CN212235370U - 一种杀菌消毒装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及室内环境杀菌消毒技术领域，更具体地，涉及一种杀菌消毒装置，包括柜体、外置在柜体上的若干根每分钟可产生臭氧量至少为10mg的紫外灯、设置在柜体上的进风口、设置在进风口内侧的第一催化网、风机、设置在柜体上并连通至第一催化网内侧的出风口、控制面板、用于控制紫外灯和风机运行的自动化控制感应系统，风机、控制面板、自动化控制感应系统均设于柜体上；自动化控制感应系统与控制面板电连接，若干根紫外灯的总功率至少为300W。本实用新型克服了现有技术很难达到高效、全面和彻底杀菌消毒效果及在杀菌消毒后会残留有害物质的问题，提供一种能够高效、全面和彻底杀菌消毒且环保无污染不残留有害物质的杀菌消毒装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及室内环境杀菌消毒技术领域，更具体地，涉及一种杀菌消毒装置。
背景技术
近年来重大公共卫生安全事件频繁发生，包括SARS、甲型H1N1和H7N9型禽流感、MERS以及2019年底爆发新型冠状病毒，导致人们的生活、工作和公共环境等面临严峻的细菌病毒威胁。室内环境细菌病毒来源众多，广泛存在于空气、物体表面和内部，人们通过吸附和接触等途径感染细菌病毒。因此加强室内环境全方位、深度杀菌消毒技术研究至关重要，非常紧急和迫切，对于改善空气环境质量和提高人民健康水平具有重大的战略意义。紫外光催化臭氧氧化技术是一种反应条件温和，去除效率高、且无二次污染的高级氧化技术，逐渐成为研究热点，已被广泛应用于室内空气净化、工厂废气治理等环境中。现有技术中有直接利用紫外灯进行净化空气和杀菌消毒的，但是单独的紫外线照射距离和杀菌能力有限，往往无法达到很好的净化效果；还有利用臭氧发生器产生臭氧和紫外灯用于净化空气和杀菌消毒的，紫外灯一般安装于设备内，利用风机将空气吸入设备内净化，受风速影响和物体阻隔，紫外线往往无法发挥全部作用，并且只能对净化器腔体内的空气进行净化，对沙发、桌面、床面、枕头等细菌病毒等微生物几乎无法发挥作用。此外，利用臭氧净化空气需要臭氧浓度达到一定浓度，但是《室内空气质量标准》要求正常情况下室内臭氧浓度不高于0.1mg/m3，正常利用臭氧消毒的方法通常无法短时间内使臭氧降低到规定阈值内，且杀菌消毒后残余的臭氧无法得到高效利用，导致净化能力和效率不高，且残留于室内的臭氧极可能引发人体健康的二次伤害。
专利(公开号为CN206709246U)公开了一种紫外空气消毒器，其设备中所用的紫外灯波长为254nm，功率为8W。波长为254nm的紫外灯基本无法产生臭氧，且功率过小，杀菌能力极其有限。专利(公开号为CN210197512U)公开了一种杀菌和臭氧净化一体化设备，其设备主要是利用185nm和254nm紫外灯杀菌消毒，紫外灯放置于设备内，受设备尺寸、空间限制，紫外灯的功率一般采用5W左右，根据《臭氧技术及应用》要求一般场所利用臭氧消毒的浓度为 2～4mg/m3，对于较大室内空间，臭氧量很难达到；且紫外灯置于设备内，空气中的细菌病毒在设备内停留时间短，紫外线无法直接照射到设备外的空气、物体表面，因此很难达到高效、全面和彻底杀菌消毒效果，专利中使用的催化网只具备有限的臭氧消除能力，且不具备残余臭氧高效利用的功能，未能实现臭氧的快速大量产生以及高效消除和资源化利用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术很难达到高效、全面和彻底杀菌消毒效果及在杀菌消毒后会残留有害物质的问题，提供一种高效杀菌消毒装置，利用大功率外置紫外灯及其产生的高浓度臭氧进行全面和彻底杀菌消毒，以及杀菌消毒后利用催化网进行残余臭氧的消除，和利用臭氧分解时生成的羟基进行二次杀菌、进而达到环保无污染且不残留有害物质同时具有更好的杀菌消毒效果。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
提供一种杀菌消毒装置，包括柜体、外置在柜体上的若干根每分钟可产生臭氧量至少为10mg的紫外灯、设置在柜体上的进风口、设置在进风口内侧的第一催化网、风机、设置在柜体上并连通至第一催化网内侧的出风口、控制面板、通过对臭氧浓度的检测和对定时开关的设置去控制紫外灯和风机运行的自动化控制感应系统，所述风机、所述控制面板、所述自动化控制感应系统均设于所述柜体上；所述自动化控制感应系统与所述控制面板电连接，所述若干根紫外灯的总功率至少为300W。
