本發(fā)明涉及一種醫(yī)用殺菌空氣凈化器，特別是一種無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化器。

背景技術(shù)：

隨著全球工業(yè)化的發(fā)展，人口不斷增加，環(huán)境空氣污染日益加重。空氣中的塵埃、細(xì)菌、異味及有害氣體對(duì)人體健康有直接影響，特別是室內(nèi)空氣質(zhì)量日益受到人們的關(guān)注。醫(yī)院室內(nèi)空氣質(zhì)量的好壞，直接影響醫(yī)務(wù)人員、患者的健康。醫(yī)院人口密集，室內(nèi)滋生和殘留的病毒、細(xì)菌容易引起二次污染和感染，預(yù)防和控制醫(yī)院室內(nèi)空氣的質(zhì)量具有重要意義。目前，醫(yī)院內(nèi)使用的殺菌空氣凈化器大部分都是采用藥物消毒、紫外燈殺菌、物理過濾空氣凈化的方法。然而，這類產(chǎn)品存在不足之處：藥物消毒無法殺死抗藥性的病菌，含有污染物的廢液排入自然環(huán)境形成二次污染，維護(hù)成本較高；紫外燈殺菌限定在無人的環(huán)境中使用，紫外線泄露會(huì)造成皮膚輻射傷害；物理過濾空氣凈化通過濾芯吸附空氣中的顆粒物和病菌，是一個(gè)不可逆的物理過程，價(jià)格昂貴的濾芯屬于消耗品需要定期更換，否則會(huì)增加用戶遭受病毒體、超微混和物危害的風(fēng)險(xiǎn)。隨著空氣凈化器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，基于靜電集塵原理的空氣凈化器可以實(shí)現(xiàn)無耗材除塵、殺菌。然而，其核心凈化部件需要自行清潔，維護(hù)過程困難。因此，需要一種無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化器，其核心功能部件是空氣殺菌凈化艙，在空氣殺菌凈化艙內(nèi)空氣依次經(jīng)過靜電集塵層、紫外殺菌層和臭氧殺菌層。靜電集塵層的陰陽集塵板間施加高壓靜電場(chǎng)可以將空氣中的顆粒物電離，有效吸附直徑在0.01um～50um的pm2.5、pm10、煙霧和花粉等顆粒物，同時(shí)殺滅空氣中白色葡萄球菌、金色葡萄球菌和大腸桿菌等病菌。室內(nèi)空氣流經(jīng)靜電集塵裝置凈化、殺菌后，再由輸出波長(zhǎng)為247.5nm的c波段紫外線輔助殺菌。最后，室內(nèi)空氣流入臭氧殺菌層，利用靜電集塵層工作中合成的強(qiáng)氧化性臭氧氣體破壞和分解細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞內(nèi)酶，從而達(dá)到瞬間殺菌的作用。同時(shí)，臭氧能將室內(nèi)空氣中對(duì)人體有害的有機(jī)物、致癌物甲醛等氣體氧化分解成無害的co2、o2、h2o。在靜電集塵層上方設(shè)計(jì)了自動(dòng)清潔系統(tǒng)，當(dāng)靜電集塵層上附著大量顆粒物導(dǎo)致空氣凈化、殺菌效率降低時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)以噴淋的方式對(duì)靜電集塵層進(jìn)行清潔，清潔完畢后在高風(fēng)速模式下快速風(fēng)干，實(shí)現(xiàn)空氣凈化、殺菌功能無耗材、免維護(hù)使用。

具體設(shè)計(jì)方案：一種無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化器，包括：電氣控制系統(tǒng)、殺菌凈化艙、風(fēng)道系統(tǒng)、清潔系統(tǒng)、殼體及骨架。

