一种车载单人洗消间的设计研究

吴文娟，牛 福，任旭东，崔向东，谭树林，高振海

0 引言

当前，各种新发突发传染病发病态势严峻，传播速度快，西藏地区由于地处西南高原边境，传染病防控难度更大。洗消是遏制传染病传播的有效途径之一[1-5]。人员从传染区域撤出时，首先对其进行清洗消毒可避免自身被传染，同时也避免疾病进一步传播[6-9]。本文针对应急突发传染病现场洗消需求，研制一种车载单人洗消间，为传染病发生时的处置提供一种机动快速的洗消作业平台。

1 功能指标要求

1.1 功能定位

提供一种现场可快速展开、安全的洗消作业平台，用于应急突发传染病现场对人员进行清洗消毒，防止污染进一步扩散，提高应急保障水平。

单人洗消间主要由洗消设备和功效保障设备设施组成，主要功能有：（1）提供稳定的低压加热洗消水；（2）污水污物收集。

1.2 主要技术指标

（1）能对1名人员进行洗消作业，每小时可通过人员不小于12名（5 min/人）。

（2）洗消水温：水源温度～50℃可调。

（3）工作温度：-25～46℃。

2 单人洗消间外形设计

单人洗消间设置在西藏疾控队伍装备油电保障车上。油电保障车采用2102G越野底盘改装，整车分为2个部分，前部为单人洗消间，采用大板式车厢，内部配备洗消设备设施,可供人员完成洗消作业；后部安装静音发电机组和储油箱。

洗消间外形尺寸（长×宽×高）为1 400 mm×2 460 mm×2 000 mm，左侧壁设置洗消机维修门，右侧壁设置出入门，如图1～2所示。

图1 洗消间外形图（右视图）

3 单人洗消间内部布局设计

图2洗消间外形图（左视图）

如图3所示，洗消间主要由供水加热系统、均混系统、污水收集系统和其他功效保障设备设施构成。供水加热系统由送水管路、储水囊、洗消机、洗消管路等组成；均混系统由均混灌和药液罐组成；污水收集系统由地漏、排污管道和污水囊组成；功效保障系统主要由暖风机、换气扇、照明灯、灭菌灯等构成。

3.1 内部布局优化设计

洗消间由大板将其分成2个隔间，左部用于安装洗消机，右部用于人员更衣和洗消。由于空间的限制，设计研制了1台车载单人型立式洗消机，安装在左部隔间，并在左侧壁设置维修门。右部隔间用软帘将其分为更衣区和洗消区。更衣区设置衣帽钩和座箱，座箱底部为暖风出口，为整个洗消间提供暖风，保证低气温条件下洗消作业的正常进行，为人员提供温暖舒适的洗消环境。洗消区后壁安装均混器、药液罐、洗消管路、淋浴喷头、毛巾架和置物架。洗消管路分为2路：一路是清水，一路是与洗消药液均混之后的洗消水，设置控制阀自由切换。洗消区地面铺设防滑垫，顶部安装带逃生窗的换气扇。

3.2 供水加热系统

供水加热系统由送水管路、储水囊、洗消机、洗消管路等组成。依据功能定位和空间限制，市面上的洗消机由于个头较大而无法使用，因此特为该洗消间设计研制了一台小型的立式洗消机[10]（如图4所示），由4个部分组成：供水系统、加热系统、控制系统和安全保护系统。

供水系统由水泵电动机、压力开关等组成，通电后产生离心力，水泵自吸水进入螺旋加热管加热。加热系统可提供水源温度至50℃的洗消水，加热方式为不锈钢螺旋加热。风机/油泵驱动电动机为双出轴输出，一端接风机，另一端接油泵，燃油与空气按一定比例雾化后，在燃烧室由电极点燃，燃烧的火焰及气流绕经螺旋管，从而使得管中的水被加热。控制系统由电源开关、加热开关、温度设定开关、电控箱等组成，控制系统控制点火、喷油，保持水温在设定范围，水温控制精度可达到±2℃。安全保护系统由传感器、压力开关、漏电保护器等组成，当系统缺水、水温超出设定的温度范围或油箱内柴油降至警戒油位时，系统会发出停止加热信号，以免发生危险。

