CN111544606A - 一种便携式多功能消毒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种便携式多功能消毒装置，包括盒体，盒体内具有消毒腔，消毒腔内设置有紫外线灯珠、加热片和臭氧发射端子，臭氧发射端子连接有臭氧发生器；臭氧发生器、紫外线灯珠和加热片均电连接有控制器，控制器通过串口连接有WIFI通讯模块，WIFI通讯模块用于与移动终端进行信息交互；紫外线灯珠和臭氧发射端子分别设置在消毒腔不同的内侧壁上；加热片设置在消毒腔的内底面；控制器安装在盒体外侧。本发明满足了对消毒装置小型化、智能化的多方位需求，实现加热消毒、紫外线消毒以及臭氧消毒三种消毒方式为一体的小型消毒装置，可以为诸如口罩等物品以及小场所环境进行消毒。

Description

一种便携式多功能消毒装置

技术领域

本发明属于消毒设备技术领域，涉及一种便携式多功能消毒装置。

背景技术

消毒可杀灭细菌、病毒等有害微生物以及去除像甲醛、甲苯等有害有机物。现有的消毒技术主要包括加热，紫外线照射以及臭氧消毒等方式。

通过加热，高温能使蛋白质变性，核酸水解，从而使病毒失去入侵感染宿主的能力。研究发现新冠病毒对热敏感，56C且维持30分钟可以有效灭活新冠病毒。紫外线杀菌是运用物理方法产生不同波段的紫外线辐射损伤和破坏微生物(细菌、病毒、芽胞等病原体)机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡和再生性细胞死亡，改变生物活性，致使微生物不能复制繁衍达到消毒杀菌的目的。臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。臭氧灭菌有以下三种形式：1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。2.直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。国家P3实验室研究已发现：臭氧对流感、SARS等多种病毒的杀灭效果高达93.8％-99.3％。臭氧消毒还具有无残留、无污染的优点，多余的氧原子在30分钟后又结合成为分子氧，省去了消毒结束后的再次清洁。

如今消毒装置大多数就是采用上面所述方法进行消毒，但往往消毒方式单一，消毒效率比较低，无法全方面保障物品的消毒效果和智能化控制需求。同时，随着家庭对物品和居家环境进行消毒的重视程度越来越高，小型化逐渐成为消毒装置的发展方向，但是目前消毒设备体积比较大，不易随身携带，无法满足家庭消毒需求。为了可以给口罩等物品以及小型场所环境进行安全快速便捷式地消毒，急需发展更简洁、更方便、功能更强大的消毒装置。

因此，提供一种能够实现多功能消毒的便携式多功能消毒装置是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述研究现状和存在的问题，提供了一种便携式多功能消毒装置，解决了现有消毒设备体积庞大，不易携带，消毒方式单一，智能化低的技术问题，满足了对消毒装置小型化、智能化的多方位需求，实现加热消毒、紫外线消毒以及臭氧消毒三种消毒方式为一体的便携式多功能消毒装置，可以为诸如口罩、钥匙、首饰等物品以及小型场所环境进行消毒。

为实现上述目的其具体方案如下：

一种便携式多功能消毒装置，包括盒体，所述盒体内具有消毒腔，所述消毒腔内设置有紫外线灯、加热片和臭氧发射端子，所述臭氧发射端子连接有臭氧发生器；所述臭氧发生器、所述紫外线灯和所述加热片均电连接有控制器，所述控制器通过串口连接有WIFI通讯模块，所述WIFI通讯模块用于与移动终端进行信息交互，通过Wi-Fi无线通信模块还可以与路由器和服务端连接，并入智能家居系统，然后服务端再与客户端连接，实现远程操控功能；

所述紫外线灯和所述臭氧发射端子分别设置在所述消毒腔不同的内侧壁上；所述加热片设置在所述消毒腔的内底面；紫外线灯、臭氧发射端子和加热片在消毒腔内的位置关系在保证各自消毒效果的同时，互相不受影响，提高了消毒效率。所述控制器安装在所述盒体外侧，以方便人们操作。

优选的，所述盒体还包括容纳腔，用于容纳所述臭氧发生器和直流电源；所述臭氧发生器通过连接线与所述臭氧发射端子电连接，所述连接线穿过所述容纳腔和所述消毒腔的隔板；所述直流电源通过输入输出接口与所述控制器电连接，用于向所述紫外线灯珠、加热片和臭氧发生器提供电源。

