CN205849850U - 一种基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置，包括依次连接的空气过滤器、压缩机、电磁阀、吸附装置、氧气罐和臭氧发生器，所述吸附装置包括至少两个并联设置的吸附塔，吸附塔内填充有干燥剂和分子筛，吸附塔交替工作，实现工作的连续进行。本实用新型利用分子筛变压吸附制氧技术产生的高浓度氧气作为臭氧发生器的进气源，臭氧浓度高，消毒效果好。利用救护车发电机作为动力，经逆变、升压等措施组成高压高频放电电路，无须拉扯电源，方便、可靠。

Description

一种基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置。

背景技术

救护车是医院急诊急救系统中最重要的设备之一，承载着繁重的抢救、运送伤病员的任务。由于病员众多，病源复杂，包括传染病在内的各种急、危、重病人，救护车车厢空气及物体表面污染状况严重。依据卫生部发布的《医疗机构消毒技术规范》，其空气细菌数要求<＝4cfu/(5min.直径cm)，物体表面菌落总数<＝10cfu/平方厘米。但一般救护车辆在运行过程中的车内空气病原微生物总数多在1000cfu/立方米以上，刚运行完毕的急救车辆内的细菌总数甚至高达11566cfu/立方米。研究表明：空气中细菌数和病原微生物总数达到700--1800cfu/立方米就存在空气传播感染的危险性。

目前救护车的主要消毒方法：

车内空气消毒：用0.2-0.4％过氧乙酸消毒液(常用浓度为1克/立方米)，喷雾消毒后密闭30分钟，对较长时间悬浮于车内空气病原微生物的杀灭效果可达85％以上，然后开窗通风15分钟后方可进入，以减少过氧乙酸对人体带来的刺激及不适感。

紫外线消毒是一种物理消毒方法，以其照射60分钟，可杀灭车厢空气中自然菌97.92％，照射30分钟，可杀灭距灯管1米处菌片上金黄色葡萄球菌、大肠杆菌与枯草杆菌黑色变种芽胞杀灭100％。但环境中的尘埃、细菌污染程度以及温湿度、照射时间、照射距离等各种因素均可影响紫外线消毒效果。

84消毒液配置成1:200浓度，对救护车内空气喷雾消毒，空气采样的细菌杀菌率为98.36％，消毒效果好。但救护车内湿度较大，给患者和工作人员带来工作不便。且84消毒液还可产生刺激性气味，不仅对金属用品有腐蚀作用，对人体的黏膜、皮肤也有较强的刺激或损伤。

光触媒涂层消毒液，其抗菌彻底、无公害。它具有杀菌、降解有毒气体、除臭、防霉、防污、净化空气等诸多优点。对救护车进行消毒杀菌效果达100％，24小时后平均杀菌率为91.2％，48小时后平均杀菌率为79.5％。改消毒液消毒效果好，但消毒手续复杂，每次消毒需要花费一个小时，且必须专职人员，一辆车的消毒成本每次需要300-500元。

臭氧原子一种广谱高效、快速的杀菌灭菌剂。能够非常有效地杀灭：大肠杆菌、肺炎杆菌、绿脓杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌、流脑双球菌、链形菌、沙门氏菌、霉菌动等各种细菌；对流感病毒、肝炎病毒，对牙孢、真菌以及原虫包囊等都有强烈的杀灭作用。

臭氧原子的杀菌效果与氧乙酸相当，强于甲醛，杀菌力比氯高一倍，灭菌速度比紫外线快一到二倍，比氯快300至1000倍，甚至可以在几秒钟内杀死细菌，当它溶于水中时，杀菌力更强、更快。一般消毒剂的杀菌消毒功能是进行性积累性的，而它是急速的，一旦浓度达到阈值，消毒杀菌作用瞬间完成，在低温、高湿的空气环境中，杀菌效果更好。臭氧原子消毒的重要优点是：对环境、水、空气、冰、器具和食品不会残留任何对人体有害的二次污染物质。

臭氧原子的抑菌和灭菌作用通常是物理、化学和生物等方面的综合结果，其作用机理可以归纳为三点：

(1)作用干细胞膜，通过增加细胞的通透性，而使细胞内物质外流，导致细胞失去活性；

(2)使细胞活动必须的酶失去活性，酶是维持细胞基础代谢及合成细胞重要成分的物质；

(3)破坏细胞内的遗传物质，使其失去功能。臭氧原子杀灭病菌是通过直接破坏其RNA(核糖核酸)和DNA(脱氧核糖核酸)物质而完成的。而臭氧原子杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧原子先作用于细胞膜，使细胞膜的构成受到损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长。

