CN115518182A - H2o2发生分解装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及细胞基础研究领域、临床医学领域、细菌/病毒研究领域，提供了一种H₂O₂发生分解装置及其气体产生与分解工序，包括：H₂O₂气体发生器；第一气体通道，用于循环H₂O₂气体，其出、入气口与除染对象物闭环连通，在第一气体通道的入气口一侧设置风扇Ⅰ；第二气体通道，与外界空气相连通，其吸气口处依次设有风扇Ⅱ、用于空气无菌化的HEPA过滤器和风压感应盖Ⅰ，其排气口一侧设有风压感应盖Ⅱ和用于分解H₂O₂气体的触媒；第二气体通道与第一气体通道相连通，通过控制风扇运转，差压带动风压感应盖开闭，实现对除染对象物内的H₂O₂气体分解。本发明能够实现结构简单的H₂O₂气体产生与分解的切换过程。

Description

H2O2发生分解装置

技术领域

本发明涉及细胞基础研究领域、临床医学领域、细菌/病毒研究技术领域，具体而言，尤其涉及一种H₂O₂发生分解装置。

背景技术

过氧化氢(H₂O₂)气体产生分解装置是以清洁室、细胞培养装置、生物安全柜等室内和容器内的环境净化为目的。

以前的装置在H₂O₂气体的产生(杀菌)工序中，使过氧化氢水(5～60％)蒸发，在分解工序中，使用触媒。为了在一个装置上实现H₂O₂气体的产生和分解两个工序，在以前的装置中通常采用两种方式，一种是使用电磁阀切换产生工序和分解工序；另一种是在发生工序后，在循环复路设置触媒，进行分解。在第一种方式中，因为在流道设置电磁阀，存在控制复杂、高浓度的H₂O₂气体引起电磁阀故障等风险。在第二种方式中，虽然结构简单，但是发生后的气体不会再循环，而是通过回路分解，存在除菌所需的H₂O₂的使用量多，且除菌时间长等问题。

因此，有必要研发一种H₂O₂气体产生分解装置，用以解决上述问题。

发明内容

根据上述提出在除菌过程中通过电磁阀或使用触媒导致的控制复杂且H₂O₂使用量多等的技术问题，而提供一种H₂O₂发生分解装置。本发明主要利用在气体通道内设置结构简单的风压感应盖，通过控制风扇运转与风压感应盖的开闭，从而实现H₂O₂气体产生分解装置的H₂O₂气体产生工序和H₂O₂气体分解工序的切换。

本发明采用的技术手段如下：

一种H₂O₂发生分解装置，包括：

气体发生器，用于产生H₂O₂气体；

第一气体通道，用于循环H₂O₂气体，其出、入气口与除染对象物闭环连通，在第一气体通道的入气口一侧设置风扇Ⅰ；

第二气体通道，用于分解H₂O₂气体，与外界空气相连通，其吸气口处依次设有风扇Ⅱ、用于空气无菌化的HEPA过滤器(High Efficiency Particulate air Filter)和风压感应盖Ⅰ，其排气口一侧设有风压感应盖Ⅱ和用于分解H₂O₂气体的触媒；所述第二气体通道与所述第一气体通道相连通，通过控制风扇运转，差压带动风压感应盖开闭，实现对除染对象物内的H₂O₂气体分解。