電氣控制系統(tǒng)包括：開關(guān)電源、pm2.5傳感器、溫濕度傳感器、嵌入式處理器、顯示器、隔離控制器、控制系統(tǒng)印制板，各器件通過電信號(hào)與控制系統(tǒng)印制板電氣連接。嵌入式處理器的信號(hào)輸入引腳與pm2.5傳感器、溫濕度傳感器通過電信號(hào)電氣連接，嵌入式處理器的信號(hào)輸出引腳與隔離控制器的輸入引腳通過電信號(hào)電氣連接；嵌入式處理器的通訊引腳與顯示器的通訊引腳通過電信號(hào)電氣連接；開關(guān)電源的輸入引腳與220v/50hz家用交流電通過電信號(hào)電氣連接，開關(guān)電源的輸出引腳與嵌入式處理器的電源輸入引腳通過電信號(hào)電氣連接，并通過隔離控制器的輸出引腳與殺菌凈化艙、風(fēng)道系統(tǒng)和清潔系統(tǒng)電氣連接。

殺菌凈化艙包括：半封閉艙體外殼、靜電集塵層、紫外殺菌層、臭氧殺菌層，靜電集塵層和紫外殺菌層與半封閉艙體外殼通過螺栓禁錮的方式機(jī)械連接，靜電集塵層和紫外殺菌層通過電氣控制系統(tǒng)中的隔離控制器的輸出引腳與開關(guān)電源的輸出引腳電氣連接。臭氧殺菌層位于半封閉艙體外殼內(nèi)部，利用艙體內(nèi)的臭氧氣體殺滅空氣中的細(xì)菌、有害有機(jī)物等，空間上形成臭氧殺菌層。

風(fēng)道系統(tǒng)包括：初級(jí)過濾層、殺菌凈化層、甲醛過濾層、離心風(fēng)機(jī)、潔凈空氣層，各層級(jí)之間通過螺紋緊固的方式與殼體及骨架機(jī)械連接，離心風(fēng)機(jī)通過電信號(hào)與電氣控制系統(tǒng)電氣連接。風(fēng)道系統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)加速室內(nèi)空氣流動(dòng)，空氣依次通過初級(jí)過濾層預(yù)過濾大顆粒物，經(jīng)殺菌凈化層殺滅細(xì)菌并凈化空氣，經(jīng)甲醛過濾層濾除甲醛氣體，最終經(jīng)潔凈空氣層排出凈化后的氣體。離心風(fēng)機(jī)的電源輸入引腳與電氣控制系統(tǒng)中的開關(guān)電源的輸入引腳通過電信號(hào)電氣連接，離心風(fēng)機(jī)調(diào)速輸入引腳通過電氣控制系統(tǒng)中隔離控制器輸出引腳與開關(guān)電源的輸出引腳電氣連接。

清潔系統(tǒng)包括：凈水箱體、高壓水泵、水路管道、噴淋裝置、污水收集箱，各器件以固定的方式與外殼及骨架機(jī)械連接，高壓水泵通過電信號(hào)與電氣控制系統(tǒng)電氣連接。凈水箱體經(jīng)水路管道與高壓水泵的入水口機(jī)械連接，抽水水泵的出水口經(jīng)排水管路與噴淋裝置機(jī)械連接。抽水水泵的電源輸入引腳通過電氣控制系統(tǒng)中隔離控制器輸出引腳與開關(guān)電源的輸出引腳電氣連接。污水收集箱位于殼體及骨架中骨架的底部，收集由噴淋裝置噴出的流經(jīng)殺菌凈化艙的污水。

殼體及骨架包括：腳輪、支撐骨架和外殼殼體。支撐骨架以支撐和固定的方式與腳輪、電氣控制系統(tǒng)、殺菌凈化艙、清潔系統(tǒng)機(jī)械連接，外殼殼體以固定的方式與風(fēng)道系統(tǒng)機(jī)械連接，外殼殼體以螺紋緊固的方式與支撐骨架機(jī)械連接。

