设有PSA制氧机01、水箱1、臭氧发生器和臭氧分解器15，第一灭菌室和第二灭菌室上侧的侧壁上分别设有第一注入口和第二注入口，水箱分别经两个静音过滤水泵8、23与第一注入口和第二注入口相连，设有两个臭氧发生器10、21，PSA制氧机01氧气出口分别与臭氧发生器10、21入口和房间内的补氧口相连，两个臭氧发生器10、21的出口分别与第一注入口和第二注入口相连，也可以是一个臭氧发生器的出口分别经阀门与第一注入口和第二注入口相连。臭氧分解器15的入口分别经排气阀13、17与第一灭菌室和第二灭菌室相连。

本发明进一步改进，所述的第一注入口和第二注入口上安装有第一雾化喷头9和第二雾化喷头22，水箱1经静音过滤水泵8、23分别与第一雾化喷头9和第二雾化喷头22相连，臭氧发生器10、21的出口分别与第一雾化喷头9和第二雾化喷头22相连。水呈雾状进入杀菌室内、并与臭氧充分混合，灭菌效率高。所述的第一密封压条和第二密封压条断面呈三角形或圆弧形，三角形的一条侧边或圆弧形的底边与灭菌箱内侧壁固定连接。第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯上下滑动时，第一密封压条和第二密封压条对其阻力小，不易损坏。所述的第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯的结构是：设有矩形支撑框，支撑框内固定安装有HEPA级滤纸和活性碳空气净化滤芯。可去除室内空气中的甲醛，使甲醛控制在≤0.05mg/m³以内。所述的第一灭菌室和第二灭菌室的外壁上分别设有与传动滑杆相配合的接近开关6，可准确控制传动滑杆的位置。设有控制器，控制器分别与动力源、接近开关、PSA制氧机、臭氧发生器、臭氧分解器、水泵、气泵及各阀门相连，用于控制系统的正常运行。

本发明工作，当房间内缺氧时，PSA制氧机工作可以直接为房间内补氧；当房间内需要除尘灭菌时，第一空气净化滤芯5位于过滤室内，第二空气净化滤芯2位于第二灭菌室内，风机24工作，将房间内的空气经过滤室的空气入口28吸入、经第一空气净化滤芯过滤后，由过滤室的空气出口27排出、进入室内，第一空气净化滤芯可拦截过滤空气中pm2.5颗粒物，过滤后的空气中PM2.5维持在 0-35µg/m3、TVOC含量≤0.6mg/m3、细菌指数≤500cfu/m3氧含量21%-21.5%、甲醛≤0.05mg/m³。工作设定的时间后，风机停止工作，动力源经传动装置带动密封压板4和第一空气净化滤芯5和第二空气净化滤芯2移动，使第一空气净化滤芯由过滤室进入第一灭菌室内、第二空气净化滤芯由第二灭菌室进入过滤室内，密封压板与第一密封压条配合、将第一灭菌室与过滤室间密封隔离；PSA制氧机、水泵、臭氧发生器和气泵工作，向第一灭菌室内通入水和臭氧，使第一灭菌室内的相对湿度控制在40-80%，臭氧浓度在5-15ppm，对第一空气净化滤芯杀菌消毒30分钟以上，PSA制氧机为臭氧发生器提供高浓度的氧气，使其可以快速的达到工作要求，对其品质要求低；同时，风机工作，将房间内的空气经过滤室的空气入口吸入、经第二空气净化滤芯过滤后，由过滤室的空气出口排出、进入室内，第二空气净化滤芯可拦截过滤空气中PM2.5，过滤后的空气中PM2.5维持在 0-35µg/m³、TVOC含量≤0.6mg/m³、细菌指数≤500cfu/m³氧含量21%-21.5%、甲醛≤0.05mg/m³。第一空气净化滤芯杀菌结束后，打开第一灭菌室与臭氧分解器间的排气阀13，气泵工作，使臭氧发生器和第一灭菌室内的气体进入臭氧分解器内，对臭氧分解后转为氧气排至室内，此过程中臭氧发生器不工作；第二空气净化滤芯过滤空气达到设定的时间后（通常12-24小时），风机停止工作，动力源经传动装置带动密封压板和第二空气净化滤芯和第一空气净化滤芯移动，使第二空气净化滤芯由过滤室进入第二灭菌室内、第一空气净化滤芯由第一灭菌室进入过滤室内，密封压板与第二密封压条配合、将第二灭菌室与过滤室间密封隔离；（第二）水泵、臭氧发生器和气泵工作（或经换向阀控制流体流向），向第二灭菌室内通入水和臭氧，使第二灭菌室内的相对湿度控制在40-80%，臭氧浓度在5-15ppm，对第二空气净化滤芯杀菌消毒30分钟以上；同时，风机工作，将房间内的空气经过滤室的空气入口吸入、经第一空气净化滤芯过滤后，由过滤室的空气出口排出、进入室内，重复开始工作时、使用第一空气净化滤芯过滤空气的操作。第二空气净化滤芯杀菌结束后，打开第二灭菌室与臭氧分解器的排气阀，气泵工作，使臭氧发生器和第二灭菌室内的气体进入臭氧分解器内转化为氧气后排至室内，此过程中臭氧发生器不工作。重复上述操作，即可完成对房间内空气进行除尘、杀菌。重复上述操作，即可完成对房间内空气进行除尘、杀菌及补充氧气的过程。本发明中PSA制氧机与臭氧发生和臭氧分解器配合工作，使对空气净化滤芯的杀菌消毒更彻底、效果更佳，并且对房间进行补氧，彻底解决了缺氧可能产生的一切负面影响。本发明结构简单，使用方便，成本低廉，无安全隐患。

