CN106075528A - 对空气进行消毒和分解臭氧的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对空气进行消毒和分解臭氧的装置和方法。该装置包括：第一管道、无刷电机风扇、第二管道，无刷电机风扇安装在第一管道、第二管道的连接处。第一管道吸入携带杂质和臭氧的空气，第一管道中设置的第一特定波长的紫外线灯组对空气进行辐照和消杀处理，通过无刷电机风扇将辐照消杀处理后的空气输送给第二管道，第二管道中设置的第二特定波长的紫外线灯组对空气进行辐照和臭氧分解处理，输出经过臭氧分解后的空气。本发明的装置通过设置包含不同特定波长的紫外线灯组的第一管道和第二管道，采用光解化学的原理，紧凑设计了功能模块，具备对空气消毒杀菌的同时，还可以高效分解过量的臭氧，达到清洁空气的同时还释放氧气。
Description
技术领域
本发明涉及臭氧分解技术领域，尤其涉及一种对空气进行消毒和分解臭氧的装置和方法。
背景技术
臭氧(O3)又称为超氧，是氧气的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20～35公里的同温层下部的臭氧层中。在常温常压下，稳定性较差，可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害(不可燃，纯净物)氧气通过电击可变为臭氧。
因为臭氧分子结构决定了其不稳定性，所以臭氧在常温下需要1个小时可以分解，在60度的高温下5分钟可以分解。目前，现有技术中的臭氧分解方法都是采用提高气体温度的方法。该方法需要大量的热源，存在噪音、过热、装置体积庞大、二次污染等弊端，温度过高也容易造成操作者的意外伤害。且绝大部分都是工业上处理臭氧的反应装置，没有家用或商用装置投入使用。
发明内容
本发明实施例提供了一种对空气进行消毒和分解臭氧的装置和方法，以实现经济、安全和高效地进行臭氧分解。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
根据本发明的一个方面,提供了一种对空气进行消毒和分解臭氧的装置，包括：第一管道、无刷电机风扇、第二管道，所述第一管道和所述第二管道互相连接，所述无刷电机风扇安装在所述第一管道、所述第二管道的连接处，所述第一管道中设置第一特定波长的紫外线灯组，所述第二管道中设置第二特定波长的紫外线灯组；
所述第一管道吸入携带杂质和过量臭氧的空气，所述第一特定波长的紫外线灯组对所述携带杂质的空气进行辐照和消杀处理，通过所述无刷电机风扇将辐照消杀处理后的空气输送给第二管道，所述第二特定波长的紫外线灯组对所述第二管道中的空气进行辐照和臭氧分解处理，所述第二管道输出经过臭氧分解后的空气。
进一步地，所述装置还包括：防尘防异物过滤网，该防尘防异物过滤网可拆卸地安装在所述第一管道的进气口处。
进一步地，所述装置还包括：活性炭过滤网，该活性炭过滤网可拆卸地安装在所述第二管道的出气口处。
进一步地，所述装置还包括：反光涂层，该反光涂层覆盖在所述第一管道、所述第二管道的内壁的表面。
进一步地，所述第一特定波长为240～280nm波长，所述第二特定波长为253.7～254nm波长，所述紫外线灯组为一个或者多个紫外线LED灯组或者紫外线汞灯。
进一步地，所述无刷电机风扇采用胶水粘和、螺丝锁紧或者卡扣锁闭可拆卸地安装在所述第一管道和所述第二管道的连接处，通过所述无刷电机风扇的扇动，在所述第一管道中产生吸入外部气体的负压，在所述第二管道中产生排出内部气体的正压。
根据本发明的另一个方面,提供了一种对空气进行消毒和分解臭氧的方法，适用于所述的装置，所述方法包括：
将无刷电机风扇安装在第一管道、第二管道的连接处，所述第一管道中设置第一特定波长的紫外线灯组，所述第二管道中设置第二特定波长的紫外线灯组；
所述第一管道吸入携带杂质和过量臭氧的空气，所述第一特定波长的紫外线灯组对所述携带杂质的空气进行辐照和杀毒处理，将辐照和杀毒处理后的空气传输给第二管道，所述第二特定波长的紫外线灯组对第二管道中的空气进行辐照和臭氧分解处理，所述第二管道输出经过臭氧分解后的空气。
进一步地，所述第一特定波长为240～280nm波长，所述第二特定波长为253.7～254nm波长，所述紫外线灯组为一个或者多个紫外线LED灯组或者紫外线汞灯。
进一步地，所述第一管道吸入携带杂质和过量臭氧的空气，所述第一特定波长的紫外线灯组对所述携带杂质的空气进行辐照和消杀处理，包括：
启动所述无刷电机风扇，所述无刷电机风扇在所述第一管道的进气口处产生吸入外部气体的负压，在负压的作用下携带杂质和过量臭氧的外部空气从第一管道的进气口进入，在所述第一管道的进气口处设置的防尘防异物过滤网对进入第一管道的空气中的颗粒物和粉尘进行拦截；
