紫外线呼吸空气消毒装置的制作方法

本实用新型涉及空气消毒装置，尤其涉及紫外线呼吸空气消毒装置。

背景技术：

目前防护病毒的口罩以物理过滤隔离为主，不能杀死病毒和细菌，口罩还存在密封不严，过滤不彻底，脱下口罩时导致附着口罩的病毒脱落悬浮空气中，有再次吸入的风险，口罩一次性使用等缺点。

目前存在二种使用紫外线的方式，一种是直接悬挂在空中，用于空气的消毒，存在问题人须离开消毒场所，防灼伤皮肤和眼睛。还有一种消毒柜，把多根紫外线灯管放在柜内，把空气吸入照射后再排出。这二种主要针对密封场所的空气消毒，紫外线消毒呼吸空气技术目前没有。

上述二种主要针对场所消毒，如果二个人在一起，有一个人是呼吸道病毒或者细菌感染患者，另一个是健康的人，即使他们是在紫外线消毒过的无菌场所，因为患者气道仍源源不断的往外呼出病毒，污染空气，健康的人防护目前只能是物理隔离的口罩，存在密封不严，过滤效果差，脱下时二次污染，不能重复使用问题。

现有技术中，如国家局2018年2月9日授权公告的一篇专利号为201720906193.6，专利名称为一种疾病预防呼吸消毒面罩的实用新型专利。包括面罩本体，所述面罩本体的前表面固设有氧气输送管，所述氧气输送管的下方螺旋连接有净化消毒盒，所述净化消毒盒与空气输入管螺纹旋接，所述面罩本体的内表面靠近氧气输送管顶部设有安装座，所述安装座上旋接有奶嘴，所述净化消毒盒的内部靠近氧气输送管底部设有均流网，所述均流网的一侧设有吸水垫，所述吸水垫的一侧设有除异味垫。该案中的，空气通过空气输入管进入净化消毒盒的内部，通过净化消毒盒内部上下设置的两组紫外线led灯消除空气中不同的污染物和微生物。空气必须经过充分照射后，可以达到杀灭芽孢的要求，而该净化消毒盒经过使用检测发现，此种消毒盒的结构设计存在空间小气体流速过快，led灯珠功率是几mw级别，与水银紫外线灯管w功率上差千倍。相当上下两组紫外线led灯之间通过的部分空气还未得到有效的照射，气体就已经流过，无法达到设计所需的目的。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题，提供了一种结构紧凑合理、质量轻、消毒效率和性能高的紫外线呼吸空气消毒装置。

本实用新型的技术方案是：包括壳体和固定设置在所述壳体内的紫外线灯管；

所述壳体呈圆柱状，空心密封结构；

所述壳体的外侧壁上靠近底部位置设有与所述壳体的内腔连通的进气口；

所述壳体的顶部设有与面罩连通的出气口；

所述出气口上设有固定连接的出气活瓣；

所述紫外线灯管与壳体同轴固定设置在所述壳体的内腔的中部位置，与固定设置在壳体外侧的电池盒内的蓄电池电性连接。

所述进气口上设有固定连接的无纺布或熔喷布层。

所述壳体的内侧壁设有固定连接的锡箔纸层。

所述壳体与面罩之间通过人字形的螺纹管密封连接；

所述螺纹管的人字头端口与面罩的进气口密封固定连接；

所述螺纹管的分支管a与所述出气活瓣密封固定连接。

所述螺纹管的分支管b与大气连通。

所述螺纹管的外表面和面罩的外表面分别设有隔热层。

所述隔热层包括依次固定连接的珍珠棉层和铝箔层。

所述面罩包括弹性本体和用于将弹性本体贴合于面部的绑带；

所述弹性本体上设有与面部适配的面部容腔；所述面部容腔的边缘处设有与面部适配的唇边；

所述面部容腔的顶部设有与鼻梁适配的开口；

所述弹性本体的底部设有用于与所述壳体连通的洁净空气进口，通过紫外线消毒后的空气通过洁净空气进口进入到面部容腔内；

所述绑带的端部分别连接于弹性本体上靠近边缘处位置。

本实用新型中包括壳体和紫外线灯管；壳体呈圆柱状，空心密封结构；壳体的外侧壁上靠近底部位置设有与壳体的内腔连通的进气口；壳体的顶部设有与面罩连通的出气口；出气口上设有固定连接的出气活瓣；紫外线灯管与壳体同轴固定设置在所述壳体的内腔的中部位置，病毒和细菌对紫外线敏感，紫外线特别适合空气中的病毒和细菌消毒，甚至达到灭菌要求。本案通过紫外线物理消毒空气，不产生有害物质，对呼吸道无刺激，紫外线密封管道中，不会灼伤皮肤和眼睛。本实用新型具有结构紧凑合理、质量轻、消毒效率和性能高等特点。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图，

