CN111514347B - 一种雾化臭氧水环保消杀系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于消毒设备技术领域，公开了一种雾化臭氧水环保消杀系统，通过管道和若干风扇导入到封闭或半封闭容器不同位置；将湿度测量控制器的传感探头安装在封闭或半封闭容器不同位置，开启臭氧水超声雾化设备补充超声雾化臭氧水雾。本发明将含有中高浓度臭氧水经超声雾化，投入到所需消杀的封闭或半封闭场所，保持湿度在100％，由于持续加入超声雾化的高浓度臭氧水，空气中的细小的水雾滴将凝结在物体表面形成消杀臭氧水液膜。由于超声雾化的目的水雾滴的粒度，平均为几个微米，随着空气充斥着各个的需要消杀的角落，附着在需要消杀的表面，并且将空气中的病菌粘附杀死，达到一定时间以后即保证消除效果。

Description

一种雾化臭氧水环保消杀系统
技术领域
本发明属于消毒设备技术领域，尤其涉及一种雾化臭氧水环保消杀系统。
背景技术
目前，臭氧是世界公认的广谱、快速、高效、且又不存在有毒残留物的环保型、经济型的消毒剂。是独有的溶菌型制剂，可迅速溶入细胞壁，破坏细菌、病毒等微生物的内部结构，对各种致病微生物有极强的乐灭作用。臭氧的强氧化性及消杀作用的多样性，使其消毒灭菌方法与常规方法相比具有高效性、方便性、经济性、广谱性等特点。(医院消毒技术与应用，岳荣春，冯继贞，北京：人民军医出版社,2013.01)。
据研究，用浓度为0.56mg/L的臭氧水分别处理金黄色葡萄球菌和大肠杆菌 1min其杀灭率均100％；耐热菌被浓度为21mg/L臭氧水处理5min，其杀菌率可达98％。用浓度为21mg/L的臭氧水对悬浮液中伴放线菌处理，杀灭率可达 98％。用浓度为18mg/L的臭氧水处理枯草杆菌黑色变种芽孢5min，全部被杀灭。用浓度为17.5mg/L的臭氧水处理串珠镰孢菌或白色念珠菌1min可完全将其杀灭。用浓度为4.5mg/L的臭氧水处理脊髓灰质炎病毒柯萨奇病毒、单纯包疹病毒、流行感冒病毒水疱性口炎病毒30s，其杀灭率高达100％，同时也不影响正常细胞的生长；用浓度为28mg/L的臭氧水处理SARS病毒1min可完全将其杀灭。(医院消毒技术与应用，岳荣春，冯继贞，北京：人民军医出版社,2013.01)。
臭氧消毒灭菌在医疗及医药行业中,已广泛应用多年。由于臭氧的气味和毒性，当其达到消杀浓度以后，臭氧对人体也造成了伤害，并且因为臭氧也是一种环境有害气体需注意和控制，故此一直无法应用于人体和活动空间的消杀。为此一些科学家努力将臭氧水应用于消杀，但主要方式一直是喷淋，即使是专利CN 208066020，ZL200420093631.4将其改进为机械喷雾，仍旧无法对底部和喷淋死角进行消杀。也有专利CN201710728741.5，CN201620570638.3将臭氧制备与超声加湿的水雾混合，但是无法控制其臭氧在空气中和在小水滴的浓度，达不到具体消杀要求。在环境温度＜5度，相对湿度＞95％，现有的采用紫外线灯或电场式等离子消杀设备，均不能正常使用或效果不佳。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有技术中，不能有效减少臭氧水的使用，消杀不均匀。
(2)过多的臭氧排入环境，导致环境污染。
(3)喷淋对气溶胶所载病毒很难完全消杀。
解决以上问题及缺陷的难度为：由于臭氧的气味和毒性，当其达到消杀浓度以后，臭氧对人体也造成了伤害，并且因为臭氧也是一种环境有害气体需注意和控制，故此一直无法应用于人体和活动空间的消杀。若用臭氧水喷淋有方向性，无法无死角消杀。
