專利名稱：銅在大巴車用空調(diào)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅的應(yīng)用，特別涉及一種銅在大巴車用空調(diào)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：
眾所周知，空調(diào)在人們的日常生活中發(fā)揮著重要的作用，冬季空調(diào)可以用來取暖，夏季空調(diào)可以用來降溫，空調(diào)為我們的生活提供了舒適的環(huán)境。因此，人們在購買空調(diào)時都希望能夠買到優(yōu)質(zhì)的空調(diào)。
大巴車用空調(diào)的主要構(gòu)件為風(fēng)機、換熱器、過濾網(wǎng)和凝結(jié)水盤等裝置，而換熱器主要由鋁翅片和銅換熱管構(gòu)成。由于大巴車用空調(diào)的一些部件在運行時會產(chǎn)生凝結(jié)水，往往給微生物的繁殖創(chuàng)造了條件，如微生物會在過濾網(wǎng)、換熱器及冷凝水盤中大量繁殖，造成室內(nèi)環(huán)境的二次污染，影響到人們的身體健康。
根據(jù)對上海地區(qū)風(fēng)機盤管和房間空調(diào)器實際使用現(xiàn)場衛(wèi)生情況調(diào)查，細(xì)菌、霉菌在空調(diào)系統(tǒng)中均存在不同程度的生長，無論中央空調(diào)末端、分體壁掛機及分體柜機空調(diào)，他們的細(xì)菌總數(shù)及霉菌總數(shù)均能檢出，說明普遍存在一定程度的污染，特別在非典之后，整個公共場所的衛(wèi)生已得到充分重視，在人們的衛(wèi)生意識逐漸加強的前提下，仍然檢出大量的細(xì)菌，包括金黃色葡萄球菌、芽孢桿菌和軍團菌等，可見問題依然十分嚴(yán)重，具體情況如表1、表2和表3所示 表1空調(diào)系統(tǒng)中過濾網(wǎng)、熱交換器細(xì)菌總數(shù)、霉菌總數(shù)情況
表2空調(diào)系統(tǒng)中過濾網(wǎng)、熱交換器中優(yōu)勢微生物情況
表3空調(diào)系統(tǒng)中過濾網(wǎng)、熱交換器中菌譜及螨蟲情況
其中，金黃色葡萄球菌中產(chǎn)毒的金葡菌為致病菌能導(dǎo)致感染和炎癥反應(yīng)，空調(diào)系統(tǒng)中金黃色葡萄球菌平均檢出水平在10％左右，芽孢桿菌是條件致病細(xì)菌，檢出率極高，達(dá)到88％以上，軍團菌在房間空調(diào)器中的檢出率為1.72％，而在家用空調(diào)的檢出率為9.38％，軍團菌會導(dǎo)致軍團菌病，它是肺炎的一種。
在夏天進行能量交換時，房間空調(diào)器的室內(nèi)換熱器表面的溫度通常為5-20℃，為細(xì)菌繁殖的最佳溫度區(qū)；加上冷凝水導(dǎo)致的潮濕微小環(huán)境，構(gòu)成了各類微生物滋生理想場所，所以過濾網(wǎng)、換熱器和冷凝水盤變成居住房間的藏污納垢之處，導(dǎo)致室內(nèi)二次污染，并威脅人體健康，同時，就微生物危害而言，室內(nèi)空氣較室外空氣有更大的危險性。
由于目前房間空調(diào)器的室內(nèi)換熱器中的翅片采用鋁材制備而成，而普通鋁箔對金黃色葡萄球菌、芽孢桿菌和軍團菌均沒有抑制作用，參見表4。
表4普通鋁箔對軍團菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、微球菌抑制作用結(jié)果
另經(jīng)過研究表明，鋁翅片管換熱器在經(jīng)過2、4、6和8年后，換熱量分別為初始值的95.9％、93.2％91.8％和90.1％。還有由于蒸發(fā)器經(jīng)常在濕工況下運行，而濕潤、黑暗的環(huán)境通常是霉菌良好的生長環(huán)境，所以在蒸發(fā)器的空氣側(cè)容易滋生大量的霉菌。而通過將鋁翅片管換熱器的翅片表面進行霉變處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋁翅片管換熱器霉菌面積分別占換熱器空氣側(cè)表面積的10％、30％和60％。霉菌粘附在鋁翅片表面，會增大鋁翅片表面粗糙度，減少翅片間距，增加換熱器空氣側(cè)熱阻，從而增大換熱器空氣側(cè)壓降，并導(dǎo)致?lián)Q熱量下降。如霉菌面積比從0逐漸增加到10％、30％和60％的時候，生長霉菌的鋁翅片管換熱器換熱量分別衰減為初始換熱量的92.4％、86.5％和81.0％。在實際情況下，冷熱交換和霉變同時存在時，在運行8年后，換熱量最大可衰減27.1％。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種銅在大巴車用空調(diào)中的應(yīng)用，以解決現(xiàn)有大巴車用空調(diào)采用鋁翅片管換熱器所存在的影響室內(nèi)空氣質(zhì)量和換熱量衰減的問題。
