CN2627396Y - 通风空调系统中的空气消毒杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于通风、空调系统中的空气消毒杀菌装置，该装置由两部分组成，一是紫外线照射区，其特征是将紫外线灯组安装在空气过滤器前，二是微波辐射区，其特征是采用旋转发射的微波发生器。本实用新型的空气消毒杀菌装置，可有效杀灭通风空气中99.5％以上的细菌和病毒，其装置结构简单，成本低，耗能少，安装维修方便，可广泛应用于建筑物、交通工具或其它封闭空间通风空调系统的送风、回风或排风管路。

Description

通风空调系统中的空气消毒杀菌装置

技术领域    本实用新型涉及一种适用于通风与空调系统的空气消毒杀菌装置，特别是使用紫外线和微波消毒杀灭通风、空调系统里空气中的微生物的装置。

背景技术    目前在通风空调系统中的空气净化处理方法和装置主要有以下几种：

过滤法，即在空气流通断面上设置过滤器，滤除空气中的固体颗粒物，减少通风空气中的粉尘含量，同时也可以减少空气中以粉尘作为宿主的细菌和病毒含量。这种方法已得到普遍应用，但是它对微小粒径粉尘净化效率低，被滤除掉的固体颗粒物携带的细菌和病毒也不能被杀灭，仍有再次泄漏扩散的危险。所以单纯的空气过滤器无法彻底消毒杀菌。特别是在以空气作为传播媒介的传染病流行时，通风空调系统可能成为交叉感染的通道。

吸附法，采用活性炭等吸附剂吸附空气中的微小尘粒和细菌病毒，是一种有效的方法，但由于吸附剂需要频繁更换或再生，而且处理空气流量较小，所以不适用于大型集中通风空调系统。

紫外线消毒法，如中国专利《高强度紫外线管道式空气消毒器》(申请号01226496)、《具有增强抗微生物能力的电动空气输送器和空调器装置》(申请号02108091)和《空调机组用紫外线空气消毒器》(申请号00258277)等，在通风系统管道中设置高强度紫外灯，对通过的空气进行紫外线照射消毒，但是由于紫外线照射空气消毒杀菌需要较长的时间(10-30分钟以上)，而风道内空气流速一般在3m/s以上，即空气在该消毒器内的停留时间小于5秒钟，所以根本无法起到对送/回风空气的消毒杀菌作用。

紫外线与光触媒结合，如中国专利《空气净化设备》(申请号02202864)，主要通过被紫外线照射的光触媒分解空气中的有机污染气体，光触媒空气过滤器过滤空气时虑除的固体颗粒物将覆盖光触媒表面，隔绝紫外线对光触媒的直接照射，失去分解有机污染气体的功能，所以该种消毒杀菌方法和装置也不能满足大型集中空调和通风系统的需要。

冷等离子体协同空气特效净化层的消毒净化方法，如中国专利《冷等离子体协同空气特效净化层的消毒净化方法和装置》(申请号01107933)，采用一种冷等离子体协同催化剂T21、催化剂T260、空气特效净化层对空气的消毒净化方法，该种方法采用的装置比较复杂，能够处理的空气流量不大，只适用于中小型专用通风空调系统的空气消毒杀菌。

臭氧消毒，如中国专利《电子电动空气消毒灭菌净化器》(申请号92233706)和《空气循环灭菌机》(申请号92215266)，采用臭氧发生器产生的臭氧对空气进行消毒杀菌。由于臭氧气体对人体有害，所以在臭氧发生器之后必须设置臭氧还原装置。但是臭氧消毒需要长时间封闭处理，空气在流经臭氧发生器和臭氧还原装置之间的过程中与臭氧接触并发生氧化反应的时间很短，消毒杀菌效果很差。故不适用于通风空调系统空气消毒杀菌。

除此之外消毒杀菌方法和装置还有化学熏蒸、高温消毒、微波、超声波等，由于种种原因，在通风空调系统中的应用还没有得到推广和应用。

发明内容    为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型将提供一种更有效而简便的，适用于通风、空调系统中对空气进行消毒杀菌的装置。

本实用新型所说的通风、空调系统中空气消毒杀菌装置，它包括：一个具有进风口和出风口的金属管道外壳，在该外壳内靠近进风口端，沿管道外壳的横截面设有空气过滤器，在该空气过滤器的一侧或两侧设有紫外线灯组；并在该管道外壳内靠近出风口端设有微波辐射区，该微波辐射区是由部分管道外壳和两个沿管道横截面安置的金属微波反射网构成的空间，在该微波辐射区内金属管道外壳上安装至少一个微波发射器，而微波发射器安置在微型电动驱动轴上，与微波发射器相对的另一侧管道外壳上安置微波能量接收器，接收到的信号通过传感器反馈给自动控制装置，控制微波发射器的发射功率。