解决以上问题及缺陷的意义为：一种设计合理臭氧消杀系统，应该携带方便、自动化程度高且可以有效减少臭氧水的使用和解决消杀不均匀的技术难题。超声雾化的高浓度臭氧水，空气中的细小的水雾滴将凝结在物体表面形成消杀臭氧水液膜，更能有效杀灭空气中的细菌和病毒。由于超声雾化的目的水雾滴的粒度，平均为几个微米，可以随着空气充斥着各个的需要消杀的角落，附着在需要消杀的表面，并且将空气中的病菌粘附杀死，达到一定时间以后即保证消除效果。且超声雾化臭氧水消杀系统释放的臭氧总量是符合我国环保标准。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种雾化臭氧水环保消杀系统。
本发明是这样实现的，一种雾化臭氧水环保消杀系统，包括一套臭氧水超声雾化设备，一个湿度测量控制器，封闭或半封闭容器和若干风扇及管道；将一定浓度(根据消杀要求)臭氧水超声雾化，通过管道和风扇导入到封闭或半封闭空间不同位置，将湿度测量控制器的传感探头安装在空间不同位置，保证其任何位置湿度达到100％，当任何位置的湿度低于100％时，就通过湿度测量控制器开启臭氧水超声雾化设备补充超声雾化臭氧水雾。在此基础上，根据具体消杀要求保证时间，即可实现消杀目的。
进一步，臭氧水中臭氧含量为0.5-1000mg/L。优选为5-50mg/L。
进一步，超声雾化的水量大于等于相对湿度100％换气量中的水量。
进一步，湿度测量控制器对消杀空间一点或多点测量控制，保证任何位置相对湿度100％。
进一步，臭氧水超声雾化设备可以有定时控制装置或温度控制装置。
进一步，消杀容器可以有温度控制装置。
进一步，超声雾化的臭氧水可以冷凝回收过滤后循环利用。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述雾化臭氧水环保消杀系统的用于行人、车辆、家禽家畜表面消杀的雾化臭氧水消杀设备。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述雾化臭氧水环保消杀系统的用于果蔬禽蛋、食品肉品除菌和保鲜的雾化臭氧水消杀设备。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述雾化臭氧水环保消杀系统的用于医疗用品快速消杀的雾化臭氧水消杀设备。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
本发明提供一种设计合理且携带方便、自动化程度高且可以有效减少臭氧水的使用的系统，可解决消杀不均匀的技术难题。本发明将含有中高浓度臭氧水经超声雾化，投入到所需消杀的封闭或半封闭场所，保持湿度在100％，由于持续加入超声雾化的高浓度臭氧水，空气中的细小的水雾滴将凝结在物体表面形成消杀臭氧水液膜。由于超声雾化的目的水雾滴的粒度，平均为几个微米，可以随着空气充斥着各个的需要消杀的角落，附着在需要消杀的表面，并且将空气中的病菌粘附杀死，达到一定时间以后即保证消除效果。
本发明提供的装置包括一套臭氧水超声雾化设备，一个湿度测量控制器，和若干风扇及管道；将一定浓度(根据消杀要求)臭氧水超声雾化，通过管道和风扇导入到封闭或半封闭空间不同位置，将湿度测量控制器的传感探头安装在空间不同位置，保证其任何位置湿度达到100％，当任何位置的湿度低于100％时，就通过湿度测量控制器开启臭氧水超声雾化设备补充超声雾化臭氧水雾。在此基础上，根据具体消杀要求保证时间，即可实现消杀目的。
相对于雾化喷淋，其粒度为0.4-6微米，远小于雾化喷淋的约100个微米，非常容易随空气进入各个消杀死角。并且一个雾化喷淋头每小时消耗臭氧水量需30升以上，通过超声雾化可以满足每小时换风1000个立方的超大型空间，大大节约了原料和材料，具有很好的环保经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的雾化臭氧水环保消杀系统示意图。
图中：1、臭氧水超声雾化设备；2、湿度测量控制器；3、封闭或半封闭容器；4、风扇；5、管道。
