CN111457537A - 一种能杀灭病毒和细菌的新风系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能杀灭病毒和细菌的新风系统，包括壳体和控制系统，所述壳体相对的两端设有入风口和出风口，所述壳体内接近入风口的一端设有过滤网，所述过滤网远离入风口的一侧设有增压器，所述增压器为喇叭口形，所述增压器直径较大的一端设在接近过滤网的一侧，所述过滤网与增压器直径较大的一端之间设有紫外线发生器，所述增压器的喇叭口远离紫外线发生器的一端设有与喇叭口相连的风机，所述风机远离增压器的一端设有与出风口相连的第一管路，所述第一管路内设有负离子发生器。本发明的有益效果是可靠性高,当开启紫外线杀灭细菌病毒时，人员可以在现场，能够消除该系统工作时产生的电磁辐射，能够消除电磁辐射直接泄放污染电网的危害。

Description

一种能杀灭病毒和细菌的新风系统
技术领域
本发明涉及空气清新设备技术领域，具体的说是一种能杀灭病毒和细菌的新风系统。
背景技术
目前市场用于杀灭病毒的最有效且无污染的物理方法当属紫外线杀病毒灭菌设备，但是紫外线杀菌的最大弊端是，杀菌设备工作时，人员、动植物等不能置于紫光灯下，否则会对人和动植物造成致命伤害。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种人员、动植物可以在现场进行消除，且消除电磁辐射效果良好的能杀灭病毒和细菌的新风系统。
本发明的技术方案是：
一种能杀灭病毒和细菌的新风系统，包括壳体和控制系统，所述壳体相对的两端设有入风口和出风口，所述壳体内接近入风口的一端设有过滤网，所述过滤网远离入风口的一侧设有增压器，所述增压器为喇叭口形，所述增压器直径较大的一端设在接近过滤网的一侧，所述过滤网与增压器直径较大的一端之间设有至少一个紫外线发生器，所述紫外线发生器纵向设置在壳体内腔上侧位置，所述增压器的喇叭口远离紫外线发生器的一端设有与喇叭口相连的风机，所述风机远离增压器的一端设有与出风口相连的第一管路，所述管路内设有负离子发生器。
所述紫外线发生器设有紫外线灯管，所述紫外线灯管的任意一端设有汞齐，所述汞齐采用钛汞合金材料，所述钛汞合金材料中汞含量的质量百分比为40％-49％，钛的质量百分比为51％-60％。
所述汞齐中汞含量的质量百分比为45％-48％，钛含量为51％-53％。
所述汞齐中汞含量的质量百分比为47.2％，钛含量为52.8％。
所述第一管路采用S形暗舱式降噪风道。
所述紫外线灯管圆周设有遮光体，所述遮光体的横截面为U形，所述遮光体使紫外线灯管发出的紫外光向下方射出。
所述紫外线灯管工作时汞内压强范围为：0.68Pa-0.75Pa。
所述控制系统还包括主板、控制板，所述风机设有风机电机，所述主板设有电源输入端、负离子发生器输出端、紫外线发生器输出端、风机电机输出端、直流电源输出端、信号端，所述控制板设有控制按钮、增大按钮、减小按钮，直流电源输入端和信号端，所述电源输入端与市电相连，所述负离子发生器输出端与负离子发生器相连，所述紫外线发生器输出端与紫外线发生器相连，所述风机电机输出端与风机电机对应相连，所述主板的直流电源输出端与控制板的直流电源输入端对应相连，所述主板的信号端与与控制板的信号端对应相连，所述控制按钮、增大按钮、减小按钮通过控制板的信号端控制风量的大小。
所述壳体内壁设有接线柱，所述控制系统还设有电源线和辐射消除模块，所述辐射消除模块设在壳体内壁，所述辐射消除模块设有火线接线端L、零线接线端N和地线接线端PE，所述辐射消除模块的火线接线端L与电源线的火线相连，所述辐射消除模块的零线接线端N与电源线的零线相连，所述辐射消除模块的地线接线端PE分别与电源线的地线接线端、接线柱和第二接线柱相连，所述辐射消除模块用于消除新风系统工作时产生的电磁辐射。
