一种应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统的制作方法

1.本实用新型属于医院消毒设备技术领域，特别涉及一种应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统。


背景技术：

2.在传染病流行或耐药菌存在的情况下，医院的呼吸机有可能被患者呼出气体、分泌物以及病房的其他感染因子污染，因此在用于下一个患者之前必须和其他医疗器具一样进行彻底的终末消毒，包括设备的外表面、呼吸管路、湿化器水罐以及呼吸机整个内部气路结构。对呼吸机进行彻底消毒是减少院内感染、杜绝传染病疾病通过呼吸机传染的重要环节。呼吸机的外表面消毒不难做到，呼吸机的呼吸管路、外置流量、压力传感器和湿化器水罐等外周部件很容易进行消毒，或者采用一次性无菌产品，甚至呼吸阀也可以拆卸下来进行消毒。但是呼吸机内部的整体气路结构，包含了气体输送管道、采样管、传感器、电磁阀等部位，既无法采用传统的消毒液体搽试，也无法采用高温消毒、紫外线照射消毒等传统的消毒方法，因为这些方法不能对内部气路结构实施，同时这些消毒因子也会对相关的传感器和元器件产生损害。对于能够在体外较长时间存活的病原微生物如脘病毒、芽孢、结核、某些耐药菌，就无法采用封存一段时间来消除感染源了。因此，在每一个患者使用之后、甚至同一患者在使用一段时间之后都应该进行呼吸机内部气路结构的彻底消毒。
3.目前市面上已出现了利用臭氧对呼吸机、进行消毒的产品，主要是在设备中生产或发生臭氧，将臭氧通过管道直接连接在呼吸机的气流输出端或呼气阀端，和正常的呼吸机的工作回路不一致，而且呼吸机并不开启到工作状态、内部的很多阀门并未开启，因此消毒因子臭氧只能到达外部回路以及部分的呼气阀、呼出气路结构，不能循着正常工作时的气体流向，到达呼吸机在工作状态时可能污染到的所有部位，臭氧也不能到达采样管内部，不能进行真正的内部完整气路结构消毒。同时，消毒使用臭氧的分解需要一定的时间，不能在有人的环境中使用。因而需要寻找对人体无害的消毒因子，在人机共存的条件下进行呼吸机的内外气路结构的消毒。


