CN111714676A - 移动式空气消毒装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种移动式空气消毒装置，包括带轮子的载体以及设置在所述载体上的混合器(1)、消毒液存储箱(3)和空气吸入口(5)，混合器(1)用于混合空气和消毒液产生气液混合物，混合器(1)的消毒液入口通过泵(2)与消毒液存储箱(3)的消毒液出口流体连通，混合器(1)的空气入口与空气吸入口(5)流体连通，混合器(1)的扩散管与消毒液存储箱(3)上的气液混合物进口通过管道(8)流体连通，管道(8)上设有防止流动倒转的止回阀(4)。离开混合器(1)的气液混合物会进入消毒液存储箱(3)内部，完成气液分离，消毒后的空气由箱体上的空气出口返回空气中，消毒液则由消毒液出口再次进入混合器(1)，实现消毒液的循环利用。

Description

移动式空气消毒装置

技术领域

本公开至少一个实施例涉及一种移动式空气消毒装置。

背景技术

空气传播是呼吸系统传染病病毒的主要传播方式。空气传播包括飞沫传播、飞沫核传播和尘埃传播三种传播途径，病毒感染者打喷嚏或者咳嗽会产生10000个以上的带病毒飞沫，最远距离能传播8m以外，小飞沫能在空气中蒸发变小成为干燥的飞沫核，形成气凝胶在空气中飘荡，接触其他人的黏膜，传播疾病。飞沫的远距离传播和长时间存在会使得室内空气充满病毒，传播途径难以阻断，在人群聚集的室内、公共场所以及医院等会造成大规模感染，给疫情的防治带来很大的困难。

如何进行有效的空气消毒，减少因空气传播而引起的疾病传染，一直是人们关注的课题。目前，市面上常用的空气消毒技术主要有：紫外线消毒、臭氧消毒、化学熏蒸、喷雾等。在这些技术多为终末消毒，虽然直接方便，但是也存在着比较多的问题：(1)消毒期间空气不流通，不适宜有人活动；(2)空气消毒的速度较慢，无法快速地对室内空气进行消毒；(3) 会对环境产生二次污染，对人造成的损伤不可逆。

发明内容

本公开的至少一个实施例提供一种移动式空气消毒装置。在保证节能环保经济的同时，使室内空气得到更好的消毒，阻止病毒的传播。

本公开的至少一个实施例提供一种空气消毒装置，包括载体以及设置在所述载体上的混合器、消毒液存储箱和空气吸入口；

所述混合器包括：消毒液入口；空气入口；吸入室；将从所述消毒液入口和所述空气入口流入的两种流体混合的混合管；和使混合流体离开所述混合器的扩散管；其中所述消毒液入口通过喷嘴与所述吸入室流体连通，所述空气入口与所述吸入室流体连通，所述吸入室、所述混合管和所述扩散管依次流体连通，所述吸入室的流道面积沿着流体流动方向逐渐减小，所述混合管中靠近所述吸入室的部分为直管，所述混合管中远离所述吸入室的部分为波浪状的管道，所述扩散管的流道面积沿着流体流动方向逐渐减大；

所述消毒液存储箱包括盛装消毒液的箱体以及位于所述箱体上的消毒液出口、气液混合物进口和空气出口；

其中所述消毒液存储箱的消毒液出口通过循环水泵与所述混合器的所述消毒液入口流体连通，所述空气吸入口与所述混合器的所述空气入口流体连通，所述混合器的所述扩散管与所述消毒液存储箱的所述气液混合物进口通过管道流体连通，所述管道上设有防止流动倒转的止回阀。

在一些示例中，所述吸入室中安装有多片弯曲的导流片，所述导流片从所述吸入室一端向另一端延伸。

在一些示例中，所述喷嘴为多孔型喷嘴，或呈倒锥形以增强流体的扩散角度的孔口型喷嘴。

在一些示例中，所述吸入室内导流片的厚度在0.05D～0.1D之间，高度在0.1D～0.2D之间，其中D为所述混合管的直径。

在一些示例中，所述混合管中所述直管长度为3D～5D，所述波浪状的管道长度介于 12D～20D，其中D为所述混合管的直径。

在一些示例中，所述扩散管的扩散角度β在8～12°之间。

在一些示例中，所述消毒液存储箱的所述箱体内具有过滤掉经所述气液混合物进口流入的气液混合物中的固体颗粒的过滤室，和储存过滤后的消毒液的储液室，其中所述气液混合物进口与所述过滤室流体连通，所述消毒液出口与所述储液室流体连通，所述空气出口位于所述储液室上方。