优选的，所述容纳腔内设置有若干夹板，用于夹持待消毒物品，所述夹板的设置方式包括垂直于底面纵向并排设置。夹板的设置更有利于待消毒物品得受热均衡，及臭氧接触均衡，保证每个待消毒物品的消毒效果。

优选的，所述紫外线灯包括若干紫外线灯珠或紫外线灯管，分布在所述盒体的内侧壁上，紫外线灯珠或紫外线灯管的分布式设置更有利于紫外线无死角地照射消毒腔内的待消毒物品。

优选的，所述紫外线灯包括若干紫外线灯珠或紫外线灯管，所述紫外线灯珠或紫外线灯管安装在所述夹板一端所在的内侧面上，相对所述夹板交错设置，从而实现口罩的全方位紫外线照射消毒。

优选的，所述盒体上设置有可开合的窗口，所述可开合窗口连通所述消毒腔和外部空间，通过打开可开合窗口可以将臭氧发生器产生的臭氧散发至盒体外面，对衣柜，储物箱等小型空间场所，以及家庭、房间等环境进行消毒。

优选的，所述控制器还连接有温控器，所述温控器连接所述加热片。

优选的，所述消毒腔内安装有温度传感器，所述温度传感器连接所述控制器，温度传感器可以采用热电偶传感器。

优选的，所述控制器连接有定时按钮和显示屏，均设置于所述盒体外侧；所述定时按钮，用于设置所述加热片加热的定时时长；所述显示屏，用于所述加热片定时显示、电子时钟显示和加热温度显示。

优选的，所述臭氧发生器通过按钮QZONE连接至所述主控器，用于控制所述臭氧发生器的通断电；所述紫外线灯珠通过按钮UV控制，用于控制所述紫外线灯的通断电；所述加热片通过所述继电器连接至所述主控器，用于控制所述加热片的通断电。

优选的，所述盒体外侧上设置有吊带孔，用于安装手持吊带，可以通过安装手持吊带供人们随身携带。

优选的，所述控制器连接有喇叭，用于闹钟提醒。

本发明相较现有技术具有以下有益效果：

1、实现加热消毒、紫外线消毒和臭氧消毒三种方式消毒，还可以任意选择其中一种、二种或三种消毒方式，进行单独或者组合工作；

2、使用了温控器，可以根据需要设置不同加热温度；

3、设有Wi-Fi通信模块，可通过手机进行远程操控；

4、体积小，占用位置小，可随身携带；

5、平时能够作为时钟显示时间、闹钟提醒用；

6、可以根据实际情况自由设置工作时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明一种便携式多功能消毒装置的内部结构示意图；

图2是本发明控制器的输入输出模块电路结构图；

图3是本发明控制器的降压模块电路结构图；

图4是本发明控制器的定时与显示模块电路结构图；

图5是本发明控制器的继电器模块电路结构图；

图6是本发明定时功能程序流程图；

图7是本发明电子时钟程序流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了便携式多功能消毒装置，参见附图1，包括盒体1，盒体1内具有消毒腔，消毒腔内设置有紫外线灯4、加热片5和臭氧发射端子9，臭氧发射端子9连接有臭氧发生器8；臭氧发生器8、紫外线灯4和加热片5均电连接有控制器10，控制器10通过串口连接有WIFI通讯模块，WIFI通讯模块用于与移动终端进行信息交互；紫外线灯珠4和臭氧发射端子9分别设置在消毒腔不同的内侧壁上；加热片5设置在消毒腔的内底面；控制器10安装在盒体1外侧。盒体1上设有可开合的盒盖。

为了进一步优化上述技术方案，盒体1还包括容纳腔，用于容纳臭氧发生器8和直流电源7；臭氧发生器8通过连接线与臭氧发射端子9电连接，连接线穿过容纳腔和消毒腔的隔板，臭氧发生器释放浓度为100mg/h，工作电压为12V；直流电源7通过输入输出接口与控制器10电连接，用于向紫外线灯4、加热片5和臭氧发生器8提供电源，12V直流电源是容量为3000mAh的12V可充电的直流电源。

