CN213266725U - 一种空间消毒机及其控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空间消毒技术领域，特别涉及一种空间消毒机及其控制电路，该空间消毒机主要包括底部开设有第一开口与第二开口、且顶部与外界连通的电解腔；所述第一开口与第二开口处分别叠加设置有第一密封件、第一电极片与第二电极片、离子膜，以及第二密封件与雾化片；所述电解腔内盛装有含氯离子的溶液，在所述第一电极片与第二电极片和离子膜的作用下生成次氯酸，并在所述雾化片的作用下蒸发至外界。本实用新型的提出解决了现有次氯酸消毒过程中难以把握次氯酸浓度的配比，若浓度较高，则会导致消毒环境内浓度过高，人员身体不适的情况，以及导致消毒过程安全性较低，风险性较高，同时浓度过高也会对器械及设备造成影响的问题。

Description

一种空间消毒机及其控制电路

技术领域

本实用新型涉及空间消毒技术领域，特别涉及一种空间消毒机及其控制电路。

背景技术

空间消毒，是指在一定的空间内利用物理和化学方法杀死生物或者一直微生物放置的措施。其中常见的化学消毒法包括以下几种：1凝固蛋白消毒剂：酚类、酸类、醇类；2)碱性药物：氢氧化钠、石灰等；3)阳离子表面活性剂；4)烷基化消毒剂；5)氧化蛋白类消毒剂：含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂。在酸类消毒剂的使用中，通常使用弱酸进行，例如次氯酸。同时采用次氯酸消毒过程中，要求其浓度不宜超过200ppm，避免空间中浓度过高引起身体不适的可能性。

现有的消毒液通常使用前，需要人工配置好配比，并装入消毒容器完成喷杀消毒工作，但若配比时出现失误，则会直接使用配比失误的消毒液，容易由于人工失误致使消毒环境内浓度过高，人员身体不适的情况，导致消毒过程安全性较低，风险性较高，同时浓度过高也会对器械及设备造成影响的问题。

实用新型内容

本实用新型的实用新型内容在于提供一种空间消毒机及其控制电路，主要解决了现有次氯酸消毒过程中难以把握次氯酸浓度的配比，若浓度较高，则会导致消毒环境内浓度过高，人员身体不适的情况，以及导致消毒过程安全性较低，风险性较高，同时浓度过高也会对器械及设备造成影响的问题。

本实用新型提出了一种空间消毒机，包括底部开设有第一开口与第二开口、且顶部与外界连通的电解腔；所述第一开口与第二开口处分别叠加设置有第一密封件、第一电极片、第二电极片与离子膜，以及第二密封件与雾化片；所述电解腔内盛装有含氯离子的溶液，在所述第一电极片与第二电极片的作用下生成次氯酸，并在所述雾化片的作用下蒸发至外界。

优选地，还包括设置于所述电解腔顶部的吹风机，以及设置于所述空间消毒机内部的湿度传感器；所述吹风机用于令蒸发的次氯酸气体加速蒸发至外界。

本实用新型还提出了一种空间消毒机的控制电路，包括电解电路、雾化电路与控制器；所述控制器的两个输出端分别通过所述电解电路与雾化电路连接第一电极片、第二电极片与雾化片；

所述控制器的两个输出端分别输出第一PWM控制信号与第二PWM控制信号，并根据所述第一PWM控制信号与第二PWM控制信号控制所述第一电极片、第二电极片以及雾化片的启停。

优选地，还包括与所述控制器电性连接的湿度传感器；

所述湿度传感器，用于获取环境湿度，并发送至所述控制器；

所述控制器，用于根据次氯酸浓度生成曲线实时调节所述第一PWM控制信号，控制电解腔内的次氯酸浓度；还用于根据所述环境湿度，调节所述第二PWM控制信号的占空比，控制空气中的有效氯含量。

优选地，所述电解电路包括第一开关管与电解电源，所述雾化电路包括第二开关管与雾化电源；所述电解电源的一输出端连接所述第一电极片，另一处输出端通过所述第一开关管连接第二电极片；所述雾化片的一端连接所述雾化片，另一端通过所述第二开关管连接所述雾化片；所述控制器分别通过第一开关管与第二开关管连接所述第一电极片、第二电极片以及雾化片。

优选地，还包括风机电源；所述风机电源的一端所述控制器电性连接的，另一端连接所述风机。

由上可知，应用本实用新型提供的技术方案可以得到以下有益效果：

第一，本实用新型提出的空间消毒机，可根据含氯溶液中氯离子浓度次氯酸生成曲线，实时控制含氯溶液生成次氯酸的效率，保证本实施例中含氯溶液中次氯酸的浓度维持在合理范围之下，保证次氯酸消毒的安全性；

