CN113350560A - 一种高效空气消毒杀菌装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气消毒杀菌装置及系统，装置包括空气进口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块、复合终过滤模块、智能传输管控模块和空气出口；空气出口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、光复活抑制模块、局部消杀模块、复合终过滤模块与空气出口依次连接；紫外消杀模块和光复活抑制模块并行连接；智能传输管控模块与紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块电连接；紫外消杀模块用于对复合初过滤模块处理后的空气中的病原微生物进行紫外消杀。本发明的装置可以消毒杀菌空气，对空气进行净化。

Description

一种高效空气消毒杀菌装置及系统

技术领域

本发明涉及空气杀菌领域，特别是涉及一种空气消毒杀菌装置及系统。

背景技术

空气是传播各种有害病原微生物的重要载体，因而有必要对空气进行消毒杀菌作为保障空气环境安全的一种手段。

现有的空气消杀技术主要分为物理消杀、化学消杀和复合消杀，各种消杀技术都各有优势和局限性，而其中物理消杀方式的安全性和消杀效果最可靠，其中紫外线空气消杀技术和空气过滤消杀技术为现阶段普遍使用的物理消杀技术。

但是紫外线空气消杀技术具有一定的局限性。首先，紫外消杀光源一般均使用波长为 254nm附近的低压紫外线石英汞灯，由于初期设计和应用环境影响，常规的紫外消杀系统选用的灭活剂量较低，消杀效果不能得到保证；其次，由于紫外线的直接接触对会对人的皮肤及眼睛造成伤害，所以大部分紫外线系统进行消杀时需要对人群活动进行疏导限制；还有，多数微生物对短波紫外线具有先天的光复活效应，在被紫外线辐照消杀后具有一定几率复活的情况；此外，空气消杀辐照虽然充分但与空气的接触时间较短，无法达到彻底消杀的目的。

现有的空气过滤消杀技术一般采用各种过滤级别的过滤网来对空气进行直接过滤，根据病原微生物和其他病原体的粒径尺寸大小来确定滤网级别从而达到消杀效果，但是大多数感染能力极强的病原微生物粒径都非常的小，则需要极高级别的滤网，但高级别的滤网又会带来极高的空气阻力，从而影响消杀的效果；而如果选用普通的滤网，则不能灭活空气中的微生物，只能是将其阻拦在滤网上，同样没有达到消杀的目的。

因此，有必要研究一种空气杀菌装置来解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种空气消毒杀菌装置及系统，实现去除空气中的有害气体及病原微生物等的发明目的。

本发明的上述发明目的将通过以下所述的技术方案予以实现。

一种空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述杀菌装置包括空气进口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块、复合终过滤模块、智能传输管控模块和空气出口；

所述空气出口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、光复活抑制模块、局部消杀模块、复合终过滤模块与空气出口依次连接；

所述紫外消杀模块和光复活抑制模块并行连接；

所述智能传输管控模块与所述紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块电连接；

所述紫外消杀模块用于对所述复合初过滤模块处理后的空气中的病原微生物进行紫外消杀。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述光复活抑制模块包括多组中压紫外线汞灯，所述中压紫外线汞灯产生波长为365nm的紫外线，用于对所述复合初过滤模块处理后的空气中的病原微生物进行表面消杀。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述空气消毒杀菌装置还包括一壳体，所述复合初过滤模块、复合终过滤模块、紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块均设置在所述壳体内。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述紫外消杀模块包括灯组主体单元、低压紫外杀菌汞灯、镇流器和电气控制单元，其中所述灯组主体单元包括低压紫外杀菌汞灯，各个所述低压紫外杀菌汞灯均连接一个或多个光源和镇流器；所述镇流器与所述电气控制单元电连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述壳体的外部材料为玻璃钢、不锈钢或镀锌钢板；所述壳体的内部材料为短波紫外线UVC反射铝板或涂层。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述空气消毒杀菌装置还包括传感器模块，所述传感器模块用于测量所述装置的内部紫外线强度、温度、湿度、空气流速、PM2.5、臭氧浓度和阻力。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述复合初过滤模块包括相互连接的初效或中效过滤器与静电吸附过滤器，所述初效或中效过滤器对由所述空气进口中进入的空气中的杂质和大粒径微生物进行初步过滤；所述静电吸附过滤器则对由所述初步过滤后的空气中的灰尘和微生物气溶胶进行吸附。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述紫外消杀模块采用峰值波长为254nm的低压紫外杀菌汞灯。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述局部消杀模块采用波长为265nm的深紫外LED灯。