为了进一步优化上述技术方案，容纳腔内设置有若干夹板6，用于夹持待消毒物品，夹板6的设置方式包括垂直于底面纵向并排设置。本实施例可以用于口罩消毒使用，夹板6共三个，每个夹板6内可以放置一个口罩，可以同时对多个口罩等小型物品进行消毒，加热片5位于夹持的口罩底部，可以对口罩实现均匀加热，加热片为高温陶瓷加热片，工作电压为12V。

为了进一步优化上述技术方案，紫外线灯4包括若干紫外线灯珠或紫外线灯管，紫外线灯珠或紫外线灯管安装在夹板6一端所在的内侧面上，相对夹板6交错设置。紫外线灯珠(共四个)安装在盒体1的侧方，紫外线灯珠或紫外线灯管，与夹板6交错放置，从而实现口罩的全方位紫外线照射消毒。紫外线灯的紫外辐射波长为270nm-280nm，工作电压为12V。

为了进一步优化上述技术方案，盒体1上设置有可开合窗口3，可开合窗口3连通消毒腔和外部空间。可开合窗口3可以采用翻板开合结构，或抽拉式盖板开合结构。本实施例可以用于小场所消毒，通过控制器10将臭氧发生器8开启，产生的臭氧分布于消毒腔内，并通过打开的可开合窗口散发到外部空间，实现对诸如衣柜，储物箱等小场所的消毒。

为了进一步优化上述技术方案，控制器10还连接有温控器11，温控器11连接加热片5，温控器作用是通过温控器的热电偶传感器测量温度值，并通过控制加热片实现温度的控制。实施例采用XH-W3002型号的温控器，可根据实际需要设置不同加热温度。

为了进一步优化上述技术方案，控制器10连接有定时按钮和显示屏，均设置于盒体1外侧；定时按钮，用于设置加热片5加热的定时时长；显示屏，用于加热片5定时显示、电子时钟显示和加热温度显示。

为了进一步优化上述技术方案，臭氧发生器8通过按钮QZONE连接至主控器，用于控制臭氧发生器8的通断电；紫外线灯4通过按钮UV控制，用于控制紫外线灯4的通断电；加热片5通过继电器RL1连接至主控器，用于控制加热片5的通断电。

为了进一步优化上述技术方案，盒体1外侧上设置有吊带孔2，用于安装手持吊带。

控制器10的硬件设计总图如图2-5所示，控制器10采用单片机作为主控芯片，硬件设计主要包括五个模块：输入输出模块、降压模块、定时与显示模块、继电器模块以及串口模块。其中，

输入输出模块如图2所示，输入输出模块的作用主要是将12V直流电源7接入控制器10，并通过连接紫外线灯4和臭氧发生器8对其进行直流供电；12V直流电源由接线端子J2接入，然后通过通过接线端子J2与降压模块接线，引入电压，经过单片机控制电路后从继电器输出，继电器RL1后面的接线端子J3直接与温控器11接线连接，温控器11与加热片5接线连接，同时与图2所示的臭氧发生器8与紫外线灯4对应的两通道进行接线连接，从而实现给加热片5、臭氧发生器8、紫外线灯4单独供电。图2中有五路输出，包括连接四个紫外线灯珠的UV1-UV4四路，四路并联，并且在一侧主路上通过UV按钮连接至接线端子J2的电源输出引脚1或连接至接线端子J3的引脚2上，当连接至接线端子J3时，和加热片5同时通过继电器定时通断电，在另一侧主路上通过LED灯D1和电阻R2接地。第五路通过QZONE按钮连接臭氧发生器8，QZONE按钮还通过电阻R9和LED灯D3接地，QZONE按钮的另一端连接至接线端子J2的电源输出引脚1或连接至接线端子J3的引脚3上，当连接至接线端子J3时，和加热片5同时通过继电器定时通断电。臭氧发生器8由按钮OZONE控制，四个紫外线灯珠4由按钮UV控制，其工作情况分别由LED灯D3和D1显示。

降压模块如图3所示，主要是利用78L50芯片以及两个电容实现12V向5V地转化，从而对定时与显示模块中的单片机以及LCD进行供电。

定时与显示模块如图4所示，定时与显示模块的作用主要是实现对加热片5、臭氧发生器8、紫外线灯4进行延时断电的功能。主要是利用单片机实现对加热片5、臭氧发生器8、紫外线灯4的定时功能，通过按钮SET、PLUS和MINUS可以设置定时时间的长短，具体的定时功能程序流程图如图6所示：

