CN205268675U - 一种基于脉冲光的室内杀菌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于脉冲光的室内杀菌装置，包括：细菌检测模块、采集控制器、无线通讯模块、主控制器、方向控制模块、脉冲光杀菌模块、键盘输入模块、显示模块和电源模块，采集控制器采集细菌检测模块的细菌浓度信号经过处理后上传给主控制器，主控制器将细菌浓度传递给显示模块中显示，主控制器根据用户通过键盘输入模块设定的方向输出控制信号给方向控制模块使脉冲光杀菌模块移动到指定的方位，并根据细菌浓度开启脉冲光杀菌装置触发脉冲强光进行杀菌。本实用新型能够实现室内360°全方位杀菌，杀菌效果好，无污染，能源消耗少。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种室内杀菌装置，尤其涉及一种基于脉冲光的室内杀菌装置，属于室内杀菌技术领域。
背景技术
目前，市面上的杀菌装置有高温高压杀菌装置、紫外线杀菌装置、化学杀菌装置。其中，化学杀菌装置适用于物体的杀菌例如包装材料等，但并不适用于对空气的杀菌；而高温高压杀菌装置大多用于食品生产过程中的杀菌。紫外线杀菌技术是目前最常用的室内杀菌技术。
紫外线属于一种辐射原理，能以光速透过空气与空间的电磁波能量状态，从而破坏分子间特有的化学结合，导致细菌死亡。紫外线能量级较小，对微生物的作用不是电离，而是使分子受激发后处于不稳定的紫外线杀菌器具有无死角、光射条件好、能耗低、设备安装拆卸灵活方便，无二次污染等特点，紫外线杀菌器相对氯气杀菌，它不需要添加化学药剂，无二次污染，无混合设备，大大减少设备运行成本。但紫外线的能量低、穿透力弱，并且其杀菌效果还与细菌种类有关，且受有效放射照度和照射时间累积的照射线量等因素影响。所以紫外线杀菌这一技术仍有需要改进的地方。
目前，室内杀菌技术常用紫外线杀菌或是化学杀菌，这两种杀菌装置都有各自的局限性，为使室内杀菌更高效、彻底，本实用新型将引进一种新型技术用于室内杀菌。
脉冲光的产生是利用触发器对氙气施加高电，触发氙气电离；通过储能电容在相对较长时间的充电后，在极短的时间内放电，引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放，此时一个光脉冲便形成。
针对上述提到的紫外线杀菌所具有的问题，本文提出利用脉冲强光技术做成脉冲光室内杀菌装置，通过脉冲强光对室内进行杀菌。用微处理器来处理和控制杀菌方位以及杀菌效果的显示，这个系统功耗小，制造也简单，成本低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于脉冲光的室内杀菌装置，解决了现有技术中杀菌效果差有污染的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于脉冲光的室内杀菌装置，包括：
细菌检测模块，用于实时检测室内环境中细菌浓度；
采集控制器，用于将采集到细菌浓度数据进行处理计算出杀菌效率，并将细菌浓度和杀菌效率上传给主控制器；
无线通讯模块，用于实现采集控制器和主控制器的通讯；
主控制器，用于根据用户设定的方向输出控制信号给方向控制模块，并根据接收的细菌浓度输出控制信号给脉冲光杀菌模块；
方向控制模块，用于根据主控制器的控制信号驱动脉冲光杀菌模块的移动；
脉冲光杀菌模块，用于根据主控制器的控制信号开启发出脉冲光进行杀菌；
键盘输入模块，用于用户交互设定脉冲光杀菌模块的方向；
显示模块，用于显示采集到的细菌浓度和杀菌效率；
电源模块，用于为采集控制器和主控制器提供电源电压。
进一步的，所述脉冲光杀菌模块包括脉冲光杀菌装置，所述脉冲光杀菌装置包括触发器、氙气和储能电容，启动触发器对氙气施加高电，触发氙气电离给储能电容充电，储能电容在极短的时间内放电引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放形成脉冲光。
进一步的，所述采集控制器和主控制器采用STM32F103系列的微处理器。
进一步的，所述方向控制模块包括两个电机，一个控制水平方向的移动，另一个控制竖直方向的移动。
进一步的，所述电机采用Sumtor-42HS3404A4系列的步进电机。
进一步的，所述无线通讯模块为433MHz的无线通讯方式，采用NRF905系列芯片。
进一步的，所述显示模块为液晶显示屏，采用SSD1289系列。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：
1、主控制器根据细菌检测装置检测的细菌浓度进行判断，开启脉冲光杀菌装置触发脉冲强光进行杀菌，杀菌效果好，无污染，能源消耗少。
2、采用键盘输入方位实现对杀菌的方向进行设置，自动控制室内杀菌装置置于相应方向，以达到室内360°全方位杀菌，液晶显示屏显示室内细菌浓度和杀菌效率，方便观察实时监测室内环境。
3、采集控制器和主控制器采用STM32F103系列的微处理器，具有处理能力强、低功耗特点，能够节约能耗。
4、采用433MHz的无线通讯，避免了输出采集中的信号引线的粘连，能应用在直接连线无法应用的场合，抗干扰能力强，同时又能够实现低功耗。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型室内静态杀菌效果图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，一种基于脉冲光的室内杀菌装置，包括：
细菌检测模块，用于实时检测室内环境中细菌浓度；
采集控制器，用于将采集到细菌浓度数据进行处理计算出杀菌效率，并将细菌浓度和杀菌效率上传给主控制器；
无线通讯模块，用于实现采集控制器和主控制器的通讯；
主控制器，用于根据用户设定的方向输出控制信号给方向控制模块，并根据接收的细菌浓度输出控制信号给脉冲光杀菌模块；
