CN105749320A - 一种过滤式电化学空气除菌净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤式电化学空气除菌净化装置,包括壳体、电源、电解水发生模块及驱动空气流过电解水发生模块的抽风装置，电源连接所述电解水发生模块上连接的正电极接入端和负电极接入端，电解水发生模块安装在壳体内，其上具有的空气入口及空气出口，抽风装置将外部空气经空气入口引入电解水发生模块，经电解水发生模块处理通过空气出口后排出。本发明通过抽风装置将空气通过电解水发生模块上具有空气入口引入电解水发生模块中，经过与电解水发生模块中产生的活性氧物质接触后从其空气出口排出实现灭菌和净化，对室内物品、植物、人等无任何损害，可以在室内有人的活动空间中进行除菌净化，对微生物的灭杀效率达到99％以上。

Description

一种过滤式电化学空气除菌净化装置

技术领域

本发明涉及一种过滤式电化学空气除菌净化装置，属于空气消毒设备领域。

背景技术

空气微生物污染是医院内感染的原因之一，但对于空气微生物污染危害的严重性以及如何有效地控制空气微生物污染，至今既没有统一的认识又缺乏持续灭菌的技术手段。在空气中，通过“气溶胶”扩散，人—人传播，造成烈性传染病的爆发流行是生物突发事件的基本危害方式。2003年爆发的SARS病毒疫情，短短6个月，疫情迅速扩展到全球32个国家和地区，累计报道疑似病例8422例，死亡916例。在确诊病例中，许多病例来自收治医院的空气交叉污染。因此，加快研发和使用可有效控制空气致病微生物繁殖和扩散的技术，是关系到国民经济发展和人类健康的重大事项。

抗菌是一个广义的概念，其包括家电本身具有抗菌的附加功能、对储物的除菌功能以及对异味的净化功能，这分别需要通过添加抗菌剂以及使用除菌净化模块来实现。对于除菌净化模块，常见的有紫外光、负离子、等离子、臭氧以及电解水等技术，但是部分模块在工作过程中存在臭氧释放超标、工作环境有限以及不具有广谱净化特性的缺点。

电能，是一种清洁能源，通过电极表面上的化学反应，同时调整该反应，可以用来合成氢气、氧气、臭氧、过氧化氢等。众所周知，在水处理中，特别是阳极上的氧化反应产生有效的氧化剂(有效的氯气和过氧化物如臭氧和过氧化氢)，以及在某些情况下，还产生活性物质，如OH基团。这些氧化剂或者活性物质，在短时间内具有除菌和消毒的功能。

现有的空气除菌技术中，紫外光灭菌需要避免人在现场，否则会对人体的眼睛和皮肤产生损伤，负离子和等离子等除菌技术除菌能力有限，臭氧有很强的腐蚀性，不宜在有人的条件下使用。电化学除菌技术中，水处理灭菌以及马桶除异味等是通过电解水的方式产生活性氧物质，直接针对于水中的微生物进行灭杀；而喷洒式空气灭菌是将含有活性氧物质的水通过超声雾化方式喷洒到空气中，但是OH等活性氧化基团是一把双刃剑，含有活性氧基团的电解水喷洒到空气中，能够灭菌除菌的同时，对多种物品有损坏作用。如含有活性氧物质的水雾室内的家具、植物等活体物质有损坏作用，也可以使橡胶类制品变脆、变硬，加速老化；使铜片出现绿色锈斑；使织物漂白、褪色以及对人体有一定的危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种过滤式电化学空气除菌净化装置，克服现有技术中采用含有活性氧基团的电解水喷洒到空气中进行消毒造成可能对多种物品损坏的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种过滤式电化学空气除菌净化装置,包括电源、电解水发生模块及驱动空气流过电解水发生模块的抽风装置，所述电源电连接所述电解水发生模块上的正电极接入端和负电极接入端，电解水发生模块位于机壳内，所述壳体上具有空气入口及空气出口，所述抽风装置将外部空气经所述空气入口引入电解水发生模块，经电解水发生模块处理后通过所述空气出口排出。

本发明的有益效果是：本发明由于通过抽风装置将空气通过电解水发生模块上具有空气入口引入电解水发生模块中，经过与电解水发生模块中产生的活性氧物质接触后从其空气出口排出实现灭菌和净化，对室内物品、植物、人等无任何损害，可以在室内有人的活动空间中进行除菌净化工作。该结构和工作过程对空气中的微生物、污染物氧化降解效率高，尤其是对于微生物的灭杀效率达到99％以上。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述电解水发生模块包括位于所述机壳内的正电极网板、负电极网板和多孔吸液材料，所述抽风装置安装在所述机壳上，所述抽风装置与所述空气入口位置对应；所述正电网极板连接正电极接入端，所述负电极网板连接负电极接入端；所述多孔吸液材料填充在所述机壳内，所述正电极网板和所述负电极网板嵌入在所述多孔吸液材料中。