本發(fā)明所說的銅在大巴車用空調(diào)中的應(yīng)用，是將大巴車用空調(diào)中的翅片采用銅材制成。
本發(fā)明由于采用銅作為大巴車用空調(diào)的翅片和換熱管，經(jīng)過試驗表面，銅翅片上基本上不生長霉菌，因此影響銅翅片管換熱器長效性的主要因素是冷熱交替，在運行8年后，換熱量最大可衰減5.8％，大大優(yōu)于鋁翅片管換熱器。
根據(jù)對房間空調(diào)器用換熱器的傳熱性能計算機模擬分析表明當(dāng)用銅翅片代替鋁翅片時，換熱器的傳熱系數(shù)增加；當(dāng)翅片厚度越小、翅片高度越大，空氣側(cè)換熱系數(shù)越大時，全銅換熱器相對于銅管鋁片換熱器的傳熱增強效果越明顯，典型工況下，當(dāng)翅片厚度為0.1mm，翅片高度為15.0mm，制冷劑側(cè)換熱系數(shù)為4000W/m2/K，空氣側(cè)換熱系數(shù)為80W/m2/K，翅片間距為1.6mm時，總傳熱系數(shù)的增強相對百分比為9.88％，在所測試的工況范圍內(nèi)，當(dāng)翅片厚度為0.02mm，翅片高度為30.0mm，制冷劑側(cè)換熱系數(shù)為5000W/m2/K，空氣側(cè)換熱系數(shù)為60W/m2/K，翅片間距為1.6mm時，總傳熱系數(shù)的增強相對百分比為23.276％，


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明所示的II型開縫銅翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1A為圖1的俯視圖。
圖2為空調(diào)微生物污染狀況及銅的抑菌效果評價的采樣技術(shù)路線圖。
圖3為本發(fā)明所述的全銅空調(diào)和普通空調(diào)不同時間段的菌落變化曲線圖。
圖4為本發(fā)明所述的全銅空調(diào)和普通空調(diào)對微球菌抑制作用的結(jié)果比較示意圖。
圖5為本發(fā)明所述的全銅空調(diào)和普通空調(diào)對白色念珠菌抑制作用的結(jié)果比較示意圖。
圖6為本發(fā)明所述的全銅空調(diào)和普通空調(diào)對金黃色葡萄球菌抑制作用的結(jié)果比較示意圖。
圖7為本發(fā)明所述的全銅空調(diào)和普通空調(diào)對軍團菌抑制作用的結(jié)果比較示意圖。

具體實施例方式 為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明所說的銅在大巴車用空調(diào)中的應(yīng)用，是采用銅材制成的銅翅片在大巴車用空調(diào)的換熱器中應(yīng)用。
銅翅片的結(jié)構(gòu)形式有銅平翅片、銅波紋翅片、銅I型開縫翅片、銅II型開縫翅片、銅III型開縫翅片。其中銅II型開縫翅片的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在換熱管兩側(cè)與銅II型開縫翅片1邊緣平行方向開有2道縫2，2道縫2的縫高0.6mm，縫寬1.8mm，縫長10.0mm；在兩換熱管之間，與換熱管中心連線垂直方向開有一條縫3，縫3的縫高0.6mm，縫寬2.4mm，縫長6.0mm。
應(yīng)用銅翅片的換熱器的傳熱過程為工質(zhì)在管內(nèi)發(fā)生相變換熱。換熱管與銅翅片之間為導(dǎo)熱，銅翅片與來流進行強制對流換熱。
換熱管為銅管，材料為純銅，換熱管外徑7mm，橫向管間距為12.7mm，縱向管間距10.5mm，銅翅片1的間距1.6mm，管壁外徑5℃，空氣入口溫度為27℃，管內(nèi)換熱系數(shù)5000W/(m2℃)。
下面就空調(diào)微生物污染狀況及銅的抑菌效果評價和銅鋁翅片換熱器長效特性對比研究進行討論，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