第二，本实用新型提出的空间消毒机控制电路，其通过PWM控制信号的占空比调节，实现第一电极片、第二电极片与雾化片的启停时间，令控制器的控制效果更为及时，进一步保证使用次氯酸进行空间消毒的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1与实施例2的空间消毒机结构图与空间消毒机控制电路连接框图；

图2为本实用新型实施例2中次氯酸浓度生成曲线示意图；

图3为本实用新型实施例2中空气中的有效率含量与溶解度关系示意图；

图4为本实用新型实施例3中第一PWM控制信号的一种调控方式示意图；

图5为本实用新型实施例3中空间消毒机控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有次氯酸消毒过程中难以把握次氯酸浓度的配比，若浓度较高，则会导致消毒环境内浓度过高，人员身体不适的情况，以及导致消毒过程安全性较低，风险性较高，同时浓度过高也会对器械及设备造成影响的问题。

应强调的是，本实施例1至实施例3中，电解腔内发生化学反应如下所示(含氯溶液以氯化钠为例进行解释)，且第一电极片与第二电极片分别作为化学反应的阳极与阴极。

阳极发生化学反应如下：

2H₂O----＞4H⁺+O₂↑+4e^-；

2NaCl----＞Cl₂+2e^-+2Na⁺；

Cl₂+H₂O----＞HCl+HClO；

阴极发生化学反应如下：

2H₂O＝2e^-----＞2OH^-+H₂↑；

2NaCl+2OH^-----＞2NaOH+2Cl^-。

另外，本实施例1至实施例3中在阳极生成的Na⁺，在电场的作用下，通过离子膜，在阴极得到电子并和水发生反应：

2Na⁺+2H₂O+2e^-----＞2NaOH+H₂↑；

而氢氧化钠和空气中的二氧化碳也容易发生反应：

NaOH+CO2----＞NaHCO₃；

NaHCO₃+NaOH----＞Na₂CO₃+H₂O。

所以，本实施例1中采用的分腔电解可以减少钠盐的生成，有利于提高次氯酸浓度。

实施例1

如图1所示，为了解决上述问题，本实施例提出了一种空间消毒机，其主要包括电解腔10；电解腔10的底部开设有第一开口与第二开口，顶部与外界连通；第一开口与第二开口处分别叠加设置有第一密封件11、第一电极片21、第二电极片22及离子膜23，以及第二密封件12与雾化片30；电解腔10内盛装有含氯离子的溶液，在第一电极片21、第二电极片22和离子膜23的作用下生成次氯酸，并在雾化片30的作用下蒸发至外界。

在本实施例中，第一密封件11与第二密封件12的存在保证电解腔10 可用于存放溶液，同时在第一开口处设置的第一电极片21、第二电极片22 和离子膜23实现电解反应，令含氯溶液电解生成次氯酸，而第二开口处设置的雾化片30可令次氯酸溶液蒸发，并通过次氯酸对当前空间实现消毒。

优选但不限定的是，电解腔10的顶部可通过通风孔与外界连通，也可直接采用无盖设置连通外界，保证蒸发形成的次氯酸气体可加速运动至外界，并增加当前空间内空气中的有效氯含量，保证杀毒效果，进而保证本实施例的高效性。

更具体地，还包括设置于电解腔10顶部的吹风机40，以及设置于所述空间消毒机内部的湿度传感器(图中未标识)。

在本实施例中，雾化形成的次氯酸气体通过无规则热运动，可逐渐向外界移动，进而提高外界空气中的有效氯含量，但加设的吹风机40加快了电解腔10顶端的空气流通速率，进而加快次氯酸气体的移动速度，令本实施例中当空间消毒机开启后，有效氯含量迅速升高。

在本实施例中，湿度传感器的设置位置不限，只要该设置位置可确切检测到外界空气即可。同时，该湿度传感器可用于检测外界空气中的湿度，也可直接用于检测外界空气中的有效氯含量，具体可根据湿度传感器的检测原理确定。

实施例2

如图1至图3所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种空间消毒机的控制电路，其主要包括电解电路、雾化电路与控制器50；控制器50 的两个输出端分别通过电解电路与雾化电路连接第一电极片21、第二电极片22与雾化片30；控制器50的两个输出端分别输出第一PWM控制信号与第二PMW控制信号，并根据第一PWM控制信号与第二PWM控制信号控制第一电极片21、第二电极片22与雾化片30的启动。