所述壳体内腔和接线柱外表面设有导电涂层；所述导电涂层由每平方厘米阻值为100Ω-1KΩ的导电材料喷涂而成。
本发明的有益效果是：结构简单、可靠性高、成本低廉，当开启紫外线杀灭细菌病毒时，人员、动植物可以在现场，能够消除该新风系统工作产生的电磁辐射，能够消除电磁辐射直接泄放污染电网的危害。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的局部发大图A；
图3是图1的局部发大图B；
图4是图1的局部发大图C；
图5是本发明的系统框图；
图6是主板的系统框图；
图7是紫外线发生器的系统框图；
图8是滤波器的电气原理图；
图9是震荡器的电气原理图；
图10是输出电路的电气原理图；
图11是辐射消除模块的电气原理图。
图中标记：1.壳体，2.过滤网，3.紫外线发生器，4.增压器，5.辐射消除模块，6.接线柱，7.主板，8.总电源开关，9.控制板，10.第二管路，11.第一管路，12.风机，13.负离子发生器，14.支架，15.万向轮，16.通孔，17.增压体，18.固定体，19.第一固定架，20.围板，21.端盖，22.入风口，23.第二固定架，24.紫外线灯管，25.遮光体，26.出风口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。
如图1-4所示,一种能杀灭病毒和细菌的新风系统，包括壳体1和控制系统，壳体1包括两个端盖21和围板20，围板20为两端通透的长方体，端盖21设在围板20的两端，其中一个端盖21上设有入风口22，剩余一个端盖21上设有出风口26，两个端盖21和围板20将壳体21形成一个只能通过22入风口进风和出风口26出风的腔体，两个端盖21与围板20的两端可以通过卡接的方式相连。
入风口22和出风口26可采用百叶窗式。
接近端盖21上进风口22的一端围板20内腔设有过滤网2，过滤网2通过第一固定架19固定在围板21的内腔壁上，第一固定架19的横截面为L形，过滤网2与围板20的内腔配合使用，过滤网2的高度小于等于围板20内腔的高度，使进风口22进入的风都通过过滤网2。
过滤网2采用HEPA级的金属过滤网，过滤网2的晒孔范围为0.01微米-0.5微米，使微粒滤除率达99.97％。
过滤网2远离进风口22的一侧设有增压器4，增压器4为喇叭形，增压器4包括通孔16、增压体17和固定体18，通孔16优先采用左右通透的圆形，增压体17可为圆台形，也可为球体的一部分；固定体18包括连接板和固定板，连接板为圆环形，连接板设在增压体17大口的圆周，固定板与连接板成直角相连，连接板与围板20内墙壁相连，增压体17内腔形成左右通透的通孔16，增压体17的小口端远离过滤网2的一侧设有第一管道11，增压器4可与第一管道11一体成型。
过滤网2与增压器4之间设有至少一个紫外发生器3，紫外发生器3可通过第二固定架23固定在围板20上端，也可固定在增压器4上，紫外发生器3设有紫外线灯管(HD)24、灯丝和汞齐，紫外线灯管(HD)24采用石英玻璃制成，石英玻璃对紫外光透光率高，衰减率低；紫外线灯管(HD)24的两端分别设有一个灯丝，两灯丝相互成串联关系，汞齐设在紫外线灯管(HD)24的任意一端。
汞齐采用钛汞合金材料，钛汞合金材料中汞含量的质量百分比为40％-49％，钛的质量百分比为51％-60％。
优先的，汞齐中汞含量的质量百分比为45％-48％，钛含量为51％-53％。
更优先的，汞齐中汞含量的质量百分比为47.2％，钛含量为52.8％。
优选的，增压器4采用空气涡轮增压器。
紫外线灯管(HD)24圆周设有遮光体25，遮光体25的横截面为u形，遮光体25使紫外线灯管(HD)24发出的紫外光向下方射出。
第一管道11远离增压器4的一端设有风机12，风机12通过支架14与围板20相连，风机12与出风口12之间设有第二管路10，第二管路10内设有负离子发生器13。