进一步地，所述风扇Ⅰ将从除染对象物回来的气体引入所述第一气体通道内，其风扇Ⅰ的排气口Ⅰ置于气体发生器的气流上游。

进一步地，所述风压感应盖的重量与所述第二气体通道内的差压相适配。

进一步地，所述风压感应盖关闭状态下与所述第二气体通道的内壁之间密封。

进一步地，H₂O₂液体储罐内的H₂O₂液体通过输送泵至所述气体发生器。

进一步地，第二气体通道的吸气口的端部还设有预过滤器。

进一步地，所述第一气体通道设置在所述第二气体通道的上方且与其相连通，所述气体发生器设置在所述第二气体通道的空间内。

本发明还公开了一种上述的H₂O₂发生分解装置的气体产生工序，具体步骤包括：开启风扇Ⅰ，关闭风扇Ⅱ，风压感应盖Ⅰ和风压感应盖Ⅱ由于自身重力处于闭合状态；

将气体发生器加热到预定温度；在风扇Ⅰ运转的状态下，运转输送泵，将H₂O₂液体储罐内的H₂O₂液体泵入到所述气体发生器中，H₂O₂液体被汽化形成H₂O₂气体；

在风扇Ⅰ的吹动下，H₂O₂气体通过管路进入到除染对象物内，对内部空间进行消杀，由于压力差的存在，一部分消杀后的气体通过管路返回第一气体通道内，经过风扇Ⅰ形成一个循环，此循环过程直至除菌对象物的除菌完成。

本发明还公开了一种上述的H₂O₂发生分解装置的气体分解工序，具体步骤包括：在除染对象物的消杀完成后，进行本工序，开启风扇Ⅰ和风扇Ⅱ，风压感应盖Ⅰ和风压感应盖Ⅱ处于开启状态；

在风扇Ⅰ继续运转的情况下，输送泵停止泵入H₂O₂液体，经过一段时间后，待气体发生器内残存H₂O₂液体汽化完毕后，气体发生器停止加热，通过运转风扇Ⅱ，风压感应盖Ⅰ打开，从第二气体通道的吸气口导入的空气通过HEPA过滤器被无菌化后进入装置内；

通过导入无菌空气稀释除染对象物内的H₂O₂气体浓度，通过装置中导入的无菌空气，装置内部形成正压环境，从而风压感应盖Ⅱ打开，H₂O₂气体通过触媒分解，从排气口排出到外界，持续此工序一段时间，直至除染对象物内的H₂O₂气体全部分解完成。

较现有技术相比，本发明不再使用价格昂贵且有故障风险的电驱动部件，如电磁阀切换产生工序和分解工序，而是通过控制风扇运转与风压感应盖的开闭，从而实现H₂O₂气体产生分解装置的H₂O₂气体产生工序和H₂O₂气体分解工序的切换，本发明具有结构简单，容易实现，除染与分解的过程中减少H₂O₂的使用量，有效缩短除染时间等优点。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明H₂O₂发生分解装置的示意图，图中示出气体产生过程。

图2为本发明H₂O₂发生分解装置的示意图，图中示出气体分解过程。

图中：1、气体发生器；2、风扇Ⅰ；3、H₂O₂液体储罐；4、输送泵；5、H₂O₂气体；6、橡胶栓；7、循环后气体；8、预过滤器；9、风扇Ⅱ；10、HEPA过滤器；11、风压感应盖Ⅰ；12、风压感应盖Ⅱ；13、触媒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种H₂O₂发生分解装置，在本实施例中，除染对象物选用细胞培养装置。

所述装置包括具有容纳气体发生器1的容纳腔，且装置内部形成两条供气体通过的通道，一条用于与细胞培养装置连通，输送H₂O₂气体，对其内部进行除菌，另一条与外界空气连通，在分解的过程中与除菌通道配合将细胞培养装置内的H₂O₂气体带出分解。

具体包括：

气体发生器1，通过输送泵4将H₂O₂液体储罐3内的液体输送到气体发生器1内，用于产生H₂O₂气体。

第一气体通道，用于循环H₂O₂气体，图中左侧为出气口Ⅰ，右侧为入气口，第一气体通道通过管路与细胞培养装置闭环连通。汽化后的H₂O₂气体5经出气口Ⅰ通过管路进入到细胞培养装置内除菌，然后通过管路经入气口进入，由于H₂O₂气体5为高温气体，为了防止高温对风机造成损伤，风扇Ⅰ2安装在入气口的一侧，风扇Ⅰ2将从细胞培养装置循环后气体7引入所述第一气体通道内，且所述风扇Ⅰ2置于气体发生器1的气体上游，便于将产生的气体直通的吹入出气口。