S1、控制器10判断SET健是否为长按，若否则对加热片5的加热动作进行延时，若是则进入S2；

S2、判断PLUS健是否按下，PLUS健若按下则计时器数值加一，进入S3；PLUS健若未按下，则进入S4；

S3、判断MINUS健是否按下，若是则计时器数值减一，进入S4；MINUS健若未按下直接进入S4；

S4、判断SET健是否为短按，若是对加热片5、臭氧发生器8、紫外线灯珠4的加热动作进行延时；若否则返回S2。

同时定时与显示模块还设有电子时钟功能，具体程序流程图如图7所示。定时显示、电子时钟显示以及温度显示由LCD显示屏实现，电子时钟和温度的显示界面多样化。显示屏还可以具有触摸功能，为触摸显示屏，通过扫描判断触摸按键，识别设置指令，设置指令包括定时时间设置指令，以及闹钟设置指令，其中闹钟设置指令包括判断重复/不重复指令，以及闹钟音乐选择指令。闹钟通过设置于盒体1外侧的喇叭进行播放。。

继电器模块如图5所示，继电器的模块的作用主要是将5V电源信号转换为12V的电压，进而给温控器11供电，最终控制加热片5加热；利用光耦隔离器U3将单片机电路与继电器RL1隔离，消除一定的干扰，使电路更加稳定，单片机的信号经过光耦隔离器U3后控制继电器RL1，将5V电压转化为12V电压，最终通过接线端子J3与温控器11连接。

串口模块主要用于连接WIFI无线通信模块，与控制器一同置于盒体1外侧，然后通过WIFI无线通信模块与路由器和服务端连接，并入智能家居系统，然后服务端再与客户端连接，实现远程操控功能。

本发明可以用于对口罩等小型物品的多功能消毒，还可以放置于家庭等小场所环境中，对衣柜、鞋柜等空间进行日常臭氧消毒。通过WIFI通信模块便于连接外部服务器或移动终端，便于接入智能家居系统，实现远程智能管理控制。

以上对本发明所提供的一种便携式多功能消毒装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，包括盒体，所述盒体内具有消毒腔，所述消毒腔内设置有紫外线灯、加热片和臭氧发射端子，所述臭氧发射端子连接有臭氧发生器；所述臭氧发生器、所述紫外线灯和所述加热片均电连接有控制器，所述控制器通过串口连接有WIFI通讯模块，所述WIFI通讯模块用于与移动终端进行信息交互；

所述紫外线灯和所述臭氧发射端子分别设置在所述消毒腔不同的内侧壁上；所述加热片设置在所述消毒腔的内底面；所述控制器安装在所述盒体外侧。

2.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述盒体还包括容纳腔，用于容纳所述臭氧发生器和直流电源；所述臭氧发生器通过连接线与所述臭氧发射端子电连接，所述连接线穿过所述容纳腔和所述消毒腔的隔板；所述直流电源通过输入输出接口与所述控制器电连接，用于向所述紫外线灯、加热片和臭氧发生器提供电源。

3.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述容纳腔内设置有若干夹板，用于夹持待消毒物品，所述夹板的设置方式包括垂直于底面纵向并排设置。

4.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述紫外线灯包括若干紫外线灯珠或若干紫外线灯管。

5.根据权利要求3所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述紫外线灯包括若干紫外线灯珠或若干紫外线灯管，所述紫外线灯珠或紫外线灯管安装在所述夹板一端所在的内侧面上，相对所述夹板交错设置。

6.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述盒体上设置有可开合的窗口，所述可开合窗口连通所述消毒腔和外部空间。

7.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述控制器还连接有温控器，所述温控器连接所述加热片。

8.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述控制器连接有定时按钮和显示屏，均设置于所述盒体外侧；所述定时按钮，用于设置所述加热片加热的定时时长；所述显示屏，用于所述加热片定时显示、电子时钟显示和加热温度显示。

9.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述臭氧发生器通过按钮QZONE连接至所述主控器，用于控制所述臭氧发生器的通断电；所述紫外线灯通过按钮UV控制，用于控制所述紫外线灯的通断电；所述加热片通过所述继电器连接至所述主控器，用于控制所述加热片的通断电。

10.根据权利要求1所述的一种便携式多功能消毒装置，其特征在于，所述盒体外侧上设置有吊带孔，用于安装手持吊带。

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