在一些示例中，所述消毒液存储箱上的所述空气出口和/或所述空气吸入口设有隔离网。

在一些示例中，所述消毒液存储箱还包括加热消毒液的加热器，和控制所述加热器加热器温度的温控系统。

在一些示例中，所述载体底部设有轮子。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1为本公开一实施例提供的混合器剖面结构示意图。

图2为本公开另一实施例提供的混合器剖面结构示意图。

图3a为本公开一实施例提供的带旋转导流片的吸入室结构示意图。

图3b为图3a所示的吸入室局部结构示意图。

图4a为本公开一实施例提供的多孔型喷嘴正视图。

图4b为本公开一实施例提供的多孔型喷嘴剖面示意图。

图5a为本公开一实施例提供的孔口型喷嘴正视图。

图5b为本公开一实施例提供的孔口型喷嘴剖面示意图。

图6为本公开一实施例提供的分离式空气净化装置原理示意图。

图7为本公开一实施例提供的消毒液存储箱结构示意图。

附图标记说明：

1-混合器；

2-循环水泵；

3-消毒液存储箱；

4-止回阀；

5-空气吸入口；

6-隔离网；

7-轮子；

8-管道；

1-1-消毒液入口；

1-2-空气入口；

1-3-喷嘴；

1-3a-多孔型喷嘴；

1-3b-孔口型喷嘴；

1-4-吸入室；

1-5-混合管；

1-6-扩散管；

3-1-消毒液；

3-2-消毒液出口；

3-3-加热器；

3-4-温控系统；

3-5-原液补给装置；

3-6-气液混合物进口；

3-7-过滤网；

3-8-隔离板；

3-9-空气出口。

具体实施方式

将描述一种混合器，术语“混合器”在本文中指的是混合流体的混合器。这样的混合器可混合空气和消毒液产生净化空气流用于环境或气候的控制。优化了混合器结构，混合器内部会产生非常强烈的流体剪切混合作用，被吸入的空气与消毒液充分混合与化学反应后会形成均匀的、含大量微小气泡的气液混合物，空气与消毒液的接触混合十分充分，可最大化地发挥消毒液的空气消毒作用。

图1为本公开一实施例提供的混合器剖面结构示意图；图2为本公开另一实施例提供的混合器剖面结构示意图。如图1和图2，混合器包括消毒液入口1-1，空气入口1-2，吸入室 1-4，将从毒液入口1-1和空气入口1-2流入的两种流体混合的混合管1-5，和使混合流体离开混合器的扩散管1-6。消毒液入口1-1通过喷嘴1-3与吸入室1-4流体连通，喷嘴1-3伸入吸入室1-4内，空气入口1-2与吸入室1-4流体连通，吸入室1-4、混合管1-5和扩散管1-6依次流体连通。吸入室1-4的流道面积沿着流体流动方向逐渐减小，扩散管1-6的流道面积沿着流体流动方向逐渐减大。为了提高混合器的混合效果，混合管1-5中靠近吸入室1-4的部分为直管，混合管1-5中远离吸入室1-4的部分为波浪状的管道。

用混合器混合空气和消毒液产生净化空气流时，消毒液入口1-1处流体为经过加压后压力较高的消毒液流体，空气入口1-2处的为压力较低的待消毒空气，消毒液经消毒液入口1-1、喷嘴1-3进入吸入室1-4后，因流道面积减小，形成多股高速流体，进入混合管1-5，由于高速流体的卷吸作用，会在混合管1-5处形成低压区，在该处低压与外界大气压的压差作用下，待消毒空气被吸入混合器1内部，在混合管1-5内与消毒液混合形成气液混合物，气液混合物则经过扩散管1-6离开混合器。