为了更有效的杀灭被过滤器滤除的微尘上附着的细菌和病毒，将高强度紫外线灯组安装在空气过滤器迎风一侧，在管道外壳同一横截面上沿外壳一周安装一组紫外线灯，并加反光罩，保证每个紫外线灯发出的光线都能直接照射整个过滤器平面；在空气过滤器另外一侧，也可以安装同样一组紫外线灯组，继续杀灭漏虑过去的微生物(细菌、病毒)。

为了提高空气过滤器的效率，可以在空气过滤器上加静电，以提高吸附力、减少漏虑微尘。

由于任何空气过滤器总是有更微小的尘粒漏虑过去，附在被漏虑过去尘粒上的细菌病毒，因紫外线照射时间不足，有可能未被完全杀灭，但是当它们进入微波辐射区就很难逃脱被彻底杀灭的厄运了。

本实用新型的空气消毒杀菌装置，分两个杀灭区间，用两种杀灭手段，在装置的结构上，可以分为两体，可以是总体使用，也可以分体安装，甚至单体独立使用。

空气过滤器需要经常清洗，紫外线灯组和微波发射器等也需要清洁、检修或更换。为了检修和安装方便，在紫外线照射区和微波辐射区内的管道外壳上开设检修门，该门应该能关闭锁定和密封，并能屏蔽微波辐射。

本实用新型的空气消毒杀菌装置，经过初步测试其微生物(细菌和病毒)杀灭率达99.5％以上。它特别适用于建筑物、车船和其他封闭空间的通风与空调系统中送风、回风和排风的空气连续消毒杀菌。本装置结构简单、成本低廉、能耗小，安装(改装)使用和维修都很方便。

附图说明    图1.为本实用新型的空气消毒杀菌装置整体结构示意图

            图2.为本实用新型的空气消毒杀菌装置分体安装示意图

            图3.为本实用新型的紫外线空气消毒杀菌装置单体结构示意图

            图4.为本实用新型的微波空气消毒杀菌装置单体结构示意图

            图5.为本实用新型的紫外线空气消毒杀菌装置单体构造示意图

            图6.为本实用新型的微波空气消毒杀菌装置单体构造示意图

具体实施方式    本实用新型的空气消毒杀菌装置实为组合型消毒杀菌装置，即可以作为整体装置(图1)，为了安装方便和使用需要，也可以分为两部分(图2)。现按两部分予以实施。

1.高强度紫外线照射空气中效过滤器消毒杀菌装置(图3)

该装置主要由外壳1、中效空气过滤器2和高强度紫外线灯组3、4和检查门13等四部分组成。

外壳包括进风段5、空气过滤消毒杀菌段6和出风段5’。进风段5入口断面形状和尺寸与所服务的通风空调系统风道断面形状(矩形或圆形)和尺寸相同，并设法兰或其它连接端口与原有风道连接紧密。进风段5出口断面形状为矩形，断面尺寸与空气消毒过滤段6相同，并设法兰或其它连接端口与之紧密连接。进风段长度根据进风口和出风口断面尺寸确定，一般应保证进风段扩张角不大于60°。空气过滤消毒杀菌段6为一段长0.5m-2m的矩形断面拼装式通风管段，断面尺寸根据处理的空气流量和安装现场空间条件确定，一般应保证断面风速不大于2.5m/s。空气过滤消毒杀菌段6进风口与出风口均设法兰或其它连接端口分别与进风段5和出风段5’连接紧密，并保证密封。出风段5’进风口断面形状为矩形，断面尺寸与空气消毒过滤端相同，并设法兰或其它连接端口与之紧密连接。出风段5’出风口断面形状和尺寸与所服务的通风空调系统风道断面形状(矩形或圆形)和尺寸相同，并设法兰或其它连接端口与原有风道连接紧密。出风段5’长度根据进风口和出风口断面尺寸确定，一般应保证出风段收缩角不大于60°。根据安装位置的条件和需要外壳1也可不设进风段5和(或)出风段5’，直接与原有风道或空气处理设备连接。

中效空气过滤器2设置于外壳1的空气过滤消毒杀菌段6内，充满空气流通断面，并保证四周密封。中效空气过滤器可采用普通平板式中效过滤器，但应保证能够方便抽出更换或清洗。

高强度紫外线灯3设置于外壳1的空气过滤消毒杀菌段6内中效空气过滤器迎风面的前方(或前方与后方)，分为四组带反光罩4的紫外线灯管分别安装在中效空气过滤器迎风面前方的空气过滤消毒杀菌段外壳上、下、左、右四个内壁上，并处于同一个平面，反光罩的安装方向应保证每一组紫外线灯发出的光线都能直接照射整个过滤器平面。