图2是本发明实施例提供的雾化臭氧水环保消杀系统原理图。
图3是本发明实施例提供的雾化臭氧水环保消杀系统实物示意图。
图4是本发明实施例提供的臭氧，臭氧水，雾化臭氧水三者消毒杀菌效率对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术中，不能有效减少臭氧水的使用，消杀不均匀。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种雾化臭氧水环保消杀系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明提供一种雾化臭氧水环保消杀系统，包括一套臭氧水超声雾化设备1，一个湿度测量控制器2，封闭或半封闭容器3和若干风扇4及管道5；将一定浓度(根据消杀要求)臭氧水超声雾化，通过管道和风扇导入到封闭或半封闭空间不同位置，将湿度测量控制器的传感探头安装在空间不同位置，保证其任何位置湿度达到100％，当任何位置的湿度低于100％时，就通过湿度测量控制器开启臭氧水超声雾化设备补充超声雾化臭氧水雾。在此基础上，根据具体消杀要求保证时间，即可实现消杀目的。
在本发明中，臭氧水中臭氧含量为0.5-1000mg/L。优选为5-50mg/L。
超声雾化的水量大于等于相对湿度100％换气量中的水量。
湿度测量控制器对消杀空间一点或多点测量控制，保证任何位置相对湿度100％。
臭氧水超声雾化设备可以有定时控制装置和、或温度控制装置。
消杀容器可以有温度控制装置。
超声雾化的臭氧水可以冷凝回收过滤后循环利用。
图2是本发明实施例提供的雾化臭氧水环保消杀系统原理图。
图3是本发明实施例提供的雾化臭氧水环保消杀系统实物示意图。包括一套臭氧水超声雾化设备，一个湿度测量控制器，和若干风扇及管道；将一定浓度(根据消杀要求)臭氧水超声雾化，通过管道和风扇导入到封闭或半封闭空间不同位置，将湿度测量控制器的传感探头安装在空间不同位置，保证其任何位置湿度达到100％，当任何位置的湿度低于100％时，就通过湿度测量控制器开启臭氧水超声雾化设备补充超声雾化臭氧水雾。
如图3所示，A.为一通道式消毒杀菌区域；B.超声波臭氧水发生器；布置于通道四角的四根均布有出雾孔的4个管道5，开孔45°向内间隔0.5m；超声臭氧水雾化器上端盖开有四个孔；四个管道通过连接管与超声臭氧水雾化器出口端盖上四个孔连接；底部C为可选装设置的导流及过滤循环利用装置。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明可以设置一个半封闭的通道，地面上为防滑垫，出入口有门帘或自闭门，在23度时将20mg/L浓度(根据消杀要求)臭氧水超声雾化，水雾通过上中下三个位置的带有多个出雾口管道进入消杀帐篷，等到湿度达到100％可以通行，行人及物品在通道中的时间超过一分钟(也可根据需要延长)即可，并且期间一直保证湿度达到100％。而地面的垫子会由于吸湿雾化臭氧水而起消杀作用。这时环境中的臭氧总量低于我国环保标准0.15ppm。这个方案可用于行人、车辆、家禽家畜的表面消杀。
实施例2
本发明可以设置一个封闭的空间或箱体，上部有多个进气口，底部有导流管，在10度时将10mg/L浓度(根据消杀要求调节浓度和温度)臭氧水超声雾化，水雾通过上部有多个进气口进入消杀空间，等到湿度达到100％可以计时消杀。根据消杀需要确定时间，并且期间一直保证湿度达到100％。由于水中臭氧直接分解了所有污染物符合环保标准，所以无需任何处理可以直接排放。这个方案可用于果蔬禽蛋，食品肉品要除菌和保鲜。
实施例3