第一管路11选用S形暗舱式降噪风道，S形暗舱式降噪风在有限空间内增加了风道长度，降低了风机噪声，同时避免紫外线灯光光线的直射的并便于负离子发生器13的安装；
围板20外壁下端设有万向轮15。
控制系统设有插头、电源线、总电源开关、辐射消除模块、主板和控制板，主板7和辐射消除消除模块5分别设在围板20上端位置，围板20上端位置还设有接线柱6，控制板9设在端盖21上出风口的上方。
接线柱6为圆环体，接线柱6采用金属材料，接线柱6的内圆侧壁分别设有与螺钉配合使用的螺纹。
围板20内腔、两个端盖21的内壁、接线柱6外表面设有导电涂层。
导电涂层由每平方厘米阻值为100Ω-1KΩ的导电材料喷涂而成。
插头采用单相三插插头，电源线可采用带地线的三芯单相护套线。
如图5-图11所示，辐射消除模块5设有火线接线端L、零线接线端N、地线接线端PE、第十电容C10、第十一电容C11、第十电感L10和集成芯片IC，集成芯片IC的引脚d分别与第十一电容C11的一端和第十电感L10的一端相连，第十一电容C11的的另一端和第十电感L10的另一端与集成芯片IC的引脚a相连后为辐射消除模块的零线接线端N，所述第十电容C10的一端与集成芯片IC的引脚b相连后为辐射消除模块的火线接线端L，第十电容C10的另一端与集成芯片IC的引脚c相连后为辐射消除模块的地线接线端PE。
主板7设有整流器、滤波器、稳压器、单片机、模数转换器、电源输入端、负离子发生器输出端、紫外线发生器输出端、风机电机输出端、信号端、直流电源输出端，主板7的电源输入端设有火线输入端Lin、零线输入端Nin和地线输入端PEin，主板的负离子发生器输出端设有负离子发生器火线输出端L1和负离子发生器零线输出端N1，主板的紫外线发生器输出端设有紫外线发生器火线输出端L2和紫外线发生器零线输出端N2，主板的风机电机输出端设有主板风机电机火线输出端L3、主板风机电机零线输出端N3和主板风机电机地线输出端PE3，主板的信号端设有第一信号端1-第六信号端6，主板的直流电源输出端设有主板直流电源正极输出端DC+、主板直流电源负极输出端DC-。
负离子发生器设有火线电源输入端L1和零线输入端N1，紫外线发生器设有火线电源输入端L1、零线输入端N1，风机电机设有火线电源输入端L、零线输入端N和地线输入端PE。
整流器设有火线输入端L、零线输入端N、地线输入端PE、正极输出端DC+、负极输出端DC-；滤波器设有正极输入端DC1+、负极输出端DC1-正极输出端DC2+、负极输出端DC2-；稳压器设有正极输入端DC1+、负极输入端DC1-、正极输出端DC2+、负极输出端DC2-；单片机设有正极输入端DC1+、负极输入端DC1-、输入输出端P0-P8；模数转换器设有第一输入端I1-第四输入端I4和第一输出端O1-第四输出端I4。
控制板设有直流电源输入端、信号端、控制开关、增大按钮和减小按钮，直流电源输入端设有直流正极输入端DC+和直流负极输入端DC-，信号端设有第一信号端1-第六信号端6，控制开关设有2组常开触点，，其中一组常开触点的两端分为与直流正极输入端DC+和直流负极输入端DC-，另一组常开触点的两端分别为第一信号端1和第二信号端2，增大按钮和减小按钮设有至少一组常开触点，增大按钮的一组常开触点的两端分别为第三信号端3和第四信号端4，缩小按钮的一组常开触点的两端分别为第五信号端5和第六信号端6；
插头设有火线接线端L、零线接线端N和地线接线端PE，电源开关SA设有至少两路联动的常开触点，电源开关可采用翘板开关。