本实用新型具有高效、全面和彻底杀菌消毒效果及在杀菌消毒后不残留有害物质的优点。具体地，本实用新型的单根紫外灯的功率为80～150W，单根紫外灯每分钟可产生臭氧量至少为10mg，常规利用紫外灯与臭氧协同技术进行杀菌消毒的装置中用的单根紫外灯功率为5W左右，产生的臭氧浓度有限，而本实用新型的若干根紫外灯总功率至少为300W，因此属于大功率的紫外灯，能产生较强的紫外线进行杀菌消毒，而且根据单根紫外灯每分钟可产生臭氧量至少为 10mg而言，属于高浓度级别的臭氧，这样可以在短时间内使室内臭氧浓度升高，达到良好的杀菌消毒效果，而且本实用新型在产生臭氧的过程中风机是关闭的，这个阶段只会使臭氧累积，浓度不断增加，相区别与现有技术中产生臭氧同时开启风机的设备，臭氧产生能力更强。紫外灯是设置在杀菌消毒装置外侧的，可以使紫外线直接照射到装置外的空气、物体表面进行全面和彻底、无死角地进行杀菌消毒。其中进风口、第一催化网、风机、出风口的设置是便于在利用臭氧杀菌之后消除残留在空气中的臭氧，进而达到环保无污染且不残留有害物质的目的。控制面板和自动化控制感应系统的设置可以在开启紫外灯后，使杀菌消毒装置实现自动化杀菌消毒，整个杀菌消毒过程无需再进行人为操作，直至完成杀菌消毒工作。在本实用新型的杀菌消毒过程中臭氧浓度较高，必须是在人不在场的情况下进行的。
优选地，所述紫外灯为2～6根。
优选地，所述若干根紫外灯在所述柜体外侧沿周向均匀设置。
优选地，所述出风口设置在所述柜体顶部，在所述出风口下方设有第二催化网。
优选地，所述第一催化网和所述第二催化网均为具有臭氧消除与利用双重功效的ZSM-5/Mn-Ce分子筛负载锰铈活性组分催化剂的催化网。
优选地，所述进风口为若干个，沿所述柜体侧面均匀设置。
优选地，所述自动化控制感应系统包括设置在所述柜体外侧的臭氧浓度检测器和设置在所述柜体内的定时开关。
优选地，所述柜体底部设有若干个万向轮。
优选地，所述出风口外设置百叶窗。
优选地，所述柜体的形状为圆柱体、长方体、正方体任一种。
本实用新型通过外置大功率紫外灯及紫外灯产生的高浓度臭氧直接对沙发、桌面、床面、枕头等易吸附残留细菌病毒等微生物进行杀菌消毒，且利用高浓度臭氧对空气中及各个角落的病毒细菌进行灭杀，一段时间后开启风机，将空气中残余细菌病毒休眠体和臭氧吸入净化装置，让臭氧在第一催化网的作用下被快速分解消除、并能生成活性更强的羟基，再进一步将细菌病毒等的残余碎片及休眠体杀灭。相比传统的利用具有毒性与腐蚀性的化学法杀菌，本实用新型更环保，且不残留刺激性气味，更有益于人体健康；相比单纯利用紫外线辐射杀菌，由于紫外光照辐射距离短、穿透能力弱和时间久，且存在病毒假死、可逆现象，病毒灭活不彻底，无法深度杀灭病毒，本实用新型能够更大范围、更全面不遗留死角地进行杀菌而且更彻底、更迅速、更强效地进行杀菌消毒；相比利用臭氧进行杀菌，现有技术中要么是臭氧浓度较低导致效率低且无法达到彻底灭活细菌病毒的目的，要么是利用高浓度臭氧杀菌，但是杀菌后没有进行臭氧的消除，导致臭氧长时间无法消除及臭氧残留影响人体健康，本实用新型的杀菌消毒装置可以在高浓度臭氧杀菌之后利用催化网将残留臭氧快速分解消除，使室内环境达到符合人体健康的标准；常规的紫外灯协同臭氧杀菌装置是利用动态杀菌的原理，由于《室内空气质量标准》要求正常情况下室内臭氧浓度不高于0.1mg/m3，因此使用的紫外灯的功率是较小的，因此杀菌效果较差，而本实用新型的杀菌消毒装置是利用大功率的紫外灯，利用紫外灯协同高浓度臭氧杀菌技术进行静态杀菌，杀菌效果更好。本实用新型具有杀菌消毒能力强、深度彻底、高效稳定和抗湿能力强，且能快速消除并利用臭氧，无二次污染物等诸多优点。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)杀菌消毒能力强、深度彻底、高效稳定和抗湿能力强，且能快速消除并利用臭氧，无二次污染物；
(2)在外置紫外灯开启后利用紫外灯杀菌的同时能迅速产生高浓度的臭氧两者协同杀菌消毒，而且这个阶段的臭氧浓度是在不断地累积升高，此时设备内风机处于关闭状态，不会出现一边产生臭氧，一边分解消除臭氧的现象；
(3)催化网能将残余臭氧快速分解消除、并能生成活性更强的能进一步将细菌病毒等的残余碎片及休眠体杀灭的羟基，提升杀菌消毒效果；