本发明还提供一种空气消毒杀菌系统，包括空气消毒杀菌装置和远程终端，其中所述空气消毒杀菌装置通过所述智能传输管控模块与所述远程终端进行通讯连接。

本发明的有益技术效果

本发明提供的实施例，其中装置包括空气进口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块、复合终过滤模块、智能传输管控模块和空气出口；空气出口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、光复活抑制模块、局部消杀模块、复合终过滤模块与空气出口依次连接；紫外消杀模块和光复活抑制模块并行连接；智能传输管控模块与紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块电连接；紫外消杀模块用于对复合初过滤模块处理后的空气中的病原微生物进行紫外消杀。具有如下有益效果：

(1)空气消毒杀菌装置采用高剂量的低压紫外线杀菌灯对空气中的病原微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)进行高强度辐射损伤和破坏核酸致死，从而达到消毒杀菌空气的目的；

(2)空气消毒杀菌装置采用的深紫外LED灯对拦截在复合终过滤模块表面的病原微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)进行精准辐射损伤和破坏核酸致死，从而达到消毒杀菌的目的；

(3)空气消毒杀菌装置采用的中压紫外线汞灯对空气中的病原微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的细胞膜/细胞壁/衣壳载体中蛋白质结构进行辐射损破坏，从而达到抑制光复活作用；

(4)空气消毒杀菌装置采用复合过滤模块可以有效拦截和吸附空气中的杂质、灰尘、气溶胶、各种粒径的微生物，并且有去除甲醛、去除异味、去除总挥发性有机物TVOC(Total Volatile Organic Compounds)的功效。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1为本发明实施例中的空气消毒杀菌装置的结构示意图。

图2为发明实施例中的紫外消杀模块的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：1紫外消杀模块；2光复活抑制模块；3局部消杀模块；4复合初过滤模块；5复合终过滤模块；6智能传输管控模块；7集成传感器模块；8灯组主体单元；9低压紫外杀菌汞灯；10镇流器；11电气控制单元。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

本实施例中的空气消毒杀菌装置应用于大型中央空调通风系统中，包括但不限于全空气式空调系统、新风系统等；应用场所包括但不限于车站、厂房、场馆、展厅、医院、酒店、写字楼等大型公共场所。

本实施例中的空气消毒杀菌装置处理的空气中成分，包括但不限于病原微生物，如细菌、真菌、病毒、溶血性链球菌、流感病毒等。

空气中的病原微生物等会引起人体发病，且中央空调系统中的病原微生物会容易引起传染性疾病的大面积传播和交叉感染，而其中的有害气体会危害人体健康和污染空气环境。

采用本实施例中的空气消毒杀菌装置对病原微生物的消杀和有害气体的去除，有助于保障健康的生产生活环境，有利于公共卫生安全的提前防控和全面应急处理。

本发明实施例中的空气消毒杀菌装置集成微纳米过滤技术、静电吸附技术、传统过滤技术，利用三种波段的紫外线组合应用对空气进行辐照，对病原微生物的消杀更彻底并抑制其复活。

如图1所示，本实施例提供了一种空气消毒杀菌装置，包括空气进口、复合初过滤模块 4、紫外消杀模块1、光复活抑制模块2、局部消杀模块3、复合终过滤模块5、智能传输管控模块6、集成传感器模块7和空气出口。

空气消毒杀菌装置为一长方体结构，其中在装置的上下两面上以相同的间隔各布置有三个紫外消杀模块1；在装置的前后两面上各布置一个光复活抑制模块2；局部消杀模块3布置于最后一块紫外消杀模块1的后面，但在复合终过滤模块5的前面；装置的左侧设置有空气进口，装置的右侧设置有空气出口。