采用上述进一步的有益效果是：由于正电极网板、负电极网板嵌入在所述多孔吸液材料中，正电极网板、负电极网板之间的多孔吸液材料中的水会发生如下反应：

阴极发生还原反应(析氢反应)：H₂O+e^-→1/2H₂+OH^-

阳极发生氧化反应(活性氧物种生成，微生物有机质氧化分解、污染物气体氧化分解)：

H₂O→·H₂O+e^-→·OH+·H

R(有机质)→RO+e^-→CO₂+H₂O+Salts+e^-

上述电化学反应过程在电解水发生模块中可以不断的产生的活性氧物质，且活性氧物质集中在多孔吸液材料中，当抽风装置将空气通过电解水发生模块上具有空气入口进入多孔吸液材料中，空气与较高浓度的活性氧物质接触后，可以有效的杀灭空气中的微生物实现对空气的杀菌消毒，且可以有效避免了活性氧物质与室内物品接触或人接触造成损害。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，还包括储液箱及与所述储液箱中的电解液接触的吸液块，所述吸液块与所述多孔吸液材料连接。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述吸液块为海绵吸液块，其一端连通储液箱，另一端与所述多孔吸液材料连接。

采用上述进一步的有益效果是：海绵吸液块可以吸收储液箱中的电解液传递给多孔吸液材料，可以控制多孔吸液材料的中液体量，保证正常电解的同时具有足够空气通过的孔隙率。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，还包括弹簧阀盖，所述储液箱上设有注液口，所述弹簧阀盖安装在所述注液口处；所述海绵吸液块位于所述弹簧阀盖下方，所述海绵吸液块与所述多孔吸液材料连接。

采用上述进一步的有益效果是：通过注液口注入电解液后，储液箱安装到位后，液体从弹簧阀盖流出到海绵上，海绵吸液块吸电解液(水)后，再将电解液引入到与其相连的多孔吸液材料中通过正电极网板、负电极网板电解出活性氧物质，该活性氧物质集中在多孔吸液材料附近，空气经过时即可以实现对空气的微生物的杀灭及污染物氧化降解。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述正电极网板为具有钛基金属氧化物涂层的网板。所述钛基金属氧化物涂层材料，其中金属包括铂、铱、钌等贵金属，也包括铅、锡、铋、锑等具有催化水分解的金属氧化物。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述储液箱为两个且对称位于所述机壳内的两侧，均分别通过注液口连接的吸液块与多孔吸液材料连接。可以满足多孔吸液材料中的水量均匀。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述负电极网板为两块，所述正电极网板为一块，所述两块负电极网板分别位于所述正电极网板的两侧。

采用上述进一步的有益效果是：可以增加活性物质的浓度。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述多孔吸液材料为网棉。

采用上述进一步的有益效果是：网棉为普通的吸水性材料，成本低廉，且可以定期更换。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述储液箱为两个且对称位于所述机壳内的两侧，均通过与其下端的注水口连通的吸液块与多孔吸液材料连接。

本发明如上所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,进一步，所述抽风装置为风扇。

附图说明

图1为本发明一种过滤式电化学空气除菌净化装置结构示意图；

图2为本发明一种过滤式电化学空气除菌净化装置中正电极网板结构示意图；

图3为本发明一种过滤式电化学空气除菌净化装置中负电极网板结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电源，2、电解水发生模块，21、正电极接入端，22、负电极接入端，23、正电极网板，24、负电极网板，25、多孔吸液材料3、机壳，31、空气入口，32、空气出口，4、储液箱，5、吸液块，6、抽风装置，7、弹簧阀盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种过滤式电化学空气除菌净化装置,包括机壳3、电源1、电解水发生模块2及驱动空气流过电解水发生模块的抽风装置6，电源1连接电解水发生模块2，电解水发生模块2位于机壳内，其上连接的正电极接入端21和负电极接入端22，电解水发生模块2上的空气入口31及空气出口32，抽风装置将外部空气经空气入口31引入电解水发生模块2，经电解水发生模块2处理通过空气出口32后排出,也就是说空气入口31可以设置在电解水发生模块2的一侧，空气出口32可以设置在电解水发生模块2另一侧。该结构中抽风装置6可以为风扇，风扇可以将空气通过电解水发生模块2上的空气入口31引入电解水发生模块2中，经过与电解水发生模块2中产生的活性氧物质接触后从其空气出口32排出实现灭菌和净化，该过程实现在电解水发生模块2中空气进行消毒，电解活性氧物质不会对室内物品、植物、人等无任何损害，可以在室内有人的活动空间中进行除菌净化工作。

在一些具体实施例，电解水发生模块包括位于机壳3内的正电极网板23、负电极网板24和多孔吸液材料25，正电极接入端和负电极接入端及抽风装置均安装在机壳上，抽风装置与空气入口31位置对应；正电网极板23连接正电极接入端21，负电极网板24连接负电极接入端22；多孔吸液材料填充在机壳内，正电极网板23和负电极网板24嵌入在多孔吸液材料25中；多孔吸液材料可以具有一定的固定形状多孔吸液材料块，可以通过支架固定在壳体内侧，也可以是通过网格板限定在一定的空间的没有固定形状的多孔吸液材料。该实施例中空气入口31可以设置在多孔吸液材料2或多孔吸液材料块的一侧，空气出口32可以设置在多孔吸液材料2或多孔吸液材料块另一侧。

