CN117298310A - 一种智能化婴儿床消毒设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化婴儿床消毒设备，该设备包括消毒舱和门体，所述的门体设置在所述消毒舱的开口处，用于打开和封闭所述的消毒舱；所述消毒舱的内部设置有阵列紫外灯源、臭氧发生模块、脉冲强光光源、电控箱和臭氧消除模块；所述的阵列紫外灯源用于提供紫外消毒因子；所述的臭氧发生模块用于提供臭氧消毒因子；所述的脉冲强光光源用于提供强光消毒因子；所述的电控箱用于控制所述的阵列紫外灯源、臭氧发生模块和脉冲强光光源以相互叠加耦合的方式进行物品的消毒作业，完成对婴儿床的全表面消毒；所述的臭氧消除模块用于消除消毒后的臭氧。

Description

一种智能化婴儿床消毒设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种智能化婴儿床消毒设备。

背景技术

目前，新生儿科室婴儿床消毒的方法主要是人工擦拭。从消毒时间上来看，每个婴儿床消毒耗时15-30分钟左右。人工和耗材导致消毒成本比较高，人工擦拭也无法有效地保证婴儿床物体全表面消毒。人工擦拭这种消毒方法的主要缺点是工作量大，人工成本较高。消毒液配比不合格、保洁员擦拭操作不规范等不确定性因素也会影响消毒效果。

紫外线消毒灯是一种低压汞灯，是利用较低压(＜10-2Pa)汞蒸汽被激化而发出的紫外线进行照射消毒的灯。紫外线消毒灯的主要发光谱线有两条：253.7nm波长和185nm波长，峰值波长为253.7nm。这两种波长的紫外线都能起到很好的杀菌作用，其中前者能直接作用于生物细胞遗传物质即DNA，使DNA遭到破坏而导致细菌死亡，并具有分解臭氧功能；后者则能通过与空气中的氧气作用，产生有强氧化作用的臭氧，从而杀灭细菌。

但紫外线的穿透能力比较弱,普通玻璃和灰尘等都能影响其辐射杀菌效果,对没有照射到的部分就没有杀菌作用。紫外线消毒，在光线照射不到的地方没有效果，存在衰退、穿透力弱、使用寿命不长等缺点。

臭氧在正常情况下为气体，能迅速弥漫到整个空间，灭菌无死角。臭氧灭菌消毒作用体现在它的强氧化性上，它的灭菌是溶菌级的方法，杀菌彻底且无残留。在杀菌的菌种上，臭氧可以杀死多种细菌：可杀灭细菌繁殖体、芽孢、病毒、真菌，并可破坏肉毒杆菌毒素等等，有研究表明，臭氧对霉菌都具杀灭能力，是全球公认的绿色高效的消毒灭菌剂。

但是臭氧对人体是有害的，它对人体的呼吸道粘膜有刺激作用：

当空气中臭氧浓度达0.15微克/立方米时，人们就可以嗅出腥臭味，会对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；

当空气中臭氧浓度达0.5-1微克/立方米时会引起口干等不适，会刺激眼睛,使视觉敏感度和视力降低；

当空气中臭氧浓度达1-4微克/立方米时可引起咳嗽；会强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿；

当空气中臭氧浓度达4-10微克/立方米时可引起强烈咳嗽，会造成人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退；

当空气中臭氧浓度达200微克/立方米以上时,会损害中枢神经系统,让人头痛、胸痛、思维能力下降。

紫外线消毒和臭氧消毒其实各有特点，臭氧消毒具有很强的氧化作用，和紫外线一样都不会产生多余的副产物，通过氧化细菌内部的酶，破坏其新陈代谢最终导致死亡。臭氧本身为气体，能够弥漫整个空间，几乎是没有死角。不过，臭氧消毒和紫外线消毒一样，灭菌的穿透力都不强。如果想要达到最佳效果，需要30-60分钟左右。

脉冲强光杀菌一种安全(无汞)、强效、节能的新型冷杀菌技术。采用宽光谱“白光”的强烈闪光，以杀灭物表的微生物。脉冲强光杀菌是利用脉冲的强烈白光闪照而使惰性气体灯发出与太阳光谱相近，但强度更强的紫外线至红外线区域光来抑制物表的微生物的生长繁殖。它利用瞬时、高强度的脉冲光能量杀灭物体表面及空气中的各类微生物，杀菌彻底、无二次污染，是可替代传统消毒方式的新型技术。脉冲强光杀菌设备采用氙气灯管，发出能量高达2J/cm²，比紫外线灯管高200倍以上，能有效破坏各种细菌，穿透性能强于紫外线，因此除了空气净化外可有效解决表面粗糙的食品和其他物料染菌问题。