所述复合初过滤模块4、紫外消杀模块1、光复活抑制模块2、局部消杀模块3与复合终过滤模块5依次连接；所述复合初过滤模块4的输入端连接空气进口，输出端同时各连接紫外消杀模块1和光复活抑制模块2的输入端，各紫外消杀模块1与光复活抑制模块2并行连接，并且各紫外消杀模块1与光复活抑制模块2的输出端均与局部消杀模块3连接，所述复合终过滤模块5连接空气出口；所述空气进口连接中央空调系统的通风管道；所述空气出口与外部环境连通。

其中，所述紫外消杀模块1和光复活抑制模块2设置为并行连接，智能传输管控模块6 和集成传感器模块7各设置有一个，分别设置在装置的前侧面的光复活抑制模块2的左右两侧；

优选地，本发明的实施例中的所述复合初过滤模块4包括初效或中效过滤器与静电吸附过滤器，与空气进口连接，空气进口为中央空调系统的通风管道，空调系统在运行过程中，其中产生的空气中含有部分灰尘、杂质沉积，而且中央空调系统可以进行冷热湿的处理，因此，非常容易滋生微生物。

所述复合初过滤模块4中的初效或中效过滤器对空气进口中的进入的空气中的杂质和大粒径微生物进行初步过滤；其中的静电吸附过滤器则对经由初效或中效过滤器初步过滤后的空气中的灰尘和微生物气溶胶进行吸附。复合初过滤模块4对空气进行初步处理可有效拦截和吸附空气中灰尘和粒径较大的病原微生物及其载体，一方面消除吸附灰尘和杂质可以对空气消毒杀菌装置的后续模块起到保护作用；另一方面大粒径的微生物需要的紫外线灭活剂量也较高，在初步处理阻隔可以节省辐照剂量，从而可以提高紫外线消杀效率。

优选地，本发明的实施例中的紫外消杀模块1为本发明的空气消毒杀菌装置的模块，对称设置在空气消毒杀菌装置的上下两侧面上，该紫外消杀模块1在本装置的上下两侧以相同的间隔各设置有三块，如图2所示，每个紫外消杀模块1包括灯组主体单元8、低压紫外杀菌汞灯9、镇流器10和电气控制单元11，其中灯组主体单元8包括多组高剂量的低压紫外杀菌汞灯9，各个低压紫外杀菌汞灯9均连接一个或多个光源(图中未示出)和镇流器10，灯组主体单元8可根据消杀需要设置所有低压紫外杀菌汞灯9的安装密度和角度；光源用于发射紫外线；镇流器10控制各个低压紫外杀菌汞灯9并与电气控制单元11连接，电气控制单元11同时与智能传输管控模块6连接，由智能传输管控模块6控制各个紫外消杀模块1中的低压紫外杀菌汞灯9的亮灯数量、亮灯次序、亮灯时长，从而控制紫外线辐照剂量并实现消杀模块寿命最大化。

紫外消杀模块1中的低压紫外杀菌汞灯9的灯组数量和光源数量、安装密度、安装角度及不同组合造型均可以根据实际进行调整，以便于使整个模块达到最优布局，进行最大化的辐照消杀。设置低压紫外杀菌汞灯9发出的紫外线波长为254nm，而这个波长则是用于灭活微生物的最优波长。本发明的紫外消模块1可根据实际进行调整，可以控制所有的低压紫外杀菌汞灯9均进行工作发出254nm的波长，也可以控制部分低压紫外杀菌汞灯9工作，如使 80％的低压紫外杀菌汞灯9发出波长为254nm的紫外线，可根据空气进口中的空气质量来进行选择，从而达到灵活控制的目的。因此，本发明的紫外消杀模块1采用低成本但是可产生高强度的UVC紫外线的低压紫外杀菌汞灯，对经复合初过滤模块4处理后的空气中的微生物进行消杀，采用多组低压紫外杀菌汞灯全部或部分产生的高剂量的254nm波长的紫外线来破坏微生物的DNA或RNA结构，从而达到灭活微生物的效果。本发明还可对紫外消杀模块1 的数量及位置进行合理布局实现本装置的空气流道空间内的各点辐照强度均匀加强并且无照射死角。

