微生物凈化空調(diào)器可行性開發(fā)報告論文摘要：高科技的發(fā)展造就了空氣潔凈業(yè)。空氣潔凈伴隨著高科技行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。空氣潔凈已覆蓋宙宇航行、精密制造、航空航天、集成電路、儀器工業(yè)、醫(yī)學(xué)醫(yī)療、制藥、化妝品、微生物學(xué)、生物實驗、遺傳工程等行業(yè)及其研究機構(gòu)。這些潔凈室就其控制的對象來說，分工業(yè)潔凈室和生物潔凈室兩大類。微生物凈化空調(diào)器即是以微生物為控制對象的生物潔凈室專用空調(diào)。微生物凈化空調(diào)器是將空氣的潔凈度（含菌濃）、溫度、濕度、速度、噪聲、壓力處理到一定范圍的工藝性設(shè)備。區(qū)別于其它空調(diào)的是其對空氣的潔凈度、含菌濃度、高新風(fēng)處理量及防止空調(diào)的二次污染達到生物潔凈室建設(shè)的國家規(guī)范要求滿足潔凈室對空調(diào)的特殊要求。這點是其它專用工藝空調(diào)無法替代的。關(guān)鍵詞：微生物空氣潔凈市場前景：

目前國內(nèi)各種體制的制藥企業(yè)共有5146家，拿到GMP認證的共有1272家共拿到1624張GMP證，占總數(shù)的25%（此數(shù)據(jù)為2002年6月份統(tǒng)計）；獸藥企業(yè)約2000家，通過率不會超過人藥。醫(yī)院手術(shù)部今后將有2~3萬間的改建新建任務(wù)，這還不含輔助用房、病房。上述還都需配備生物實驗室?；瘖y品、保健品、食品才開始凈化改造，這些也慢慢受到國家有關(guān)部門及行業(yè)專家重視?，F(xiàn)在國內(nèi)已做出了強制執(zhí)行的指令：人藥到2004年，獸藥到2005年必須對藥廠按GMP改造，逾期不實行的不得進行生產(chǎn)。國家就手術(shù)部最新頒布《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建設(shè)標準》、《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑設(shè)計規(guī)范》填補手術(shù)部建設(shè)無國家標準空白，也代表醫(yī)院手術(shù)部的潔凈已得到有關(guān)部門的重視。目前ICU病房及隔離病房的市場也及其廣闊?；瘖y品、保健品、食品未進行統(tǒng)計（化妝品要求細菌在100~1000CFU/g或ml以下，病原菌、大腸桿菌不得檢出），但乳制品、純凈水生產(chǎn)制造商已對生產(chǎn)環(huán)境提出要求。

市場定位：

目前市場上潔凈空調(diào)大多是有冷凍水的大風(fēng)量高冷量的潔凈組空機組，應(yīng)用范圍主要是大型新建潔凈廠房。但還有很大部分的小型及改造潔凈室，存在原因有藥廠資金受限，老廠房層高低難于大的改造；醫(yī)院受單個手術(shù)部不能交叉以防止互相感染；科研及生物實驗室場地本不需很大。所以采用直膨式機組將是良好選擇，可減少輔助用房面積無須專業(yè)維護人員，并做到一鍵開機一鍵關(guān)機，提高用房的有效使用率從另一側(cè)面降低了業(yè)主的運行成本。綜合上述考慮建議我們的機組做成直膨式機組風(fēng)量選擇6000~20000m3/h（此風(fēng)量可實現(xiàn)80~300㎡的凈化面積），高機外余壓，空氣處理能力強的空調(diào)機組。在國內(nèi)目前只有申菱及少數(shù)幾家在做此類機組，故可實現(xiàn)較大的市場。（一般中小型藥廠用足夠，詳見附錄GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排）

開發(fā)目的：

發(fā)掘市場，運用良好的營銷手段占領(lǐng)這片市場，并取得良好效益。

開發(fā)設(shè)計：

現(xiàn)在市場上國內(nèi)廠家的潔凈空調(diào)的空氣處理能力已相當成熟，良好的熱交換效率，低的漏風(fēng)率，能在空調(diào)箱內(nèi)實現(xiàn)三級過濾并有可靠的自動控制系統(tǒng)，在此方面我們惟有吸收別人成功的經(jīng)驗。但他們作為凈化空調(diào)處理空氣的選擇點有問題，空調(diào)本來就有何必叫潔凈空調(diào)，那一定要強調(diào)潔凈，充分反映在下列幾個方面：

1.內(nèi)箱板采用表面不光滑或采用噴涂時間長存在老化脫殼現(xiàn)象，易積水積塵，一旦停機此處成為細菌滋生地。建議改為不銹鋼板或防老化有殺菌涂層的鋼板。