插头的火线接线端L串联总电源开关SA的一组常开触点后分别与辐射消除模块的火线接线端L、主板的火线输入端Lin相连，插头的零线接线端N串联总电源开关SA的另一组常开触点后分别与辐射消除模块的零线接线端N、主板的零线输入端Nin相连，插头的地线接线端PE分别与辐射消除模块的地线接线端N、接线柱、主板的地线输入端PEn相连，插头的地线接线端PE通过螺钉和导线与接线柱6相连；主板的负离子发生器火线输出端L1与负离子发生器的火线电源输入端L相连，主板的负离子发生器零线输出端N1与负离子发生器的零线电源输入端N相连；主板的紫外线发生器火线输出端L2与紫外线发生器的火线电源输入端L相连，主板的紫外线发生器零线输出端N2与紫外线发生器的零线电源输入端N相连，主板风机电机火线输出端L3与风机电机的火线电源输入端L相连，主板风机电机零线输出端N3与风机电机的零线电源输入端N相连，主板风机电机地线输出端PE3与风机电机的地线电源输入端PE相连；主板直流电源正极输出端DC+与控制板的直流正极输入端DC+相连，主板直流电源负极输出端DC-与控制板的直流负极输入端DC+相连，主板的第一信号端1-第六信号端6与控制板的第一信号端1-第六信号端6依次对应相连。
主板7的火线输入端Lin分别与整流器的有火线输入端L、主板的负离子发生器火线输出端L1、紫外线发生器火线输出端L2、主板风机电机火线输出端L3相连，主板7的零线输入端Nin分别与整流器的有零线输入端N、主板的负离子发生器零线输出端N1、紫外线发生器零线输出端N2、主板风机电机零线输出端N3相连，主板7的地线输入端PEin分别与整流器的有地线输入端PE、主板风机电机地线输出端PE3相连，整流器的正极输出端DC+、负极输出端DC-分别与滤波器的正极输入端DC1+和负极输出端DC1-对应相连，滤波器的正极输出端DC2+和负极输出端DC2-分别与稳压器的正极输入端DC1+和负极输出端DC1-对应相连，稳压器的正极输出端DC2+分别与单片机的正极输入端DC1+相连后形成主板的主板直流电源正极输出端DC+，稳压器的负极输出端DC2-与单片机的负极输入端DC1-相连后形成主板的主板直流电源负极输出端DC-，单片机的输入输出端P0为主板的第五信号端5，单片机的输入输出端P3为主板的第六信号端6，单片机的输入输出端P4-P7分别于模数转换器的第一输出端O1-第四输出端I4依次对应相连，模数转换器的第一输入端I1-第四输入端I4分别为主板的第一信号端1-第四信号端4。
紫外线发生器还设有滤波器、振荡器、输出电路，滤波器设有火线输入端Lin、零线输入端Nin、正极输出端DC+、正极输出端DC-，振荡器设有正极输入端DC+、负极输入端DC-、接线端1、接线端2和接线端3；输出电路设有接线端1、接线端2和接线端3。
滤波器还设有第一电阻R1，第一二极管D1-第四二极管D4、第一电容C1，滤波器设有火线输入端Lin串联第一电阻R1后分别与第一二极管D1的正极和第四二极管D4的负极相连，第一二极管D1的负极分别与第二极管D2的负极、第一电容C1的正极相连后形成滤波器的正极输出端DC+，滤波器设有零线输入端Nin分别与第二二极管D2的正极和第三二极管D3的负极相连，第四二极管D4的正极、第三二极管D3的正极和第一电容C1的负极相连后形成滤波器的负极输出端DC-。
振荡器还设有第二电容C2、第三电容C3、第二电阻R2-第八电阻R8、第一三极管Q1、第二三极管Q2、耦合变压器T，耦合变压器T由第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3组成。
第二电容C2的第一端、第二电阻R2的第一端、第一三极管Q1的发射极相连后形成振荡器的正极输入端DC+和接线端1，第一三极管Q1的集电极与第三电阻R3的第一端相连，第一三极管Q1的基极分别与第四电阻R4的第一端和第五电阻R5的第一端相连，第四电阻R4的第二端与第五二极管D5的负极相连，第五电阻R5的第二端与第一电感L1的第一端相连，第二电容C2的第二端、第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端、第二三极管Q2的发射极、第五二极管D5的正极、第七电阻R7的第一端、第一电感L