空气和消毒液在混合管1-5内会充分混合，形成均匀的、含有大量微小气泡的气液混合物，使得空气与消毒液充分混合与反应，在消毒液的作用下，可达到很好的空气消毒效果。又由于混合器对空气的抽吸能力很强，故而能将空气中带病毒的飞沫卷吸进混合器中，不仅减少了空气中病毒的分布，而且能高效的对空气进行消毒。另外，采用基于液体的消毒液处理空气，能够使消毒液充分接触空气中的病毒，消毒效果更佳，同时对多种病原体进行直接处理，普适性强，适用范围广。

如图3a、图3b，为了提高混合器的混合效果，吸入室1-4中安装了多片弯曲的导流片，所述导流片从吸入室1-4一端向另一端延伸。

参考图1、图4a和图4b，喷嘴1-3可为多孔型喷嘴1-3a，多孔型喷嘴1-3a布置有多个孔结构，会使得消毒液由单股转化为多股高速流体，增加了与空气的接触面积，进而显著增强了其抽吸空气的能力，适用于对空气消毒速度要求较高的场合。

参考图2、图5a和图5b，喷嘴1-3还可为孔口型喷嘴1-3b，孔口型喷嘴1-3b呈倒锥形，可大大增强流经该部件流体的扩散角度，虽然其混合效果与多孔型喷嘴1-3a相比稍弱，但是其流动损失更小，适用于对节能更加注重的场合。

采用经优化设计的混合器喷嘴1-3，消毒液与空气的接触面积增加，显著提高了其抽吸空气的能力，并且二者反应与混合程度增强，能够将含有大量病毒的空气强制吸入进行强力消毒。

为了获得较好的混合效果与抽吸能力，加快空气消毒速度，对混合器主要结构参数范围进行界定。为了便于表述，将混合器混合管1-5的直径D作为基准量。混合器主要结构参数可以为：消毒液入口1-1内径约为1.2D～1.5D；空气入口1-2内径约为2D～4D；喷嘴1-3距离混合管1-5入口的距离约为0.7D～1.5D，直径约为0.3D～0.6D；多孔型喷嘴1-3a厚度约为 2.5mm～5mm，孔数量为4～12个，各个孔的大小可以不一致，根据实际需要进行调整；孔口型喷嘴1-3b孔口直径约为0.15D～0.45D，厚度约为2.5mm～5mm，角度为30°～45°；吸入室1-4 的收缩角度α在60°～120°之间，导流片的厚度为0.05D～0.1D，高度约为0.1D～0.2D；混合管1-5的长度L与直径D的比值L/D应在15～25之间，混合管1-5直管段长度约为3D～5D，波浪状的管道长度介于12D～20D；扩散管1-6的扩散角度β在8～12°之间，长度介于5D～9D。

图6为本公开一实施例提供的移动式空气消毒装置原理示意图。如图6，移动式空气消毒装置包括载体，所述载体为底部安装有轮子7的小车，方便移动，所述载体上设有上文所述的混合器1、循环水泵2、消毒液存储箱3和空气吸入口5。

其中循环水泵2为整个消毒装置提供循环动力，其内部与液体接触表面均经过特殊处理 (如采用PVC材质制造泵体、泵表面喷涂抗腐蚀涂层等)，以提高其抗腐蚀性，且其工作噪音很小。空气吸入口5为一末端呈喇叭状的管道，置于所述载体的侧壁上，或者其本身为所述载体侧壁的一部分。空气吸入口5与混合器1流体连通，功能为将待消毒空气导入混合器 1内部。湿度大的环境中空气常含有较多的水蒸气，直接吸入会导致消毒液被稀释，为了对空气进行脱水，在空气吸入口5设置多孔结构的隔离网6。此外，隔离网6还可避免杂物被吸进混合器。