在第一管道中串联设置的多组第一特定波长的紫外线灯组依次对进入第一管道的空气进行辐照和消杀处理。
进一步地，所述第二特定波长的紫外线灯组对第二管道中的空气进行辐照和臭氧分解处理，所述第二管道输出经过臭氧分解后的空气，包括：
通过所述无刷电机风扇的空气扇动，在所述第二管道的进气口的正压作用下，经过第一管道消毒和杀菌的空气通过第一管道和第二管道之间的连接处进入所述第二管道；
在所述第二管道中设置的多组第二特定波长的紫外线灯组依次对进入第二管道的空气进行辐照和消杀处理，在辐照和消杀处理的同时对空气中的臭氧进行分解，在所述第二管道中完成臭氧分解过程；
在所述第二管道的出气口的正压作用下，经过第二管道辐照和臭氧分解的空气通过第二管道的出气口排出，在所述第二管道的出气口设置的活性炭过滤网对空气中的异味和残留的臭氧进行吸附。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的装置通过设置包含不同特定波长的紫外线灯组的第一管道和第二管道，采用光解化学的原理，紧凑设计了功能模块，具备对空气消毒杀菌的同时，还可以高效分解过量的臭氧，达到清洁空气的同时还释放氧气。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种对空气进行消毒和分解臭氧的装置的结构图，包括：防尘防异物过滤网1、反光涂层2、第一管道3、无刷电机风扇4、外壳5、第二管道6、活性炭过滤网7、第一特定波长的紫外线灯组8-1、第一特定波长的紫外线灯组8-2、第一特定波长的紫外线灯组8-3、第二特定波长的紫外线灯组9-1、第二特定波长的紫外线灯组9-2和第二特定波长的紫外线灯组9-3；
图2为本发明实施例二提供的一种图1所示的装置进行臭氧分解的方法的处理流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
目前的高精度臭氧测量仪器大多采用测量紫外线辐照臭氧后紫外光的衰减强度的方式反推出臭氧的浓度，本发明基于同样的思路反向提高紫外线辐照强度，使本身不稳定的臭氧的化学键被紫外线的辐射能量打开，迅速分解为氧气和游离的氧原子。
本发明实施例提供了一种对空气进行消毒和分解臭氧的装置，该装置设计的主要目的是对空气进行消毒并把过量的臭氧污染降到安全范围内。该装置的结构图如图1所示，包括：防尘防异物过滤网1、反光涂层2、第一管道3、无刷电机风扇4、外壳5、第二管道6、活性炭过滤网7、第一特定波长的紫外线灯组8-1、第一特定波长的紫外线灯组8-2、第一特定波长的紫外线灯组8-3、第二特定波长的紫外线灯组9-1、第二特定波长的紫外线灯组9-2和第二特定波长的紫外线灯组9-3。
上述第一特定波长可以为240～280nm波长，上述第二特定波长可以为253.7～254nm波长，上述紫外线灯组可以为紫外线LED灯组或者紫外线汞灯。本领域技术人员应能理解上述第一管道、第二管道中的紫外线灯组的波长数值仅为举例，其他现有的或今后可能出现的上述第一管道、第二管道中的紫外线灯组的波长数值如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
上述第一管道3、第二管道6互相连接，并且在第一管道3、第二管道6的连接处安装长寿命、可拆卸的无刷电机风扇，该无刷电机风扇作为吸入和排除气体的动力来源，即通过该无刷电机风扇的扇动，在上述第一管道3中产生吸入外部气体的负压，在上述第二管道6中产生排出内部气体的正压。上述无刷电机风扇可以采用胶水粘和、螺丝锁紧或者卡扣锁闭等方式安装在第一管道3、第二管道6的连接处。
无刷电机带动扇叶旋转，造成第一管道中的已有空气被抽到第二管道中，第一管道中的气压低于第一管道进气口处的气压，即产生吸入式负压。同时第二管道内的气压高于第二管道出气口的气压，即产生排除式的正压。
在实际应用中，上述第一管道3和第二管道6可以采用如图1所示的弯管的结构形式，也可以采用直管、圆形管等结构形式，本发明实施例并不局限上述第一管道3和第二管道6的具体结构形式，上述第一管道3和第二管道6的任何结构方式都在本发明实施例的保护范围中。
防尘防异物过滤网1可拆卸地安装在第一管道3的进气口处，防尘防异物过滤网1主要防止异物掉入管道和对大的颗粒物和粉尘进行拦截。上述活性炭过滤网7可拆卸地安装在第二管道6的出气口，活性炭过滤网7对异味和残留的O3进行吸附，防止异物掉入。
在第一管道3中可以依次串联设置了多组第一特定波长的紫外线LED灯组，图1中示例性地在第一管道3中设置第一特定波长的紫外线LED灯组8-1、第一特定波长的紫外线LED灯组8-2、第一特定波长的紫外线LED灯组8-3总共三组240～280nm波长的紫外线LED灯组。