殼體和骨架中的支撐骨架和外殼殼體通過螺紋緊固的方式機(jī)械連接，構(gòu)成了醫(yī)用殺菌空氣凈化器的本體結(jié)構(gòu)。支撐骨架與腳輪、電氣控制系統(tǒng)、殺菌凈化艙、清潔系統(tǒng)機(jī)械連接，對(duì)各部分起支撐和固定的作用；外殼殼體與風(fēng)道系統(tǒng)機(jī)械連接，搭建了空氣殺菌凈化流通的風(fēng)道。電氣控制系統(tǒng)中的隔離控制器輸出引腳通過電信號(hào)與殺菌凈化艙中的靜電集塵層和紫外殺菌層、與清潔系統(tǒng)中的高壓水泵、與風(fēng)道系統(tǒng)中的離心風(fēng)機(jī)電氣連接，控制醫(yī)用殺菌空氣凈化器開啟閉凈化、殺菌、清潔功能，調(diào)節(jié)空氣流動(dòng)速度。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：醫(yī)用殺菌空氣凈化器通過電氣控制系統(tǒng)中的傳感器采集室內(nèi)空氣質(zhì)量情況，智能開啟殺菌和凈化功能；采用靜電集塵層進(jìn)行空氣凈化，并配置靜電集塵層自動(dòng)清潔功能，實(shí)現(xiàn)無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化，免除用戶耗材更換和清潔維護(hù)成本。

附圖說明

圖1為一種無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化器本體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為一種無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化器電氣控制網(wǎng)絡(luò)原理框圖。

1——電氣控制系統(tǒng)，2——?dú)⒕鷥艋摚?——風(fēng)道系統(tǒng)，4——清潔系統(tǒng)，5——?dú)んw及骨架，6——開關(guān)電源，7——pm2.5傳感器，8——溫濕度傳感器，9——嵌入式處理器，10——顯示器，11——隔離控制器，12——控制系統(tǒng)印制板，13——半封閉艙體外殼，14——靜電集塵層，15——紫外殺菌層，16——臭氧殺菌層，17——初級(jí)過濾層，18——?dú)⒕鷥艋瘜樱?9——甲醛過濾層，20——離心風(fēng)機(jī)，21——潔凈空氣層，22——凈水箱體，23——高壓水泵，24——水路管道，25——噴淋裝置，26——污水收集箱，27——腳輪，28——支撐骨架，29——外殼殼體。

具體實(shí)施方式

一種無耗材、免維護(hù)的醫(yī)用殺菌空氣凈化器，包括：電氣控制系統(tǒng)1、殺菌凈化艙2、風(fēng)道系統(tǒng)3、清潔系統(tǒng)4、殼體及骨架5；

殼體和骨架5以支撐和固定的方式與電氣控制系統(tǒng)1、殺菌凈化艙2、風(fēng)道系統(tǒng)3、清潔系統(tǒng)4機(jī)械連接，組成了醫(yī)用殺菌空氣凈化器的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)。電氣控制系統(tǒng)1通過電信號(hào)與殺菌凈化艙2、風(fēng)道系統(tǒng)3、清潔系統(tǒng)4電氣連接，控制殺菌凈化艙2、風(fēng)道系統(tǒng)3啟動(dòng)空氣殺菌、凈化功能，調(diào)節(jié)空氣流動(dòng)速度，控制清潔系統(tǒng)4、風(fēng)道系統(tǒng)3啟動(dòng)自動(dòng)清潔功能，構(gòu)成了醫(yī)用殺菌空氣凈化器的電氣控制網(wǎng)絡(luò)。