方向控制模块，用于根据主控制器的控制信号驱动脉冲光杀菌模块的移动；
脉冲光杀菌模块，用于根据主控制器的控制信号开启发出脉冲光进行杀菌；
键盘输入模块，用于用户交互设定脉冲光杀菌模块的方向；
显示模块，用于显示采集到的细菌浓度和杀菌效率；
电源模块，用于为采集控制器和主控制器提供电源电压。
进一步的，所述脉冲光杀菌模块包括脉冲光杀菌装置，所述脉冲光杀菌装置包括触发器、氙气和储能电容，启动触发器对氙气施加高电，触发氙气电离给储能电容充电，储能电容在极短的时间内放电引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放形成脉冲光。脉冲光具有高强度和高能量的特点，对细胞的破坏作用比单独某一波段的光更加明显，并且脉冲强光能对菌体细胞的细胞膜、DNA、蛋白质和其他大分子产生全面的、不可逆的破坏作用，更重要的是，在脉冲强光杀灭的微生物中致病性葡萄球菌占很大比例，即脉冲强光杀菌装置能有效抑制呼吸道疾病的传播。主控制器根据采集控制器上传的细菌浓度判断是否开启脉冲光杀菌装置，即当细菌浓度较高则开启脉冲光杀菌装置进行杀菌，杀菌效果好，无污染，能源消耗少。
进一步的，所述采集控制器和主控制器采用STM32F103系列的微处理器。STM32F103系列的微处理器采用ARM32位的Cortex-M3内核，最高72MHz工作频率，处理能力可达1.25DMips/MHZ，具有处理能力强、低功耗特点，能够节约能耗。
优选的，所述方向控制模块包括两个电机，一个控制水平方向的移动，另一个控制竖直方向的移动。电机采用Sumtor-42HS3404A4系列的步进电机，驱动器采用2M542-N步进驱动器。主控制器根据用户通过键盘输入的方位，输出控制信号给两个电机，电机能够控制脉冲光杀菌装置置于相应方向，以达到室内360°全方位杀菌。
优选的，所述无线通讯模块为433MHz的无线通讯方式，采用NRF905系列芯片，避免了输出采集中的信号引线的粘连，能应用在直接连线无法应用的场合，抗干扰能力强，同时又能够实现低功耗。
优选的，所述显示模块为液晶显示屏，采用SSD1289系列，显示信息丰富，可以清晰地显示汉字、图像，方便用户实时观察室内细菌浓度和杀菌效率。
将本实用新型应用于室内杀菌试验，在A实验舱内设有本实用新型室内杀菌装置，考虑到实验中自然衰减的影响，本实验中采用B实验舱为A实验舱对照试验。试验结果如图2所示，A试验舱内的细菌浓度随时间的推移逐渐降低，杀菌效率逐渐增加。可以看出在静态环境下，脉冲强光装置对细菌有较好的杀灭作用，经过脉冲强光装置26分钟的连续杀菌，其杀菌效率可达99.94%。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于脉冲光的室内杀菌装置，其特征是，包括：
细菌检测模块，用于实时检测室内环境中细菌浓度；
采集控制器，用于将采集到细菌浓度数据进行处理计算出杀菌效率，并将细菌浓度和杀菌效率上传给主控制器；
无线通讯模块，用于实现采集控制器和主控制器的通讯；
主控制器，用于根据用户设定的方向输出控制信号给方向控制模块，并根据接收的细菌浓度输出控制信号给脉冲光杀菌模块；
方向控制模块，用于根据主控制器的控制信号驱动脉冲光杀菌模块的移动；
脉冲光杀菌模块，用于根据主控制器的控制信号开启发出脉冲光进行杀菌；
键盘输入模块，用于用户交互设定脉冲光杀菌模块的方向；
显示模块，用于显示采集到的细菌浓度和杀菌效率；
电源模块，用于为采集控制器和主控制器提供电源电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲光的室内杀菌装置，其特征是，所述脉冲光杀菌模块包括脉冲光杀菌装置，所述脉冲光杀菌装置包括触发器、氙气和储能电容，启动触发器对氙气施加高电，触发氙气电离给储能电容充电，储能电容在极短的时间内放电引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放形成脉冲光。
3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲光的室内杀菌装置，其特征是，所述采集控制器和主控制器采用STM32F103系列的微处理器。
4.根据权利要求1所述的一种基于脉冲光的室内杀菌装置，其特征是，所述方向控制模块包括两个电机，一个控制水平方向的移动，另一个控制竖直方向的移动。
5.根据权利要求4所述的一种基于脉冲光的室内杀菌装置，其特征是，所述电机采用Sumtor-42HS3404A4系列的步进电机。
6.根据权利要求1所述的一种基于脉冲光的室内杀菌装置，其特征是，所述无线通讯模块为433MHz的无线通讯方式，采用NRF905系列芯片。
7.根据权利要求1所述的一种基于脉冲光的室内杀菌装置，其特征是，所述显示模块为液晶显示屏，采用SSD1289系列。
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| CN106524625A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-22 | 圆融健康科技（深圳）有限公司 | 冰箱及其杀菌控制方法 |
| CN109331201A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-02-15 | 安徽同致生物工程股份有限公司 | 一种具备医疗器械消毒功能的医疗检测装置 |
| CN111588870A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 嘉兴学院 | 一种智能杀菌系统及其应用 |
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