2.內(nèi)箱板的直角拼接及密封膠條的不合理安裝，導(dǎo)致處理前后的空氣跑冒泄漏，設(shè)計參數(shù)不能有效保證。而且浪費資源增加使用成本。型材選用迷宮式結(jié)構(gòu)內(nèi)藏密閉條。

3.市場上絕大多數(shù)空調(diào)采用水封，此法停機后因積水會滋生細菌、污染和臭氣問題，建議將熱交換盤管置于正壓段，利用空氣的正壓消除水封。

4.改變傳統(tǒng)做法，采用親水膜平翅片，從而在冷卻除濕過程中鋁箔表面不會形成小水珠，有效減少了氣流中的水滴，故不易產(chǎn)生帶水現(xiàn)象；平翅片不易積塵、滋菌容易被流水帶走。

5.將中效過濾器設(shè)在風(fēng)機后的均流板和盤管之間，使中效過濾器既滿足處于正壓段的要求，又能保護蒸發(fā)盤管減少其上的積塵細菌，還可完全避免中效過濾器段受潮長菌。

6.常規(guī)的過濾器使用已不能符合醫(yī)藥凈化行業(yè)的需求，沾染在過濾器上的細菌水分灰塵，三者停機后細菌利用水分和灰塵中的養(yǎng)分會成幾何級數(shù)的增加。目前AAF有一種INTERSEPT的物質(zhì)，它可吸附在過濾器上不揮發(fā)但能溶解過濾器上細菌的細胞壁達到殺菌目的。

7.現(xiàn)在我們需開發(fā)的這種空調(diào)，市場上普遍存在機外余壓過低的問題。因為國內(nèi)高效終阻500Pa，加上管道、閥門阻力約有700Pa，所以其出廠機外余壓應(yīng)大于700Pa。如有接力風(fēng)機開關(guān)的順序應(yīng)控制好。

8.加濕器應(yīng)配置良好的水過濾器，降低加濕后產(chǎn)生的白粉，另應(yīng)在停機后自行將加濕罐中水放完。

9.新風(fēng)建議采用初、中效，如不經(jīng)過處理新風(fēng)將以幾十倍于回風(fēng)的含塵濃度與回風(fēng)混合。

10.要求送風(fēng)機至少為雙速風(fēng)機，起到值班風(fēng)機效用，滿足停機后潔凈室內(nèi)的氣溶膠濃度穩(wěn)定。對醫(yī)院手術(shù)室及病房最好能達到無級調(diào)速滿足其使用的特殊要求。

11.凈化空調(diào)各功能段編排詳見附圖

12.凈化空調(diào)新風(fēng)量的確定潔凈室規(guī)范（2001）規(guī)定

潔凈室內(nèi)應(yīng)保證一定的新鮮空氣量，其數(shù)值應(yīng)取下列數(shù)值的最大值

①亂流潔凈室送風(fēng)量10~30%，單向流潔凈室送風(fēng)量2~4%

②補償室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量

③保證室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3達到潔凈室正壓值的附加換氣次數(shù)

室內(nèi)正壓值Pa無外窗、單門潔凈室h1無外窗、雙門潔凈室h1潔凈廠房設(shè)計規(guī)范要求h152.642~4103.35.23~6藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP1998）、獸藥GMP對新風(fēng)量未做說明。

潔凈手術(shù)部參見13

按上述要求，考慮萬級換氣次數(shù)20h1，新風(fēng)量應(yīng)按送風(fēng)量的15%設(shè)計

13.溫濕度及其精度確定潔凈室的溫濕度范圍（潔規(guī)2001）

房間性質(zhì)溫度℃濕度％冬季夏季冬季夏季生產(chǎn)工藝有溫濕度要求的潔凈室按生產(chǎn)工藝要求確定生產(chǎn)工藝無溫濕度要求的潔凈室20~2224~2630~5050~70人員凈化及生活用室16~2026~30

有關(guān)溫濕度數(shù)據(jù)溫濕度國別無菌制劑非無菌制劑t(℃)φ（%RH）t(℃)φ（%RH）美國FDA關(guān)于大容量注射劑（LVP）GMP19~2530~50日本19~2530~5022~28夏50~60夏美國制藥工業(yè)協(xié)會（PMA）的調(diào)查結(jié)果21~26.740~50液20~50固30~50填裝21~26.7固液40~50固液

我國GMP對溫濕度的規(guī)定GMP（1992）GMP（1998）獸藥GMPt(℃)φ（%RH）t(℃)φ（%RH）t(℃)φ（%RH）18~2445~6518~2645~6518~2645~65