醫(yī)用殺菌空氣凈化器以支撐骨架28、外殼殼體29、半封閉艙體外殼13、控制系統(tǒng)印制板12為主體結(jié)構(gòu)，對(duì)其它部分部件起支撐和固定作用。腳輪27以螺紋緊固的方式與支撐骨架28機(jī)械連接，便于機(jī)器的移動(dòng)。在整體機(jī)構(gòu)上，風(fēng)道系統(tǒng)3采用自下而上的流體設(shè)計(jì)，完成空氣循環(huán)流動(dòng)殺菌凈化，具體實(shí)施方式為：室內(nèi)空氣經(jīng)過醫(yī)用殺菌空氣凈化器后以無菌、潔凈的氣體排入室內(nèi)。室內(nèi)空氣在離心風(fēng)機(jī)20的帶動(dòng)下流動(dòng)速度加快，首先經(jīng)過初級(jí)過濾層17濾除空氣中毛發(fā)、絮狀物等大顆粒物；之后經(jīng)過殺菌凈化層18，氣體首先進(jìn)入殺菌凈化艙2的靜電集塵層14，直徑在0.01um～50um的顆粒物、病菌和粉塵被吸附和滅除，然后進(jìn)入紫外殺菌層15，在247.5nm波段紫外燈的照射下，輔助殺滅殘余病菌，然后進(jìn)入臭氧殺菌層16，在強(qiáng)氧化性臭氧氣體的作用下，細(xì)菌被瞬間殺滅，有害有機(jī)物氣體被還原成co2和h2o等；之后流經(jīng)甲醛過濾層19，氣體中的甲醛、揮發(fā)性有機(jī)物成分被濾除；最后經(jīng)過潔凈空氣層21，以無菌、潔凈的空氣排入室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)空氣殺菌凈化。清潔系統(tǒng)4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，凈水箱體22與外殼殼體29以卡扣的方式機(jī)械連接，便于啟動(dòng)自動(dòng)清潔功能前倒入凈水；高壓水泵23位于支撐骨架28底端，以螺紋緊固的方式機(jī)械連接，高壓水泵28的入水口與凈水箱體22的出水口用插入式氣動(dòng)快接接頭機(jī)械連接，高壓水泵28出水口與與噴淋裝置25的入水口通過水路管道24用插入式氣動(dòng)快接接頭機(jī)械連接；污水收集箱26位于殺菌凈化艙2下方，以抽拉式機(jī)械連接的方式固定在外殼殼體29上。清潔系統(tǒng)4的具體實(shí)施方式為：凈水箱體22中倒入用于清洗的凈水，系統(tǒng)啟動(dòng)清潔程序后，高壓水泵會(huì)從凈水箱體22中抽水并通過水路管道24送至噴淋裝置25的出水口，以噴淋的方式對(duì)靜電集塵層14進(jìn)行清洗，清洗后的污水在半封閉艙體外殼13的限制下全部流入污水收集箱26。清洗完畢后，在電氣控制系統(tǒng)1的作用下，控制離心風(fēng)機(jī)20高速運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)殺菌凈化艙2進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干完畢后系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)，等待用戶開機(jī)使用。

醫(yī)用殺菌空氣凈化器電氣控制網(wǎng)絡(luò)包括電氣控制系統(tǒng)1中的開關(guān)電源6、pm2.5傳感器7、溫濕度傳感器8、嵌入式處理器9、顯示器10、隔離控制器11以及控制實(shí)體殺菌凈化艙2中的靜電集塵層14、紫外殺菌層15，風(fēng)道系統(tǒng)3中的離心風(fēng)機(jī)20和清潔系統(tǒng)4中的高壓水泵23，各部件通過電信號(hào)電氣連接。開關(guān)電源為電氣控制網(wǎng)絡(luò)的供電輸出單元，輸入引腳通過電信號(hào)與220v/50hz家用交流電電氣連接，輸出引腳與嵌入式處理器9的電源引腳通過電信號(hào)電氣連接。嵌入式處理器9為電氣控制網(wǎng)絡(luò)的核心控制中樞，信號(hào)輸入引腳通過電信號(hào)與pm2.5傳感器7、溫濕度傳感器8電氣連接，接收傳感器采集到的室內(nèi)空氣參數(shù)并在內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸；顯示器10的通訊引腳通過電信號(hào)與嵌入式處理器9的通訊引腳電氣連接，接收嵌入處理器9輸出的室內(nèi)空氣參數(shù)并顯示，同時(shí)接收外界的控制信號(hào)并輸入給嵌入式處理器9進(jìn)行轉(zhuǎn)換和控制；嵌入式處理器9的信號(hào)輸出引腳與隔離控制器11的輸入引腳通過電信號(hào)電氣連接，隔離控制器11輸出引腳的公共端與開關(guān)電源6的輸出端通過電信號(hào)電氣連接，隔離控制器11輸出引腳的控制端與殺菌凈化艙2的靜電集塵層14、紫外殺菌層15通過電信號(hào)電氣連接，與風(fēng)道系統(tǒng)3的離心風(fēng)機(jī)20通過電信號(hào)電氣連接，與清潔系統(tǒng)4的高壓水泵23通過電信號(hào)電氣連接。

