CN106669288A - 一种基于全波段的空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及空气净化处理技术，尤其涉及一种基于全波段的空气净化装置，包括；箱体，于所述箱体内部的第一预定位置设置有第一紫外发生器，于所述箱体的第二预定位置设置有第二紫外发生器；出风结构，设置于所述箱体的顶部，用以输出经过净化处理后的空气；进风结构，设置于所述箱体的底部，用以吸收空气，并将吸收的空气传输至所述箱体内；本发明中，将进风结构设置于箱体底部，旨在对空气中的颗粒尺寸较大的物质进行净化处理，同时设置有两个紫外发生器，通过两个紫外发生器形成全波段紫外光线，旨在净化空气中的颗粒物较小、或对人体有害的物质或者细菌，以提升当前环境中的空气质量。

Description

一种基于全波段的空气净化装置
技术领域
本发明实施例涉及空气净化处理技术，尤其涉及一种基于全波段的空气净化装置。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高。水污染、空气污染已经逐渐被广泛关注。近年来，空气中可吸入颗粒物(PM2.5)浓度成为了衡量空气质量的一个主要指标。
由于汽车尾气、燃烧等原因，室外空气中PM2.5的浓度在较多时间内保持在高水平。人们为了防止吸入过量的PM2.5，采取了各种防护措施，例如出门戴口罩、减少外出并封闭门窗等，门窗封闭时间较长的情况下，为了使得室内空气流通减少二氧化碳的浓度，通常进行开窗通风。但是，这开窗通风不可避免地会引入PM2.5，从而造成室内空气中的PM2.5含量也很高。
经分析可知，导致空气中PM2.5含有的主要物质(重点是有害物质)有：微生物、化学气体或异味、物理态的微粒；微生物包括细菌、病毒、霉菌及孢子等在室内空气中漂浮的活性有害微生物；微生物的尺寸范围通常在0.02微米至10微米之间。化学气体/异味包括室内装修装饰材料、家具、日化制品、食品腐败、人体、宠物等均可产生危害健康的挥发性有害气体和异味，如：甲醛、苯系物、TVOC等；化学气体/异味的尺寸范围通常在0.0001微米至0.001微米之间；物理态的微粒包括能够长期悬浮于空气中的非常细小的固体或液体颗粒。由灰尘、毛屑(皮屑)、烟尘、花粉以及烟雾颗粒组成；物理态的微粒的尺寸范围通常在0.01微米至100微米之间。
现有的基于紫外净化的空气净化装置，其紫外发生器有单一波段紫外光谱发生器或双波段紫外光谱发生器，以双波段紫外光谱发生器为例：双波段紫外光谱发生器的双光谱分别为185纳米光线、254纳米光线，185纳米光线于环境中的氧气发生化学反应产生具有强氧化特性的臭氧，臭氧针对化学气体或异味具有较强的净化作用，254纳米光线杀菌力最强。254纳米电离那些被直接照射的有机物分子、细菌、病毒等使之分解、失活，即对甲醛具有较强的净化作用。但是双光谱紫外发生器的净化的物质相对有限，不能完全净化空气内的其他有害物质，例如含苯物质，进而不能达到较好的净化效果。
发明内容
本发明提供一种基于全波段的空气净化装置，旨在全面净化空气中的颗粒物较小但对人体有害的物质或者细菌。
一方面，本发明提供一种基于全波段的空气净化装置，其中，包括；
箱体，于所述箱体内部的第一预定位置设置有第一紫外发生器，于所述箱体的第二预定位置设置有第二紫外发生器；
出风结构，设置于所述箱体的顶部，用以输出经过净化处理后的空气；
进风结构，设置于所述箱体的底部，用以吸收空气，并将吸收的空气传输至所述箱体内；
其中第一紫外发生器，用以发出至少两种不同波段的紫外光线；第二紫外发生器，用以发出至少一种波段的紫外光线。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，还包括一检测单元，设置于所述箱体的顶部，用于获取当前环境中的臭氧含量，并形成一检测数据输出；