PWM控制信号有高低电平两种状态，且两种状态循环切换。当处于低电平时，等同于无电流输出，而处于高电平时，等同于满电流输出。在本实施例中，控制器50通过第一PWM控制信号与第二PWM控制信号控制第一电极片21、第二电极片22与雾化片30的原理主要为，当PWM信号为高电平时，第一电极片21、第二电极片22与雾化片30启动，而当PWM 信号为低电平时，第一电极片21、第二电极片22与雾化片30停止工作。又由于PWM信号为循环信号，因此等同于第一电极片21、第二电极片22 与雾化片30以特定的开启时间与关闭时间切换执行，而控制器50还可通过调节第一PWM控制信号与第二PWM控制信号的占空比实现对第一电极片21、第二电极片22与雾化片30开启时间与关闭时间的调节控制，进而实现控制电解反应与雾化反应的过程。

更具体的，还包括与传感器电性连接的湿度传感器；湿度传感器，用于获取环境湿度，并发送至控制器50；控制器50，用于根据次氯酸浓度生成曲线实时调节第一PWM控制信号，控制电解腔10内的次氯酸浓度；还用于根据环境湿度，调节第二PWM控制信号的占空比，控制空气中的有效氯含量。

如图2所示，在本实施例中，次氯酸浓度生成曲线主要是指电解时间和氯离子浓度曲线，根据电解时间和氯离子浓度曲线可知，随着电解的进行，水中的氯离子含量不断减少，在氯离子浓度降低到60％之前，电解时间和氯离子含量基本上呈现负线性相关关系，在氯离子浓度降低到60％以后，呈现非线性相关关系。氯离子浓度降低到60％以后，浓度下降逐渐缓慢。

在本实施例中，空气中的有效率含量与溶解度具有相关性，也即实现下述化学反应：

具体的溶解关系图如图3所示，因此通过湿度传感器获取空气中的有效氯含量，有助于控制器50及时根据当前有效氯含量对应的溶解度，调节雾化片30的开启与否。

更具体地，电解电路包括第一开关管61与电解电源，雾化电路包括第二开关管62与雾化电源；电解电源的一输出端连接第一电极片21，另一输出端通过第一开关管61连接第二电极片22；雾化电源的一端连接雾化片 30，另一端通过第二开关管62连接雾化片30；控制器50分别通过第一开关管61与第二开关管62连接第二电极片22与雾化片30。

优选地，本实施例中采用MOS管作为第一开关管61与第二开关管62，但采用其余可控制电路通断的电子开关(如三极管、继电器等)也属于本方案的保护范围。

在本实施例中，采用N沟道MOS管作为第一开关管61与第二开关管 62，具体连接方式为，第一开关管61与第二开关管62的G端连接控制器 50，D端与S端间设置有体二极管，第一开关管61的S端连接电解电源的负极，D端连接第二电极片22，第二开关管62的S端连接雾化电源的负极， D端连接雾化片30。该连接方式仅为本实施例的一种实施方式，其余实现相同效果的实施方式同样属于本实施例的保护范围。

更具体的，还包括风机电源；风机电源的一端与控制器50电性连接，另一端连接风机。

在本实施例中，风机不需要时时刻刻开启，优选为仅在本实施例刚开始进行时开启，有助于次氯酸气体向外界移动，但若次氯酸气体生成数量足够(也即本实施例运行一段时间后)，电解腔10内的次氯酸气体由于压强差的存在会自主向外界移动，此时可关闭风机，因此可通过控制器50控制风机的具体开启时间，例如采用PWM信号进行控制。

实施例3

如图5所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种空间消毒机控制方法，包括以下步骤：

S1，控制器控制第一电极片与第二电极片开启，令含氯溶液发生化学反应生成次氯酸；

S2，控制器控制雾化片开启，令次氯酸蒸发后实现空间消毒；

在步骤S1之后，设置有步骤：

SX，控制器检测含氯溶液中次氯酸的浓度比是否低于第一预设值，若是则持续检测，若否则控制第一电极片与第二电极片关闭，并监控到第一电极片与第二电极片关闭时间达到第二预设值时，开启第一电极片与第二电极片；

SY，控制器检测空气中的有效氯含量是否低于第三预设值，若是则不作反应，若否则关闭雾化片，并持续检测空气中的有效氯含量是否低于第三预设值，若是则开启雾化片，并循环执行本步骤。

