技术领域

本发明涉及一种空气消毒机的控制方法， 尤其是一种利用化学反应产生二 氧化氯气体进行消毒的空气消毒机的控制方法 。

背景技术

在家庭、 宾馆、 写字楼、 学校、 医院、 餐厅、 KTV包间、 车站、 候机楼等等 的室内空间， 空气的洁净直接影响人们的健康， 因此需要定期地对室内环境进 行消毒， 以确保室内环境卫生、 清洁， 防止居住者或者公众受到有毒有害气体 或病毒等致病物质的侵害而影响身体健康或罹 患疾病。 现有的室内空气消毒方 法主要有用喷雾器喷洒消毒液或者用消毒液直 接对室内物品进行擦拭； 或者使 用空气净化机， 通过对室内空气进行循环过滤并经紫外线或消 毒液进行生物杀 灭。

二氧化氯（C 10 ₂ )是长久以来国际上公认的最新一代的广谱、 安全、 高效的 A1 级杀菌、 消毒剂， 其对一切空气和水体传播的病原微生物均有很 好的杀灭效 果， 且不产生抗药性， 尤其对伤寒、 甲肝、 乙肝、 脊髓灰质炎、 大肠杆菌、 艾 滋病毒等更有良好的杀灭效果。 并且二氧化氯杀菌、 消毒剂是一种无毒产品， 用其消毒不会对口腔粘膜、 皮肤和头发产生损伤， 其在急性毒性和遗传毒理学 上都是绝对安全的。 在多种常用消毒剂中， 在相同时间内达到同样的杀菌率， 二氧化氯所需要的浓度是最低的。 但是由于二氧化氯是一种气体并且其水溶液 不稳定， 二氧化氯易挥发， 容易从水溶液中以气态形式挥发出来， 此外由于二 氧化氯具有极强的氧化性和易光学分解的特点 ， 储运困难， 因此到目前为止其 作为杀菌剂应用于室内空气消毒还是非常有限 。 现有技术中尚没有一种利用化 学反应产生二氧化氯气体对窒内空气进行消毒 的筒单装置， 可以方便、 自动地 进行室内消毒作业。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题， 本发明提供一种利用化学反应产生二 氧化氯气体进行消毒的空气消毒机的控制方法 。

1、 本发明釆用的技术方案是： 一种空气消毒机的控制方法， 所述空气消毒机 包括给药单元、 反应单元、 排水送风单元、 加水单元、 加气单元和控制单 元， 所述给药单元按次、 定量将化学药剂加入反应单元， 所述反应单元进 行生成二氧化氯的化学反应， 所述加水单元向反应单元加水， 所述加气单 元向反应单元输入压缩空气， 所述排水送风单元将空气送入反应单元稀释 产生的二氧化氯气体后排放到室内空间、 待反应完成后排出废液， 所述控 制单元控制所述给药单元、 反应单元、 加水单元、 加气单元和排水送风单 元工作；

所述反应单元包括反应容器， 所述反应容器包括罐体、 设置于罐体侧壁上 的进风口、 出风口和进水口以及设置于罐体底部的出水口 ， 罐体内底部设置有 微孔隔层， 反应容器罐体下部外侧壁设置有加热装置； 所述加气单元包括设置 于罐体底部的加气管、 与加气管连接的气泵；

所述加水单元包括清水箱、 水泵以及连接到反应容器进水口的管路； 所述 排水送风单元包括与反应容器连接的排水系统 和送风系统； 所述送风系统包括 风机以及连接到反应容器进风口的进风管； 所述排水系统包括废液箱、 连接反 应容器底部出水口的排水管路以及连接在排水 管路上的阀门；