图2是紫外线灯管连接位置立体结构示意图，

图3是本实用新型的主视结构示意图，

图4是图3中a向结构示意图，

图5是图3的俯视结构示意图，

图6是图5中b向结构示意图，

图7是面罩的立体结构示意图，

图8是本实用新型第一种使用状态时结构示意图，

图9是本实用新型第二种使用状态时结构示意图；

图中1是壳体，11是进气口，12是出气口，2是紫外线灯管，3是出气活瓣，4是螺纹管，41是人字头端口，42是分支管a，43是分支管b，5是面罩，51是弹性本体，511是洁净空气进口，52是面部容腔，521是开口，53是唇边。

具体实施方式

本实用新型如图1-9所示，包括壳体1和固定设置在所述壳体1内的紫外线灯管2；

所述壳体1呈圆柱状，空心密封结构；

所述壳体1的外侧壁上靠近底部位置设有与所述壳体1的内腔连通的进气口11；

所述壳体1的顶部设有与面罩5连通的出气口12；

所述出气口12上设有固定连接的出气活瓣3；通过出气活瓣3让流动的空气中紫外线被阻挡，确保人体在呼吸已消毒空气的同时，不被紫外线伤害；

所述紫外线灯管2与壳体1同轴固定设置在所述壳体1的内腔的中部位置，与固定设置在壳体1外侧的电池盒内的蓄电池电性连接。

吸入的空气，从壳体1上靠近底部位置的进气口11进入壳体1的内腔，壳体1呈圆柱状，紫外线灯管2与壳体1并同轴设置，空气进入后从壳体1的内侧壁与紫外线灯管2的外侧壁之间流过，空气上升过程中，持续不断的消毒杀菌，照射更均匀，透彻，消毒效率和性能有效得到保证。

所述进气口11上设有固定连接的无纺布层或熔喷布层，用于过滤病毒细菌和灰尘；

所述壳体1的内侧壁设有固定连接的锡箔纸层，通过锡箔纸层防光伤管壁，提高光再次照射内部空气，提升杀菌效率。

所述进气口11设有两个，间隔设置，分别位于靠近所述壳体1的底部位置，通过两个进气口11的设置提升其进气量。

所述壳体1与面罩5之间通过人字形的螺纹管4密封连接；

所述螺纹管4的人字头端口41与面罩5的进气口11密封固定连接；

所述螺纹管4的分支管a42与所述出气活瓣3密封固定连接。进一步优化，出气活瓣3上设有固定连接的单向阀a，防止呼吸出的空气流入壳体1内，影响消毒效果。

所述螺纹管4的分支管b43与大气连通。进一步优化，分支管b43上设有单向阀b，有效防止分支管b43中的空气进入面罩5的面部容腔52。

所述螺纹管4的外表面和面罩5的外表面分别设有隔热层。

所述隔热层包括依次固定连接的珍珠棉层和铝箔层。珍珠棉层位于内侧，铝箔层位于外侧，与外部空气接触，起到反射热辐射的作用。

所述面罩5包括弹性本体51和用于将弹性本体51贴合于面部的绑带；

所述弹性本体51上设有与面部适配的面部容腔52；所述面部容腔52的边缘处设有与面部适配的唇边53；

所述面部容腔52的顶部设有与鼻梁适配的开口521；

所述弹性本体51的底部设有用于与所述壳体1连通的洁净空气进口511，通过紫外线消毒后的空气通过洁净空气进口511进入到面部容腔52内；

所述绑带的端部分别连接于弹性本体51上靠近边缘处位置，绑带固定连接在弹性本体51上的扣耳，绑带的端部限设在所述弹性本体51上，固定于扣耳上，绑带捆扎在头上，扣耳位于靠近弹性本体的边缘处位置，有效的提高使用时与面部贴合的密封性。