1的第二端、第三电感L3的第一端相连，第三电感L3的第二端为振荡器的接线端2，第二三极管Q2的集电极与第六电阻R6的第一端相连，第二三极管Q1的基极、第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第一端、第九电阻R9的第一端相连，第八电阻R8的第二端与第六二极管D6的负极相连，第九电阻R9的第二端与第二电感L2的第一端相连，第二电感L2的第二端与第三电容C3的第一端相连，第六电阻R6的第二端、第六二极管D6的正极、第三电容C3的第二端相连后形成负极输入端DC-和振荡器的接线端3。
输出电路还设有第四电容C4-第六电容C6、第六电感L6、紫外线灯管HD，紫外线灯管HD内设有两个灯丝，即第一灯丝DS1、第二灯丝DS2，第四电容C4的第一端为输出电路的接线端1，第四电容C4的第一端与第六电感L6的第一端和第五电容C5的第一端相连，第六电感L6的第二端串联第一灯丝DS1后与第六电容C6的第一端相连，第六电容C6的第二端串联第二灯丝DS2后为输出电路的接线端2，第五电容C5的第一端为输出电路的接线端3。
滤波器的火线输入端Lin为紫外线发生器的火线电源输入端L，滤波器的零线输入端Nin为紫外线发生器的零线电源输入端N，滤波器的正极输出端DC+与振荡器的正极输入端DC+相连，滤波器的负极输出端DC-与振荡器的负极输入端DC-相连，振荡器的接线端1与输出电路的接线端1相连，振荡器的接线端2与输出电路的接线端2相连，振荡器的接线端3与输出电路的接线端3相连。
过滤网2可紧贴增压器的喇叭口上，遮光板25使紫外线灯管(HD)24产生的紫外光完全没有外泄的可能，空气通过进风口22经过滤器2以后，全部的颗粒物和大部分的病毒和细菌都被滤除掉，还有小部分的病毒和细菌通过滤网后，被使紫外线灯管(HD)24产生的紫外线完全杀灭。
通常的杀菌紫外线波长选择254nm或者253.7nm，此波长的紫外线虽然杀菌效果比较理想，但是此波长对大的细胞杀伤力也很强，人和动植物不允许暴露在这种波长的紫外线下，我们通过多年的研究室实验，确认了汞含量的质量百分比为40％-49％，钛的质量百分比为51％-60％范围内的汞齐能使紫外线灯管24产生220nm到230nm之间的菌紫外线波长，紫外线杀灭病毒和细菌的效果等同于254nm和253.7nm的光波，最重要的是，在220nm到230nm之间的紫外线光波下，对人和动植物没有任何伤害。
增压器4可由塑料或金属材料制成，风机12采用涡轮风机，当涡轮风机旋转时，空气从增压器4的大口端迅速向小口端汇集，从而在第一管道处形成负压涡流，从而加大了过滤网的进风量；
优选的，风机采用FBH175062BD1型号，单片机采用AT89LP216系列；整流器采用KBP5010；滤波器采用CW4L2-20；稳压器采用L7805CV；模数转换器采用MCP3201；负离子发生器采用KJF03。
操作人员将插头与接有市电的插座相连，先总电源开关8，接着打开控制板9上的控制开关，紫外线发生器3、辐射消除模块5、风机12、紫外线灯管24开始工作，通过调整增大按钮和减小按钮调整出风量的大小。
本发明除了采用通常的过滤网2过滤外，还采用了对人类、动植物无害的的紫外光杀毒灭菌，采用的负离子发生器，对甲醛、苯、烟雾、异味等有害气体具有充分的分解作用，能够保护人体健康；能杀灭病毒和细菌的新风系统工作时产生的电磁辐射主要来自风机12的电机、负离子发生器13、紫外线灯管24，通过接线柱6将围板20和两个端盖21组成的腔体内电磁辐射导入辐射消除模块5，辐射消除模块5内的集成芯片IC进行消除吸收，吸收不完全部分经过L10和C11组成的LC谐振滤波电路处理后通过插头的地线PE泄放到大地里去，保证无电磁辐射外泄，并能消除直接泄放对电网产生的危害。
需要说明的是，上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (10)