脉冲强光利用其光化学、光热与次生效应的叠加作用，破坏微生物包膜、蛋白、核酸等结构。脉冲强光中的紫外线、可见光、红外线协同作用于微生物，破坏微生物的遗传物质DNA和RNA，有效杀死病原微生物，并在一定时间内抑制细菌和病毒的繁殖；微生物中的核酸被脉冲强光(UVC)照射时会大量吸收紫外光，从而在体内形成一部分的间二氮杂苯和间二氮杂苯的异构体。这种物质会使细菌自身的新陈代谢机能出现障碍，并且会导致微生物的遗传性出现问题，直至死亡；脉冲强光的近红外光可以使细胞的表面温度迅速升高至130℃，从而破坏细菌的细胞壁，使细胞液蒸发，彻底破坏细胞结构，导致死亡；脉冲强光的穿透性和高能机械冲击作用损坏微生物的细胞壁和其他成分，导致微生物死亡。

脉冲光处理对介质、包装物或相关的样品表面，以及像肉那样的复杂表面(存在有小的表面凹穴、裂隙与皱褶，可使微生物避免暴光)，一般可致1-3对数的降减，同时脉冲强光还存在功耗高等问题。

综上所述，单靠上述三种消毒因子的消毒技术目前均不能满足婴儿床消毒的应用需求。

发明内容

本发明旨在提供一种智能化婴儿床消毒设备，所要解决的技术问题至少包括如何提高消毒效率和消毒效果，降低人工成本和耗材成本，实现宽温度范围对物体外表面全表面消毒。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能化婴儿床消毒设备，包括消毒舱和门体，所述的门体设置在所述消毒舱的开口处，用于打开和封闭所述的消毒舱；所述消毒舱的内部设置有阵列紫外灯源、臭氧发生模块、脉冲强光光源、电控箱和臭氧消除模块；所述的阵列紫外灯源用于提供紫外消毒因子；所述的臭氧发生模块用于提供臭氧消毒因子；所述的脉冲强光光源用于提供强光消毒因子；所述的电控箱用于控制所述的阵列紫外灯源、臭氧发生模块和脉冲强光光源以相互叠加耦合的方式工作，完成对婴儿床的全表面消毒；所述的臭氧消除模块用于消除消毒后的臭氧。

优选地，所述的相互叠加耦合的方式具体是指所述的臭氧发生模块按照臭氧耦合曲线提供臭氧，所述的脉冲强光光源按照脉冲耦合曲线提供脉冲强光，所述的臭氧耦合曲线符合以下的臭氧耦合曲线公式：

其中，Q为实际发生臭氧的速率，单位为微克/分钟；Q0为预设的初始臭氧提供速率,单位为微克/分钟；t为所述的阵列紫外灯源开启后持续工作的时间，单位为min，即分钟；

所述的脉冲耦合曲线符合以下的脉冲耦合曲线公式：

其中，P为实际发生脉冲强光的功率，单位为焦耳/分钟；P₀为预设的初始脉冲强光的功率,单位为焦耳/分钟；t为所述的阵列紫外灯源开启后持续工作的时间，单位为min，即分钟。

优选地，所述消毒舱的内部还设置有分层隔断，用于将消毒空间分为上下两层，且分层隔断上布置有紫外光源。

优选地，所述分层隔断的上方的空间用于婴儿床垫消毒，所述分层隔断的下方的空间用于车架(含盆)的消毒。

优选地，所述消毒舱的开口处还设置有婴儿车导向斜坡，该婴儿车导向斜坡用于在将婴儿车推入或推出所述消毒舱时对所述的婴儿车进行导向。

优选地，所述门体的门板上设置控制屏，该控制屏用于所述智能化婴儿床消毒设备的操作控制及监测。

优选地，所述电控箱的内部设置有电控单元、传感单元和监测单元，所述的传感单元用于检测所述阵列紫外灯源和所述脉冲强光光源的单个光源辐照值，所述的监测单元用于监测所述消毒舱内部的臭氧浓度、温度和设备外围臭氧浓度；所述的电控单元用于根据所述传感单元和监测单元检测到的参数控制所述阵列紫外灯源、臭氧发生模块和脉冲强光光源的开启和关闭以及调整消毒时间。