(4)环保，且不残留刺激性气味，更有益于人体健康；
(5)具有臭氧消除与利用双重功效的ZSM-5/Mn-Ce分子筛负载锰铈活性组分催化剂的催化网不仅具有高效消除残余臭氧的功能，同时还能高效利用臭氧强化杀菌消毒，且具有高效的抗湿性，还不需要定期更换过滤网，更经济且节省人力和时间成本。
(6)整个杀菌消毒过程自动化设置，只需要人为开启后就能自动工作，全程无忧，直至完成整个杀菌消毒工作，十分便捷，省心省时省力，人性化设计。
附图说明
图1为本实用新型一种杀菌消毒装置的主视图；
图2为图1俯视图；
图3为图1去除顶部后的俯视图；
图4为图1局部示意图；
图示标记说明如下：
1、柜体；2、紫外灯；3、进风口；4、第一催化网；5、出风口；6、控制面板；7、自动化控制感应系统；71、臭氧浓度检测器；8、第二催化网；9、万向轮；10、百叶窗；11、风机。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1至图4所示为本实用新型一种杀菌消毒装置，包括柜体1、外置在柜体1上的若干根每分钟可产生臭氧量至少为10mg的紫外灯2、设置在柜体1 上的进风口3、设置在进风口3内侧的第一催化网4、风机11、设置在柜体1上并连通至第一催化网4内侧的出风口5、控制面板6、通过对臭氧浓度的检测和对定时开关的设置去控制紫外灯2和风机11运行的自动化控制感应系统7，风机11、控制面板6、自动化控制感应系统7均设于柜体1上；自动化控制感应系统7与所述控制面板6电连接，若干根紫外灯2的总功率至少为300W。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，紫外灯2为2～6根。本实用新型紫外灯2在杀菌同时能产生臭氧，紫外灯2的总功率至少为300W，在相同的总功率下，设置的紫外灯2的数目越多，对单根的紫外灯2功率要求越低，紫外灯2的发热就会越少，装置的整体尺寸就可以越小，这是出于对整个杀菌消毒装置的安全性考虑及其他零部件的耐受程度考虑的；在一些室内空间较大的情况下，要求短时间内满足产生高浓度臭氧的需要时，也会采用单根功率更大的比如 150W紫外灯2，这样用6根紫外灯2就可以达到总功率900W，可使室内臭氧浓度短时间内超过30mg/m3，可以达到高效杀菌的目的。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，若干根紫外灯2在柜体1外侧沿周向均匀设置。本实用新型的紫外灯2可以为直线型的，当紫外灯2为偶数个时，可以设置在柜体1轴线对称的位置上；当紫外灯2为奇数个时，可以沿着周向均布；直线型紫外灯2的长度可以超出柜体高度设置，使紫外线辐射的范围更广。上述设置均可以使紫外灯2覆盖的范围更广，有利于全面高效杀菌。紫外灯2还可以为环形的，直接环绕在柜体1外侧，且在不同的高度上设置。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，出风口5设置在柜体1顶部，在出风口5下方设有第二催化网8。第二催化网8的设置可以进一步地提升残余臭氧的催化消除能力并进一步高效利用臭氧。第一催化网4设置在进风口3内侧，在风机11的作用下使臭氧从进风口3进到杀菌消毒装置中先经过第一催化网4 进行第一次催化消除并高效利用，由于气体的密度都比较小，会往上流动，在气体到达出风口5之前必会经过第二催化网8进行二次催化，将第一次遗漏的或未被完全催化分解的臭氧再一次进行催化分解并再次利用，这样形成了双保险，确保经过杀菌消毒装置的臭氧都能被彻底地消除和充分利用，也进一步加速室内臭氧的消除及利用。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，第一催化网4和第二催化网8 均为具有臭氧消除与利用双重功效的ZSM-5/Mn-Ce分子筛负载锰铈活性组分催化剂的催化网。相比其他的催化剂网，具有分子筛负载锰铈活性组分催化剂的催化网不仅能使臭氧得到高效利用，同时能消除残余臭氧次生污染，而且提高了杀菌消毒能力和效率，还可以有效防止残余臭氧对人体造成伤害，并且不需要定期更换过滤网，更经济且节省人力和时间成本。