1.一种能杀灭病毒和细菌的新风系统，包括壳体和控制系统，所述壳体相对的两端设有入风口和出风口，其特征在于：所述壳体内接近入风口的一端设有过滤网，所述过滤网远离入风口的一侧设有增压器，所述增压器为喇叭口形，所述增压器直径较大的一端设在接近过滤网的一侧，所述过滤网与增压器直径较大的一端之间设有至少一个紫外线发生器，所述紫外线发生器纵向设置在壳体内腔上侧位置，所述增压器的喇叭口远离紫外线发生器的一端设有与喇叭口相连的风机，所述风机远离增压器的一端设有与出风口相连的第一管路，所述管路内设有负离子发生器。
2.根据权利要求1所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述紫外线发生器设有紫外线灯管，所述紫外线灯管的任意一端设有汞齐，所述汞齐采用钛汞合金材料，所述钛汞合金材料中汞含量的质量百分比为40％-49％，钛的质量百分比为51％-60％。
3.根据权利要求2所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述汞齐中汞含量的质量百分比为45％-48％，钛含量为51％-53％。
4.根据权利要求3所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述汞齐中汞含量的质量百分比为47.2％，钛含量为52.8％。
5.根据权利要求1所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述第一管路采用S形暗舱式降噪风道。
6.根据权利要求2所述的所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述紫外线灯管圆周设有遮光体，所述遮光体的横截面为U形，所述遮光体使紫外线灯管发出的紫外光向下方射出。
7.根据权利要求2或6所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述紫外线灯管工作时汞内压强范围为：0.68Pa-0.75Pa。
8.根据权利要求1所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述控制系统还包括主板、控制板，所述风机设有风机电机，所述主板设有电源输入端、负离子发生器输出端、紫外线发生器输出端、风机电机输出端、直流电源输出端、信号端，所述控制板设有控制按钮、增大按钮、减小按钮，直流电源输入端和信号端，所述电源输入端与市电相连，所述负离子发生器输出端与负离子发生器相连，所述紫外线发生器输出端与紫外线发生器相连，所述风机电机输出端与风机电机对应相连，所述主板的直流电源输出端与控制板的直流电源输入端对应相连，所述主板的信号端与与控制板的信号端对应相连，所述控制按钮、增大按钮、减小按钮通过控制板的信号端控制风量的大小。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述壳体内壁设有接线柱，所述控制系统还设有电源线和辐射消除模块，所述辐射消除模块设在壳体内壁，所述辐射消除模块设有火线接线端L、零线接线端N和地线接线端PE，所述辐射消除模块的火线接线端L与电源线的火线相连，所述辐射消除模块的零线接线端N与电源线的零线相连，所述辐射消除模块的地线接线端PE分别与电源线的地线接线端、接线柱和第二接线柱相连，所述辐射消除模块用于消除新风系统工作时产生的电磁辐射。
10.根据权利要求9所述的能杀灭病毒和细菌的新风系统，其特征在于：所述壳体内腔和接线柱外表面设有导电涂层；所述导电涂层由每平方厘米阻值为100Ω-1KΩ的导电材料喷涂而成。
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