在另一些具体实施例中，还包括储液箱4及与储液箱4中的电解液接触的吸液块5，吸液块5与多孔吸液材料25连接；储液箱4中的电解液可以选择水或盐溶液，盐溶液可以选择氯化钠、氯化钾、次氯酸钠等盐溶液。该实施例中具体地，吸液块5可以为海绵吸液块，海绵吸液块可以限定在管道内，两端分别连接储液箱4及多孔吸液材料。上述的储液箱4可以为水箱，海绵吸液块可以吸收储液箱中的水传递给多孔吸液材料，可以控制多孔吸液材料的中水量，保证正常电解的同时具有足够空气通过的孔隙率。

本发明在一些具体示例中，正电极网板23为具有钛基金属氧化物涂层的网板，或者网板为钛基金属氧化物制成。钛基金属氧化物涂层材料，其中金属包括铂、铱、钌等贵金属，也包括铅、锡、铋、锑等具有催化水分解的金属氧化物。

在另一些具体示例中，还包括弹簧阀盖7，储液箱4底部设有注液口，弹簧阀盖7安装在注液口处；海绵吸液块位于弹簧阀盖7下方，海绵吸液块与多孔吸液材料25连接。根据该该示例，多孔吸液材料可以选择为网棉，其成本低廉，可以定期更换。电解液为最容易获取且成本低廉的水，通过电解在吸水性的网棉中产生含有活性氧物质的水，空气通过网棉时则会对空气中的微生物进行灭杀，以及对空气中污染物气体进行氧化降解，起到除菌净化的效果，其除菌效率高，可以达到99％以上。

根据本发明实施例，负电极网板24为两块，正电极网板23为一块，两块负电极网板23分别位于正电极网板23的两侧。壳体3内也可以设置有多个电解水发生模块，即壳体内可以具有多个正电极网板和多个负电极网板。可以实现增加活性物质的浓度，可以有效用于对微生物污染的医院等地方。

本发明在另一个具体示例中，储液箱为两个且对称位于机壳内的两侧，均通过与其下端的注水口连通的吸液块与多孔吸液材料连接。

本发明过滤式电化学空气除菌装置是以过滤空气的方式代替了将电解水直接喷洒至空气中，整个除菌过程无强氧化性物质溢出，因此具有高效除菌、环保、安全的特点；同时通过循环的过滤空气的方式可以实现室内的无死角灭菌。

本发明的工作流程如下：

1.取下储液箱，将水从储液箱底部的注液口中注入后旋上弹簧阀盖；

2.将储液箱安装到位后，水从弹簧阀盖流出到海绵吸液块上，海绵吸液块吸水后将水引入到与其相连的网棉中；

3.网棉吸水后膨胀，但是仍留有空气流通的孔道；

4.接通外部电源给嵌入在网棉中的正负电极供电，电解水过程开始，同时空气流通循环装置开始工作；

5.空气流过电解水发生模块后实现对其中微生物的灭杀和污染物气体的氧化降解。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，包括机壳、电源、电解水发生模块及驱动空气流过电解水发生模块的抽风装置，所述电源与所述电解水发生模块上设置的正电极接入端和负电极接入端电连接；电解水发生模块位于机壳内，所述机壳上具有空气入口及空气出口；所述抽风装置将外部空气经所述空气入口引入电解水发生模块，经电解水发生模块处理后通过所述空气出口排出。

2.根据权利要求1所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，所述电解水发生模块包括位于所述机壳内的正电极网板、负电极网板和多孔吸液材料，所述抽风装置安装在所述机壳上；所述抽风装置与所述空气入口位置对应；所述正电网极板连接正电极接入端，所述负电极网板连接负电极接入端；所述多孔吸液材料填充在所述机壳内，所述正电极网板和所述负电极网板嵌入在所述多孔吸液材料中。

3.根据权利要求2所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，还包括储液箱及与所述储液箱中的电解液接触的吸液块，所述吸液块与所述多孔吸液材料连接。

4.根据权利要求3所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，所述吸液块为海绵吸液块，其一端连通并接触所述储液箱中的液体，另一端与所述多孔吸液材料连接。

5.根据权利要求4所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，还包括弹簧阀盖，所述储液箱上设有注液口，所述弹簧阀盖安装在所述注液口处；所述海绵吸液块位于所述弹簧阀盖下方。

6.根据权利要求1至5任一项所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，所述正电极网板为具有钛基金属氧化物涂层。

7.根据权利要求5所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，所述储液箱为两个且对称位于所述机壳内的两侧，均分别通过注液口连接的吸液块与多孔吸液材料连接。

8.根据权利要求1至5任一项所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，所述负电极网板为两块，所述正电极网板为一块，所述两块负电极网板分别位于所述正电极网板的两侧。

9.根据权利要求1至5任一项所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，所述多孔吸液材料为网棉。

10.根据权利要求1至5任一项所述一种过滤式电化学空气除菌净化装置,其特征在于，所述抽风装置为风扇。