CN113041370A

CN113041370A - 隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备

Info

Publication number: CN113041370A
Application number: CN202110228265.7A
Authority: CN
Inventors: 张德明; 顾要武
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-02
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2021-06-29

Abstract

本发明涉及一种隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，消毒室内：波长为253.7NM紫外线灯混合臭氧和光学作用，在距离物品表面100mm范围内进行杀菌消毒，对物品只需10‑15秒照射达到杀菌消毒效果，杀菌消毒率为99.9％。消毒室的两端设置第一缓冲区和第二缓冲区，第一缓冲区和第二缓冲区上面对应有第一、第二吸收处理区，两个吸收处理区设置有离心抽风机和风管，两个缓冲区释放出来的微量废气抽入净化处理室中的高温恒温区，杀菌消毒室流出的臭氧废气进净化处理室中的高温恒温区，臭氧在高温下变为氧气，含有热温的氧气经冷却雨净化过滤净化后外排。实现快速、高效、安全、干净卫生杀菌消毒。设备噪音在50分贝以内，无泄露。

Description

隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备

技术领域

本发明涉及一种消毒技术，特别涉及一种隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备。

背景技术

2019新型冠状病毒(2019-nCoV)是一类呈球形、表面有突起、电镜下观察形似皇冠的病毒，病毒基因为连续线性单链RNA，直径在75-160nm。2019-nCoV是目前发现的可以感染人类的冠状病毒科中的第七个成员。其他6个成员分别为：HCoV 229E、HCoV NL63、HCoVOC43、HCoV HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV。2019-nCoV与SARS-CoV和MERS-CoV同属于β冠状病毒。

采用负染法，在电子显微镜下观察病毒。新型冠状病毒一般呈球形，有些呈多形性，直径在75～160nm之间。新型冠状病毒颗粒边缘有形态近似日冕的突起，大约9～12nm，看上去像皇冠一样。在人气道上皮超薄切片中发现了胞外游离病毒颗粒和胞质膜囊内充满病毒颗粒的包涵体，观察到的这一形态与冠状病毒科一致。

新型冠状病毒对紫外线和热比较敏感，56摄氏度，30分钟可以灭活，乙醚75％的乙醇，含氯消毒剂，过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。

新型冠状病毒是一种传染性极强的病毒，人群普遍易感，主要是会侵犯患者的肺部以及免疫系统，出现咳嗽，胸闷，气促，呼吸衰竭，凝血功能障碍，多脏器功能衰竭。“新冠病毒可能要伴随着人类若干年”新冠病毒危险大，传播快，快递物流关系到千家万户。

除了呼吸传染外，非冷链和冷链物流系统新冠病毒传播几率虽然小，但传播形式和现象仍然存在。进口冷链食品查验、装卸、运输、贮存、加工、销售以及其他进口货物、入境旅客行李等物品查验、装卸等环节的疫情防控，持续开展日常监测与消毒杀菌是非常重要。高效快捷的消毒杀菌手段与措施是杜绝流通物品传播的有效手段，杜绝人与物质的直接接触传播，是保证人们物质生活水平和安全的一项长期任务。

发明内容

为了防止和杜绝非冷链和冷链物流系统新冠病毒传播，提出了一种隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，对任何物体表面无伤害，杀菌消毒无死角，无污染残留物，而且快捷、高效、安全、卫生、干净。

本发明的技术方案为：一种隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，设备分第一吸收处理区、第一缓冲区、消毒室、净化处理室、第二吸收处理区和第二缓冲区；

消毒室的两端设置第一缓冲区和第二缓冲区，消毒室与第一缓冲区之间有物品入门；消毒室与第二缓冲区之间有物品出门；待杀菌消毒物品在控制系统控制下依次经过第一缓冲区、消毒室和第二缓冲区后被送出；

第一缓冲区和第二缓冲区上面对应有第一、第二吸收处理区，两个吸收处理区设置有离心抽风机和风管，两个缓冲区释放出来的微量废气抽入消毒室上的净化处理室中的55度恒温区，杀菌消毒室流出的臭氧废气进55度恒温区，恒温区排出变成氧气，含有热温的氧气经冷却雨净化过滤净化后外排；