优选地，所述电控箱内还设置有微负压模块，该微负压模块用于使消毒区域保持微负压状态，防止臭氧外溢。

优选地，所述智能化婴儿床消毒设备的底部设置有移动脚轮，该移动脚轮用于消毒人员根据使用地点的需求将所述的智能化婴儿床消毒设备推至指定地点工作。

优选地，在消毒时，所述的门体关闭，防止紫外光线、强光和臭氧溢出。

优选地，所述消毒舱的内壁面和所述门体的内壁面均进行镜面处理从而提高紫外光源的照射范围。

优选地，所述电控单元中还内置有自检程序，用于控制所述的智能化婴儿床消毒设备完成开机自检。

本发明还提供一种智能化婴儿床的消毒方法，包括以下步骤：

S1、给所述的智能化婴儿床消毒设备通电，开机自检，确认所述的智能化婴儿床消毒设备运行正常后，打开所述智能化婴儿床消毒设备的门体；

S2、放下婴儿车导向斜坡，将待消毒的婴儿床分为床垫和车架(含盆)两部分，分别放置在分层隔断的上方和下方的消毒空间内，然后关上所述智能化婴儿床消毒设备的门体；

S3、在操作屏上控制消毒程序的执行，所述的消毒程序控制所述的电控箱用于控制所述的阵列紫外灯源、臭氧发生模块和脉冲强光光源以相互叠加耦合的方式工作，完成对婴儿床的全表面消毒；

S4、消毒作业完成后，将婴儿床从所述的智能化婴儿床消毒设备的消毒舱中推出，组装完成，整个消毒作业流程完成。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的智能化婴儿床消毒设备是将紫外杀菌、臭氧消毒、脉冲强光杀菌三种技术进行有效融合，得出三种消毒因子的相互叠加耦合方式。方案中采用阵列紫外灯源，加强紫外光辐照强度，缩短消毒时间，同时对设备内部进行镜面处理，以达到紫外光源照射范围更广的目的，针对光源不能辐照的死角，本申请引入低浓度臭氧，灭菌无死角，并设计了臭氧消除模块，确保消毒过程无二次污染；针对消毒薄弱点，本申请再引入脉冲强光进行局部强化消毒，既降低了能耗，又使消毒效果得到了倍增，最终协同作用完成婴儿床的快速、高效、安全消毒。

本发明还创造性地提出了臭氧耦合曲线和脉冲耦合曲线，试验结果表明，与单纯采用紫外线消毒灯相比，采用本申请提出的相互叠加耦合的方式进行消毒，在3分钟内的消毒效率提高了令人惊讶的5.3倍，这远远超出了本领域技术人员的合理预期，取得了预料不到的技术效果。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明所述的智能化婴儿床消毒设备的结构示意图。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

如图1所示，本发明所述的智能化婴儿床消毒设备包括消毒舱和门体7，所述的门体7设置在所述消毒舱的开口处，用于打开和封闭所述的消毒舱；所述消毒舱的内部设置有阵列紫外灯源2、臭氧发生模块3、脉冲强光光源4、电控箱8和臭氧消除模块10；所述的阵列紫外灯源2用于提供紫外消毒因子；所述的臭氧发生模块3用于提供臭氧消毒因子；所述的脉冲强光光源4用于提供强光消毒因子；所述的电控箱8用于控制所述的阵列紫外灯源2、臭氧发生模块3和脉冲强光光源4以相互叠加耦合的方式工作，完成对婴儿床的全表面消毒；所述的臭氧消除模块10用于消除消毒后的臭氧。

优选地，所述相互叠加耦合的方式具体是指所述的臭氧发生模块3按照臭氧耦合曲线提供臭氧，所述的脉冲强光光源4按照脉冲耦合曲线提供脉冲强光，所述的臭氧耦合曲线符合以下的臭氧耦合曲线公式：

其中，Q为实际发生臭氧的速率，单位为微克/分钟；Q₀为预设的初始臭氧提供速率,单位为微克/分钟；t为所述的阵列紫外灯源2开启后持续工作的时间，单位为min，即分钟；

所述的脉冲耦合曲线符合以下的脉冲耦合曲线公式：

其中，P为实际发生脉冲强光的功率，单位为焦耳/分钟；P₀为预设的初始脉冲强光的功率,单位为焦耳/分钟；t为所述的阵列紫外灯源2开启后持续工作的时间，单位为min，即分钟。

试验结果表明，与单纯采用紫外线消毒灯相比，采用本申请提出的相互叠加耦合的方式进行消毒，在3分钟内的消毒效率提高了令人惊讶的5.3倍，这远远超出了本领域技术人员的合理预期，取得了预料不到的技术效果。