检查门13设置于外壳空气过滤消毒杀菌段外壳的某一侧，开口尺寸应保证人员进出和更换或清洗过滤器、灯管和灯罩的需要。同时还要有关闭锁定和密封装置。

该装置运行期间高强度紫外线灯组发出的高强度紫外线连续不断地集中照射空气中效过滤器迎风面，该过滤器迎风面最外层不断有新的固体颗粒物滞留，高强度紫外线在这些颗粒物被新的颗粒物完全覆盖之前的时间段内，可以彻底杀灭当前被过滤器滤除滞留的固体颗粒物所携带的细菌和病毒，并且连续不断，使得过滤器滤除物中携带的细菌和病毒绝大部分被杀灭，失去扩散和传播能力。

2.自动调节功率的局部管段微波消毒杀菌装置(图4)

该装置主要由进风管12’、微波消毒杀菌段7和出风管12等三部分组成。

进风管12’入口断面形状和尺寸与所服务的通风空调系统风道断面形状和尺寸相同，并设法兰或其它连接端口与原有风道连接紧密。进风管出口断面形状和尺寸与微波消毒杀菌段7相同(圆形或矩形)，并设法兰或其它连接端口与之紧密连接。进风段长度根据进风口和出风口断面尺寸确定，一般应保证进风段扩张角不大于60°。

微波消毒杀菌段由金属管状壳体1、入口屏蔽网8、出口屏蔽网9、检查门14、可调功率的自动旋转微波发生器10、多余微波能量吸收器11和配套自动控制装置组成。壳体1为金属材质的直管段，断面形状可以为圆形或矩形，断面尺寸根据处理的空气流量确定，一般应保证空气流速不大于3m/s。在壳体的入口和出口分别设置金属材质的微波屏蔽网8、9，在保证将微波屏蔽在该管段内的前提下尽量减小空气阻力，避免气流噪声。可调功率的自动旋转微波发生器10设置于该管段中间部位的管壁上，微型电机驱动微波发生器在管段内发射旋转的微波辐射，微波在该管段内不断反射、旋转形成比较均匀的高能微波场，该微波场对流经该管段的空气中的细菌、病毒产生热效应和生物效应，从而迅速杀灭这些细菌和病毒。在管段内和微波发生器10相对的另一侧设置多余微波能量吸收器11，吸收多余微波辐射能量转化为热能，在该吸收器内的温度传感器将温度信号传递至自动控制装置，自动控制器根据温度传感器的检测值和设定值的差值大小自动调节微波发生器的发射功率，保证多余微波能量吸收器内的温度稳定在设定值，从而保证管段内的微波能量维持稳定的多余量，实现连续不断的消毒杀菌。

出风管12入口断面形状和尺寸与微波消毒杀菌段7相同，并设法兰或其它连接端口与之紧密连接。出口断面形状和尺寸与所服务的通风空调系统风道断面形状(矩形或圆形)和尺寸相同，并设法兰或其它连接端口与原有风道连接紧密。出风管段长度根据进风口和出风口断面尺寸确定，一般应保证出风段收缩角不大于60°。

Claims (5)

1.一种通风、空调系统中的空气消毒杀菌装置，其特征在于，该装置包括：一个具有进风口(5)和出风口(12)的金属管道外壳(1)；在外壳(1)内靠近进风口(5)端沿管道横截面设有空气过滤器(2)，在空气过滤器(2)的一侧或两侧设有紫外线灯组(3)；在管道外壳(1)内靠近出风口(12)端，设有微波辐射区(7)，该微波辐射区是由部分管道外壳和两个沿管道横截面安置的金属微波反射网(8)(9)构成的空间，在微波辐射区(7)内的管道外壳上安装有至少一个微波发生器(10)，微波发生器安置在微型电机的驱动轴上，与微波发生器相对的另一侧管道外壳上设置微波能量接收器(11)，接收到的信号通过传感器反馈给自动控制装置，以控制微波发生器的发射功率。

2.根据权利要求1所属的空气消毒杀菌装置，其特征在于，紫外线灯带有反光罩(4)。

3.根据权利要求1或2所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，可以在过滤器(2)上加静电。

4.根据权利要求1、2或3所述的空气消毒杀菌装置，其特征在于，可以在紫外线照射区(6)和微波辐射区(7)的管道外壳上开检修门(13)(14)。

5.根据权利要求1所属的空气消毒杀菌装置，其特征在于，紫外线照射区段和微波辐射区段可以分离。

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