第二气体通道，用于与所述第一气体通道配合实现细胞培养装置内的H₂O₂气体分解。第二气体通道的出气口Ⅱ和吸气口分别与外界空气相连通，其吸气口处依次设有预过滤器8、风扇Ⅱ9、用于空气无菌化的HEPA过滤器10和风压感应盖Ⅰ11，其排气口一侧设有风压感应盖Ⅱ12和用于分解H₂O₂气体的触媒13；所述第二气体通道与所述第一气体通道相连通，通过控制风扇运转，差压带动风压感应盖开闭，实现对除染对象物内的H₂O₂气体分解。

实施例2

在实施例1的基础上，为了更好的实现本装置的功能，第一气体通道设置在所述第二气体通道的上方且与其相连通，所述气体发生器1设置在所述第二气体通道的空间内。根据整个空间内的差压设置，调整所述风压感应盖的重量，使其与所述第二气体通道内的差压相适配，在启动风扇运转时，能够实现开启状态。风扇Ⅰ2不运转，即所述风压感应盖处于关闭状态，此时，两个风压感应盖与所述第二气体通道的内壁之间实现密封，确保无气体流通，才能使第一气体通道内与细胞培养装置内的除菌顺利进行。

实施例3

如图1所示，介绍了本发明一种H₂O₂发生分解装置的气体产生工序，还以细胞培养装置为例，具体包括如下步骤：

通过管路将本发明的装置与细胞培养装置背面的测量口的橡胶栓6相连通，橡胶栓6上有H₂O₂气体的入口和出口，H₂O₂气体5通过入口进入，在细胞培养装置内循环后变为循环后气体7，再次回到装置中。

开启风扇Ⅰ2，关闭风扇Ⅱ9，风压感应盖Ⅰ11和风压感应盖Ⅱ12由于自身重力处于闭合状态；

将气体发生器1加热到150～155℃，使其中的H₂O₂液体汽化蒸发；在风扇Ⅰ2运转的状态下，运转输送泵4，将H₂O₂液体储罐3内的H₂O₂液体泵入到所述气体发生器1中，H₂O₂液体被汽化形成H₂O₂气体，不断供给气体发生器1的运转；

在风扇Ⅰ2的吹动下，H₂O₂气体5通过管路从细胞培养装置背后的检测口橡胶栓6的一个孔进入到细胞培养装置内部，对内部空间进行消杀，由于压力差的存在，一部分消杀后的气体从橡胶栓6的另一个孔通过管路返回第一气体通道内，经过风扇Ⅰ2形成一个循环，此循环过程直至细胞培养装置的除菌完成，此过程中不会出现H₂O₂的过量使用，随着蒸发吸入实时对装置内部除菌，节省H₂O₂液体用量。由于该工序中，产生的进入细胞培养装置内的H₂O₂气体和从细胞培养装置出来的循环后的气体的风量相同，同时，风扇Ⅱ9处于关闭状态，因此，风压感应盖Ⅰ11和风压感应盖Ⅱ12都保持着关闭的状态，不会参与循环杀菌的过程。

需要注意的是此过程中，蒸发汽化后的H₂O₂气体的气体温度为高温，为了防止高温对风机造成损伤，H₂O₂气体循环用的风扇Ⅰ2是安装在从细胞培养装置回来的管道入气口处。

实施例4

如图2所示，一种H₂O₂发生分解装置的气体分解工序，在细胞培养装置的消杀完成后，进行本工序，开启风扇Ⅰ2和风扇Ⅱ9，风压感应盖Ⅰ11和风压感应盖Ⅱ12处于开启状态。

此时，在风扇Ⅰ2继续运转的情况下，输送泵4停止泵入H₂O₂液体，经过一段时间后，待气体发生器内残存H₂O₂液体汽化完毕后，且气体发生器1停止加热，即整个环境中不再产生新的H₂O₂气体。

通过运转风扇Ⅱ9，风压感应盖Ⅰ11在差压的存在下向通道内打开，从第二气体通道的吸气口导入的空气先通过预过滤器8，风扇Ⅱ9，再通过HEPA过滤器10被无菌化后进入装置内；

通过导入无菌空气，可以稀释细胞培养装置内的H₂O₂气体浓度，通过装置中导入的无菌空气，装置内部形成正压环境，从而带动风压感应盖Ⅱ12打开，H₂O₂气体通过触媒13分解，从排气口(图2中第二气体通道示出了无菌空气的流通方向)排出到外界，持续此工序一段时间，直至细胞培养装置内的H₂O₂气体全部分解完成，此过程中，可以实现对细胞培养装置内的气体实时更替，在短时间内实现分解。