所述控制方法包括如下步骤：

Bl、 开机后供水系统向反应容器抽送清水，使水位 达到预定位置；

B2、 检测反应容器中水温， 如果水温低于设定值， 则开启加热装置；

B3、 如果水温达到设定值， 则给药单元向反应容器投加化学药剂；

B4、 完成投药后， 开启气泵和送风风机， 维持持续运转；

B5、 持续运转时间达到设定值， 排水系统的阀门打开排空反应废液；

B6、 排完废液后向反应容器抽送清水冲洗， 完成冲洗后停机。

进一步的改进， 所述步骤 B6之后还包括步骤：

B7、 停机时间达到设定值时， 重新开机回到步驟 Bl。

进一步的改进， 所述给药单元包括药剂存储仓、 药剂定量输送装置和药剂 投放装置； 所述药剂存储仓包括药剂瓶， 该药剂瓶设置在药剂瓶搁置架上； 所 述药剂定量输送装置包括与药剂瓶搁置架连接 的输送机构以及驱动所述输送机 构的动力部， 所述控制单元控制动力部工作； 所述输送机构为齿轮传动机构， 所述药剂瓶搁置架为回转结构， 所述输送机构包括连接动力部的主动齿轮， 设 置在回转式药剂瓶搁置架外面、 与所述主动齿轮啮合的齿圏； 所述药剂投放装 置包括药剂瓶开启机构以及控制该机构动作的 动力机构；

所述反应单元还包括反应容器控制机构， 反应容器控制机构为机械结构， 包括用于封闭反应容器罐体开口的移动封盖以 及控制该移动封盖动作的控制机 构， 所述移动封盖包括盖体以及套在罐体口部边上 的弹性密封装置； 盖体上还 设置有电磁铁压紧装置， 用于当盖体盖上罐体时压紧盖体；

所述步骤 B3中给药单元向反应容器投加化学药剂包括以� ��分步骤： B31、 反应容器盖打开；

B32、 药剂瓶搁置架转动到预定位置；

B33、 打开药剂瓶盖投药；

B34、 投药完成， 反应容器合盖后压紧。

进一步的改进， 所述步骤 B6进行两次以上。

进一步的改进， 所述步骤 B4中在维持持续运转过程中， 当反应容器中反应 液温度低于设定值时， 则开启加热装置。

更进一步的改进， 所述空气消毒机还包括备用电池， 用于停电时为所述控 制单元供电； 当消毒机控制步驟执行到 B3 ~ B6的任意步骤过程中发生外部电源 停电时， 则备用电池工作， 完成接续步骤， 直至步骤 B6完成。

更进一步的改进， 所述步骤 B3 的分步骤的顺序按照 B31、 B32、 B33、 B34 依次进行， 或者按照 B31、 B33、 B34、 32的顺序依次进行。

本发明空气消毒机的控制方法， 实现了利用化学反应产生二氧化氯气体进 行消毒的空气消毒机的自动控制； 并使这种空气消毒机操作简单、 方便、 可靠 性高。

附图说明

图 1是空气消毒机的整体示意图；

图 2是空气消毒机的给药单元示意图；

图 3是空气消毒机的药剂存储仓和药剂定量输送� �置示意图；

图 4是空气消毒机的药剂投放装置的示意图；

图 5是空气消毒机的反应单元示意图；

图 6是空气消毒机反应容器控制机构示意图；

图 7是空气消毒机反应容器示意图；

图 8是空气消毒机反应容器剖视示意图；

图 9是空气消毒机的供排水送风单元示意图；

图 10是空气消毒机的控制单元工作原理框图；

图 11是空气消毒机的控制方法流程图；

图 12是空气消毒机向反应容器加药过程控制方法� ��程图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白 ， 以下结合附图对本发明进 行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的优选实施方式仅仅用以解释本发 明， 并不用于限定本发明。 参看图 1、 图 2、 图 10 , 空气消毒机包括依次连接的给药单元 1、 反应单元 2和排水送风单元 3以及加水单元 4、 加气单元 5 , 还包括控制单元； 给药单元 1包括依次连接的药剂存储仓 11、 药剂定量输送装置 12和药剂投放装置 1 3; 反 应单元 2 包括依次连接的反应容器控制机构 21及反应容器 22 ; 药剂投放装置 12控制药剂投放口对准所述反应容器 22 ; 排水送风单元 3 包括与反应容器 22 连接送风系统以及排水系统； 控制单元包括控制给药单元 1、 反应单元 2、 排水 送风单元 3、 加水单元 4和加气单元 5的中心控制部 100以及设置于给药单元 1 和反应单元 2 中的传感部。 其中药剂定量存放在药剂瓶 111 内， 由控制单元控 制药剂输送和定量投放到反应容器 22的水中，进行化学反应生成二氧化氯气体。