一、房間空調(diào)和中央空調(diào)風(fēng)機盤管選點和采樣情況 參見圖2，選點兼顧上海市區(qū)、郊區(qū)，考慮周邊綠化清潔狀況，交通流量及是否為居民區(qū)，商業(yè)區(qū)等功能分區(qū)，選擇上海市閘北區(qū)、閔行區(qū)二區(qū)為空調(diào)采樣區(qū)縣，兩區(qū)群眾順應(yīng)性比較好。閘北區(qū)人口流動大，在新客站地區(qū)有不同等級的旅店及賓館。閔行區(qū)為新興的住宅區(qū)，人口密集，居民收入較高，家庭使用空調(diào)及裝潢水平較高檔，同時轄區(qū)內(nèi)綠化較好。本次共對63臺空調(diào)進行調(diào)查分析，其中閘北區(qū)空調(diào)32臺、閔行區(qū)空調(diào)31臺，涉及的公共場所包括辦公樓、家庭、旅店及賓館、商場以及醫(yī)院，采用的空調(diào)包括分體壁掛空調(diào)、柜機空調(diào)及中央空調(diào)風(fēng)機盤管；采樣部位包括過濾網(wǎng)、熱交換器及積水盤。
1、采樣空調(diào)及采樣部位 所采用的空調(diào)要求安裝并正常使用一年以上，并在采樣當(dāng)日前已使用一周以上，具體選點及采樣量分布見表5和表6 表5不同場所、地點的空調(diào)機型數(shù)量統(tǒng)計表
表6不同場所、不同類型空調(diào)采樣部位統(tǒng)計表
2、監(jiān)測項目及采樣方法 2.1監(jiān)測項目 現(xiàn)場采樣登記表主要內(nèi)容包括編號、采樣人、采樣時間地點、地點性質(zhì)、空調(diào)類型、空調(diào)最近一次清洗時間、清洗情況，現(xiàn)場監(jiān)測項目包括現(xiàn)場溫度、相對濕度、室內(nèi)面積、樓層、室內(nèi)外細(xì)菌總數(shù)及部分場所的可吸入顆粒物、一氧化碳、二氧化碳濃度。
2.2采樣方法 2.2.1室內(nèi)外細(xì)菌總數(shù)采用暴皿法，Φ90mm平皿在室內(nèi)外1.2m高處分別暴露5min，試驗室培養(yǎng)計算細(xì)菌總數(shù)。
2.2.2細(xì)菌菌譜及真菌數(shù)采樣選用生理鹽水，用消毒棉簽蘸取適量生理鹽水，分別在空調(diào)過濾網(wǎng)、熱交換器或風(fēng)機盤管以及積水盤(視具體采樣現(xiàn)場定)均勻涂抹5cm×5cm大小面積，然后分別放入培養(yǎng)液中，由實驗室檢測細(xì)菌及真菌生長情況。
2.2.3金黃色葡萄球菌采樣選用生理鹽水，用消毒棉簽蘸取適量生理鹽水，分別在空調(diào)過濾網(wǎng)、熱交換器或風(fēng)機盤管以及積水盤(視具體采樣現(xiàn)場定)均勻涂抹5cm×5cm大小面積，然后分別放入培養(yǎng)液中，由實驗室檢查金黃色葡萄球菌生長情況。
2.2.4螨蟲采樣采用敲打及刷落法，用毛刷在空調(diào)過濾網(wǎng)表面5cm×5cm面積中均勻刷取所有的灰塵，使其上螨蟲墜落在其下方的白紙上，然后將此螨類放入密閉袋中保存，帶回實驗室。用試驗室高倍顯微鏡檢測螨蟲生長情況。
2.3結(jié)果分析 所有數(shù)據(jù)錄入SPSS軟件及Excel軟件進行統(tǒng)計分析。
二、空調(diào)微生物污染檢測結(jié)果 1.材料與方法 1.1對象 采取分階段隨機抽樣的方法，對上海市閔行、閘北兩區(qū)的賓館、寫字樓、醫(yī)院、家庭、商場的空調(diào)及其環(huán)境進行了隨機抽樣。
1.2方法 1.2.1空氣細(xì)菌總數(shù)、霉菌總數(shù)；采用自然沉降法，經(jīng)37℃、48小時培養(yǎng)后，計算生長的細(xì)菌菌落數(shù)，儀器使用前均進行校正。
1.2.2軍團菌棉簽經(jīng)震蕩離心后，采用酸處理技術(shù)去除大部分雜菌，然后接種GVPC選擇平板，置36℃，5％CO2環(huán)境培養(yǎng)；疑似菌落用血平板試驗、半胱氨酸需求試驗、血清作玻片凝集試驗進行軍團菌鑒定。
1.2.3溶血性鏈球菌將用棉簽采集的標(biāo)本直接涂布于血瓊脂平板上，37℃環(huán)境培養(yǎng)24小時，同時增菌于肉浸液葡萄糖肉湯中，放在10％CO2環(huán)境培養(yǎng)24小時。挑選可疑菌落進行分純在血瓊脂平板上，再進行融酶、溶血試驗等，進行鑒定。
1.2.4金黃色葡萄球菌將用棉簽采集的標(biāo)本直接涂布于血瓊脂平板和Baird-Parker平板，37℃環(huán)境培養(yǎng)24小時，同時增菌于7.5％肉湯中，37℃環(huán)境培養(yǎng)24小時，挑選可疑菌落進行革蘭氏染色、血漿凝固酶試驗和甘露醇發(fā)酵試驗等生化試驗進行鑒定。
1.2.5芽孢桿菌將用棉簽采集的標(biāo)本直接涂布于選擇性培養(yǎng)基(MYP)上，37℃環(huán)境培養(yǎng)24小時，挑選可疑菌落在營養(yǎng)瓊脂上分純，再進行卵磷脂酶、過氧化氫酶、明膠液化和葡萄糖發(fā)酵等生化試驗性鑒定。