醫(yī)用殺菌空氣凈化器開關(guān)電源6接入電源啟動(dòng)后，嵌入式處理器9接收pm2.5傳感器7、溫濕度傳感器8采集到的室內(nèi)空氣參數(shù)并在內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)換、運(yùn)算、存儲(chǔ)后輸出給顯示器10對(duì)外顯示室內(nèi)空氣參數(shù)值。嵌入式處理器9的存儲(chǔ)芯片中預(yù)設(shè)了優(yōu)質(zhì)空氣參數(shù)值，通過將傳感器采集到的室內(nèi)空氣參數(shù)與優(yōu)質(zhì)空氣參數(shù)對(duì)比，當(dāng)室內(nèi)空氣參數(shù)優(yōu)于預(yù)設(shè)的優(yōu)質(zhì)空氣參數(shù)時(shí)，嵌入式處理器9對(duì)隔離控制器11不輸出電信號(hào)，隔離控制器11輸出引腳的公共端與控制端斷開，系統(tǒng)不啟動(dòng)殺菌、凈化、清潔功能；當(dāng)室內(nèi)空氣參數(shù)劣于預(yù)設(shè)的優(yōu)質(zhì)空氣參數(shù)時(shí)，嵌入式處理器9輸出控制信號(hào)給隔離控制器11的輸入引腳，隔離控制器11輸出引腳的公共端與控制端連接，開關(guān)電源的輸出引腳對(duì)殺菌凈化艙2的靜電集塵層14、紫外殺菌層15以及風(fēng)道系統(tǒng)3的離心風(fēng)機(jī)20上電，系統(tǒng)啟動(dòng)殺菌、凈化功能，離心風(fēng)機(jī)20上電后室內(nèi)空氣流動(dòng)加速。當(dāng)系統(tǒng)需要清潔時(shí)，首先將清潔系統(tǒng)4中的凈水箱體22倒?jié)M凈水并確保污水收集箱26中無存水，顯示器10接收外界輸入的清潔信號(hào)并輸入給嵌入式處理器9，嵌入式處理器9輸出控制信號(hào)給隔離控制器11，首先斷開靜電集塵層14、紫外殺菌層15、離心風(fēng)機(jī)20與開關(guān)電源6的電氣連接，隨后高壓水泵23接通開關(guān)電源6，高壓水泵23從凈水箱體22中抽水，并經(jīng)水路管道24輸送到噴淋裝置25，以噴淋的方式對(duì)靜電集塵層14進(jìn)行清洗，污水在半封閉艙體外殼13的限制下全部流入污水收集箱26。清洗完畢后在嵌入式處理器9的控制下，斷開高壓水泵23與開關(guān)電源6的電氣連接，隨后接通離心風(fēng)機(jī)20與開關(guān)電源6的電氣連接，離心風(fēng)機(jī)20加速空氣流動(dòng)對(duì)殺菌凈化艙2進(jìn)行風(fēng)干，風(fēng)干完畢后系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)，等待用戶開機(jī)使用。