由图 2和图 3中可知， 药剂存储仓 11包括药剂瓶 111 , 该药剂瓶 111设置 在药剂瓶搁置架 1 12上， 药剂定量输送装置 12包括与药剂瓶搁置架 112连接的 输送机构 121以及驱动输送机构 121的动力部 122， 中心控制部 100控制动力部 122工作。 药剂按每次的使用量定量放在药剂瓶 111中， 并搁置在药剂瓶搁置架 112上， 由药剂定量输送装置 12定量输送到药剂投放口。

输送机构 121 为齿轮传动机构， 药剂瓶搁置架 112为回转结构， 输送机构 121包括连接动力部 122的主动齿轮， 设置在回转式药剂瓶搁置架 1 12外面、 与 所述主动齿轮啮合的齿圏 （如图 3所示）。 药剂瓶搁置架 112为圆形的搁置架， 沿圓周方向设有多个药剂瓶搁置位， 中心控制部 100每次通过动力部 122 的主 动齿轮与齿圏配合控制药剂瓶搁置架 112 转动一定的角度， 将装有药剂的药剂 瓶转到投放口处， 投放完后， 将空药剂瓶移位， 也可在下一次投药前将空药剂 瓶移位。

由图 3中可知， 为使药剂在投放过程中保持稳定， 药剂定量输送装置 12还 包括设置于药剂投放口附近的药剂瓶固定机构 123 ,该药剂瓶固定机构 123连接 输送机构 121。

由图 2和图 4中可知， 药剂投放装置 13包括药剂瓶开启机构以及控制该机 构动作的动力机构 134， 药剂瓶开启机构为曲柄滑块机构， 包括滑动臂 131以及 与其铰接的摆动臂 132 , 动力机构 1 34为回转式动力机构， 摆动臂 1 32—端偏心 铰接在动力机构 1 34的输出盘 133上或者铰接在输出盘 133的摆杆 1 331上， 滑 动臂 131的自由端设有透孔 1311。药剂投放装置 13的作用就是当药剂瓶被推到 投放口时， 由药剂投放装置 13实现药剂投放， 其作用原理是， 当药剂瓶被推到 投放口时， 由中心控制部 100控制动力机构 134的输出盘 133转动， 此时摆动 臂 132的一端也随输出盘 133运动， 由于是偏心设置的， 所以， 这种转动在摆 动臂 132的另一端反映为直线运动， 由此带动滑动臂 1 31 实现直线运动， 药剂 瓶 111端盖上设有翘起的拉钩， 在滑动臂 1 31移动到其上方的时候， 该拉钩穿 入滑动臂 1 31 自由端的透孔 1311中， 当滑动臂 1 31向回拉时， 通过该拉钩将药 剂瓶 111的盖子揭掉， 药剂可以从瓶口投放到反应单元 2的反应容器 22中。

由图 5和图 6中可知， 反应单元 2中的反应容器 22包括罐体 221 , 反应容 器 22的控制机构 21 为机械结构， 包括用于封闭罐体 221开口的移动封盖 211 以及控制该移动封盖 211动作的控制机构 212 , 移动封盖 211 包括盖体 21 11以 及套在罐体 221 口部 229边上的弹性密封装置， 所述弹性密封装置包括与罐体 221 口部 229相适应的环状密封圏 2112 , 该环状密封圏 2112的下表面设有环形 沟槽 21121 , 罐体 221 口部 229嵌入该沟槽 21 121内； 还进一步包括与环状密封 圏 2112连接的支撑板 213 ,该支撑板 213与反应容器支架 23之间设有压缩弹簧 214。 反应容器控制机构 21的作用就是打开或封闭反应容器 22， 并保证其密封 性能， 当药剂要投放时， 控制机构 212控制移动封盖 211的盖体 211 1移开， 打 开罐体 221的投料口， 药剂投入后， 控制机构 212再控制移动封盖 211 的盖体 2111移动到罐体 221 的投料口并盖严和密封好。 环状密封圏 2112在压缩弹簧 214的作用下可以适度上下移动， 当盖体 2111盖上时， 环状密封圏 2112在压缩 弹簧 214的作用下上顶， 保证与盖体 2111之间的密切接触， 达到良好的密封效 果。 盖体 21 11上还设置有电磁铁压紧装置， 当盖体 211 1盖上时， 电磁铁压紧 装置动作， 将盖体 2111更好地压紧于罐体 221的口部达到更好的密封。