具体地，臭氧在第一催化网4和第二催化网8的作用下被快速分解和消除，并生成活性更强的羟基等高活性氧化基团，进一步增强杀菌消毒效果；臭氧消除与利用双重功效的ZSM-5/Mn-Ce催化剂以分子筛为载体，负载Mn-Ce复合活性组分，该催化网具有多重功效，不仅具有优异的抗湿能力，还可以吸附、捕捉截留空气中各种细菌、病毒等微生物，还能高效分解臭氧并产生高活性羟基自由基等，能进一步杀灭细菌病毒，在短时间内消灭残余臭氧，在提高效率同时，大大缩短净化时间，保障了人体所处环境健康无害，解决了传统技术存在的臭氧二次污染的关键难题。研究表明ZSM-5 负载锰基双金属氧化物上臭氧的催化分解，通过调控载体、双金属种类、双金属负载量对双金属负载催化剂进行优化，将其与锰基单金属催化剂的耐湿性进行对比。通过实验可发现，锰铈负载催化剂具有良好的臭氧分解性能与较好的抗湿性。 2Mn3Ce/ZSM-5在50％的湿度下可以对浓度高达50mg/m3的臭氧维持98％的去除效率，时效长达至少6个月以上。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，进风口3为若干个，沿柜体1侧面均匀设置。多个不同方向的进风口3的设置可以增大进风口3的面积，在风机 11的作用下短时间内将更多空气吸进杀菌消毒装置，进而高效地将空气中的残留臭氧通过催化网进行催化分解消除。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，自动化控制感应系统7包括设置在柜体1外侧的臭氧浓度检测器71和设置在柜体1内的定时开关。自动化控制感应系统7可以实现整个杀菌消毒装置自动化功能，只需要人为开启后就能自动工作，全程无忧，直至完成整个杀菌消毒工作，十分便捷，省心省时省力，人性化设计。具体来说，自动化控制感应系统7通过定时开关实现定时功能，可以人为设定好时间后离开，杀菌消毒装置在达到设定的时间后能自动开启紫外灯2进行杀菌消毒工作，随着臭氧浓度的升高，臭氧浓度检测器71检测到的臭氧达到一定浓度时或紫外灯2开启到一段时间时，紫外灯2会自动关闭，高浓度臭氧进行一定时间的杀菌消毒后，随着臭氧浓度的降低，臭氧浓度检测器71根据检测到的臭氧降至一定浓度后自动开启风机11，进行残余臭氧的消除工作，待臭氧浓度检测器71检测到的臭氧浓度达到符合人体健康的标准后杀菌消毒装置会自动关闭，完成整个杀菌消毒工作。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，柜体1底部设有若干个万向轮9。万向轮9的设置使杀菌消毒装置可以便捷地移动，方便对不同的区域进行杀菌消毒。万向轮9可以为4个，均匀对称地分布在柜体1底部。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，出风口5外设置百叶窗。可以根据调整百叶窗的方向来调整空气的流出方向，而且百叶窗能起阻挡过滤作用，防止杂质从柜体1顶部出风口5直接掉入杀菌消毒装置以免破坏装置内设施。
作为本实用新型提供的具体实施方式之一，柜体1的形状为圆柱体、长方体、正方体任一种。柜体1为规则的圆柱体、长方体、正方体显得比较美观大方，符合一般消费者的审美，优选柜体形状为圆柱体，显得更小巧。
本实用新型的工作原理如下：
1)紫外灯2协同臭氧杀菌消毒阶段：开启紫外灯2，紫外灯2利用紫外线进行杀菌消毒的同时每分钟产生臭氧量至少为10mg，利用臭氧灭活病毒，此后臭氧浓度迅速升高；
2)高浓度臭氧杀菌消毒阶段：自动化控制感应系统7对室内空气进行检测，当检测到室内空气中的臭氧浓度≥30mg/m3时，或自紫外灯2开启后20分钟时，关闭紫外灯2，此后，随着时间变化，臭氧进行杀菌消毒的同时浓度不断降低；
3)分解残余臭氧并利用羟基进行二次杀菌消毒阶段：关闭紫外灯2后10分钟时开启风机，此后空气中的残余臭氧在风机作用下从进风口进入杀菌消毒装置后，经过含有ZSM-5/Mn-Ce分子筛负载锰铈活性组分催化剂的催化网，被快速催化分解成对人体无害的且针对细菌病毒活性更强的羟基，进一步将细菌病毒等残余碎片及休眠体杀灭；
4)杀菌消毒完成：自动化控制感应系统7检测到室内空气中的臭氧浓度≤ 0.1mg/m3时，关闭风机，此时空气中的臭氧浓度已符合安全标准，整个杀菌消毒过程结束。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种杀菌消毒装置，其特征在于，包括柜体(1)、外置在柜体(1)上的若干根每分钟可产生臭氧量至少为10mg的紫外灯(2)、设置在柜体(1)上的进风口(3)、设置在进风口(3)内侧的第一催化网(4)、风机(11)、设置在柜体(1)上并连通至第一催化网(4)内侧的出风口(5)、控制面板(6)、通过对臭氧浓度的检测和对定时开关的设置去控制紫外灯(2)和风机(11)运行的自动化控制感应系统(7)，所述风机(11)、所述控制面板(6)、所述自动化控制感应系统(7)均设于所述柜体(1)上；所述自动化控制感应系统(7)与所述控制面板(6)电连接，所述若干根紫外灯(2)的总功率至少为300W。