图7为本公开一实施例提供的消毒液存储箱结构示意图。如图7，消毒液存储箱3包括箱体以及位于所述箱体上的消毒液出口3-2、气液混合物进口3-6和空气出口3-9。所述箱体内部装有预先调制好的消毒液3-1，其主要成分可以根据病毒的具体情况灵活更改，以达到最佳的消毒效果。所述箱体内的消毒液经消毒液出口3-2、循环水泵2进入混合器1内与空气混合形成气液混合物，气液混合物从混合器1离开后从气液混合物进口3-6进入所述箱体内，并在所述箱体内完成气液分离，消毒后的空气由空气出口3-9排出。

此外，可在消毒液存储箱3的所述箱体内设置过滤室和储液室，所述过滤室用于过滤掉从混合器1离开的气液混合物中的固体颗粒，过滤后的消毒液进入到所述储液室。因此，所述过滤室与气液混合物进口3-6流体连通，所述储液室与消毒液出口3-2和空气出口3-9流体连通。在一种可能的实施方式中，所述过滤室和所述储液室可由所述箱体的内壁、过滤网3-7 和隔离板3-8围成。过滤网3-4横向设置将所述箱体分隔为上下两部分，隔离板3-8竖直设置在上部空间，并将上部空间分隔为左右两部分，其中空气出口3-9位于右侧空间的侧壁和/ 或顶部上。另外，过滤网3-4可以是可拆卸式的，便于清洗。

此外，消毒液存储箱3还可包括加热器3-3和温控系统3-4，加热器3-3用于将消毒液加热至病毒难以存活的温度，利用消毒液的高温可以更加高效的对病毒进行灭杀，同时通过温控系统3-4可以实时监测和控制消毒液的温度，避免装置过热。

此外，在净化液存储箱3上还可设置与所述储液室流体连通的消毒液原液补给装置3-5 和废液排出口3-10。通过消毒液原液补给装置3-5能够及时补充消毒液原液。通过消毒液排出口3-10可将使用过后的消毒液排出。

继续参考图6，混合器1的消毒液入口1-1通过循环水泵2与消毒液存储箱3的消毒液出口3-2流体连通，混合器1的空气入口1-2与空气吸入口5流体连通，混合器1的扩散管1-6 与消毒液存储箱3上的气液混合物进口3-6流体连通，扩散管1-6与气液混合物进口3-6之间的管道8上设有防止流动倒转的止回阀4。

离开混合器1的气液混合物通过消毒液存储箱3上的气液混合物进口3-6进入所述箱体内部的所述过滤室后会经过滤网3-7，一方面可以将混合物中可能存在的固体过滤，另一方面进一步促进了空气与消毒液的接触，可以提高消毒效果。气液混合物在所述箱体中完成气液分离，由于隔离板3-8的存在，消毒后的空气由空气出口3-9返回空气中，消毒液从消毒液出口3-2再次进入消毒装置管道，实现消毒液的循环利用。

值得注意的是，经混合后逸出的气体携带大量的水珠，若直接排出，室内空气湿度将增大，为了对气体进行脱水，可在空气出口3-9设置多孔结构的隔离网6。

需要注意的是，所述移动式空气消毒装置的各部分都置于所述载体上，体积较小，置于室内所占空间少，加上轮子7使其可以在不同的房间方便移动。

本公开的混合器结构简单、易于制造、运行可靠，所述移动式空气消毒装置其它部件也比较便宜，因而整个消毒装置经济实惠，运行可靠，便于推广。

本公开所述移动式空气消毒装置采用基于液体的消毒方式，通过合理调整消毒液的组成，可以针对性地对部分病毒进行灭杀，同时基于液体的消毒方式，水体本身就能对空气中的多种污染成分进行处理，消毒液中的水分也使得其可以很好地消毒室内的污染物，如PM2.5悬浮颗粒物则可以很轻易地被消毒液吸附而被去除。

使用本公开所述移动式空气消毒装置对医院进行消毒时，考虑到医院人流量多，空间大，空气中往往具有含大量病毒的气溶胶，故而将混合器1的喷嘴1-3选为多孔型喷嘴1-3a，使消毒速度更快。消毒液的成分中应该具有较多氧化剂，如次氯酸钠、双氧水等，其浓度约为 8％～15％，其余部分为水；或者选用75％医用酒精作为消毒液。此外可通过温控系统控制消毒液温度为60摄氏度。