控制机构 212包括驱动机构 2121和传动机构 2122 , 驱动机构 2121 固定在 反应容器支架 23上的， 驱动机构 2121通过传动机构 2122连接移动封盖 211 ; 所述驱动机构 2121 为驱动电机， 传动机构 2121 为齿轮传动机构， 包括设置在 驱动电机输出轴上的主动齿轮以及设置在盖体 2111连接轴上的从动齿轮。

由图 5、 图 7和图 9可知， 反应容器 11还包括设置于罐体 221侧壁上的进 风口 222、 出风口 223以及进水口 224 , 以及设置于罐体 221底部的出水口 225。 由于药剂投放时是粉末状的， 需要在水溶液中进行化学反应， 所需要的水通过 罐体 221侧壁上的进水口 224输送到反应容器 22中。 反应过程中送风系统送入 的稀释用空气则通过进风口 222 输入， 二氧化氯和空气的混合气体则经过出风 口 223散发到周围空间中去。 反应结束后所产生的废液经由出水口 225进入排 水系统。

由图 8、 图 9中可知， 反应容器 22的罐体 221底部设置有微孔隔层 226, 微孔隔层 226的微孔平均孔径小于 1 加气单元包括气泵和加气管 228, 加气 管 228与罐体 221底部出水口 225共用一段管道， 其下接有三通 331, 气泵与三 通 331 的支路连接， 气泵设置在高于反应容器 22 内液面的位置，可以防止在气 泵不工作时水流向气泵。 气泵通过加气管 228经微孔隔层 226向反应容器内输 入压缩空气， 这样， 一方面在反应过程中， 压缩空气经由微孔隔层 226 的微孔 吹入反应液， 在反应溶液中形成大量细小气泡， 可起到良好的搅动作用， 使反 应生成的二氧化氯气体分子充分、 加速逸出和使反应充分完全； 还可防止药剂 颗粒沉淀或者反应产物结晶在微孔垫层 226 表面， 影响废液的渗透。 另一方面 设置的微孔隔层在反应过程中对反应液的流出 起到延緩、 阻止的作用； 反应结 束后的废液可以通过渗透穿过微孔隔层， 从出水口 225 流出。 为了保证反应所 需的温度， 提高反应速度和效果， 反应容器 22还包括设置于罐体下部外侧壁的 加热装置 227, 按照控制单元的指令给反应容器 22进行加热。

由图 1、 图 8、 图 9中可知， 加水系统包括清水箱、 水泵以及连接到反应容 器 22进水口 224的管路。 送风系统 32包括风机 321以及连接到反应容器 22进 风口 222的进风管。 排水系统包括与三通 331下部直管连接的排水管路 33和连 接排水管路 33的废液箱， 排水管路 331上装有电动阀门。

由图 10中可知， 中心控制部 100为单板机或 PLC, 为可编程控制器件， 可 以根据实际需要编程控制消毒机的整个动作过 程。

由图 6和图 10中可知， 传感部包括在反应容器支架 23上围绕盖体 2111连 接轴设置的两个光电传感器 101, 该两个光电传感器 101连接中心控制部 100, 移动封盖 211的盖体 2111边缘突设有感应片 2113,感应片 2113随盖体 2111的 转动而在上述两个光电传感器 101之间移动。 上述光电传感器 101主要是用于 控制盖体 2111的转动角度， 当移动封盖 211转动到全部打开反应容器 22投料 口时， 感应片 2113正好移动到其中一只光电传感器 101之间， 控制单元控制移 动封盖 21 1停止转动， 当移动封盖 21 1转动到完全封盖反应容器 22投料口时， 感应片正好移动到另一只光电传感器 1 01之间，控制单元同样控制移动封盖 211 停止。