2.根据权利要求1所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述紫外灯(2)为2～6根。
3.根据权利要求1所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述若干根紫外灯(2)在所述柜体(1)外侧沿周向均匀设置。
4.根据权利要求1所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述出风口(5)设置在所述柜体(1)顶部，在所述出风口(5)下方设有第二催化网(8)。
5.根据权利要求4所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述第一催化网(4)和所述第二催化网(8)均为具有臭氧消除与利用双重功效的ZSM-5/Mn-Ce分子筛负载锰铈活性组分催化剂的催化网。
6.根据权利要求1至5任一项所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述进风口(3)为若干个，沿所述柜体(1)侧面均匀设置。
7.根据权利要求1所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述自动化控制感应系统(7)包括设置在所述柜体(1)外侧的臭氧浓度检测器(71)和设置在所述柜体(1)内的定时开关。
8.根据权利要求1所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述柜体(1)底部设有若干个万向轮(9)。
9.根据权利要求1所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述出风口(5)外设置百叶窗(10)。
10.根据权利要求1所述的杀菌消毒装置，其特征在于，所述柜体(1)的形状为圆柱体、长方体、正方体任一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021209982.2U CN212235370U (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种杀菌消毒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212235370U true CN212235370U (zh) | 2020-12-29 |
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ID=73988523
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN212235370U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111617277A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 中山大学 | 一种杀菌消毒装置及其杀菌消毒方法 |
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2020
- 2020-06-24 CN CN202021209982.2U patent/CN212235370U/zh active Active
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| CN111617277A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 中山大学 | 一种杀菌消毒装置及其杀菌消毒方法 |
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