单人洗消机的主要性能参数为：（1）产品外形尺寸（长×宽×高）：663 mm×463 mm×1 052 mm；（2）加热形式：燃油锅炉加热；（3）锅炉燃烧功率：50 kW；（4）电源：AC220 V/50 Hz；（5）水温：水源温度～50℃（可调）。

图3 洗消间内部布局图

图4 单人型立式洗消机结构图

3.3 均混系统

洗消需要将清水和用于消毒的洗消液按照一定比例进行混合后对人员进行清洗消毒。本洗消间设置了均混系统，包括1台均混罐和1个洗消药液罐。洗消药液罐用于存放洗消药液，均混罐用于向清水管路中连续按比例注入洗消药液，最终产生洗消水。

均混罐和洗消药液罐均设置在洗消间的后壁，安装在供水管路上，并且位于洗消机热水出口之后，保证洗消水不经过洗消机加热，避免具有一定酸碱度的洗消水腐蚀或损坏洗消机内的加热管路。均混罐依靠经过的水流作为运行动力，均混罐下部有1根长的吸入管放置于洗消药液罐中，水驱动均混罐运行，按照需要的比例将洗消液从药液罐中吸入并注入到清水中。在均混罐内，洗消液和清水充分混合，水压将经过稀释和混合的洗消水送到下游管路。

均混罐的基本性能参数为:（1）注入比例调节范围：0．2%～2%；（2）运行时水流量范围：10 L/h～2．5 m3/h，运行水压：0．3～6 bar。

3.4 污水收集系统

洗消污水不允许随意排放，必须集中收集后再做处理。污水收集系统主要由排污管道和污水袋组成。洗消间内设置1个地漏，并保证车辆位于平整地面时，经过调平，地漏位于车厢最低点，洗消污水经过地漏流入排污管道，在排污管道出口连接污水袋。洗消污水最终收集在污水袋中，由专业部门进行处理。

污水袋采用PVC涂层布加工成型，是一种封闭式软体水袋。每个污水袋设有1个进水口、1个出水口和1个自闭式排气阀。每个进、出水口均带有开关，可单独使用，也可并联使用。连接方式均采用快速接头。

3.5 功效保障系统

3.5.1 暖风系统

因洗消作业可能在冬季或气温较低时进行，因此应为本洗消间设置供暖系统，保证洗消作业的舒适性。根据舱体保温性能、作业空间等因素，选用一台7 kW柴油暖风机，安装于舱体外部右前端，暖风出口位于洗消间更衣区的座箱底部，从而满足了低温时洗消作业对环境温度的要求。

3.5.2 照明及通风换气系统

考虑到夜间作业需求，洗消间前部设置了自动升降式桅杆照明灯，满足夜间作业空间照明。洗消间内还设置了紫外线灭菌灯，用于洗消作业完毕后对洗消间内部进行消毒灭菌。考虑到人员在洗消间内部进行洗消作业时的通风换气需求，在洗消间的顶部设置了1个带逃生窗的换气扇，为人员提供一个舒适的洗消作业环境。

4 结论

车载单人洗消间通过布局优化设计和人机功效学设计，在有限的空间内构建了较为合理的洗消作业环境和功效保障环境。设计研制了适合该洗消间使用的小型立式洗消机，达到技术指标要求的同时，为洗消作业节省了更多的空间，提高了洗消作业的舒适性。

车载单人洗消间的研制解决了野外条件下，急性突发传染病现场卫生防疫人员的清洁消毒问题。实践表明，该洗消间采用均混技术，可提供稳定的洗消热水，操作使用方便，环境适应性强，形成了突发急性传染病现场人员洗消保障能力。

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