由图 7和图 10 中可知， 传感部还包括设置于反应容器 22 内的液位传感器 1 02， 该液位传感器 102连接所述中心控制部 100， 液位传感器 102为一对石墨 棒电极棒或碳纤电极棒， 反应容器 22的进水口 222对准所述电极棒。 液位传感 器 1 02是用于测量反应容器 22中的水位高低， 采用石墨电极或碳纤电极有很好 的防腐效果， 由于反应过程中， 会产生结晶吸附在电极上， 所以， 当反应完成 后， 用水冲洗电极棒， 保证测量的精密度和灵敏度并可长期使用不失 效。

由图 8和图 10 中可知， 为了控制反应容器 22 中的温度， 传感器部还包括 设置于反应容器 22的温度传感器 103 , 该温度传感器 1 03连接中心控制部 100。

由图 2和图 1 0中可知， 传感器部还包括设置于药剂投放口附近的位置 传感 器 1 04 , 该位置传感器 1 04连接中心控制部 1 00。 当药剂被送到投放口的时候， 该位置传感器 1 04向中心控制部 1 00发出信号， 输送机构 121就停止工作， 药 剂投放装置 1 3和反应容器控制机构 21开始工作。

参看图 11， 空气消毒机的控制方法包括以下步骤：

B1、 开机后供水系统的水泵开启， 从清水箱抽水输送至反应容器，当水位达 到 位计预定位置时， 水泵停止；

B2、 检测反应容器中水温， 如果水温低于设定值， 则开启加热装置， 直到 反应容器中水的温度达到设置值时停止加热；

B3、 如果抽入清的温度在设定值以上或者经加热水 温达到设定值， 则给药 单元向反应容器投加化学药剂；

B4、 完成投药后， 开启与加气管连接的气泵对反应容器中的反应 液吹气鼓 泡， 同时启动送风风机向反应容器进风口送风， 药剂加入水中后进行化学反应 生产二氧化氯（C 10 ₂ )气体， 当反应液温度低于设定值时， 开启加热装置， 维持 气泵、 风机及控制单元的持续运转；

B5、 持续运转时间达到设定值（使化学反应进行完 全）， 排水系统的阀门打 开， 排空反应容器里的反应废液；

B6、 排完废液后向反应容器抽送清水沖洗， 完成沖后洗停机。 可以根据实 际需要设置冲洗次数为一次或两次或多次。 B7、 停机时间达到设定值时， 重新开机回到步骤 Bl。 停机时间间隔可以设 定为一天一次或者数次或者几天一次。

参看图 12,其中步骤 B3中给药单元向反应容器投加化学药剂包括以� ��分步 骤：

B31、 反应容器控制机构将移动封盖打开；

B32、 给药单元的输送机构带动药剂瓶搁置架转动， 转到预定位置， 装有化 学药剂的药剂瓶口对着反应容器罐体开口时， 输送机构停止；

B33、 药剂投放装置打开药剂瓶盖， 粉状药剂投入到反应容器中；

B34、投药完成，反应容器控制机构将移动封盖 合上， 然后压紧电磁铁工作， 将盖体压紧在罐体口部上， 使密封更好。

上述分步骤中，可按照 B31、 B32、 B33、 B34的顺序依次进行，也可按照 B31、 B33、 B 34、 32的顺序依次进行。

本优选方式的空气消毒机还设置有备用电池例 如可充电电池， 用于停电时 为控制单元供电； 当消毒机控制步驟执行到 B3 ~ B6的任意步骤过程中发生外部 电源停电时， 则由备用电池供电， 完成接续步骤， 直至步骤 B6完成。 这样即便 投药之后发生停电， 整个工作过程也能顺利完成， 而不会因反应容器中剩有未 反应的药剂而对整个装置造成腐蚀或者其他安 全隐患等不良影响。