消毒室内：波长为253.7NM紫外线灯混合臭氧和光学作用，在距离物品表面100mm范围内进行杀菌消毒，在10-15秒照射达到杀菌消毒效果。

优选的，所述消毒室内除紫外线灯以外，还设有臭氧发生器，物体在消毒区无死角杀菌消毒。

优选的，所述紫外线灯上顶为弧度抛光不锈钢构成，利用光源的反射原理增强紫外线光的照射亮度和吸收率。

优选的，所述消毒室内温度过高时，开启冷风机进行降温，冷风机运行净化处理室内产生负压，使机外空气流入多孔湿润的湿帘表面迫使过帘空气的干球湿度降至接近于机外空气的湿球温度，即冷风机出口的干球温度比重外干球温度低5-12度，使杀菌消毒室内的温度恒定在技术要求22-29度的规定范围内。

优选的，所述净化处理室设置过滤净化器和冷风机，室内温度有温度传感器遥控风冷机和空气净化器的自动运行控制，顶端采取交叉流动式的通风道和活性炭吸附，净化处理室室内空气经高效过滤净化处理后外排。

优选的，所述两个吸收处理区吸收缓冲区的排气，进入净化处理室的高温恒温区，其中的臭氧经热恒温区后变成氧气排出。。

本发明的有益效果在于：本发明隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，多种技术组合的杀菌消毒法对任何物体表面无伤害，杀菌消毒无死角，无污染残留物；智能自动化代替了人工消毒模式，达到快捷、高效、安全、洁净卫生的效果。

附图说明

图1为本发明隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备工作状态以及结构分区图；

图2为本发明隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备上下层分布示意图；

图3为本发明设备净化气体流动示意图；

图4为代表性微生物在紫外线照射前后对比图；

图5为波长对杀菌效果的差异图；

图6为本发明新冠病毒在紫外线照射前后对比图。

附图标记：1、第一吸收处理区；2、第一缓冲区；3、物品入门；4、消毒室；5、净化处理室；6、紫外线灯；7、物品出门；8、第二吸收处理区；9、第二缓冲区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，适用于邮政、机场、海关进出口外包装新冠病毒阳性的消毒，适用于物流快递的外包装新冠病毒的杀菌消毒，适用于冷链和外来水果外表的杀菌消毒处理。如图1、2所示隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备结构分区示意图，隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备与配送输送带配合使用，物品随着输送带送入隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备入口，控制系统控制第一缓冲区打开，在控制系统速度控制下，以设定速度将待消毒的物品通过输送带送入设备的第一缓冲区2，在控制系统的控制下先进入第一缓冲区2，物品由第一缓冲区冲入消毒区。杀菌消毒区臭氧消毒与紫外线灯消毒在消毒区共存的。缓冲区为防紫外光和臭氧外泄而设置的，缓冲区的功能和作用主要收集泄露的废气和紫外光。因为消毒室的温度是可以调控的，温控仪指令冷风机送风，室内超过设置温度时冷风进行调节温度，确保消毒室内的温度自动控制在规定范围内。第一缓冲区2经过空气流通净化后，控制系统控制消毒室4的物品入门3打开，物品进入消毒室4后，控制物品入门3关闭，物品在经过消毒室4进行温度、紫外灯6照射结合的杀菌消毒后，控制物品出门7打开，物品被送入第二缓冲区9，再次经过负压空气净化后被送出设备外。

设备在整个运行中，因为消毒室4门打开和关闭，会有微量的气体泄漏，包括紫外线灯6的防治，因此在消毒室4的两端设置了缓冲区域，采用双门帘和离心抽风负压处理，对消毒室4泄漏的异味有高效吸附净化处理，符合国家废气环保要求，做到达标排放。第一缓冲区2和第二缓冲区9上面对应有第一、第二吸收处理区1、8，吸收处理区1、8设置有离心抽风机和风管，将缓冲区的空气抽入消毒室4上的净化处理室5。