技术实现要素：

4.为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统。本实用新型具体技术方案如下：
5.本实用新型提供了一种应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统，该应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统包括外壳，外壳内设有紫外线灯和套设于紫外线灯外侧的中空纤维管多孔结构，中空纤维管多孔结构的外表面和外壳内壁设有多种混合金属光触媒涂层，中空纤维管多孔结构的内表面设有二氧化钛光触媒涂层。
6.进一步地，外壳通过高压氧气/空气输出口连通有高压氧气/空气输出管道。
7.进一步地，外壳通过高压氧气/空气输入口连通有高压氧气/空气输入管道，高压氧气/空气输入管道的另一端与医院中心供氧/供气连接，紫外线灯为特定波长紫外线灯
管，紫外线灯发出254nm紫外线。
8.其中，纳米状二氧化钛(tio2)涂布在中空纤维管的向心面(内表面)；而贵金属铂和铑按1:1的比例涂布在中空纤维管的离心面(外表面)以及抗高压气体金属仓的内表面，形成立体分布的多种混合光触媒涂层结构。
9.进一步地，应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统还包括控制系统，控制系统包括电源、定时器、显示器和控制器，定时器、显示器以及特定波长紫外线灯管均与控制器相连接，电源为其他电子元器件供电。
10.进一步地，特定波长紫外线灯管通过紫外线灯管固定支撑架与抗高压金属气体仓连接，紫外线灯管固定支撑架包括至少两个套设于特定波长紫外线灯管外侧壁的固定圆环和连接固定圆环与抗高压金属气体仓的内侧壁的连接杆。
11.进一步地，中空纤维管多孔结构的外侧壁套设有至少两个中空纤维管多孔结构支撑架，中空纤维管多孔结构支撑架上设有供连接杆通过的通孔。
12.进一步地，外壳为抗高压金属气体仓。
13.本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供了一种应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部气路结构消毒系统，高压医用空气或氧气输入抗高压金属气体仓，特定波段紫外线灯管发出254nm紫外线，激发空心纤维管多孔结构向心层的二氧化钛的光触媒活性，以医用空气或医用氧气中的o2和h2o为底物，生成微量多种氧化消毒基团，通过空心纤维管多孔结构背心层和抗高压金属气体仓的内表面的多种混合金属光触媒，对气体中的过氧化氢和羟基自由离子起到稳定作用，并在气流中通过级联反应稳定传播。从抗高压金属气体仓输出的气流，包含稳定微量氧化消毒基团，从呼吸机工作气体输入口进入呼吸机内部气路结构，气流中的氧化消毒基团不断沉积到所有表面，作用于潜在微生物的生物大分子，包括蛋白质、dna或rna，使其失活，从而杀灭微生物，持续6小时以上，即可达到内部气路结构消毒作用。氧化消毒基团与微生物或其他物质接触瞬间发生夺电子反应并湮灭，生成h2o和o2，因而从呼吸机呼气端排放的气体不污染环境和生态，残留微量的过氧化氢、羟基自由离子对人、动物和植物完全无害，无须额外处理，可以安全无忧地排放到外界空气中，短时间内将还原为h2o 和o2，该呼吸机内部消毒系统具有高效、简洁、方便和环保的特点，该消毒系统也可以用于麻醉机。
附图说明
14.图1为示例中应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统的结构示意图；
15.图2为示例中特定波长紫外线灯管的结构示意图；
16.图3为示例中中空纤维管多孔结构的结构示意图；
17.图4为示例中二氧化钛光触媒涂层和多种混合金属光触媒涂层的结构示意图；
18.图5为示例中紫外线灯管固定支撑架和中空纤维管多孔结构支撑架的结构示意图。
19.其中，1、外壳；2、高压氧气/空气输入口；3、高压氧气/空气输出口；4、述紫外线灯；5、中空纤维管多孔结构；6、二氧化钛光触媒涂层；7、抗高压金属气体仓内壁；8、多种混合金属光触媒涂层；9、紫外线灯管固定支撑架；10、中空纤维管多孔结构支撑架；11、医院中心供氧/供气；12、高压氧气/空气输入管道；13、高压氧气/空气输出管道；14、呼吸机背面高压氧
气/空气输入口；15、控制器。
具体实施方式
20.下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。
21.实施例
22.如图1所示，示出了应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统的结构示意图，该应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统包括外壳1，如图2所示，外壳1内设有紫外线灯4和套设于紫外线灯4 外侧的中空纤维管多孔结构5，如图3所示，中空纤维管多孔结构5 的侧壁上设有若干通孔，如图4所示，中空纤维管多孔结构5的外表面和抗高压金属气体仓内壁7设有多种混合金属光触媒涂层8，中空纤维管多孔结构5的内表面设有二氧化钛光触媒涂层6，外壳1通过高压氧气/空气输出口3连通有高压氧气/空气输出管道13，高压氧气/空气输出管道13用于连通呼吸机背面高压氧气/空气输入口，外壳1通过高压氧气/空气输入口2连通有高压氧气/空气输入管道12，高压氧气/空气输入管道12的另一端与医院中心供氧/供气11连接，紫外线灯4发出254nm紫外线。
23.其中，紫外线灯为特定波长紫外线灯管，外壳为，抗高压金属气体仓，可由铝合金材质制成，中空纤维管多孔结构采用陶瓷中空纤维管，直径5cm，厚度4mm，多种混合金属光触媒涂层的涂层厚度为50nm，二氧化钛光触媒涂层厚度为5μm，从医院中心供氧/供气11的高压氧气/空气输入管道12输出的高压气体输入到抗高压金属气体仓内，开启特定波长紫外线灯管，特定波长为254nm的紫外线照射在中空纤维管多孔结构5的向心面，激活中空纤维管向心面的二氧化钛(to2)涂层 6的光触媒活性，将进入抗高压气体金属仓1内的空气或氧气中的氧和水汽转换为多种氧化活性基团，包括过氧化氢和羟基自由离子。从空心纤维管的多孔漏过的紫外线及其反射光，照射在中空纤维管的背心面和高压气体金属仓的内表面，激活多种混合金属光触媒，稳定仓内氧气或空气中的过氧化氢和羟基自由离子从高压氧气/空气输出口3通过高压氧气/空气输出管道13输出，接入呼吸机背面高压氧气/空气输入口14，提供呼吸机在模肺上的正常工作气源，含有微量的多种氧化消毒基团的空气或氧气进入呼吸机内部气路结构，循着正常的工作路径，亦即呼吸机在临床应中实际可能污染到部位，包括内部气路结构、传感器采样管、呼吸机输出气口、呼吸管路、呼吸阀和呼气流出道，作用于所有可能被污染的表面，产生消毒作用，通常工作六小时，即可以对细菌、病毒、真菌等病原微生物污染的呼吸机内部气路结构产生完全的消毒作用，这些消毒因子在发生作用的瞬间，湮灭并生成h2o 和/或o2，不会损害呼吸机或麻醉机的内部结构和元器件，不影响正常功能和使用寿命，从呼吸机呼气端排放的气体也不污染环境和生态，残留微量的过氧化氢和羟基自由离子对人体完全无害，可以安全无忧地排放。
24.本实施例中，如图1-3所示，应用紫外线光触媒原理的呼吸机内部消毒系统还包括控制系统15，控制系统15包括电源、定时器、显示器和控制器，定时器、显示器以及紫外线灯4均与控制器相连接，电源为其他电子元器件供电；
25.其中，控制器可选用型号为stc12c5a60s2的单片机芯片，本实施例提供了控制系统，可以预先设定控制消毒的时间，还能自动关机，显示器能够显示已消毒时间。
26.在某些实施例中，如图5所示，紫外线灯4通过紫外线灯管固定支撑架9与外壳1连接，紫外线灯管固定支撑架9包括至少两个套设于紫外线灯4外侧壁的固定圆环和连接固定
圆环与外壳1的内侧壁的连接杆。
27.其中，固定圆环与连接杆固定连接，连接杆与抗高压金属气体仓固定连接。
28.在某些实施例中，如图5所示，中空纤维管多孔结构5的外侧壁套设有至少两个中空纤维管多孔结构支撑架10，中空纤维管多孔结构支撑架10上设有供连接杆通过的通孔。
29.本实用新型的附图中各设备之间的连接关系是为了清楚阐释其信息交互及控制过程的需要，因此应当视为逻辑上的连接关系，而不应仅限于物理连接；本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。