在第二管道6中可以依次串联设置了多组第二特定波长的紫外线LED灯组，图1中示例性地在第二管道6中设置第二特定波长的紫外线LED灯组9-1、第二特定波长的紫外线LED灯组9-2和第二特定波长的紫外线LED灯组9-3总共三组253.7～254nm波长的紫外线LED灯组。
第一特定波长的紫外线LED灯组可以采用焊接的方式连接在第一管道内壁部署的电源线路上，第二特定波长的紫外线LED灯组可以采用焊接的方式连接在第二管道内壁部署的电源线路上。本装置中的紫外线LED灯组性能稳定，寿命可达50000-80000小时以上，连续使用可达6-9年。
紫外线LED一般指发光中心波长在400nm以下的LED，但有时将发光波长大于380nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED。因短波长光线的杀菌效果高，因此深紫外LED常用于杀菌及除臭等用途。
第一管道、第二管道中的紫外线LED灯组采用灯带式LED，采用串联方式部署。
本发明实施例的装置设计2组不同波长的紫外线LED灯组，第一管道中的紫外线LED灯组对空气进行辐照实现强力消杀，第二管道中的紫外线LED灯组对经过消杀的空气进行辐照和臭氧分解处理。
在第一管道、第二管道的内壁的表面覆盖高效反光涂层，以增加第一管道、第二管道辐照的利用率。
实施例二
以上述第一特定波长可以为240～280nm波长，上述第二特定波长可以为253.7～254nm波长，上述紫外线灯组紫外线LED灯组为例。上述装置进行臭氧分解的方法的处理流程如图2所示，包括如下的处理步骤：
步骤S210、在第一管道的进气口处吸入携带杂质的空气，防尘防异物过滤网对空气中的颗粒物和粉尘进行拦截。
首先启动无刷电机风扇，无刷电机风扇开始进行空气扇动，在上述第一管道的进气口处产生吸入外部气体的负压，在负压的作用下携带杂质的外部空气从第一管道的进气口进入，上述杂质可以为细菌、病毒、真菌孢子、衣原体、支原体和其他灰尘颗粒。
在第一管道的进气口处设置的防尘防异物过滤网对进入第一管道的空气中的比较大的颗粒物和粉尘进行拦截。
步骤S220、第一特定波长的紫外线灯组对携带杂质的空气进行辐照和消杀处理，将辐照和消杀处理后的空气传输给第二管道。
在第一管道中设置的多组240～280nm波长的紫外线LED灯组对进入第一管道的空气进行强辐照和消杀处理，破坏空气中携带的细菌、病毒、真菌孢子、衣原体、支原体中的DNA脱氧核糖核酸或RNA核糖核酸的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。在第一管道中串联设置的多组240～280nm波长的紫外线LED灯组依次进行强辐照消杀处理。
在第一管道的内壁的表面覆盖的高效反光涂层进一步增加第一管道辐照的利用率。
由于上述无刷电机风扇的空气扇动，在第二管道的进气口的正压作用下，经过第一管道消毒和杀菌的空气通过第一管道和第二管道之间的连接处进入第二管道。
步骤S230、第二管道中的第二组特定波长的紫外线灯组对第二管道中的空气进行辐照和臭氧分解处理，第二管道输出经过臭氧分解后的空气。
在第二管道中设置的多组253.7～254nm特定波长的紫外线LED灯组对进入第二管道的空气进行强辐照，对空气再次杀菌的同时提供打开O3臭氧的化学键的能量，同时提供打开O3的化学键的能量，瞬间把O3分解为O2氧气和O氧原子。O2可以提供更优质的呼吸质量，O具有强氧化作用，再次杀灭其他各种细菌、病毒、真菌孢子、衣原体、支原体。O还会与HCHO甲醛和TOVC总挥发性有机物等其他污染物迅速结合，最终，在第二管道中完成空气中的臭氧分解过程，生成CO2二氧化碳和H2O水等对人体无害的产物。
在第二管道中串联设置的多组253.7～254nm特定波长的紫外线LED灯组依次进行强辐照处理。
由于上述无刷电机风扇的空气扇动，在第二管道的出气口的正压作用下，经过第二管道辐照分解的空气通过第二管道的出气口排出。在第二管道的出气口设置的活性炭过滤网空气中的异味和残留的O3进行进一步地吸附，进一步提高臭氧分解质量。
在第二管道的内壁的表面覆盖的高效反光涂层进一步增加第二管道辐照的利用率。
综上所述，本发明实施例的装置通过设置包含不同特定波长的紫外线灯组的第一管道和第二管道，采用光解化学的原理，紧凑设计了功能模块，具备对空气消毒杀菌的同时，还可以高效分解过量的臭氧，达到清洁空气的同时还释放氧气。