现有的臭氧发生器一般是以空气为气源，利用高压电离、化学或光化学反应使空气中的部分氧气分解聚合为臭氧。或者通过氧气发生器制备氧气。以空气为气源时，氧气的浓度较小，产生的臭氧的浓度较小，杀菌效果较差。当需要使用制氧机制备的氧气作为气源时，氧气的发生需要利用较多的能源，所以需要一种节能环保，同时可以产生高浓度臭氧，消毒效果好的消毒装置。

实用新型内容

为了解决以上现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置，该装置具有消毒快速、安全方便和没有二次污染的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置，包括依次连接的空气过滤器、压缩机、电磁阀、吸附装置、氧气罐和臭氧发生器，所述吸附装置包括至少两个并联设置的吸附塔，吸附塔内填充有干燥剂和分子筛，吸附塔交替工作，实现工作的连续进行。

优选的，上述救护车臭氧消毒装置还包括单片机控制电路，单片机控制电路与所述电磁阀连接。

单片机控制电路控制电磁阀的运动，选择性开闭吸附装置的不同的吸附塔，使吸附塔交替工作，连续运行。

优选的，所述分子筛为沸石分子筛。沸石筛表面上的路易斯中心极性很强，由于沸石中的笼或通道的尺寸很小，使得其中的引力场很强，因此沸石分子筛对吸附质分子的吸附能力远超过其他类型的吸附剂。

优选的，所述臭氧发生器的动力源为救护车的直流电源，直流电源通过绝缘栅场效应管进行变频，变频后的输出端与臭氧发生器的臭氧发生管连接。

进一步优选的，救护车的直流电源还为所述单片机控制电路提供动力。

优选的，所述臭氧发生器中的臭氧发生管采用搪瓷介质放电体。

进一步优选的，所述搪瓷介质放电体的运行频率为5000-6000HZ，电压5kV。

进一步优选的，所述臭氧发生器的升压变压器的磁芯为锰-锌铁氧体材料。

铁氧体磁芯在高频条件下损耗小、有较高动态导磁率、电阻率低、温度系数小的优点。变压器线圈导线材料采用合成高频导线，以适应高频工作条件要求，减少高频电源的集肤效应。降低了导线工作温升，避免过热过载，影响使用寿命和系统的稳定性和可靠性。

优选的，所述压缩机为无油压缩机。

优选的，所述电磁阀为五位三通阀。

分子筛制氧工作原理：

分子筛制氧工作原理为加压吸附常压解吸(HP)方法，流程为双塔方式。利用分子筛的工作特性，将原料空气由压缩机或风机加压后，经过空气预处理装置除去油、尘埃等固体杂质及大量的水，并冷却至常温，经过处理后的压缩空气由进气阀进入装有干燥剂和分子筛的密闭容器(吸附塔)中，容器内的压力会随之升高。这时，分子筛随着环境压力的升高，空气中的氮气、二氧化碳以及水等会被大量吸附，而空气中的氧气则仍然以气体形式存在，并经一定的管道被收集起来，流出的气体即为高浓度的氧气，这个过程通常被称之为“吸附”过程。当容器内的分子筛吸附氮气达到一定程度时，即吸附塔达到一定的饱和度后，进气阀关闭冲洗阀打开，吸附塔进入冲洗阶段，对容器进行排气减压，分子筛随着环境压力的减小，吸附氮气的能力下降，氮气自分子筛内部被释放，作为废气排出，这个过程通常被称之为“解吸”。然后冲洗阀关闭，解吸阀打开，进入解吸再生阶段(真空解吸流程真空)，这样即完成了—个循环周期。由两只吸附塔分别进行相同的循环过程，工作于不同的阶段，从而实现连续供气。一般的制氧设备，为保证氧气持续稳定的产出，多采用两个(甚至多个)分子筛容器，通过控制，使A容器处于吸附过程的同时，B容器处于解吸过程，反之亦然。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型利用分子筛变压吸附制氧技术产生的高浓度氧气作为臭氧发生器的进气源，臭氧浓度高，消毒效果好。

(2)本实用新型利用救护车发电机作为动力，经逆变、升压等措施组成高压高频放电电路，无须拉扯电源，方便、可靠。

(3)臭氧消毒具有消毒快、不受车内环境和遮挡物影响，没有二次污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为电气原理结构示意图；

图3为高频高压逆变臭氧电源的整体结构简化框图。

其中，1、空气过滤器，2、压缩机，3、电磁阀，4、吸附塔，5、储氧罐，6、臭氧发生器，7、逆变电源，8、单片机控制电路，9、键盘，10、LCD显示器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本作进一步说明。