1.2.6螨蟲將現(xiàn)場采集標(biāo)本放入培養(yǎng)皿中，于解剖鏡下依次查找鏡下視野(目鏡10倍、物鏡10倍)。
1.3統(tǒng)計方法采用Epi info6.0數(shù)據(jù)錄入，SPSS11.0進行統(tǒng)計分析。
2.檢測結(jié)果 2.1空調(diào)中過濾網(wǎng)、熱交換器及積水盤細(xì)菌總數(shù)、霉菌總數(shù)情況見表7 表7細(xì)菌總數(shù)和霉菌總數(shù)統(tǒng)計表
*樣品量少，無法檢出 從上表可知無論中央空調(diào)風(fēng)機盤管和房間空調(diào)器，它們的細(xì)菌總數(shù)及霉菌總數(shù)均能檢出，說明均存在一定程度的污染。污染水平的程度在不同部位存在差異，房間空調(diào)器熱交換器的細(xì)菌總數(shù)中位數(shù)較高為2600個/cm2，二霉菌總數(shù)房間空調(diào)器的過濾網(wǎng)為最高，達(dá)到中位數(shù)10個/cm2，最高為84個/cm2，其余部位污染水平不均衡。
2.2過濾網(wǎng)、熱交換器及積水盤軍團菌、溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、芽孢桿菌情況見表8和表9 表8優(yōu)勢微生物分析情況1
從上表可知空調(diào)不同部位均不同程度檢出金黃色葡萄球菌、軍團菌、芽孢桿菌。其中以芽孢桿菌的檢出率最高，達(dá)到88％以上；其次為金黃色葡萄球菌，平均檢出水平在10％左右；軍團菌檢出主要在過濾網(wǎng)，平均水平在5％。
表9優(yōu)勢微生物分析情況2
從上表可見空調(diào)不同部位溶血性鏈球菌和螨蟲的陽性檢出率均為零。
需要說明的是，非典之后，在公共衛(wèi)生得到充分重視，人們的衛(wèi)生意識逐漸加強的前提下，仍然檢出大量的細(xì)菌，包括致病菌。
三、銅箔、鋁箔及抗菌鍍層鋁箔的抑菌效果分析 1.試驗材料及菌種選擇 1)銅箔、鋁箔及抗菌鍍層鋁箔； 2)細(xì)菌包括大腸桿菌、軍團菌、金黃色葡萄球菌和微球菌； 3)真菌選擇生命力最強的白色念珠菌。
2.方法 1)在純培養(yǎng)平板上，挑取大腸桿菌、軍團菌、金黃色葡萄球菌，白色念珠菌、微球菌； 2)接種于3-5ml水解酪蛋白(MH)肉湯種，經(jīng)35℃培養(yǎng)6-8小時； 3)用無菌生理鹽水和MH肉湯校正菌液濁度，使其與標(biāo)準(zhǔn)濁管的濃度相同，校正過的菌液在15min內(nèi)接種完畢。
4)以無菌棉簽分別蘸取濃度2.5×106cfu/ml的大腸桿菌、軍團菌、金黃色葡萄球菌，白色念珠菌、微球菌，蘸取時在試管壁上擠壓幾次，壓去多余的餓菌液，分別涂布于MH培養(yǎng)基平板，表面均勻涂抹，每涂1次，平板內(nèi)轉(zhuǎn)60°，使整個平板涂布均勻。
5)最后將棉簽繞平板涂抹1周，蓋好平板，置室溫干燥5分鐘。
6)以無菌手術(shù)刀直接剪取銅箔，鋁箔及抗菌鍍層鋁箔等樣品，制成直徑5mm，厚4mm的圓片，每4個圓片為一組，每4片為1組，陰性對照制成大小相同的圓片。
7)用無菌鑷子將銅箔，鋁箔及抗菌鍍層鋁箔樣品貼于平板表面，并用鑷子輕壓一下待檢使其貼平。待檢材料的間距不小于24mm，中心距平板的邊緣不小于15mm，90mm直徑的平板中貼5張待檢材料(包括一個對照組)。
8)每次試驗貼放一蓋染菌平板，每個平板放4個試驗樣品，1個陰性對照樣品，蓋好平皿，檢驗用菌珠分別為大腸桿菌、軍團菌、金黃色葡萄球菌，白色念珠菌、微球菌，分別置37℃培養(yǎng)24小時，觀察結(jié)果，用游標(biāo)卡尺測量菌環(huán)直徑，試驗重復(fù)3次。
9)結(jié)果判定根據(jù)抑菌圈直徑的大小，與陰性對照組比較判定抑菌結(jié)果。
3.結(jié)果 3.1銅箔對大腸桿菌、軍團菌、金黃色葡萄球菌，白色念珠菌、微球菌的抑菌效果結(jié)果見表10、表11、表12、表13、表14 表10銅箔對軍團菌抑制作用結(jié)果
表12銅箔對金黃色葡萄球菌抑制作用結(jié)果
表13銅箔對白色念珠菌抑制作用結(jié)果
表14銅箔對微球菌抑制作用結(jié)果
3.2抗菌鍍層鋁箔對大腸桿菌、軍團菌、金黃色葡萄球菌，白色念珠菌、微球菌的抑菌效果見表15、表16、表17 表15抗菌鍍層鋁箔對大腸桿菌抑制作用結(jié)果
表16抗菌鍍層鋁箔對金黃色葡萄球菌、白色念珠菌和軍團菌抑制作用結(jié)果