本发明可以设置一个封闭的空间或箱体，上部有多个进气口，底部有导流管，在30度时将30mg/L浓度(根据消杀要求调节浓度和温度)臭氧水超声雾化，水雾通过上部有多个进气口进入消杀空间，等到湿度达到100％可以计时消杀。根据消杀需要确定时间(一般只需10分钟以上)，并且期间一直保证湿度达到100％。达到消杀要求后，通入干燥空气带走水汽和臭氧。由于水中臭氧直接分解了所有污染物符合环保标准，所以无需任何处理可以直接排放。这个方案可用于医疗用品的快速消杀。
下面结合具体实验对本发明作进一步描述。
1.1消毒试验
设计一个长5米、宽2米、高2米的实验通道，培养皿放置于正中心。臭氧消毒机(HJ-16C002-30G平湖市哈迪斯环境工程设备有限公司)开启后，通道内臭氧消毒浓度为22.3mg·m-3，将臭氧通入持续时间分别为0、30、60、120 sec，采集消毒后的培养基，记录0、10、30min通道内五个点的细菌总数，重复试验3次；每一组消毒试验并获取培养皿后，消毒通道打开鼓风机通风2h后再进行下一组消毒试验。
臭氧水制备机(QJ-03H005-60G镇江润泽工程技术有限公司)制得18 mg/L臭氧水通过2个精细雾化喷嘴(流量2L/min，ADG SK508，上海鑫厚喷雾净化设备有限公司)通入通道内持续时间分别为0、30、60、120sec，采集消毒后的培养基，记录0、10、30min通道内五个点的细菌总数，重复试验3 次；每一组消毒试验并获取培养皿后，消毒通道打开鼓风机通风2h后再进行下一组消毒试验。
臭氧水制备机(QJ-03H005-60G镇江润泽工程技术有限公司)制得18 mg/L臭氧水通过超声波工业加湿器(HYT-06EM广州汇宜特电气有限公司) 通入通道内持续相对湿度100％时间分别为0、30、60、120sec，采集消毒后的培养基，记录0、10、30min通道内五个点的细菌总数，重复试验3次；每一组消毒试验并获取培养皿后，消毒通道打开鼓风机通风2h后再进行下一组消毒试验。
2.2杀菌试验
将营养琼脂(美国Gibco公司)培养基加温至完全溶解后，无菌环境下倒入平皿内，每皿15mL，自然凝固后，加入100CFU大肠杆菌(中国工业微生物菌种保藏管理中心)备用。随机取3个平皿置35±2℃恒温室作为对照。将平皿分别置于臭氧，臭氧水，雾化臭氧水通道内，各作用60，120，240，600sec，取出置于35±2℃恒温室培养48h后，做活菌计数，计算杀菌率。试验环境温度 24℃；湿度80％。
结果与讨论
2.1消毒试验结果
表1臭氧消毒试验细菌总数(×103cfu·m-3)
Figure GDA0003306107170000081
表2臭氧水消毒试验细菌总数(×103cfu·m-3)
Figure GDA0003306107170000082
表3雾化臭氧水消毒试验细菌总数(×103cfu·m-3)
Figure GDA0003306107170000083
Figure GDA0003306107170000091
图4臭氧，臭氧水，雾化臭氧水三者消毒杀菌效率对比图。
由图4可知，臭氧的杀菌效率均随采样时间的增加而降低，因为随着时间的增加，臭氧会逐渐衰减，所以其杀菌效率也逐渐下降。由表2和表3可知，臭氧水，雾化臭氧水的杀菌效率均随采样时间的增加而增加，由于臭氧水粘附于细菌表面，水溶液对臭氧有一定的缓释作用，减缓了臭氧的衰减，臭氧水中的臭氧不断向培养基里渗透，所以臭氧水以及雾化臭氧水的杀菌效率是随时间的增加而略有增加。对比相同条件下三者的杀菌效率，图为臭氧，臭氧水，雾化臭氧水均持续通入30sec，60sec，120sec，采样时间为零时三者的消毒杀菌效率对比图，可知臭氧水和雾化臭氧水的杀菌效率明显优于臭氧，臭氧水及雾化臭氧水60s即可达到杀菌消毒效果，而臭氧则需120s，说明臭氧水和雾化臭氧水的消毒效果更好，可在短时间之内进行消毒。臭氧通入通道后，味道很大。喷淋所消耗(4L/min)臭氧水很多，并且如果喷淋头不在培养皿正上方，就无法将达到杀菌效果。每次试验雾化臭氧水消耗均低于0.5L，并且只要保证相对湿度100％整个通道内均有消杀效果。三者比较，雾化臭氧水更加有效而且经济环保。
