医用多功能可自动换风新风机的制作方法

本实用新型涉及一种新风机，具体是一种医用多功能可自动换风新风机，属于空气调节系统。

背景技术：

新风机是一种具有过滤净化空气功能的空气调节设备，其内部设有过滤部件。运行时空气首先被吸入新风机，经过滤部件过滤、热交换器换热后由送风机向室内送风，因其具有净化空气的功能而在各种场合得到广泛应用。而在医院、康复诊疗中心等卫生服务机构中，由于就诊患者自身携带的某些病菌易于通过空气传播，因而对于空气杀菌的净化标准非常高，而目前的新风机大部分只能去除空气中的PM2.5或甲醛等污染物，无法用于杀灭病毒或细菌，因此必须定时大范围喷洒消毒水，然而消毒水是具有一定刺激性的化学药剂，尽管使用之前会稀释到对人体无害的标准，但是使用后仍然会产生异味、对周围环境也会有二次污染；另外，定时定量喷洒消毒水也是一笔不小的开支，增加了维护成本；且常规的消毒水净化空气能力有限，对一些特异性病菌不具有杀灭的能力，这种隐患会对患者自身和医护人员的健康产生很大的威胁。

此外，随着室内空气循环次数的增加，室内CO₂浓度会逐步提高，当超出一定的数值时，吸入人体中会造成不利的影响，因而需要进行室内外换风操作，即在CO₂浓度升高时将室内的空气排出，并从室外引入新鲜的空气。传统的室内外换风多为手动操作，即在关闭室内进风通道的同时打开室外进风通道，这种操作方式一方面只是凭感觉人为操作，无法根据CO₂的浓度进行精确调整；另一方面，采用手动操作需要投入一定的人力成本，且操作不方便、操作过程中容易漏风和产生噪音。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种无需使用化学药剂即可快速实现对多种病菌的有效杀灭，且能够根据CO₂的浓度自动进行室内外换风，操作过程不会漏风或产生噪音，能够保证室内空气新鲜的医用多功能可自动换风新风机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种医用多功能可自动换风新风机，包括新风机本体，所述新风机本体一侧底部设有室内下进风口，另一侧中部设有室内上进风口，新风机本体背面从上至下依次设有室外出风口与室外进风口，室外进风口与新风机本体中的室外送风机相连，所述室内下进风口和室外送风机的送风口与一热交换器的新风通道相连，热交换器上方设有室内送风机，所述室内送风机的出风口向上，且室内送风机上方设有高效过滤器，且新风机本体顶部设有新风出口；所述新风机本体中正对室外出风口的位置设有室内排风机，所述室内排风机通过热交换器的排风通道与室内上进风口连接，所述新风机本体中与室内下进风口和室外送风机的送风口相对的位置设有杀菌反应装置，所述杀菌反应装置包括安装壳体，所述安装壳体包括底板，底板前端垂直设有通风板，后端垂直设有定位板，通风板和定位板顶端相接，且通风板和定位板两侧分别通过侧板连接在一起；所述通风板底部的进风口正对室内下进风口以及室外送风机的送风口，顶部的出风口与热交换器的新风通道相连，螺钉穿过定位板上均匀设置的多个螺纹孔将定位板固定在新风机本体的侧壁上，所述安装壳体中在靠近定位板的位置并排设有两个紫外线灯管，所述紫外线灯管底端通过螺栓固定在底板上，上部通过U型固定架固定在定位板上，所述安装壳体内部在靠近通风板的位置并排设有一对高能离子管，所述高能离子管通过螺栓固定在底板上；所述新风机本体中位于室内下进风口内侧设有密闭式矩形风口控制装置，密闭式矩形风口控制装置包括固定壳体，所述固定壳体背部周向上设有通风口定位片，所述通风口定位片上设有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔将固定壳体固定在室内下进风口上；固定壳体正面设有定位框架板，所述定位框架板表面贴有密封条，且定位框架板从上至下依次覆盖设有多个挡风片，每个挡风片的上沿皆通过铰链连接到定位框架板上，且多个挡风片通过一侧的长连杆活动连在一起；所述固定壳体中设有容置腔，容置腔中设有直线步进电机，所述直线步进电机的电机轴上设有梯形螺纹，一梯形螺母通过梯形螺纹配合旋在电机轴上，且所述梯形螺母的外周与一短连杆的一端活动连接，短连杆的另一端铰接至长连杆上；所述新风出口上设有CO₂检测装置，CO₂检测装置、直线步进电机的开关分别与新风机本体中的控制部件连接。

优选的，为了避免大颗粒的污染物质进入室内送风机中对其内部结构产生损伤，所述进风口与室内下进风口以及室外送风机之间设有初效过滤器。初效过滤器过滤材料可选用无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等材料，可以预先有效过滤5μm以上的尘埃粒子，保证后期处理空气中不含有大颗粒尘埃粒子，降低维护频率，延长整体的使用寿命。