表17抗菌鍍層鋁箔對微球菌的抑菌抑制作用結(jié)果
3.3普通鋁箔對軍團菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌，白色念珠菌和微球菌抑制作用結(jié)果見表18 表18普通鋁箔對軍團菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌和微球菌抑制作用結(jié)果
4.討論 抑菌試驗表明，銅箔能對細(xì)菌中軍團菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及生命力最強的真菌-白色念珠菌具有抑制作用，而抗菌鍍層鋁箔僅對大腸桿菌有抑制作用，普通鋁箔對所有的試驗菌珠均沒有抑制作用。
銅是一種天然的金屬元素，化學(xué)符號為Cu，原子量63.54，比重8.92。銅作為一種在氧化-還原過程中活躍的金屬，能催化羥基的生成，增強活性氧的產(chǎn)生，對細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。
目前的研究機理主要集中在銅能通過接觸反應(yīng)到達(dá)微生物表面，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，進入細(xì)胞體內(nèi)與相應(yīng)的酶集合，導(dǎo)致酶的催化作用失效；同時通過光催化反應(yīng)，產(chǎn)生自由基，氧化損傷細(xì)胞，最終導(dǎo)致微生物的死亡。
銅殺菌的主要機理包括 1)接觸反應(yīng)，即抗菌制品中的銅離子與細(xì)菌接觸反應(yīng)后，造成微生物固有成分破壞或產(chǎn)生功能障礙。當(dāng)微量的銅離子到達(dá)微生物細(xì)胞膜時，因后者帶負(fù)電荷，依靠庫侖引力，使兩者牢固吸附，銅離子穿透細(xì)胞壁后進入細(xì)胞內(nèi)；單獨銅離子破壞敏感細(xì)胞呼吸酶，主要通過與巰基(-SH)反應(yīng)，使蛋白質(zhì)凝固，破壞細(xì)胞合成酶的活性或抑制酶的活性，使細(xì)胞喪失分裂增殖能力而死亡。銅離子還能破壞微生物中的電子傳輸系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和物質(zhì)傳輸系統(tǒng)。當(dāng)菌體失去活性后，銅離子又會從菌體中游離出來，重復(fù)進行殺菌活動，因此其抗菌效果持久。
2)光催化反應(yīng)在光的作用下，銅離子能起到催化活性中心的作用，激活水和空氣中的氧，產(chǎn)生羥基自由基和活性氧離子。有學(xué)者認(rèn)為正是產(chǎn)生自由基，導(dǎo)致核酸的結(jié)構(gòu)破壞，促使化學(xué)鍵斷裂，造成細(xì)胞的多種損害?；钚匝蹼x子具有很強的氧化能力，能在短時間內(nèi)破壞喜歡的增殖能力而使細(xì)胞死亡，從而達(dá)到抗菌的目的。同時，銅離子可抑制微生物的聚集作用，使其它消毒劑能較快地作用于單個微生物。銅離子還能中和微生物表面的負(fù)電荷，消除微生物對消毒劑的排斥力。銅離子還能作用病毒的衣殼蛋白，使其通透性升高，幫助其他消毒劑到達(dá)作用位點，從而與其他消毒劑發(fā)生協(xié)同效應(yīng)，提高其他消毒劑的滅活作用。
四、全銅空調(diào)和普通空調(diào)現(xiàn)場對比抑菌試驗 1.試驗器材 1.1試驗菌珠 大腸桿菌(8099)、金黃色葡萄球菌(ATCC6538)、白色念珠菌(ATCC10231)、藤黃微球菌(ATCC700405)和嗜肺軍團菌(ATCC6538)。
1.2菌懸液制備 取大腸桿菌(8099)、金黃色葡萄球菌(ATCC6538)、白色念珠菌(ATCC10231)、藤黃微球菌(ATCC700405)和嗜肺軍團菌(ATCC6538)凍干菌種管，在無菌條件下打開，以毛細(xì)管加入0.5ml無菌蒸餾水，輕柔吹吸數(shù)次，使凍干的菌珠融化成濃菌液。吸取幾滴濃菌液滴入營養(yǎng)瓊脂平板并用接種環(huán)劃線接種，放于37℃環(huán)境培養(yǎng)24小時以分離純菌落。嗜肺軍團菌濃菌液需滴入緩沖炭酵母浸出物(BCYEα)瓊脂平板，并在37℃、5％CO2、80％濕度環(huán)境下培養(yǎng)24小時以分離純菌落。挑取第1代培養(yǎng)物中的典型菌落，同上操作，用相應(yīng)固體斜面?zhèn)鞔恋?代。
用5ml無菌吸管吸取2ml無菌蒸餾水加入第3代細(xì)菌新鮮純斜面培養(yǎng)物中，反復(fù)吹吸以洗下菌苔，隨后用5ml無菌吸管將洗液移至另一無菌試管中，用電動混合器混合振蕩20秒以使細(xì)菌懸浮均勻。