本发明实施例的装置的噪音极低，能耗极低，不产生高温和烟雾，没有二次污染，高效低成本的解决臭氧污染，保护健康。既可以应用于工业分解臭氧，也可以适合家庭或商业的装置。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种对空气进行消毒和分解臭氧的装置，其特征在于，包括：第一管道、无刷电机风扇、第二管道，所述第一管道和所述第二管道互相连接，所述无刷电机风扇安装在所述第一管道、所述第二管道的连接处，所述第一管道中设置第一特定波长的紫外线灯组，所述第二管道中设置第二特定波长的紫外线灯组；
所述第一管道吸入携带杂质和过量臭氧的空气，所述第一特定波长的紫外线灯组对所述携带杂质的空气进行辐照和消杀处理，通过所述无刷电机风扇将辐照消杀处理后的空气输送给第二管道，所述第二特定波长的紫外线灯组对所述第二管道中的空气进行辐照和臭氧分解处理，所述第二管道输出经过臭氧分解后的空气。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：防尘防异物过滤网，该防尘防异物过滤网可拆卸地安装在所述第一管道的进气口处。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：活性炭过滤网，该活性炭过滤网可拆卸地安装在所述第二管道的出气口处。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：反光涂层，该反光涂层覆盖在所述第一管道、所述第二管道的内壁的表面。
5.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述第一特定波长为240～280nm波长，所述第二特定波长为253.7～254nm波长，所述紫外线灯组为一个或者多个紫外线LED灯组或者紫外线汞灯。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述无刷电机风扇采用胶水粘和、螺丝锁紧或者卡扣锁闭可拆卸地安装在所述第一管道和所述第二管道的连接处，通过所述无刷电机风扇的扇动，在所述第一管道中产生吸入外部气体的负压，在所述第二管道中产生排出内部气体的正压。
7.一种对空气进行消毒和分解臭氧的方法，其特征在于，适用于上述权利要求1至6任一项所述的装置，所述方法包括：
将无刷电机风扇安装在第一管道、第二管道的连接处，所述第一管道中设置第一特定波长的紫外线灯组，所述第二管道中设置第二特定波长的紫外线灯组；
所述第一管道吸入携带杂质和过量臭氧的空气，所述第一特定波长的紫外线灯组对所述携带杂质的空气进行辐照和杀毒处理，将辐照和杀毒处理后的空气传输给第二管道，所述第二特定波长的紫外线灯组对第二管道中的空气进行辐照和臭氧分解处理，所述第二管道输出经过臭氧分解后的空气。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一特定波长为240～280nm波长，所述第二特定波长为253.7～254nm波长，所述紫外线灯组为一个或者多个紫外线LED灯组或者紫外线汞灯。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第一管道吸入携带杂质和过量臭氧的空气，所述第一特定波长的紫外线灯组对所述携带杂质的空气进行辐照和消杀处理，包括：
启动所述无刷电机风扇，所述无刷电机风扇在所述第一管道的进气口处产生吸入外部气体的负压，在负压的作用下携带杂质和过量臭氧的外部空气从第一管道的进气口进入，在所述第一管道的进气口处设置的防尘防异物过滤网对进入第一管道的空气中的颗粒物和粉尘进行拦截；
在第一管道中串联设置的多组第一特定波长的紫外线灯组依次对进入第一管道的空气进行辐照和消杀处理。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二特定波长的紫外线灯组对第二管道中的空气进行辐照和臭氧分解处理，所述第二管道输出经过臭氧分解后的空气，包括：
通过所述无刷电机风扇的空气扇动，在所述第二管道的进气口的正压作用下，经过第一管道消毒和杀菌的空气通过第一管道和第二管道之间的连接处进入所述第二管道；
在所述第二管道中设置的多组第二特定波长的紫外线灯组依次对进入第二管道的空气进行辐照和消杀处理，在辐照和消杀处理的同时对空气中的臭氧进行分解，在所述第二管道中完成臭氧分解过程；
在所述第二管道的出气口的正压作用下，经过第二管道辐照和臭氧分解的空气通过第二管道的出气口排出，在所述第二管道的出气口设置的活性炭过滤网对空气中的异味和残留的臭氧进行吸附。
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