优选地，所述消毒舱的内部还设置有分层隔断5，用于将消毒空间分为上下两层，且分层隔断上布置有紫外光源。

优选地，所述分层隔断5的上方的空间用于婴儿床垫消毒，所述分层隔断5的下方的空间用于车架(含盆)消毒。

优选地，所述消毒舱的开口处还设置有婴儿车导向斜坡1，该婴儿车导向斜坡1用于在将婴儿车推入或推出所述消毒舱时对所述的婴儿车进行导向。

优选地，所述门体7的门板上设置控制屏6，该控制屏6用于所述智能化婴儿床消毒设备的操作控制及监测。

优选地，所述电控箱8的内部设置有电控单元、传感单元和监测单元，所述的传感单元用于检测所述阵列紫外灯源2和所述脉冲强光光源4的单个光源辐照值，所述的监测单元用于监测所述消毒舱内部的臭氧浓度、温度和设备外围臭氧浓度等；所述的电控单元用于根据所述传感单元和监测单元检测到的参数控制所述阵列紫外灯源2、臭氧发生模块3和脉冲强光光源4的开启和关闭以及调整消毒时间。

优选地，所述电控箱内还设置有微负压模块9，该微负压模块9用于使消毒区域保持微负压状态，防止臭氧外溢。

在图1所示的实施例中，智能化婴儿床消毒设备的外形呈方形设计，整体分为上中下三部分，上部为电控箱，内部包括臭氧消除模块、微负压调节模块和电控设备等；中部为消毒区域，内置阵列紫外灯源、脉冲强光光源、臭氧发生模块等，其结构分为上下两层，上层用于婴儿床垫消毒、下层用于车架(含盆)消毒；下部为移动脚轮，智能化婴儿床消毒设备可以根据使用地点的需求，由消毒人员推至指定地点工作。

优选地，在消毒时，所述的门体7关闭，防止紫外光线、强光和臭氧等溢出，造成环境污染。

优选地，所述消毒舱的内壁面和所述门体7的内壁面均进行镜面处理，以达到紫外光源照射范围更广的目的。

优选地，所述电控单元中还内置有自检程序，用于控制所述的智能化婴儿床消毒设备完成开机自检。

在一个优选实施例中，所述消毒舱的内部安装有24根紫外线灯源管，其中竖直安装14根，长1200mm，功率36W,前后各4根，左右各3根，均匀安装在消毒物品的四周。水平安装10根，长900mm，功率30W，底部安装4根，中间隔断层(即分层隔断5上)安装4根，顶部安装2根，实现上下左右全方位的紫外线照射消毒；另安装有4根功率60W，每秒闪烁4次的强光脉冲灯在消毒舱的左右两侧，隔断下部(即分层隔断5的下部)，用于照射紫外线无法照射到的死角；并且消毒舱的后方安装两台自由基激发器，用于发生臭氧进行消杀消毒，臭氧浓度可达30ppm。三者以相互叠加耦合的方式，可对消毒物品完成360°无死角消毒。

所述智能化婴儿床消毒设备的工作流程如下：

将消毒设备通电，开机自检，确认消毒设备运行正常后，打开消毒设备门，放下婴儿车导向斜坡，将待消毒婴儿床，分为床垫和车架(含盆)两部分，分别放置在上下层各消毒空间内，然后关上设备门。在操作屏上进行消毒程序的执行，待程序运行完成，消毒作业完成，将婴儿床推出消毒设备，组装完成，整个消毒作业流程完成。

在图1所示的实施例中，所述紫外线臭氧消毒箱包括箱体、位于所述箱体内的腔体以及设置于所述箱体一侧的箱体门，所述箱体的两个侧面设置有通槽，所述通槽内放置有紫外线消毒单元，所述紫外线消毒单元包括与所述箱体的侧面可拆卸连接的安装架和设置于所述安装架内部的紫外线消毒灯。在提高消毒效率的同时，能够便于更换紫外线消毒灯。

本发明所述的智能化婴儿床消毒设备可以自动消毒，既降低了人力工作量，也减少了消毒人员，总体人工成本得到较大降幅；本发明可以将消毒时间控制在3分钟消毒一个婴儿床，大大提高了消毒效率，节约时间。