初步制成的菌懸液先用細(xì)菌濃度比濁測定法粗測其含菌濃度，然后以稀釋法稀釋至105cfu/ml-106cfu/ml濃度。
1.3試劑與培養(yǎng)基 ①無菌蒸餾水 ②95％乙醇 ③營養(yǎng)瓊脂平板 ④營養(yǎng)瓊脂斜面 ⑤緩沖炭粉酵母浸出物(BCYEα)瓊脂平板 ⑥緩沖炭粉酵母浸出物(BCYEα)斜面 1.4其它試驗器械 ①無菌棉拭 ②電動混合器 ③細(xì)菌濃度比濁儀 ④5ml無菌吸管 ⑤無菌試管 ⑥細(xì)菌接種環(huán) ⑦煤氣燈 ⑧表面采用規(guī)格板 ⑨滅菌L型玻璃棒 ⑩普通培養(yǎng)箱、CO2培養(yǎng)箱 1.5試樣制備將全銅空調(diào)和普通空調(diào)的蒸發(fā)器部分用無菌棉拭蘸取95％乙醇做涂抹消毒，30分鐘后再用無菌棉拭蘸取無菌蒸餾水多次涂抹熱交換器換熱片以消除殘留的乙醇。將次全銅空調(diào)與普通空調(diào)熱交換器換熱片用表面采樣規(guī)格按3cm×3cm面積各劃分60塊小區(qū)域以作試驗用。
2.統(tǒng)計分析 在SPSS統(tǒng)計軟件中計算它們的單位面積蒸發(fā)器的菌落數(shù)，計算它們的均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，Excel軟件作圖，描述時間變化曲線，同時用方差分析方法比較兩種空調(diào)及不同時間段的統(tǒng)計學(xué)差異。
3.試驗步驟 在現(xiàn)場將1臺普通空調(diào)，2臺全銅空調(diào)根據(jù)分體壁掛空調(diào)的安裝程序及位置進行現(xiàn)場安裝。
3.1染菌用無菌棉拭蘸取已制備好的5種菌懸液，每種細(xì)菌液均勻涂抹全銅空調(diào)和普通空調(diào)的熱交換器散熱片上制備好的試樣小區(qū)域(3cm×3cm)各12塊，待其自然干燥。
3.2采樣 ①將無菌棉拭于含2ml無菌蒸餾水試管中蘸濕，分別對全銅空調(diào)和普通空調(diào)熱交換器上5種細(xì)菌污染的15塊試樣小區(qū)域(3cm×3cm)進行涂抹采樣。每個小區(qū)域橫豎往返各8次，采用后以無菌操作方式將棉拭采用端剪入無菌蒸餾水試管中，電動混合振蕩30秒。此樣品作為原始菌量即“0小時作用”計。
②同上分別于6小時、20小時和24小時采樣操作以作為“6小時作用”、“20小時作用”、“24小時作用”計。
3.3稀釋與培養(yǎng)；將采集的各種涂抹樣品按時間段，細(xì)菌種類以及兩類空調(diào)分別取0.5ml作適當(dāng)稀釋后，取0.5ml稀釋樣液，用滅菌L型玻璃棒在各相應(yīng)培養(yǎng)基上推勻，放37℃培養(yǎng)48小時后計菌落數(shù)。軍團菌試驗用37℃、5％CO2、80％濕度環(huán)境下培養(yǎng)4天后計菌落數(shù)。
4.試驗結(jié)果 4.1兩種空調(diào)熱交換器表面不同時間段菌落數(shù)見表19。
表19兩種空調(diào)熱交換器表面不同時間段菌落數(shù)(單位cfu/cm2)
從上表可見，在0，6，20，24小時，針對不同細(xì)菌及真菌，全銅空調(diào)的單位面積菌落數(shù)較普通空調(diào)有顯著的下降。
兩種空調(diào)不同時間段的菌落變化曲線可參見圖3-圖7，(兩種空調(diào)對大腸桿菌抑制作用的結(jié)果比較參見圖3)，兩種空調(diào)對大腸桿菌的抑制作用方差分析結(jié)果見表20。
表20、兩種空調(diào)對大腸桿菌的抑制作用方差分析結(jié)果 Dependent Variable大腸計算
a.R 5quared＝.977(Adjusted R Squared＝.965) 從表20和圖3可以看出，兩種空調(diào)對大腸桿菌的抑制作用結(jié)果隨著時間的推移，熱交換器單位面積的菌落數(shù)有明顯的下降，全銅空調(diào)的抑菌效果明顯。
另，從統(tǒng)計角度分析，空調(diào)熱交換器表面的細(xì)菌數(shù)量顯著下降不是由于抽樣誤差導(dǎo)致，而是由于空調(diào)內(nèi)熱交換器材料在一定時間上作用的結(jié)果，兩種空調(diào)的比較具有統(tǒng)計意義。
兩種空調(diào)對微球菌抑制作用的結(jié)果比較參見圖4，兩種空調(diào)對微球菌抑制作用方差分析結(jié)果見表21， 表21、兩種空調(diào)對微球菌抑制作用結(jié)果的方差分析表 Dependent Variable微球計算