进一步的，所述密闭式矩形风口控制装置还包括接近开关，所述接近开关安装在固定壳体侧壁旁的支架上，且接近开关的检测头正对其中一个挡风片。在接近开关中预设接近开关的反应距离，挡风片打开时，当挡风片移动至与接近开关的检测头距离达到预设的反应距离时，接近开关发出停止信号，直线步进电机停止运转，从而使挡风片打开到所需的位置。

进一步的，还包括静电除尘部件，所述静电除尘部件置于室内送风机和高效过滤器之间。

优选的，静电除尘部件为IFD静电除尘模块。IFD静电除尘模块为电介质材料形成的蜂窝状中空微通道，电介质包裹电极片在通道内形成强烈的电场，它对空气中运动的带电微粒施加巨大的吸引力，在仅产生最小气流阻抗的同时能够吸附几乎100％的空中运动微粒，对PM2.5等颗粒污染物去除效果尤为显著，有效降低了PM2.5。其吸附效率高，且运行时噪音低，提高了使用舒适度。

优选的，所述高效过滤器为以超细玻璃纤维纸作滤料的过滤器，可以捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物。

优选的，为了增强检测的准确率，所述CO₂检测装置为S-100型CO₂传感器。

优选的，为了保证控制的稳定性，所述控制部件为型号为SIMATIC S7-200的PLC控制器。

进一步的，所述新风机本体两侧的内壁上设有夹具，所述夹具起到夹紧的作用，防止高效过滤器和静电除尘部件在使用过程中振动。

优选的，所述底板、通风板、定位板和侧板皆为抛光的不锈钢板。不锈钢板耐氧化、耐腐蚀，且不锈钢板进行抛光处理后表面光滑光亮，可提高安装壳体内壁的反射率，提升紫外线强度。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型中的高能离子管产生的激发态正负离子可以将病菌细胞中的蛋白质破坏，消除病菌的生物活性，同时还可以去除硫化氢、氨、甲硫醇等特定的污染物，兼具除尘的功效；紫外线灯管发出的紫外光线会进一步破坏及改变病原体微生物的DNA结构，使细菌当即死亡或失去繁殖能力。从而通过高能离子管与紫外线灯管的协同配合，彻底使细菌、病原体微生物等失去活性和繁殖能力，不锈钢壳体可提高壳体内壁的反射率，进一步提升了紫外线强度，杀菌效果持久，经实际测试可以达到99.9％的杀菌率。

(2)本实用新型通过直接检测新风出口处的CO₂浓度，并根据新风出口的CO₂浓度自动进行室内外换风，室内外换气的过程中室内空气经室外出风口排出，同时室外新鲜空气经室外进风口引入，最终保持室内空气压力的平衡。在换风的同时不影响空气的正常过滤和净化，既能够保证CO₂浓度在正常范围内，也能够对空气进行有效过滤和净化，从而时刻保持室内空气的新鲜和洁净。

(3)本实用新型结构上布局设计紧凑，使新风机具有了杀菌功能，杀菌时无需使用化学药剂、不会对环境形成二次污染，非但不会产生异味还可以除臭，在1-2s内即可实现对99.9％的病菌的有效杀灭，一次投入即可长时间使用，大大降低了使用成本；内部密闭式矩形风口控制装置占用空间小、通风面积大，关闭时密封性能好，整体运行平稳可靠性强，噪音小于40分贝，还可以按需调整挡风片打开的程度从而控制新风机室内下进风口处的空气流量，大大提升了使用体验。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的左视图；

图4是本实用新型去掉前面板后的立体结构图；

图5是本实用新型去掉前面板后的主视图；

图6是图5中A-A向的剖视图；

图7是杀菌反应装置的主视图；

图8是图7中A-A向的剖视图；

图9是密闭式矩形风口控制装置的示意图；

图10是图9的背向视图；

图中，10.新风机本体，11.室内下进风口，12.室内上进风口，13.室外出风口，14.室外进风口，15.新风出口，16.夹具，

20.室外送风机，30.杀菌反应装置，40.热交换器，41.新风通道，42.排风通道，50.室内送风机，61.静电除尘部件，62.高效过滤器，63.初效过滤器，80.室内排风机，90.控制部件，

100.固定壳体，110.通风口定位片，111.螺纹孔，120.定位框架板，121.密封条，130.容置腔，140.支架，200.挡风片，210.铰链，220.长连杆，230.短连杆，

310.安装壳体，311.底板，312.通风板，312-1.进风口，312-2.出风口，313.定位板，313a.螺纹孔，314.侧板，320.紫外线灯管，320-1.U型固定架，330.高能离子管；