2.2杀菌试验结果
表4臭氧，臭氧水，雾化臭氧水杀菌试验细菌总数
Figure GDA0003306107170000092
Figure GDA0003306107170000101
由此可知，臭氧需要两分钟以上的时间，甚至需要三至四分钟，才能达到 99％以上的杀菌效率，而臭氧水及雾化臭氧水基本上在一分钟左右即可达到。对于空间消杀而言，在尽可能短的时间内，达到最好的杀菌效果。因此，臭氧水及雾化臭氧水可用于空间快速消杀，且杀菌效果优于臭氧。雾化臭氧水相对于臭氧水而言，在静止的空间中它的使用量仅为臭氧水的1％，可以极大节约臭氧水的用量。即使每立方米有浓度为18mg/L的饱和臭氧水蒸汽，它的大气浓度也低于0.15ppm，符合环境标准对空气质量的要求。
本发明设计一种合理且自动化程度高，可以有效减少臭氧水的使用和解决消杀不均匀的技术难题的装置。将含有中高浓度臭氧水经超声雾化，投入到所需消杀的封闭或半封闭场所，保持湿度在100％，由于持续加入超声雾化的高浓度臭氧水，空气中的细小的水雾滴将凝结在物体表面形成消杀臭氧水液膜，可在短时间内快速消杀，超声雾化的水雾滴的粒度较小，易随空气进入各个消杀死角。雾化喷淋头每小时消耗臭氧水量需30升以上，通过超声雾化可以满足每小时换风1000个立方的超大型空间，大大节约了原料和材料，从而减少了臭氧的排放，具有很好的环保经济性。
新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的爆发引起了人们对消毒杀菌的重视，购买了大量的75％的酒精用于消杀，但是若不正确使用，极易引发火灾。在环境温度＜5℃，相对湿度＞95％，现有的采用紫外线灯或电场式等离子消杀设备，均不能正常使用或效果不佳。基于臭氧的强氧化性及消杀作用的多样性，设计的超声雾化臭氧缓释系统其消毒灭菌方法与常规方法相比更为有效，方便且安全，可代替常规方法实现空间快速消杀，降低感染风险。该缓释装置还可通过标准化的干燥和臭氧灭菌工艺可对医疗用品进行快速消杀，因此也可作为一种对抗因COVID-19而造成的医疗用品短缺的替代方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种雾化臭氧水环保消杀系统，其特征在于，所述雾化臭氧水环保消杀系统包括臭氧水超声雾化设备、湿度测量控制器、封闭或半封闭容器、若干风扇及管道；将一定浓度臭氧水超声雾化，通过管道和若干风扇导入到封闭或半封闭容器不同位置；将湿度测量控制器的传感探头安装在封闭或半封闭容器不同位置，开启臭氧水超声雾化设备补充超声雾化臭氧水雾；
臭氧水中臭氧含量为0.5-1000mg/L；
超声雾化的水量大于等于相对湿度100％换气量中的水量；
湿度测量控制器对封闭或半封闭容器消杀空间一点或多点测量控制，控制封闭或半封闭容器任何位置相对湿度100％；
所述臭氧水超声雾化设备安装有定时控制装置和温度控制装置。
2.如权利要求1所述的雾化臭氧水环保消杀系统，其特征在于，所述封闭或半封闭容器安装有温度控制装置。
3.如权利要求1所述的雾化臭氧水环保消杀系统，其特征在于，超声雾化的所述臭氧水冷凝回收过滤后循环利用。
4.一种搭载权利要求1～3任意一项所述雾化臭氧水环保消杀系统的用于行人、车辆、家禽家畜表面消杀的雾化臭氧水消杀设备。
5.一种搭载权利要求1～3任意一项所述雾化臭氧水环保消杀系统的用于果蔬禽蛋、食品肉品除菌和保鲜的雾化臭氧水消杀设备。
6.一种搭载权利要求1～3任意一项所述雾化臭氧水环保消杀系统的用于医疗用品快速消杀的雾化臭氧水消杀设备。
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