如图1所示，基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置，包括箱体，在箱体内设有空气过滤器1，空气过滤器1与压缩机2连接，压缩机2与电磁阀3连接，电磁阀3与两个吸附塔4连接，两个吸附塔4并联，两个吸附塔4均与储氧罐5连接，储氧罐5与高压高频臭氧发生器6连接。吸附塔4的个数还可以为3个、4个或更多个。

所述吸附塔4内均设有沸石分子筛，也可以为其他的分子筛，只要能起到吸附空气中氮气、二氧化碳以及水的作用即可。

所述压缩机2为无油压缩机。

所述电磁阀3采用五位三通阀。

如图2所示，本实用新型的救护车臭氧消毒装置的控制单元为单片机控制电路8，救护车直流电源由逆变电源产生高压高频电源和220V、50Hz交流电，分别为臭氧发生器6和单片机控制单路8提供电源。逆变电源7与高压高频臭氧发生器6、单片机控制电路8连接，单片机控制电路8则与电磁阀3连接，单片机控制电路8还与键盘9、LCD显示器10连接，通过键盘9输入控制信号，并通过LCD显示器10显示相关信息。

所述高压高频臭氧发生器6频率5500HZ，电压5kV，臭氧发生管采用搪瓷介质放电体。

臭氧放电室中，臭氧发生管采用搪瓷介质放电体，运行频率5000-6000HZ，电压5kV。

臭氧发生器电源以救护车直流电源为动力，采用以绝缘栅场效应管为功率器件的高频变频技术，频率调整范围0-6000HZ可调，逆变输出电压可调，高压输出5kV。主要由高频逆变电源主电路，PWM控制电路，绝缘栅双极型晶体管驱动电路等几部分组成。高频高压逆变臭氧电源的整体结构简化框图如图3所示。

电源除了具备完善的过载、自动限流、过电压、欠电压、短路断相等多重保护功能外，还专门设计功率器件工作温升监控保护功能。也即通过电源的操作键盘上的显示器可直接了解到绝缘栅场效应管的工作温升。从而有效保证电源的工作稳定性。

电源运用数字PI闭环控制技术。可实现给定量和反馈量的比较，闭环反馈，有效稳定输出电流。

高频升压变压器：

为了保证频率的稳定性和可控性，磁芯选用锰-锌铁氧体材料。由于铁氧体磁芯在高频条件下损耗小、有较高动态导磁率、电阻率低、温度系数小的优点。变压器线圈导线材料采用合成高频导线，以适应高频工作条件要求，减少高频电源的集肤效应。降低了导线工作温升，避免过热过载，影响使用寿命和系统的稳定性和可靠性。

本实用新型生产氧气流量4L/min，经检测，臭氧转换率约为60％，每分钟产生臭氧2.4升，救护车体积约4立方米(4000L)，标准状态下氧气密度是1.429g/L，产生臭氧1.429*60％*4＝3.44g，开机20分钟后臭氧浓度为68.8g，臭氧浓度为68800/4000＝17.2mg/L，根据表1臭氧消毒效率看，即使考虑臭氧的还原率，开机20分钟也可完全杀灭各种细菌、病毒。

国内外公认的臭氧灭菌消毒的实验数据如表1所示：

表1

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于分子筛制氧的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：包括依次连接的空气过滤器、压缩机、电磁阀、吸附装置、氧气罐和臭氧发生器，所述吸附装置包括至少两个并联设置的吸附塔，吸附塔内填充有干燥剂和分子筛，吸附塔交替工作，实现工作的连续进行。

2.根据权利要求1所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：还包括单片机控制电路，单片机控制电路与所述电磁阀连接。

3.根据权利要求1所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：所述分子筛为沸石分子筛。

4.根据权利要求1所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：所述臭氧发生器的动力源为救护车的直流电源，直流电源通过绝缘栅场效应管进行变频，变频后的输出端与臭氧发生器的臭氧发生管连接。

5.根据权利要求2所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：救护车的直流电源还为所述单片机控制电路提供动力。

6.根据权利要求1所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：所述臭氧发生器中的臭氧发生管采用搪瓷介质放电体。

7.根据权利要求6所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：所述搪瓷介质放电体的运行频率为5000-6000HZ，电压5kV。

8.根据权利要求1所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：所述臭氧发生器的升压变压器的磁芯为锰-锌铁氧体材料。

9.根据权利要求1所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：所述压缩机为无油压缩机。

10.根据权利要求1所述的救护车臭氧消毒装置，其特征在于：所述电磁阀为五位三通阀。