400.接近开关，410.检测头，

500.直线步进电机，510.电机轴，520.梯形螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图所示，一种医用多功能可自动换风新风机，包括新风机本体10，所述新风机本体10一侧底部设有室内下进风口11，另一侧中部设有室内上进风口12，新风机本体10背面从上至下依次设有室外出风口13与室外进风口14，室外进风口14与新风机本体10中的室外送风机20相连，所述室内下进风口11和室外送风机20的送风口与一热交换器40的新风通道41相连，热交换器40上方设有室内送风机50，所述室内送风机50的出风口向上，且室内送风机50上方设有高效过滤器62，且新风机本体10顶部设有新风出口15；所述新风机本体10中正对室外出风口13的位置设有室内排风机80，所述室内排风机80通过热交换器40的排风通道42与室内上进风口12连接，所述新风机本体10中与室内下进风口11和室外送风机20的送风口相对的位置设有杀菌反应装置30，所述杀菌反应装置30包括安装壳体310，所述安装壳体310包括底板311，底板311前端垂直设有通风板312，后端垂直设有定位板313，通风板312和定位板313顶端相接，且通风板312和定位板313两侧分别通过侧板314连接在一起；所述通风板312底部的进风口312-1正对室内下进风口11以及室外送风机20的送风口，顶部的出风口312-2与热交换器40的新风通道41相连，螺钉穿过定位板313上均匀设置的多个螺纹孔313a将定位板313固定在新风机本体10的侧壁上，所述安装壳体310中在靠近定位板313的位置并排设有两个紫外线灯管320，所述紫外线灯管320底端通过螺栓固定在底板311上，上部通过U型固定架320-1固定在定位板313上，所述安装壳体310内部在靠近通风板312的位置并排设有一对高能离子管330，所述高能离子管330通过螺栓固定在底板311上；所述新风机本体10中位于室内下进风口11内侧设有密闭式矩形风口控制装置，密闭式矩形风口控制装置包括固定壳体100，所述固定壳体100背部周向上设有通风口定位片110，所述通风口定位片110上设有螺纹孔111，螺栓穿过螺纹孔111将固定壳体100固定在室内下进风口11上；固定壳体100正面设有定位框架板120，所述定位框架板120表面贴有密封条121，且定位框架板120从上至下依次覆盖设有多个挡风片200，每个挡风片200的上沿皆通过铰链210连接到定位框架板120上，且多个挡风片200通过一侧的长连杆220活动连在一起；所述固定壳体100中设有容置腔130，容置腔130中设有直线步进电机500，所述直线步进电机500的电机轴510上设有梯形螺纹，一梯形螺母520通过梯形螺纹配合旋在电机轴510上，且所述梯形螺母520的外周与一短连杆230的一端活动连接，短连杆230的另一端铰接至长连杆220上；所述新风出口15上设有CO₂检测装置，CO₂检测装置、直线步进电机500的开关分别与新风机本体10中的控制部件90连接。

优选的，为了避免大颗粒的污染物质进入室内送风机50中对其内部结构产生损伤，所述进风口312-1与室内下进风口11以及室外送风机20之间设有初效过滤器63。初效过滤器63过滤材料可选用无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等材料，可以预先有效过滤5μm以上的尘埃粒子，保证后期处理空气中不含有大颗粒尘埃粒子，降低维护频率，延长整体的使用寿命。

进一步的，所述密闭式矩形风口控制装置还包括接近开关400，所述接近开关400安装在固定壳体100侧壁旁的支架140上，且接近开关400的检测头410正对其中一个挡风片200。在接近开关400中预设接近开关400的反应距离，挡风片200打开时，当挡风片200移动至与接近开关400的检测头410距离达到预设的反应距离时，接近开关400发出停止信号，直线步进电机500停止运转，从而使挡风片200打开到所需的位置。

进一步的，还包括静电除尘部件61，所述静电除尘部件61置于室内送风机50和高效过滤器62之间。静电除尘部件61可以将室内送风机50吹出的空气进行除尘。

优选的，静电除尘部件61为IFD静电除尘模块。IFD静电除尘模块为电介质材料形成的蜂窝状中空微通道，电介质包裹电极片在通道内形成强烈的电场，它对空气中运动的带电微粒施加巨大的吸引力，在仅产生最小气流阻抗的同时能够吸附几乎100％的空中运动微粒，对PM2.5等颗粒污染物去除效果尤为显著，有效降低了PM2.5。其吸附效率高，且运行时噪音低，提高了使用舒适度。

优选的，所述高效过滤器62为以超细玻璃纤维纸作滤料的过滤器，可以捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物。

