一种光催化灭活生物气溶胶装置

本发明涉及光催化模拟装置，更具体的说是涉及一种光催化灭活生物气溶胶装置。

背景技术：

1、空气污染是一个关于人类健康的全球性问题，生物气溶胶是造成空气污染的主要污染物之一。很多传染病在人与人之间通过生物气溶胶传播，这使得研究并制定针对生物气溶胶的消毒防控措施具有重要意义。目前人们在室内停留的时间越来越长，如住宅、学校、工作室、公共场所等，室内存在的致病微生物所带来的健康风险日益增加，对人们的生活造成了不可忽略的影响。室内空气质量的高低直接影响了人们的日常工作与生活，同时也增加了人们患呼吸道疾病的风险，因此，针对密闭环境的生物气溶胶灭活机制引起了人们的广泛关注。

2、光催化技术具有低能耗、反应条件简单、操作方便等优点，成为杀灭生物气溶胶的重要技术之一，近年来被广泛应用于提高室内空气质量。但是目前无法做到模拟日常室内环境的气溶胶，特别是无法模拟室内空气流动的情况，无法模拟室内温度基本恒定的情况，无法模拟室内可见光照射的情况以及无法运用简便方法搭载光催化剂，从而无法对生物气溶胶灭活的相关领域进行研究。

3、因此，提供一种真实模拟室内密闭空间的光催化灭活生物气溶胶装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种光催化灭活生物气溶胶装置，可有效模拟室内密闭空间的气溶胶情况，为光催化技术在解决室内气溶胶问题的实际应用提供数据支撑。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种光催化灭活生物气溶胶装置，包括:

4、密闭反应筒，所述密闭反应筒具有内外分布的气溶胶反应舱和恒温水浴舱；

5、温度调节装置，所述温度调节装置通过输水管与所述恒温水浴舱连接相通；

6、生物气溶胶发生装置和生物气溶胶采集装置，所述生物气溶胶发生装置和所述生物气溶胶采集装置分别通过输气管与所述气溶胶反应舱连接相通；

7、气体循环装置，所述气体循环装置通过输气管与所述气溶胶反应舱连接相通；

8、氙灯，所述氙灯位于所述密闭反应筒的上方。

9、通过采取以上方案，本发明的有益效果是：

10、本发明能够模拟室内自然光照射、温度基本恒温且气体不断流动的情况，以模拟室内存在气溶胶的真实环境，为光催化技术在解决室内气溶胶问题的实际应用提供数据支撑。

11、进一步的，所述密闭反应筒包括外壳体、内壳体、密封垫圈和盖体，所述内壳体嵌合安装在所述外壳体内部，以在所述外壳体与所述内壳体之间形成所述恒温水浴舱，所述内壳体内部形成所述气溶胶反应舱；所述外壳体与所述内壳体相贴合的法兰侧面或所述内壳体与所述外壳体相贴合的法兰侧面具有环形凹槽；所述密封垫圈安装在所述环形凹槽内；所述盖体盖合抵压在所述内壳体顶部且与所述外壳体通过多个封口夹夹紧固定。

12、进一步的，所述内壳体内壁中部设有用于放置催化剂载体的环形台阶。

13、进一步的，所述外壳体具有分布在所述环形台阶上下两侧的出水口和进水口，所述温度调节装置分别通过输水管与所述进水口和所述出水口连接相通；所述内壳体具有分布在所述环形台阶上下两侧的进样口和出样口；所述生物气溶胶发生装置通过输气管与所述进样口连接相通，所述生物气溶胶采集装置通过输气管与所述出样口连接相通；所述内壳体具有分布在所述环形台阶上下两侧的出气口和进气口；所述气体循环装置分别通过输气管与所述出气口和所述进气口连接相通。

14、进一步的，所述出水口、所述进水口、所述进样口、所述出样口、所述出气口和所述进气口错位分布。

15、进一步的，输气管和输水管均为无菌硅胶软管。

16、由此可知，本发明提供了一种光催化灭活生物气溶胶装置，与现有技术相较而言，本发明：

17、1)环状台阶设置在内壳体内壁中部，其上用于放置催化剂载体，从而将气溶胶反应舱分为上下两个空间，既可以限制催化剂载体的位置，搭载方便，又不会影响反应的进行。

18、2)通过内壳体与外壳体内外分布，以分隔形成恒温水浴舱和气溶胶反应舱，既保证了内部光催化反应的进行不受影响，又可以在恒温水浴舱通入流动水，保证温度恒定，模拟室内温度基本恒定的情况。

19、3)通过气体循环装置，保证即使气溶胶反应舱被催化剂载体分为上下两空间，也能保持上下空间内气溶胶浓度相同，提高灭活效率，模拟室内空气流动的情况。

20、4)通过氙灯模拟室内可见光照射的情况。

技术特征：

1.一种光催化灭活生物气溶胶装置，其特征在于，包括:

2.根据权利要求1所述的一种光催化灭活生物气溶胶装置，其特征在于，所述密闭反应筒包括外壳体、内壳体、密封垫圈和盖体，所述内壳体嵌合安装在所述外壳体内部，以在所述外壳体与所述内壳体之间形成所述恒温水浴舱，所述内壳体内部形成所述气溶胶反应舱；所述外壳体与所述内壳体相贴合的法兰侧面或所述内壳体与所述外壳体相贴合的法兰侧面具有环形凹槽；所述密封垫圈安装在所述环形凹槽内；所述盖体盖合抵压在所述内壳体顶部且与所述外壳体通过多个封口夹夹紧固定。

3.根据权利要求2所述的一种光催化灭活生物气溶胶装置，其特征在于，所述内壳体内壁中部设有用于放置催化剂载体的环形台阶。

4.根据权利要求3所述的一种光催化灭活生物气溶胶装置，其特征在于，所述外壳体具有分布在所述环形台阶上下两侧的出水口和进水口，所述温度调节装置分别通过输水管与所述进水口和所述出水口连接相通；所述内壳体具有分布在所述环形台阶上下两侧的进样口和出样口；所述生物气溶胶发生装置通过输气管与所述进样口连接相通，所述生物气溶胶采集装置通过输气管与所述出样口连接相通；所述内壳体具有分布在所述环形台阶上下两侧的出气口和进气口；所述气体循环装置分别通过输气管与所述出气口和所述进气口连接相通。

5.根据权利要求4所述的一种光催化灭活生物气溶胶装置，其特征在于，所述出水口、所述进水口、所述进样口、所述出样口、所述出气口和所述进气口错位分布。

6.根据权利要求4所述的一种光催化灭活生物气溶胶装置，其特征在于，输气管和输水管均为无菌硅胶软管。

技术总结本发明公开了一种光催化灭活生物气溶胶装置，包括密闭反应筒、温度调节装置、生物气溶胶发生装置、生物气溶胶采集装置、气体循环装置和氙灯，密闭反应筒具有内外分布的气溶胶反应舱和恒温水浴舱；温度调节装置通过输水管与恒温水浴舱连接相通；生物气溶胶发生装置和生物气溶胶采集装置分别通过输气管与气溶胶反应舱连接相通；气体循环装置通过输气管与气溶胶反应舱连接相通；氙灯位于密闭反应筒的上方。本发明能够模拟室内自然光照射、温度基本恒温且气体不断流动的情况，以模拟室内存在气溶胶的真实环境，为光催化技术在解决室内气溶胶问题的实际应用提供数据支撑。技术研发人员：王文君,刘瑞鑫,林之远,刘琳慧,王军,李越彪,张庆磊,李晓清,侯立安,毛艺橙受保护的技术使用者：浙江科技大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6