潔凈手術(shù)部各級用房的主要技術(shù)參數(shù)名稱t(℃)φ（%RH）最小新風(fēng)量m3/h*人最小新風(fēng)量h1噪聲dB(A)特別潔凈手術(shù)室22~2540~60606≤52標準潔凈手術(shù)室22~2540~60606≤50一般潔凈手術(shù)室22~2535~60604≤50準潔凈手術(shù)室22~2535~60604≤50體外循環(huán)灌注準備21~27≤603≤60器械存放21~27≤603≤60護士站21~27≤60603≤60準備間21~27≤60303≤60潔凈走廊21~27≤65≤52更衣室21~2730~603≤60恢復(fù)室22~2530~60≤50清潔走廊21~27≤653≤65

14.噪音：藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP1998）未做要求、獸藥GMP要求非單向流潔凈室≤60dB(A)。

潔規(guī)2001要求非單向流潔凈室≤62dB(A)

競爭對手：

國內(nèi)生產(chǎn)有順德市申菱空調(diào)設(shè)備等廠家。申菱空調(diào)在這方面作了如下特別措施：箱體拐角圓弧設(shè)計，機體結(jié)構(gòu)采用“隧道式”無框架整體發(fā)泡結(jié)構(gòu)。內(nèi)箱板采用不銹鋼或有防菌涂層的噴涂冷軋鋼板，凝水盤采用不銹鋼內(nèi)圓角整體沖壓?？刂撇捎脻穸葍?yōu)先控制，除對常規(guī)參數(shù)進行控制外，還可以調(diào)節(jié)新回風(fēng)比，并可以變頻控制。表冷采用親水膜平翅片，冷凝水盤采用氣封技術(shù)，并設(shè)在風(fēng)機的正壓段。配備閉路臭氧循環(huán)殺菌裝置，可以定期對機組內(nèi)部進行殺菌處理。每個型號機組都設(shè)有兩檔高低靜壓可供業(yè)主選擇。但通過我們對其的調(diào)研認為有些做的并不是很理想，具體如下：其新風(fēng)只經(jīng)過初效處理。（在《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》7.3.10中系統(tǒng)中第一級的新風(fēng)過濾，應(yīng)采用對≥5μm大氣塵計數(shù)效率不低于50%的初效過濾器，≥1μm大氣塵計數(shù)效率不低于50%的中效過濾器，≥0.5μm大氣塵計數(shù)效率不低于50%的亞高效過濾器的三級過濾器組合。必要時，可單獨設(shè)置新風(fēng)管道，并加設(shè)吸附有害氣體的裝置。另《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB500732001也有類似的解釋說明。）所有檢修門外開。溫度、濕度精度不能滿足高級別潔凈室的要求（未提出溫控精度）。加濕器作為二次污染源沒有有效處理。風(fēng)機單速運行，沒有調(diào)節(jié)空間?！八淼朗健睙o框架整體發(fā)泡結(jié)構(gòu)不易運輸，段與段間密閉條明貼合較容易老化透風(fēng)。

使用者如何看待這類機組：

現(xiàn)在將I級手術(shù)室用空調(diào)的兩種設(shè)計方案作個比較（10000m3/h為例），一為潔凈空調(diào)另一為恒溫恒濕機組+中效+增壓風(fēng)機箱：手術(shù)室空調(diào)恒溫恒濕空調(diào)單臺售價160000元人民幣142000元人民幣中效有且能抑菌無控制一鍵開機，一鍵關(guān)機需增加自控設(shè)備機外余壓滿足使用不能滿足二次污染得到有效控制無新風(fēng)處理能力大較小出口潔凈度高于30萬級不能保證占地面積A2A總價（滿足使用）160000元人民幣約158000元人民幣服務(wù)良好較差

附錄：

1、GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排

2、凈化空調(diào)各功能段編排

3、表冷器計算

4、各城市I級手術(shù)室冷負荷一覽表

5、南京I級手術(shù)室全年顯熱、潛熱負荷圖

附錄1：GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排附錄2：

凈化空調(diào)器各功能段編排（風(fēng)量10000m3/h,機外余壓700Pa,制冷量40KW，加熱量

處理方案（新風(fēng)與回風(fēng)混合表冷或加熱后送至室內(nèi)）

1、新風(fēng)初效段：（予加熱）

采用IAQ板式可清洗G4過濾器，計重效率92.5%，初阻96Pa

選用尺寸12*24*2風(fēng)量1700G4過濾器數(shù)量1件

此段建議業(yè)主做成獨立新風(fēng)處理機組

2、臭氧混合段：（臭氧發(fā)生器。10PPm時20g/h；可選）

計算方法：滅菌空間總體積：V=V1（潔凈室空間40*2.6）+V2（HVAC空間60）+V3（總風(fēng)量*1~2%）=314

臭氧發(fā)生量W=CV/（1S）=19.63（10PPm以上）*314/（161%）=19.33g/h

3、送風(fēng)段（調(diào)頻風(fēng)機）

4、均流中效段：（用AAF含INTERSEPT抗菌濾紙F7，計數(shù)平均效率85%·1μm,初阻87Pa）

選用尺寸12*24*21風(fēng)量1700F6過濾器數(shù)量6件

5、，表冷：（直膨表冷，銅管平鋁片，積水盤傾斜處理，配微型水泵，使水盤處于干燥狀態(tài)，4R20W14FPI40TH*1260實際制冷60KW，阻力100Pa，除濕30Kg/h）