优选的，为了增强检测的准确率，所述CO₂检测装置为S-100型CO₂传感器。

优选的，为了保证控制的稳定性，所述控制部件90为型号为SIMATIC S7-200的PLC控制器。

进一步的，所述新风机本体10两侧的内壁上设有夹具16，所述夹具16起到夹紧的作用，防止高效过滤器62和静电除尘部件61在使用过程中振动。

优选的，所述底板311、通风板312、定位板313和侧板314皆为抛光的不锈钢板。不锈钢板耐氧化、耐腐蚀，且不锈钢板进行抛光处理后表面光滑光亮，可提高安装壳体310内壁的反射率，提升紫外线强度。

使用时，开启新风机，打开室内送风机50，室内循环时，室外送风机20和室内排风机80处于关闭状态，挡风片200打开，依靠室内送风机50的吸力作用从室内下进风口11吸入空气，室内空气经初效过滤器63进入杀菌反应装置30，开启高能离子管330和紫外线灯管320，空气依次经高能离子管330和紫外线灯管320杀菌并从出风口312-2进入到热交换器40的新风通道41中。在这一过程中，高能离子管330被激发成功后，会产生大量多种处于激发态的、具有高活性物质，如H⁺.(H₂O),O^2-.(H₂O)，OH^-.(H₂O)等正负离子，氢氧根离子的活性氧可以将病菌细胞中的蛋白质破坏，消除病菌的生物活性，且正负离子中和会释放能量，通过能量的转化和转移破坏细菌、病毒等蛋白质结构；同时产生的大量激发态正负离子混合物会攻击有机化学键，从而有效去除硫化氢(H₂S)、氨(NH₃)、甲硫醇等特定的污染物，以及各种异味，效果可达85-95％左右；此外，激发出的负离子可以中和空气中带正电的细小微粒，在带电颗粒吸附作用下，聚合成大颗粒，在重力作用下沉降，起到除尘的作用。在高能离子管330消除病菌的生物活性并除尘的同时，紫外线灯管320发出的紫外光线会进一步破坏及改变病原体微生物的DNA结构，使细菌当即死亡或失去繁殖能力。通过高能离子管330与紫外线灯管320的协同配合作用，彻底使细菌、病原体微生物等失去活性和繁殖能力，可以达到99.9％的杀菌率，且杀菌效果持久。杀菌后的空气从热交换器40的新风通道41出来后，在室内送风机50的作用下进入静电除尘部件61和高效过滤器62，经过静电除尘和过滤后由新风出口15吹出。

在控制部件90中预设CO₂上限浓度值(例如标准值1200ppm)，CO₂检测装置随时检测新风出口15处的CO₂浓度并传至控制部件90，当检测到室内CO₂浓度值超过控制部件90预设的浓度值时，控制部件90会控制打开直线步进电机500的开关，并使直线步进电机500的电机轴510反转，由于梯形螺母520与电机轴510相互啮合，且梯形螺母520由于与短连杆230固定连接自身无法回转，电机轴510反转时会带动梯形螺母520沿着电机轴510向后移动，梯形螺母520通过短连杆230同时带动长连杆220向靠近固定壳体100的方向移动，而长连杆220分别与四个挡风片200活动连接在一起，长连杆220向后移动的同时，会同时带动四个挡风片200以铰链210为圆心作回转运动直至闭合在定位框架板120上，从而关闭室内下进风口11、关闭室内循环，此时直线步进电机300停止运转，挡风片200紧紧贴合在定位框架板120表面的密封条121上，实现室内下进风口11的密封；打开室外送风机20和室内排风机80,室外送风机20通过室外进风口14将室外的新鲜空气经初效过滤器63吹入进风口312-1，接着通过顶部的出风口312-2进入热交换器40的新风通道41，与此同时室内排风机80将室内的高CO₂浓度空气从室内上进风口12吸入，并经热交换器40的排风通道42，最后从室外出风口13排出，在此过程中采用的热交换器40是市面常见的高效节能通风装置，其核心功能是利用室内、外空气的温差和湿差,通过热交换芯体良好的换能特性，在双向置换通风的同时，产生能量交换，使室外新风有效获取室内排风中的能量，从而大大节约了新风预处理的能耗，达到节能换气的目的，具体实施时可以采用纸质材料作芯体的全热交换器或金属材料作芯体的显热交换器。新风经换热后从热交换器40的新风通道41排出，并在室内送风机50的作用下进入静电除尘部件61和高效过滤器62过滤，经过静电除尘和过滤后由15吹出。

在上述室内外换气的过程中室内空气经室外出风口13排出，同时室外新鲜空气经室外进风口14引入，最终保持室内空气压力的平衡。当检测到室内CO₂浓度值低于控制部件90预设的浓度值时，关闭室外送风机20和室内排风机80，控制部件90控制直线步进电机500的电机轴510正转，梯形螺母520带动长连杆220向远离固定壳体100的方向移动，从而打开挡风片200，直至完全打开室内下进风口11,室内送风机50将空气从室内下进风口11吸入并从新风出口15排出，进行室内循环。