[发明专利]一种大流量新风系统的灭菌消毒机构及其制备方法

权利要求书

1.一种大流量新风系统的灭菌消毒机构，包括微波腔体，所述微波腔体内设有氧化物板材(4)和紫外线灯组件(6)；其特征在于：所述微波腔体包括微波腔U形座(1)、微波腔盖板(2)、微波腔前板(3)和微波腔后板(9)；所述微波腔U形座(1)一侧设有微波发射器件(8)；所述微波腔前板(3)和微波腔后板(9)，采用蜂窝状金属材质板材；

所述紫外线灯组件(6)包括第一紫外线灯组(61)和第二紫外线灯组(62)；所述第一紫外线灯组(61)和第二紫外线灯组(62)中间设有氧化物板材(4)；所述波腔前板(3)、微波腔后板(9)、第一紫外线灯组(61)、第二紫外线灯组(62)和氧化物板材(4)相互平行；所述第一紫外线灯组(61)和和第二紫外线灯组(62)通过灯管支架(7)固定在所述微波腔体内，所述第一紫外线灯组(61)和第二紫外线灯组(62)与氧化物板材(4)的距离均保持在30mm-100mm；所述紫外线灯组件(6)内设有若干组无极紫外线灯管。

2.根据权利要求1所述大流量新风系统的灭菌消毒机构，其特征在于：所述微波腔体的体积Vc满足如下公式：

式中，V_C为微波腔体容积；D_V为灭菌所需的紫外照射剂量；Q为气体流量；I_V为腔体内紫外辐射照度。

3.根据权利要求1所述大流量新风系统的灭菌消毒机构，其特征在于：所述波腔体的截面为正方形、长方形、圆形；所述截面平行于所述波腔前板(3)。

4.根据权利要求1所述大流量新风系统的灭菌消毒机构，其特征在于：所述微波发射器件(8)，包括磁控管和波导管，所述磁控管固定在所述微波腔体上，所述波导管的微波头伸入所述微波腔体内。

5.根据权利要求1所述大流量新风系统的灭菌消毒机构，其特征在于：所述氧化物板材(4)通过插座(5)固定在所述微波腔U形座(1)内，所述插座(5)竖直设置在所述微波腔U形座(1)内，所述插座(5)上设有与所述氧化物板材(4)匹配的氧化物板材固定槽。

6.根据权利要求1所述大流量新风系统的灭菌消毒机构，其特征在于：所述微波腔U形座(1)、微波腔盖板(2)、微波腔前板(3)和微波腔后板(9)为碳钢、不锈钢和合金铝。

7.根据权利要求1所述大流量新风系统的灭菌消毒机构，其特征在于：所述紫外线灯组件(6)的紫外辐射照度值I_V应满足如下计算公式：

α*I_V*t≥D_V

式中，α为光衰减系数，取值范围1.1-1.2；t为气体在微波腔体内流经时间。

8.根据权利要求1所述大流量新风系统的灭菌消毒机构，其特征在于：所述紫外辐射照度值I_V的测量以腔体内所有灯管的紫外照度实测值作为计算依据，实测时取4个点照度值的平均值；包括第一个测试点在紫外线灯组件(6)的中间位置，距离灯管为5-10mm；第二个测试点在紫外线灯组件(6)的中间位置，距离灯管为30-50mm；第三个测试点在紫外线灯组件(6)的最边源位置，距离灯管为5-10mm；第四个测试点在紫外线灯组件(6)的最边源位置，距离灯管为30-50mm。

9.一种大流量新风系统的灭菌消毒机构的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、根据新风系统送风管道的外形选择微波腔体几何形状：当风管外形无法和微波腔体几何形状相一致时，需要设计过渡接头，接头一端外形尺寸与风管一致，接头另一端外形尺寸与微波腔体一致；

步骤二、计算微波腔体容积：所述微波腔体的体积Vc满足如下公式：

式中，V_C为微波腔体容积；D_V为灭菌所需的紫外照射剂量；Q为气体流量；I_V为腔体内紫外辐射照度；

步骤三、根据步骤二中微波腔体容积，选择微波发射器件8的功率：计算微波发射器件8的数量；其中，微波发射器件8遵循位置对称、均分，能量分布均匀的原则，设计微波发射器件8在微波腔体上的安装位置，并在壳体安装位置加工圆孔、安装螺纹孔；

步骤四、加工波腔体出口板(3)和微波腔体进口板(6)：采用蜂窝状金属板材加工制造微波腔体进口板(6)和波腔体出口板(3)，波腔体出口板(3)和微波腔体进口板(6)既能封闭微波场，同时也是进出风口，具备良好通风功能；所述微波腔体进口板(6)进口板和出口板通过螺钉或锁扣方式与微波腔U形座(1)连接；

步骤五、制作氧化物板材(4)：将纳米级氧化物粉材、高分子材料(或陶瓷)、溶剂、发泡剂按比例混制待用，用板材成型设备制成氧化物板材，板材呈多孔海绵状结构，风阻小；按照腔体几何形状，将氧化物板材切割成形备用；

步骤七、计算紫外灯管6数量；微波驱动的灯管不能单个计算功率以及紫外辐射效率，须以腔体内所有灯管为整体计算效果；

步骤八、微波腔体装配；包括由微波腔体壳体、微波腔体盖板、微波腔体进口板和出口板组合成微波腔体，彼此通过螺钉或锁扣方式相互连接；微波发射器件用螺钉固定在微波腔体外壳上，微波头从壳体上的孔伸入腔体内，辐射2450MHz的微波；一对插座对称安装在腔体两侧，插座相对面加工成凹形槽，槽宽度略大于氧化物板材的厚度，氧化物板材插入凹形槽中进行固定，板材在腔体内的方向位置与气流方向垂直，也可以和气流方向成90°-30°角度摆放；氧化物板材的两面分别安装一对灯管支架上，支架采用陶瓷或耐高温塑料等绝缘材料，耐热温度大于150度，支架上开有圆孔，无极紫外线灯管两端不锈钢灯头固定在支架的圆孔中；灯管位置方向与氧化物板材平行，灯管与氧化物板材之间的距离保持50mm；

步骤九、测试腔体内紫外照度值；实测时取4个点照度值的平均值，第一个测试点在紫外线灯组件(6)中间位置，距离灯管为5-10mm，第二个测试点在紫外线灯组件(6)中间位置，距离灯管为30-50mm，第三个测试点在紫外线灯组件(6)最边源位置，距离灯管为5-10mm，第四个测试点在紫外线灯组件(6)最边源位置，距离灯管为30-50mm；所测紫外辐射照度值I_V应满足如下计算公式：

α*I_V*t≥D_V

式中，α为光衰减系数，取值范围1.1-1.2；t为气体在微波腔体内流经时间。