使用本公开所述的空气净化装置对住宅进行消毒时，考虑到家庭人员较少，空间小，故而将混合器1的喷嘴1-3选为孔口型喷嘴1-3b，使能耗更小。消毒液的成分中应该具有较多氧化剂，如次氯酸钠、双氧水等，其浓度约为8％～15％，其余部分为水；或者选用75％医用酒精作为消毒液。此外可通过温控系统控制消毒液温度为60摄氏度。

Claims (10)

1.一种空气消毒装置，其特征在于，包括载体以及设置在所述载体上的混合器(1)、消毒液存储箱(3)和空气吸入口(5)；

混合器(1)包括：消毒液入口(1-1)；空气入口(1-2)；吸入室(1-4)；将从消毒液入口(1-1)和空气入口(1-2)流入的两种流体混合的混合管(1-5)；和使混合流体离开混合器的扩散管(1-6)；其中消毒液入口(1-1)通过喷嘴(1-3)与吸入室(1-4)流体连通，空气入口(1-2)与吸入室(1-4)流体连通，吸入室(1-4)、混合管(1-5)和扩散管(1-6)依次流体连通，吸入室(1-4)的的流道面积沿着流体流动方向逐渐减小，混合管(1-5)中靠近吸入室(1-4)的部分为直管，混合管(1-5)中远离吸入室(1-4)的部分为波浪状的管道，扩散管(1-6)的流道面积沿着流体流动方向逐渐减大；

消毒液存储箱(3)包括盛装消毒液的箱体以及位于所述箱体上的消毒液出口(3-2)、气液混合物进口(3-6)和空气出口(3-9)；

其中消毒液存储箱(3)的消毒液出口(3-2)通过循环水泵(2)与混合器(1)的消毒液入口(1-1)流体连通，空气吸入口(5)与混合器(1)的空气入口(1-2)流体连通，混合器(1)的扩散管(1-6)与消毒液存储箱(3)的气液混合物进口(3-6)通过管道(8)流体连通，管道(8)上设有防止流动倒转的止回阀(4)。

2.根据权利要求1所述的空气消毒装置，其特征在于，吸入室(1-4)中安装有多片弯曲的导流片，所述导流片从吸入室(1-4)一端向另一端延伸。

3.根据权利要求1所述的空气消毒装置，其特征在于，喷嘴(1-3)为多孔型喷嘴(1-3a)，或呈倒锥形以增强流体的扩散角度的孔口型喷嘴(1-3b)。

4.根据权利要求2所述的空气消毒装置，其特征在于，吸入室(1-4)内导流片的厚度在0.05D～0.1D之间，高度在0.1D～0.2D之间，其中D为混合管(1-5)的直径。

5.根据权利要求1所述的空气消毒装置，其特征在于，混合管(1-5)中所述直管长度为3D～5D，所述波浪状的管道长度介于12D～20D，其中D为混合管(1-5)的直径。

6.根据权利要求1所述的空气消毒装置，其特征在于，扩散管(1-6)的扩散角度β在8～12°之间。

7.根据权利要求1所述的空气消毒装置，其特征在于，消毒液存储箱(3)的所述箱体内具有过滤掉经气液混合物进口(3-6)流入的气液混合物中的固体颗粒的过滤室，和储存过滤后的消毒液的储液室，其中气液混合物进口(3-6)与所述过滤室流体连通，消毒液出口(3-2)与所述储液室流体连通，空气出口(3-9)位于所述储液室上方。

8.根据权利要求1或7所述的空气消毒装置，其特征在于，消毒液存储箱(3)上的空气出口(3-9)和/或空气吸入口(5)设有隔离网。

9.根据权利要求1或7所述的空气消毒装置，其特征在于，消毒液存储箱(3)还包括加热消毒液的加热器(3-3)，和控制加热器(3-3)加热器温度的温控系统(3-4)。

10.根据权利要求1所述的空气消毒装置，其特征在于，所述载体底部设有轮子。

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