6、加熱段：（電加熱，管式電加熱器，32KW阻力10Pa）可分為34組便于夏季加熱

可選段蒸汽加熱

7、加濕段：（電極加濕量15Kg/h）

可選段蒸汽加濕

8、高中效過濾段（可選段，用IAQ，F(xiàn)8，計數(shù)平均效率95%·1μm,初阻112Pa）

選用尺寸12*24*21風(fēng)量1700F8過濾器數(shù)量6件）

9、紫外滅菌出風(fēng)段（滅菌率達99%的照射劑量約要10000μW*s/cm2~30000μW*s/cm2

距離500cm時波長2500~2600?,40W照射強度320μW/cm2,故選用兩盞40W紫外燈使用31S即可達到99%滅菌率)

備注：

一、1、機組過濾效率：η=1（1η1）（1η2）=1（110%）（170%）=73%·0.5μm

室外考慮106粒/l·0.5μm，室內(nèi)十萬級3.5*103粒/l·0.5μm

據(jù)此可算出機組出風(fēng)含塵數(shù)：（106*15%+3.5*103*80%）*（173%）=41256粒/l

41256/350=118

此機組可達120萬級

2、機組過濾效率：η=1（1η1）（1η2）（1η3）=1（110%）（170%）（180%）=94.6%·0.5μm

室外考慮106粒/l·0.5μm，室內(nèi)十萬級3.5*103粒/l·0.5μm

據(jù)此可算出機組出風(fēng)含塵數(shù)：（106*15%+3.5*103*80%）*（194.6%）=8251粒/l

8251/350=23

此機組可達30萬級

二、風(fēng)機全壓1、980Pa；2、1100Pa

附錄3表冷器計算機型名稱TSR

銅管外徑mm10.033

銅管壁厚mm0.3048

銅管內(nèi)徑mm9.4234

高幾根管40

排數(shù)4

導(dǎo)熱系數(shù)W/(m.℃)339.2172

垂直管距25.4

翅片高度mm508

翅片寬度mm87.9856

盤管長度mm1259.9924

總管數(shù)160

回路數(shù)20

表面積1.280162

每回路管數(shù)8

凈迎風(fēng)面積m20.714866

片距FPI14

片厚0.1143

容積m20.112644417

總冷量,W61125.074

風(fēng)

大氣壓力Pa101608.2959

風(fēng)量m310006.54

進風(fēng)干球,℃25.15

出風(fēng)干球,℃13.40556

進風(fēng)濕球,℃18.9

出風(fēng)濕球,℃12.44444

顯熱系數(shù)0.657

空氣阻力損失Pa88.9

除濕量kg/h29.96973062

制冷劑

進口溫度7.322222222

出口溫度6

進口壓力(公斤力）6.269211

進口壓力(公斤力）6.028061

蒸發(fā)溫度6

過熱度5

傳熱率

總R22空氣翅片銅管熱阻(m2.℃)/W1.3716382524.232.45975351311.6021397.764695傳熱系數(shù)外側(cè)W/(m3.℃)44.21458679.3

傳熱系數(shù)內(nèi)側(cè)W/(m2.℃)2560.778

銅管單回路總

總長9.963199

蒸發(fā)百分比0.71

過渡百分比0.163

過熱百分比0.127

附錄4：各城市I級手術(shù)室冷負荷一覽表城市新風(fēng)回風(fēng)送風(fēng)新風(fēng)負荷其他負荷總負荷溫度濕度風(fēng)量溫度濕度風(fēng)量溫度濕球溫度風(fēng)量顯熱潛熱顯熱潛熱北京33.278150023.550850022.816.4100004.820.73.11.630.2呼和浩特29.964150023.550850022.816.4100003.1610.293.11.618.15哈爾濱30.377150023.550850022.816.4100003.3515.53.11.623.55上海3483150023.550850022.816.4100005.1424.683.11.634.52南京3581150023.550850022.816.4100005.6225.853.11.636.17武漢35.279150023.550850022.816.4100005.7225.183.1