本发明提供的H₂O₂发生分解装置，在H₂O₂气体除菌过程中，不使用价格昂贵且有故障风险的电驱动部件，能够实现结构简单的H₂O₂气体产生工序和H₂O₂气体分解工序的切换。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种H₂O₂发生分解装置，其特征在于，包括：

气体发生器，用于产生H₂O₂气体；

第一气体通道，用于循环H₂O₂气体，其出、入气口与除染对象物闭环连通，在第一气体通道的入气口一侧设置风扇Ⅰ；

第二气体通道，用于分解H₂O₂气体，与外界空气相连通，其吸气口处依次设有风扇Ⅱ、用于空气无菌化的HEPA过滤器和风压感应盖Ⅰ，其排气口一侧设有风压感应盖Ⅱ和用于分解H₂O₂气体的触媒；所述第二气体通道与所述第一气体通道相连通，通过控制风扇运转，差压带动风压感应盖开闭，实现对除染对象物内的H₂O₂气体分解。

2.根据权利要求1所述的H₂O₂发生分解装置，其特征在于，所述风扇Ⅰ将从除染对象物回来的气体引入所述第一气体通道内，其风扇Ⅰ的排气口Ⅰ置于气体发生器的气流上游。

3.根据权利要求1所述的H₂O₂发生分解装置，其特征在于，所述风压感应盖的重量与所述第二气体通道内的差压相适配。

4.根据权利要求1所述的H₂O₂发生分解装置，其特征在于，所述风压感应盖关闭状态下与所述第二气体通道的内壁之间密封。

5.根据权利要求1所述的H₂O₂发生分解装置，其特征在于，H₂O₂液体储罐内的H₂O₂液体通过输送泵至所述气体发生器。

6.根据权利要求1所述的H₂O₂发生分解装置，其特征在于，第二气体通道的吸气口的端部还设有预过滤器。

7.根据权利要求1所述的H₂O₂发生分解装置，其特征在于，所述第一气体通道设置在所述第二气体通道的上方且与其相连通，所述气体发生器设置在所述第二气体通道的空间内。

8.一种如权利要求1-7任意一项权利要求所述的H₂O₂发生分解装置的气体产生工序，其特征在于，开启风扇Ⅰ，关闭风扇Ⅱ，风压感应盖Ⅰ和风压感应盖Ⅱ由于自身重力处于闭合状态；

将气体发生器加热到预定温度；在风扇Ⅰ运转的状态下，运转输送泵，将H₂O₂液体储罐内的H₂O₂液体泵入到所述气体发生器中，H₂O₂液体被汽化形成H₂O₂气体；

在风扇Ⅰ的吹动下，H₂O₂气体通过管路进入到除染对象物内，对内部空间进行消杀，由于压力差的存在，一部分消杀后的气体通过管路返回第一气体通道内，经过风扇Ⅰ形成一个循环，此循环过程直至除菌对象物的除菌完成。

9.一种如权利要求1-7任意一项权利要求所述的H₂O₂发生分解装置的气体分解工序，其特征在于，在除染对象物的消杀完成后，进行本工序，开启风扇Ⅰ和风扇Ⅱ，风压感应盖Ⅰ和风压感应盖Ⅱ处于开启状态；

在风扇Ⅰ继续运转的情况下，输送泵停止泵入H₂O₂液体，经过一段时间后，待气体发生器内残存H₂O₂液体汽化完毕后，气体发生器停止加热，通过运转风扇Ⅱ，风压感应盖Ⅰ打开，从第二气体通道的吸气口导入的空气通过HEPA过滤器被无菌化后进入装置内；

通过导入无菌空气稀释除染对象物内的H₂O₂气体浓度，通过装置中导入的无菌空气，装置内部形成正压环境，从而风压感应盖Ⅱ打开，H₂O₂气体通过触媒分解，从排气口排出到外界，持续此工序一段时间，直至除染对象物内的H₂O₂气体全部分解完成。

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