a .R Squared＝.367(Adjusted R Squared＝.051) 從表21和圖4可以看出，兩種空調(diào)對微球菌的抑制作用結(jié)果隨著時間的推移，熱交換器單位面積的菌落數(shù)有明顯的下降，全銅空調(diào)的抑菌效果比普通空調(diào)要好。但從統(tǒng)計角度分析，微球菌的變化曲線可能受環(huán)境因素影響。
兩種空調(diào)對白色念珠菌抑制作用的結(jié)果比較參見圖5，兩種空調(diào)對白色念珠菌抑制作用方差分析結(jié)果見表22。
表22、兩種空調(diào)對白色念珠菌抑制作用結(jié)果的方差分析表 Dependent Variable白念計算
a.R Squared＝.611(Adjusted R Squared＝.417) 從表22和圖5可以看出，兩種空調(diào)對白色念珠菌的抑制作用結(jié)果隨著時間的推移，熱交換器單位面積的菌落數(shù)有明顯的下降，全銅空調(diào)的抑菌效果比普通空調(diào)要好。但從統(tǒng)計角度分析，白色念珠菌的變化曲線可能受溫濕度環(huán)境因素影響。
兩種空調(diào)對金黃色葡萄球菌抑制作用的結(jié)果比較參見圖6，兩種空調(diào)對金黃色葡萄球菌抑制作用方差分析結(jié)果見表23。
表23、兩種空調(diào)對金黃色葡萄球菌抑制作用結(jié)果的方差分析表 Dependent Variable葡萄計算
調(diào)表面菌落數(shù)下降不明顯。統(tǒng)計結(jié)果表明，全銅空調(diào)和普通空調(diào)對金黃色葡萄球菌的餓抑制作用差異顯著，全銅空調(diào)明顯優(yōu)于普通空調(diào)。
兩種空調(diào)對軍團菌抑制作用的結(jié)果比較參見圖7，兩種空調(diào)對金黃色葡萄球菌抑制作用方差分析結(jié)果見表24。
表24、兩種空調(diào)對軍團菌的抑制作用結(jié)果的方差分析表 Dependent Variable軍團計算
a.R Squared＝.882(Adjusted R Squared＝.823) 從表24和圖7可以看出，兩種空調(diào)對軍團菌的抑制作用結(jié)果隨著時間的推移，全銅空調(diào)熱交換器單位面積的菌落數(shù)有明顯的下降，而普通空調(diào)表面菌落數(shù)下降不明顯。另，從統(tǒng)計角度分析，空調(diào)熱交換器表面的細(xì)菌數(shù)量顯著下降不是由于抽樣誤差導(dǎo)致，而是由于空調(diào)換熱器材料在一定時間上作用的結(jié)果，兩種空調(diào)的比較具有統(tǒng)計意義。
在0，6，20，24小時，針對不同細(xì)菌及真菌，全銅空調(diào)采樣單位面積菌落數(shù)較普通空調(diào)有顯著的下降，分析其中的原因，認(rèn)為由于在0小時采樣后，試驗現(xiàn)場與實驗室要經(jīng)過1小時的路程；而采樣中部分銅離子進入培養(yǎng)液，在運輸過程中發(fā)揮了抑菌作用，導(dǎo)致初始培養(yǎng)菌落數(shù)不一致。
在現(xiàn)場試驗中雖然檢測出芽孢桿菌，但由于它是整個生物界中抗逆性最強的生命體，是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。芽孢是細(xì)菌的休眠體，在適宜的條件下可以重新轉(zhuǎn)變成為營養(yǎng)態(tài)細(xì)胞。這種細(xì)菌在環(huán)境條件惡劣的情況下可以形成細(xì)菌的一種特殊生存狀態(tài)-芽孢。細(xì)菌芽孢是細(xì)菌在不利環(huán)境下其生命的一種特殊方式，芽孢形成時細(xì)菌胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)形成具有多層膜包裹的圓形或卵圓形小體。芽孢經(jīng)脫水濃縮后，蛋白質(zhì)含量減少，受熱后不易變性；因其具有多層致密的膜，理化因子不易透入；芽孢中還含有大量吡啶二羧酸(DPA)，這種DPA與鈣結(jié)合能提高芽孢中各種酶的熱穩(wěn)定性，由于芽孢的這些特性，所以它對熱、干燥、輻射和化學(xué)消毒劑等具有強大的抵抗力。