更具体的，在步骤S1之后，控制器控制第一电极片与第二电极片开启，具体为，控制器通过第一PWM控制信号控制第一电极片与第二电极片的开启；

步骤S2中，控制器控制雾化片开启，具体为，控制器通过第二PWM 控制信号控制雾化片的开启；

步骤SX具体包括：

SX1，控制器检测含氯溶液中次氯酸的浓度比是否低于第一预设值，若是则持续检测，若否则执行下一步；

SX2，控制器按照预设方式提高第一PWM控制信号的占空比，直至第一电极片与第二电极片关闭；

SX3，控制器检测第一电极片与第二电极片的关闭时间达到第二预设值时，以初始状态的第一PWM控制信号开启第一电极片与第二电极片，并执行步骤SX1；

步骤SY具体包括，

SY1，控制器检测空气中的有效氯含量是否低于第三预设值，若是则不作反应，若否则执行下一步；

SY2，控制器提高第二PWM控制信号的占空比。

在本实施例中，步骤SX2中的预设方式优选为每60秒，占空比减少 2％的调制方式(如图4所示)，步骤SX3中的第二预设值优选为24小时。

在本实施例中，步骤SY1的第三预设值为空气湿度90％，步骤SY2中的提高占空比，优选为雾化片的雾化功率下降50％。在本实施例中，当调整雾化功率后，空气中的有效氯含量从上升速度变慢直至下降，优选但不限定的是，还可设置有第四预设值，当检测到空气湿度低于第四预设值时，降低第二PWM信号的占空比，但在本实施例中不作具体限定。

更具体地，在步骤SX之前，设置有步骤：

S01，控制器根据次氯酸电解生成曲线，判断次氯酸电解效率最高时的次氯酸浓度比，并设定为第一预设值；

S02，预先设定第二预设值与第三预设值。

在本实施例中，第一预设值可直接通过次氯酸电解生成曲线获得，也可为使用者人工设置，第二预设值与第三预设值也为人工设置。

更具体地，步骤SX中，控制器检测含氯溶液中次氯酸的浓度比，具体为，控制器50检测含氯溶液中氯离子的浓度；

步骤SY中，控制器检测空气中的有效氯含量是否低于第三预设值，具体为，控制器根据湿度传感器的检测值，判断空气中的有效氯含量是否低于第三预设值。

综上所述，本实施例1至实施例3提出的空间消毒机及其控制电路与控制方法，主要通过PWM信号控制电极片与雾化片的启停，且通过控制器实现自动控制，令本实施例1至实施例3提出的技术方案进行的空间消毒过程满足次氯酸浓度比符合设定值，且该消毒过程中器械与设备保持结构上的完整。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空间消毒机，其特征在于：包括底部开设有第一开口与第二开口、且顶部与外界连通的电解腔；所述第一开口与第二开口处分别叠加设置有第一密封件、第一电极片、第二电极片与离子膜，以及第二密封件与雾化片；所述电解腔内盛装有含氯离子的溶液，在所述第一电极片与第二电极片的作用下生成次氯酸，并在所述雾化片的作用下蒸发至外界。

2.根据权利要求1所述的一种空间消毒机，其特征在于：还包括设置于所述电解腔顶部的吹风机，以及设置于所述空间消毒机内部的湿度传感器；所述吹风机用于令蒸发的次氯酸气体加速蒸发至外界。

3.一种空间消毒机的控制电路，用于控制权利要求1或2所述空间消毒机，其特征在于：包括电解电路、雾化电路与控制器；所述控制器的两个输出端分别通过所述电解电路与雾化电路连接第一电极片、第二电极片与雾化片；

所述控制器的两个输出端分别输出第一PWM控制信号与第二PWM控制信号，并根据所述第一PWM控制信号与第二PWM控制信号控制所述第一电极片、第二电极片以及雾化片的启停。

4.根据权利要求3所述的一种空间消毒机的控制电路，其特征在于：还包括与所述控制器电性连接的湿度传感器；

所述湿度传感器，用于获取环境湿度，并发送至所述控制器；

所述控制器，用于根据次氯酸浓度生成曲线实时调节所述第一PWM控制信号，控制电解腔内的次氯酸浓度；还用于根据所述环境湿度，调节所述第二PWM控制信号的占空比，控制空气中的有效氯含量。

5.根据权利要求4所述的一种空间消毒机的控制电路，其特征在于：所述电解电路包括第一开关管与电解电源，所述雾化电路包括第二开关管与雾化电源；所述电解电源的一输出端连接所述第一电极片，另一输出端通过所述第一开关管连接第二电极片；所述雾化电源的一端连接所述雾化片，另一端通过所述第二开关管连接所述雾化片；所述控制器分别通过第一开关管与第二开关管连接所述第二电极片以及雾化片。

6.根据权利要求3-5任一项所述的一种空间消毒机的控制电路，其特征在于：还包括风机电源；所述风机电源的一端与所述控制器电性连接，另一端连接所述风机。

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