由于在紫外消杀模块1进行消杀后，还有部分病原微生物复活的机率，因此，本发明的实施例中的空气消毒杀菌装置还设置有光复活抑制模块2，与紫外消杀模块1并行连接。光复活抑制模块2设置于空气消毒杀菌装置的前后两侧面上，且各布置一个。光复活抑制模块 2包括多组中压紫外线汞灯，中压紫外线汞灯可产生波长为365nm的紫外线，光复活抑制模块2与智能传输管控模块6电连接，智能传输管控模块6根据传感器模块7测量的数值控制光复活抑制模块中全部或部分中压紫外线线汞灯的发光。中压紫外线汞灯产生的波长为 365nm的该紫外线可对同样来自于复合初过滤模块4的空气中存在的病原微生物进行光复活抑制处理，破坏其中的病原微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的细胞膜/细胞壁/衣壳载体中蛋白质结构，达到彻底抑制病原微生物的复活目的，实现彻底消杀。本发明中将光复活抑制模块2与紫外消杀模块1同时配合使用，达到彻底灭活微生物的效果。

经光复活抑制模块2处理后的空气进入复合终过滤模块5，为了对空气进行表面消杀，优选地，本发明的装置还设置有局部消杀模块3，该局部消杀模块3包括多个深紫外线LED 灯珠，且这些灯珠可以发出波长为265nm的紫外线，该局部消杀模块3也与管控模块6电连接，可根据运行模式的选择控制局部消杀模块中LED灯珠的开启数量。该波长265nm极易被病原微生物吸收，因此，可对阻隔在复合终过滤模块5表面的病原微生物进行局部集中灭活，达到表面消杀的目的。与前面的采用紫外消杀模块1进行的空气消杀相组合，使得本装置既可以在空气消杀过程中使微生物与紫外线充分接触，又可以在表面消杀时使微生物与紫外线的相对接触时间延长，从而使消杀效率大幅提升，可以有效去除沉积在复合终过滤模块 5表面的白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、流感嗜血杆菌、嗜肺军团菌、结核分枝杆菌、溶血性链球菌、甲型流感病毒、脊髓灰质炎病度等病原微生物，达到对进入本装置的空气的最优的消杀效果。

优选地，本发明的实施例中还设置有所述复合终过滤模块5，该模块包括中效或高中效过滤器与微纳米过滤器，对经局部消杀模块3进行表面消杀后的空气中含有的粒径较小的微生物及其载体进行阻断拦截。其中的微纳米过滤器表面涂有活性材料，可以与附着其表面的微生物发生氧化还原反应、造成微生物的脱水死亡，达到消杀效果；中效或高中效过滤器可以除醛、除味、除总挥发性有机物TVOC(Total Volatile Organic Compounds)。最终，经复合终过滤模块5处理后的空气由空气出口排放至外部，保证从本装置的空气出口出来的空气不再含有有害颗粒、病原微生物、有害气体等，达到最优空气质量的标准。

优选地，本发明的实施例中的空气消毒杀菌装置还包括集成传感器模块7，该集成传感器模块7安装在装置的前侧面上，其包括紫外辐照传感器、温度传感器、湿度传感器、风速计、空气质量传感器、臭氧浓度传感器、压差变送器等，该模块用于测量整个装置的内部紫外线强度、温度、湿度、空气流速、PM2.5、臭氧浓度和过滤模块的阻力，紫外线强度可以监测反馈装置的实际消杀能力，用以实现运行工况的调节，和后续消杀模块的更换维保的判据；温湿度用以监测装置的运行状态，判断装置是否处于最优消杀状态和安全状态；空气流速的监测是对原有空调通风系统大小的判据，同时也是消杀能力、需要消杀时间的判据；PM2.5监测处理后空气质量；臭氧浓度监测装置是否产生臭氧；过滤模块阻力的检测是其在所在的模块是否需要更换的判据。