對于現(xiàn)場檢出率較高的芽孢桿菌，沒有在全銅空調(diào)和普通空調(diào)現(xiàn)場抑菌對比試驗中采用，分析如下在銅箔、鋁箔及抗菌鍍層鋁箔的抑菌效果分析時選擇生命力較芽孢桿菌弱的微球菌進行試驗，檢測銅箔是否具有殺菌能力，結(jié)果表明銅箔對微球菌的作用能力較弱，其原因主要是微球菌有50層細(xì)胞外膜結(jié)構(gòu)，決定了它有較強的耐干旱和抵御消毒劑的能力，通常也是檢驗消毒產(chǎn)品殺菌效果的指示菌。對微球菌作用能力較小，說明銅箔應(yīng)能作為抑菌材料，發(fā)揮抑菌作用；而非通常的殺菌劑或作為殺菌材料使用。所以在全銅空調(diào)和普通空調(diào)現(xiàn)場抑菌對比試驗中，沒有采用芽孢桿菌。
翅片管換熱器是空調(diào)系統(tǒng)中一個重要的部件，其良好的換熱和壓降特性對保持系統(tǒng)的高性能非常重要。影響換熱器長效性的因素主要包括冷熱交替次數(shù)和酶變等。由于實際運行中空調(diào)系統(tǒng)頻繁地開停機，換熱器長時間在冷熱交替的環(huán)境下工作，導(dǎo)致其換熱性能逐漸衰退。另外，由于蒸發(fā)器經(jīng)常在濕工況下運行，而濕潤、黑暗的環(huán)境通常是霉菌良好的生長環(huán)境，所以在蒸發(fā)器的空氣側(cè)容易滋生大量的霉菌。霉菌粘附在翅片表面，會增大翅片表面粗糙度，減少翅片間距，增加換熱器空氣側(cè)熱阻，從而增大換熱器空氣側(cè)壓降，并導(dǎo)致?lián)Q熱量下降。
本申請人研究了冷熱交替次數(shù)和霉變對銅、鋁翅片管換熱器長效性能的影響。實驗分別對銅、鋁翅片換熱器進行4800次冷熱交替實驗，每300次后進行換熱性能測試。對4800次冷熱交替實驗數(shù)據(jù)進行比較和分析，采用最小乘法對實驗數(shù)據(jù)進行擬合，得出銅、鋁翅片管換熱器換熱量隨冷熱交替次數(shù)變化的關(guān)聯(lián)式。并對3個銅翅片管和3個鋁翅片管換熱器的翅片表面分別進行霉變處理，處理后的3個鋁翅片管換熱器霉菌面積分別占換熱器空氣側(cè)表面積的10％、30％和60％，對銅翅片管和鋁翅片管換熱器進行了相同的處理，但是由于銅具有很強的抑制細(xì)菌的作用，銅翅片管換熱器基本不生長霉菌。對處理后的3組銅鋁翅片管換熱器在空氣側(cè)換熱特性實驗臺上進行測試，采集并分析了實驗數(shù)據(jù)，得出了霉菌對換熱器換熱量和壓降的影響規(guī)律。
分別分析冷熱交替次數(shù)和霉變對換熱器影響實驗數(shù)據(jù)，并將兩種影響結(jié)果疊加，得出如下結(jié)論鋁翅片管換熱器熱量隨冷熱交替次數(shù)的衰減要比銅翅片管換熱器快，衰減速率大約為銅翅片管換熱器的1.4倍。鋁翅片管換熱器在經(jīng)過2、4、6、和8年后的換熱量分別變?yōu)槌跏贾档?4.9％、93.2％、91.8％和90.1％。而銅翅片管換熱器在經(jīng)過2、4、6、和8年后的換熱量分別變?yōu)槌跏贾档?8.6％、96.5％、94.9％和94.2％；因為銅具有良好的抑制霉菌生長的作用，銅翅片管換熱器只有極少的霉菌生長，基本不影響換熱性能。但對鋁翅片換熱器影響較大，霉菌面積比從0逐漸增加到10％、30％和60％的時候，生長霉菌的鋁翅片管換熱器換熱量分別衰減為初始換熱量的94.2％、86.5％和81.0％。在實際情況中，冷熱交替和霉變同時存在，所以需要將冷熱交替對換熱器長效性能的影響和霉變對換熱器長效性的影響進行疊加，影響銅翅片管換熱器長效性的主要因素為冷熱交替。在運行8年后，換熱量最大可衰減5.8％；而影響鋁翅片管換熱器長效性的主要因素包括冷熱交替和霉變。在運行8年后，換熱量最大可衰減27.1％，是銅翅片管換熱器的4.7倍。所以，銅翅片管換熱器的長效性要大大優(yōu)于鋁翅片管換熱器。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.銅在大巴車用空調(diào)中的應(yīng)用，其特征在于是將大巴車用空調(diào)內(nèi)的換熱器中的翅片采用銅材制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了銅在大巴車用空調(diào)中的應(yīng)用，該應(yīng)用是將室內(nèi)換熱器中的翅片采用銅材制成。本發(fā)明由于采用銅作為大巴車用空調(diào)的翅片和換熱管，經(jīng)過試驗表面，銅翅片上基本上不生長霉菌，因此影響銅翅片管換熱器長效性的主要因素是冷熱交替，在運行8年后，換熱量最大僅衰減5.8％，大大優(yōu)于鋁翅片管換熱器。
文檔編號F28F7/00GK101726209SQ20081020195
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者鄭永新, 申雋 申請人:銅聯(lián)商務(wù)咨詢(上海)有限公司