消毒室4：恒温在22-29度之间，紫外线灯6被控制送入设定的距离范围内，对物品进行照射杀菌消毒，物体通过消毒区的消毒时间为10-15秒。运行方式为连续式。

净化处理室5：消毒室4通过净化处理室5与外界空气连通，消毒室4内温度过高时，采取冷风机进行降温。经过长期照射后，消毒室4紫外线的热效应非常强烈的，在净化处理室5顶端采取交叉流动式的通风道和活性炭吸附，再经高效过滤式空气净化处理后外排。吸收处理区1、8吸收两端缓冲区的排气，进入净化处理室5，其中臭氧经净化处理室5热恒温区后变成氧气排出，解决臭氧外泄问题。臭氧进入发热系统生成氧气排出，在经处理后被高效空气净化器过滤净化后外排，达到符合环保要求。如图3所示设备净化气体流动示意图。

新冠病毒干式消毒法，利用紫外线、臭氧、光学等作用，科学有机组合，解决液体人工喷射的湿消毒防法的不足和缺陷，并通过一套自动化杀菌消毒装置，对冷链和物流物体表面阳性的新冠病毒进行有效杀菌消毒，而且设备自动化程度高，消毒方式快速，高效，干净，卫生，安全。干式法在去除有害细菌与病毒，使我们的身体更加健康。

在房间里面可以安装一个紫外线消毒灯管，每次消毒两个小时，这个方法也非常的不错，带来的效果也很好。有很多医院的手术室也是使用这样的消毒方法。但是，在冷链和物流物体的消毒就不适应了，首先需要在杀菌消毒时间短，消毒效果要好，因时间和效果双重严格限制，只能给予几秒或者几十秒的时间。否则就没有商业使用价值了。

本设备采用多种技术集成法，避免和化解了单一产品在杀菌消毒过程中出现的盲区和不足，实现物体表面杀菌消毒过程中的无盲区，无死角、全方位的杀菌消毒。本装置中把高强度紫外线和臭氧、反光辐射有机组合。尤其我们充分利用材料的光学原理，抛光后的不锈钢，如图2所示紫外线灯上顶，为有一定的弧度抛光不锈钢构成，利用光源的反射原理，增强光的照射亮度和吸收率，起到增光强光作用。

1、臭氧法：臭氧(O3)是一种强氧化剂，臭氧对波长为253.7NM的紫外线有特征吸收，测量臭氧气体的253.7NM的光谱透射率τ，臭氧浓度与透射率的关系见式τ＝e-α，其中τ为臭氧气体在波长253.7NM的光透射率；e为臭氧浓度；α为仪器的吸收系统。

(1)臭氧对细菌、霉菌、病菌等微生物具有极强的杀灭力,杀菌消毒无死角。它杀灭病毒是通地直接破坏其RNA和DNA物质业完成的；而杀细菌类微生物的过程则是臭氧首先作用于细薄腊,继而破坏腊内组织直至溶解死亡.

(2)除异臭味.臭氧去除霉、腥、臭等异味效果极好,它可以快速氧化分解物体外部异味的化学物质以及其他有害物质。

(3)为防止臭氧外泄，影响工作人员的健康。我们采取2次截留方式，通过热效应装置处理，解决了臭氧外泄和异味问题。臭氧在温度超过55摄氏度时,会还原成氧气,它的草腥味也随之消失。

臭氧产出率的计算方式：N＝3600c×V/(t×P)，

其中，N为臭氧产出率，G/(KW.H)；c为臭氧浓度；V为臭氧采集器容积m³；t为时间，S；p为紫外线灯功率，W。

臭氧对细菌、霉菌、病菌等微生物具有极强的杀灭力,杀菌消毒无死角。它杀灭病毒是通地直接破坏其RNA和DNA物质业完成的；而杀细菌类微生物的过程则是臭氧首先作用于细薄腊,继而破坏腊内组织直至溶解死亡。

除异臭味.臭氧去除霉、腥、臭等异味效果极好,它可以快速氧化分解物体外部异味的化学物质以及其他有害物质。

2、紫外线法：

紫外线灯波长大于等于253.7纳米，杀灭细菌主要为大肚杆菌、金黄色葡萄球菌，芽疱病毒。

紫外线杀菌消毒的基本原理：是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的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(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。经试验，紫外线杀菌的有效波长范围可分为四个不同的波段：UVA(400～315nm)、UVB(315～280nm)、UVC(280～200nm)和真空紫外线(200～100nm)。

紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。

例：为了对细菌A进行99.99％的杀菌，需要40mJ/cm²的紫外线照射剂量时，照度×照射时间＝＝积累光量

仅通过照射紫外线即可实现可靠的杀菌效果的紫外线杀菌，可有效抵抗各种引起人体传染病和健康损害的病原微生物。这种方式对包括新型冠状病毒的各种细菌和病毒都有效。

紫外线杀菌对象的代表性微生物(表1)进行杀菌，如图4和图5所示代表性微生物在紫外线照射前后对比图和波长对杀菌效果的差异图。

表1

图5显示了生物的DNA对强紫外线的敏感性、灯管等深紫外线光源的发光波长之间的关系。紫外线敏感性越高，紫外线造成的损害越大，可以看到DNA敏感性在253.7nm附近有一个峰值。

因此开发并制造了发光波长峰值在253.7nm，可以最大程度地发挥杀菌作用。紫外线不只是亮度，不同波长的杀菌效果也不同，所以选择有效波长的紫外线灯很重要。

对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的效果，进行了联合评测，确认了紫外线杀菌的高效性。另外，在波长优势的验证中，确认了生产的UVC光源的优势。如图6所示。

对物体表面杀菌，关键是紫外线幅照强度，高强紫外线幅照下，细菌只要接受到低于十万累计紫外线幅射量就能杀灭，杀菌消毒距离，可以在物体表面距离紫外线灯100厘米，杀菌消毒率99.9％。因此在实际工作中，快递物件大小可以随意性，物流物体大小无规则而难以控制程度，在研发的杀菌消毒装置中的到了解决。所以，我们采用了伤害力强的紫外线灯。

本装置离物体距离越近，耗时越短，杀伤力越大。考虑空气对流循环所需的时间细菌接受的紫外线幅照量，杀菌的时间为秒接受的紫外线幅照量乘以紫外线强度，强度越大时间越短。物体与灯管距离100厘米内，有效杀菌消毒时间10-15秒，杀菌消毒率为99.99％。而且物体表面无残留物，干净卫生，高效。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，其特征在于，设备分第一吸收处理区、第一缓冲区、消毒室、净化处理室、第二吸收处理区和第二缓冲区；消毒室的两端设置第一缓冲区和第二缓冲区，消毒室与第一缓冲区之间有物品入门；消毒室与第二缓冲区之间有物品出门；待杀菌消毒物品在控制系统控制下依次经过第一缓冲区、消毒室和第二缓冲区后被送出；

2.根据权利要求1所述隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，其特征在于，所述消毒室内除紫外线灯以外，还设有臭氧发生器，物体在消毒区无死角杀菌消毒。

3.根据权利要求1或2所述隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，其特征在于，所述紫外线灯上顶为弧度抛光不锈钢构成，利用光源的反射原理增强紫外线光的照射亮度和吸收率。

4.根据权利要求3所述隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，其特征在于，所述消毒室内温度过高时，开启冷风机进行降温，冷风机运行净化处理室内产生负压，使机外空气流入多孔湿润的湿帘表面迫使过帘空气的干球湿度降至接近于机外空气的湿球温度，即冷风机出口的干球温度比重外干球温度低5-12度，使杀菌消毒室内的温度恒定在技术要求22-29度的规定范围内。

5.根据权利要求4所述隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，其特征在于，所述净化处理室设置过滤净化器和冷风机，室内温度有温度传感器遥控风冷机和空气净化器的自动运行控制，顶端采取交叉流动式的通风道和活性炭吸附，净化处理室室内空气经高效过滤净化处理后外排。

6.根据权利要求5所述隧道输送式紫外线新冠病毒杀菌消毒设备，其特征在于，所述两个吸收处理区吸收缓冲区的排气，进入净化处理室的高温恒温区，其中的臭氧经热恒温区后变成氧气排出。