优选地，本发明中的空气消毒杀菌装置还包括智能传输管控模块6，其与远程终端连接，用以远程/就地控制，用于数据分析匹配，智能决策等。智能传输管控模块6与集成传感器模块7连接，用于接收传感器集成模块7采集的所有数据，并将数据上传到远程终端；远程终端接收数据后，通过算法分析，形成便于远程终端显示的本装置的运行状态、用消杀次数和辐照强度表示的消杀消耗能力、耗材寿命的监测数据画面，并实现重要信息的推送；智能传输管控模块6还分别与复合初过滤模块4、复合终过滤模块5、紫外消杀模块1、局部消杀模块3、光复活抑制模块2电连接，可以分别控制各个模块的启停、运行模式等操作，可以实现就地控制和远程控制，可以实现自动控制和手动控制，可以实现多种消杀模式组合切换；智能传输管控模块6和远程终端结合，通过数据分析整理，可以自主制定消杀策略，并下发到各个消杀模块，执行智能消杀。

优选地，本发明中的空气消毒杀菌装置还包括一壳体，所述复合初过滤模块4、复合终过滤模块5、紫外消杀模块1、局部消杀模块3、光复活抑制模块2、智能传输管控模块6和集成传感器模块7均设置在壳体内，所述壳体的外部材质为玻璃钢、不锈钢或镀锌钢板，这些材质用于维持整个装置的刚性稳定性和装置重量等；所述壳体的内部材质为UVC反射铝板或涂层，这些材质用于增强紫外线反射能力，提高消杀效率。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述杀菌装置包括空气进口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块、复合终过滤模块、智能传输管控模块和空气出口；

所述空气出口、复合初过滤模块、紫外消杀模块、光复活抑制模块、局部消杀模块、复合终过滤模块与空气出口依次连接；

所述紫外消杀模块和光复活抑制模块并行连接；

所述智能传输管控模块与所述紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块电连接；

所述紫外消杀模块用于对所述复合初过滤模块处理后的空气中的病原微生物进行紫外消杀。

2.根据权利要求1所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述光复活抑制模块包括多组中压紫外线汞灯，所述中压紫外线汞灯产生波长为365nm的紫外线，用于对所述复合初过滤模块处理后的空气中的病原微生物进行表面消杀。

3.根据权利要求1所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述空气消毒杀菌装置还包括一壳体，所述复合初过滤模块、复合终过滤模块、紫外消杀模块、局部消杀模块、光复活抑制模块均设置在所述壳体内。

4.根据权利要求1所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，

所述紫外消杀模块包括灯组主体单元、低压紫外杀菌汞灯、镇流器和电气控制单元，其中所述灯组主体单元包括低压紫外杀菌汞灯，各个所述低压紫外杀菌汞灯均连接一个或多个光源和镇流器；所述镇流器与所述电气控制单元电连接。

5.根据权利要求3所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述壳体的外部材料为玻璃钢、不锈钢或镀锌钢板；所述壳体的内部材料为短波紫外线UVC反射铝板或涂层。

6.根据权利要求5所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述空气消毒杀菌装置还包括传感器模块，所述传感器模块用于测量所述装置的内部紫外线强度、温度、湿度、空气流速、PM2.5、臭氧浓度和阻力。

7.根据权利要求1所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述复合初过滤模块包括相互连接的初效或中效过滤器与静电吸附过滤器，所述初效或中效过滤器对由所述空气进口中进入的空气中的杂质和大粒径微生物进行初步过滤；所述静电吸附过滤器则对由所述初步过滤后的空气中的灰尘和微生物气溶胶进行吸附。

8.根据权利要求1所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述紫外消杀模块采用峰值波长为254nm的低压紫外杀菌汞灯。

9.根据权利要求1所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，所述局部消杀模块采用波长为265nm的深紫外LED灯。

10.一种空气消毒杀菌系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的空气消毒杀菌装置和远程终端，所述空气消毒杀菌装置通过所述智能传输管控模块与所述远程终端进行通讯连接。

Images