如图8所示，弹性本体51朝外一侧呈一平面，除了方便连接佩戴外，还便于包裹隔热层b，隔热层b包裹面罩朝外一侧平面及周边，通过管道排出人气呼出的气体。用于吸气的管道（分支管a42）可不需包裹隔热层a，人字形端口处的共用管道部分也需要包裹隔热层a，消毒管道内因为有紫外线灯管发热，气体不降温，不容易形成冷凝水。

图8中，设计出气管（分支管b43）经过另一个紫外线消毒管道的壳体的目的为了防止自身是带菌者，防止细菌或病毒排向空气中。

控制传染病三要素，控制传染源，切断传播途径，保护易感人群。对于呼吸道传染病来说，本装置吸气和呼气均消毒，分开消毒，彻底。相当于控制传染源，切断传播途径，无论是患者还是健康的人均可以使用，二者之间互不影响。

本案依据紫外线消毒规范，杀灭一般细菌繁殖体时，应使照射剂量达到10000uw.s/cm2;杀灭细菌芽胞时应达到100000uw.s/cm2;病毒对紫外线的抵抗力介于细菌繁殖体和芽胞之间，取值以100000uw.s/cm2为标准，也就是0.1w.s/cm2,就是说在一平方厘米照射强度0.1w的照射功率只要一秒钟就可以杀死芽胞，如果功率0.05w,在一平方厘米上照射需要二秒钟（消毒或者灭菌一般以芽胞为标准，只要能把芽胞杀死，病毒和细菌必死）。

生理知识，呼吸潮气量0.5升/次（就是每次吸气量），呼吸频率12-18次/分。采用管腔直径110mm,长度为500mm的空心的圆柱，圆柱内侧贴反光的锡箔纸防光伤管壁，提高光再次照射内部空气，竖直放，下端有二个侧开圆口（本案中壳体1上的进气口11），二个侧开圆口上分别设有无防布层，壳体1的顶部有一出气口12装有出气的活瓣。本案实施时，采用人字形的麻醉用螺纹管4对面罩5与壳体1进行连接；

螺纹管4的人字头接面罩5，其中一分支脚接设有活瓣的出气口12，另一分支脚可以直接排大气或增设一个壳体1，壳体1内设有同样的紫外线灯管2，呼吸后的气体经增设的壳体1中紫外线灯管2消毒后排出。紫外线灯管2（紫外线灯管采用无臭氧型的灯管）采用15w，放置圆柱正中位置，电源为电压12v10a,保证一天的工作电量，且轻便，通过低压镇流器驱动。

综上所述：

１，表面积功率推算：15w÷(50cm×11×3.14)=0.008w/cm2；

气体进出管道的时间也是照射的时间：5.5×5.5×3.14×50（消毒壳体空气的容积）÷500ml（每次的吸气量）=4749.25ml÷500=9次呼吸时间；

呼吸９次所占的时间：９÷１５次/分（按一分钟呼吸１５次算）＝０.６分钟＝３６秒；

0.008×36秒＝２.８８w/cm2＞0.1w/cm2；

２，体积计算：消毒要求1.5w/m3，消毒３０分钟。

15÷1.5=10m310m3×1000÷３０分钟＝３３３升；

每分钟消毒的气体量远大于每分钟呼吸的气量0.5×15＝７.5升。

进一步优化本案的结构，如图9所示，将两只分别设有紫外线灯管的壳体固定设置在外盒体内，电池盒固定设置在外盒体内底部中部位置，位于两只壳体之间。吸气时，空气从图中左侧的壳体的靠近底部位置的进气口11进入，然后经过内部的紫外线灯管的照射后从出气口（出气口处设有单向阀a，防止呼出的气体倒流进左侧的壳体内）通过分支管a42进入面罩，人体吸入；人体呼气时分支管a42受单向阀a的限制，呼出的气体通过单向阀b（单向阀b设置在右侧壳体的顶部位置，防止呼出的气体倒流至面罩内）进入分支管b43，流向右侧的壳体内，经过壳体内的紫外线灯管照射，将无菌的呼出气体排出，呼出气体排出口处包裹一层无纺布层，有效防止紫外线外露。

对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：

（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；

以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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