本发明所述的智能化婴儿床消毒设备采用紫外、脉冲强光和臭氧三种消毒因子协同消毒，结合内部六面光源设计和设备消毒能力自检，可以有效保证消毒效果的一致性。

本发明所述的智能化婴儿床消毒设备的关键点及优势包括：

通过智能化婴儿床消毒设备，将消毒时间控制在3分钟消毒一个婴儿床。大大提高了消毒效率节约时间。

样机实验验证，消毒一个婴儿床各部件3分钟后婴儿床符合GB28235-2020《紫外线消毒器卫生要求》。

通过智能化婴儿床消毒设备可以使人工成本和耗材成本降低。通过成本核算已经体现经济效益。

智能化婴儿床消毒设备采用六面光源设计，对物体表面做全表面消毒。效率和消毒范围可以保证。

设备消毒空间每个面设计有紫外线光源，并且紫外线光源与强光脉冲灯耦合。利用其光化学、光热与次生效应的叠加作用，破坏微生物包膜、蛋白、核酸等结构，实现宽温度范围对物体外表面全表面消毒。六面光源设计也保证了消毒后婴儿床符合GB28235-2020《紫外线消毒器卫生要求》。

本发明所述的智能化婴儿床消毒设备的关键技术点包括：

1.紫外、脉冲强光和臭氧三种消毒因子耦合，实现对婴儿床等有消毒需求的设备进行快速、高效、安全的消毒功能。

2.隔断层灯组，主要功能实现上下层空间无遮挡照射。

3.程序实现单个光源开关控制，自检单个光源辐照值，臭氧浓度、消毒空间参数设计，可调消毒时间，设备具备自检功能。

4.UVC医疗专用紫外灯源和强光脉冲灯耦合技术，六面光源设计，对物体表面做全表面消毒。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (10)

1.一种智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述的智能化婴儿床消毒设备包括消毒舱和门体，所述的门体设置在所述消毒舱的开口处，用于打开和封闭所述的消毒舱；所述消毒舱的内部设置有阵列紫外灯源、臭氧发生模块、脉冲强光光源、电控箱和臭氧消除模块；所述的阵列紫外灯源用于提供紫外消毒因子；所述的臭氧发生模块用于提供臭氧消毒因子；所述的脉冲强光光源用于提供强光消毒因子；所述的电控箱用于控制所述的阵列紫外灯源、臭氧发生模块和脉冲强光光源以相互叠加耦合的方式工作，完成对婴儿床的全表面消毒；所述的臭氧消除模块用于消除消毒后的臭氧。

2.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述的相互叠加耦合的方式具体是指所述的臭氧发生模块按照臭氧耦合曲线提供臭氧，所述的脉冲强光光源按照脉冲耦合曲线提供脉冲强光，所述的臭氧耦合曲线符合以下的臭氧耦合曲线公式：

其中，Q为实际发生臭氧的速率，单位为微克/分钟；Q₀为预设的初始臭氧提供速率,单位为微克/分钟；t为所述的阵列紫外灯源开启后持续工作的时间，单位为min，即分钟；

所述的脉冲耦合曲线符合以下的脉冲耦合曲线公式：

其中，P为实际发生脉冲强光的功率，单位为焦耳/分钟；P₀为预设的初始脉冲强光的功率,单位为焦耳/分钟；t为所述的阵列紫外灯源开启后持续工作的时间，单位为min，即分钟。

3.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述消毒舱的内部还设置有分层隔断，用于将消毒空间分为上下两层，且分层隔断上布置有紫外光源；所述分层隔断的上方的空间用于婴儿床垫消毒，所述分层隔断的下方的空间用于车架(含盆)的消毒。

4.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述消毒舱的开口处还设置有婴儿车导向斜坡，该婴儿车导向斜坡用于在将婴儿车推入或推出所述消毒舱时对所述的婴儿车进行导向。

5.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述门体的门板上设置控制屏，该控制屏用于所述智能化婴儿床消毒设备的操作控制及监测。

6.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述电控箱的内部设置有电控单元、传感单元和监测单元，所述的传感单元用于检测所述阵列紫外灯源和所述脉冲强光光源的单个光源辐照值，所述的监测单元用于监测所述消毒舱内部的臭氧浓度、温度和设备外围臭氧浓度；所述的电控单元用于根据所述传感单元和监测单元检测到的参数控制所述阵列紫外灯源、臭氧发生模块和脉冲强光光源的开启和关闭以及调整消毒时间。

7.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述电控箱内还设置有微负压模块，该微负压模块用于使消毒区域保持微负压状态，防止臭氧外溢。

8.根据权利要求7所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述智能化婴儿床消毒设备的底部设置有移动脚轮，该移动脚轮用于消毒人员根据使用地点的需求将所述的智能化婴儿床消毒设备推至指定地点工作。

9.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述消毒舱的内壁面和所述门体的内壁面均进行镜面处理，提高紫外光源的照射范围。

10.根据权利要求1所述的智能化婴儿床消毒设备，其特征在于，所述电控单元中内置有自检程序，用于控制所述的智能化婴儿床消毒设备完成开机自检。