Claims (8)

1.一种房间内灭菌、补氧装置，其特征在于包括PSA制氧机、过滤室、第一灭菌室、第二灭菌室、离心风机、水箱、臭氧发生器和臭氧分解器；过滤室的空气入口与房间内连通，过滤室的空气出与离心风机相连，离心风机的空气出口与房间内连通，过滤室与第一灭菌室、第二灭菌室经滤芯搬运装置相连，过滤室内的空气净化滤芯可经滤芯搬运装置进出第一灭菌室和第二灭菌室，PSA制氧机的氧气出口与臭氧发生器入口和房间内的补氧口相连，臭氧发生器出口与第一灭菌室和第二灭菌室的臭氧入口相连，第一灭菌室和第二灭菌室分别经排气阀与臭氧分解器相连，臭氧分解器的出口与房间内的补氧口相连；水箱经水泵分别与第一灭菌室和第二灭菌室的注入口相连，PSA制氧机的氮气出口与房间外连通。

2.根据权利要求1所述的房间内灭菌、补氧装置，其特征在于设有灭菌箱，灭菌箱内设有第一密封压条和第二密封压条，第一密封压条和第二密封压条将灭菌箱内分为第一灭菌室、过滤室和第二灭菌室，灭菌箱内设有可在第一灭菌室和过滤室内自由移动的第一空气净化滤芯、可在第二灭菌室和过滤室内自由移动的第二空气净化滤芯，过滤室内可自由滑动的设有分别与第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯固定连接、与第一密封压条或第二密封压条配合可将第一灭菌室或第二灭菌室密封的密封压板；过滤室左右两侧的侧壁上设有长条状滑动槽口，滑动槽口内设有可自由滑动的、内端与密封压板相连的传动滑杆，的传动滑杆外端经可带动滑动杆在滑动槽口内进行滑动的传动装置与动力源相连；过滤室前侧的侧壁上设有空气入口，过滤室后侧的侧壁上设有空气出口，空气出口与离心风机的入口相连；第一灭菌室和第二灭菌室的侧壁上分别设有第一注入口和第二注入口，水箱分别经水泵与第一注入口和第二注入口相连，臭氧发生器的出口与第一注入口和第二注入口相连，PSA制氧机的氧气出口与臭氧发生器入口和房间内的补氧口相连，臭氧分解器的入口分别经排气阀与第一灭菌室和第二灭菌室相连，臭氧分解器的出口与房间内的补氧口相连。

3.根据权利要求2所述的房间内灭菌、补氧装置，其特征在于所述的第一注入口和第二注入口上安装有第一雾化喷头和第二雾化喷头，水箱分别经水泵与第一雾化喷头和第二雾化喷头相连，臭氧发生器的出口分别与第一雾化喷头和第二雾化喷头相连。

4.根据权利要求3所述的房间内灭菌、补氧装置，其特征在于所述的第一密封压条和第二密封压条将灭菌箱内分为上中下三部分，第一密封压条和第二密封压条为与灭菌箱前后两侧的内侧壁固定连接、向内凸起的两个相对的密封条。

5.根据权利要求4所述的房间内灭菌、补氧装置，其特征在于所述的第一密封压条和第二密封压条断面呈三角形或圆弧形，三角形的一条侧边或圆弧形的底边与灭菌箱内侧壁固定连接。

6.根据权利要求5所述的房间内灭菌、补氧装置，其特征在于所述的动力源为伺服电机，所述的传动装置为丝杠，丝杠的一端与伺服电机输出轴相连，丝杠的螺母与传动滑杆外端相连。

7.根据权利要求6所述的房间内灭菌、补氧装置，其特征在于所述的第一空气净化滤芯和第二空气净化滤芯的结构是：设有矩形支撑框，支撑框内固定安装有HEPA级滤纸。

8.根据权利要求7所述的房间内灭菌、补氧装置，其特征在于所述的密封压板的前后两侧与第一密封压条和第二密封压条配合处呈平滑的弧状。