控制单元，接收所述检测数据，并根据所述检测数据形成一用以控制所述第一紫外发生器的控制信号输出。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第一预定位置位于所述箱体任意侧面的中部；所述第二预定位置位于所述第一预定位置的上端。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第一紫外发生器包括第一光谱紫外灯，于所述光谱紫外灯外表面设置一用以产生金属离子的高分子材料。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述控制信号包括第一电压和第二电压，所述第一光谱紫外灯于所述第一电压的驱动发出第一波段紫外光线；于所述第二电压的驱动发出第二波段紫外光线。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第二紫外发生器包括第二光谱紫外灯，所述第二光谱紫外灯于第三电压的驱动发出第三波段紫外光线。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第二光谱紫外灯于第四电压的驱动发出第二波段紫外光线。
另一方面，本发明再提供一种基于全波段的空气净化装置，其中，包括一箱体，所述箱体内设置有第一空腔，第二空腔；
箱体，于所述箱体内包括第一空腔和第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔相邻设置；
出风结构，设置于所述箱体的顶部，用以输出经过净化处理后的空气；
进风结构，设置于所述箱体的底部，用以吸收空气，并将吸收的空气传输至所述箱体内，其中，
于所述第一空腔内分别设置有第三紫外发生器、第四紫外发生器；于所述第二空腔内设置有第一离子发生器。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第二空腔设置于所述第一空腔上端；
所述第三紫外发生器设置于所述第一空腔内的任意侧面的中部；
所述第四紫外发生器设置于所述第三紫外发生器的上方或下方。
优选地，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第一离子发生器为氯离子发生器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，将进风结构设置于箱体底部，旨在对空气中的颗粒尺寸较大的物质进行净化处理，同时设置有两个紫外发生器，通过两个紫外发生器形成全波段紫外光线，旨在净化空气中的颗粒物较小、或对人体有害的物质或者细菌，以提升当前环境中的空气质量。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种基于全波段的空气净化装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中的一种基于全波段的空气净化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
紫外光谱分为可见光谱和不可见光谱，可见光谱的波段为UVA波段，波长320纳米～400纳米，又称为长波黑斑效应紫外线；不可见光谱包括UVB波段，UVC波段、UVD波段，其中，UVB波段的波长275纳米～320纳米，又称为中波红斑效应紫外线；UVC波段的波长200纳米～275纳米，又称为短波灭菌紫外线；UVD波段的波长100纳米～200纳米，又称为真空紫外线。任意波段的紫外光线的辐射均能为人体造成伤害，为了提高净化装置的使用安全性，在使用过程中，通常均为可见光谱与不可见光谱的搭配使用，即为双波段的紫外净化装置。
如图1所示，本发明提供一种基于全波段的空气净化装置的结构示意图，其中箭头方向为空气的流动方向，其中，具体包括；
箱体11，于所述箱体11内部的第一预定位置设置有第一紫外发生器111，于所述箱体11的第二预定位置设置有第二紫外发生器112；
出风结构12，设置于所述箱体11的顶部，用以输出经过净化处理后的空气；
进风结构13，设置于所述箱体11的底部，包括进风口131、进风机132，所述进风机132设置于所述进风口131的上端，用以吸收空气，并将吸收的空气传输至所述箱体11内。
现有技术中，进风结构13通常设置于所述箱体11的侧面，通过侧面吸收当前环境中的空气，并对吸收的空气进行净化处理，但是此种净化方式忽略了PM10的污染物，PM10的污染物相对于PM2.5污染物而言，颗粒尺寸相对较大，例如随风扬起的尘土，此类污染物均处于空气的底层，但是在室内较干燥的情况下，此类污染物的自身重量降低，也有部分污染物悬浮于人体可呼吸的高度，进而影响人体健康，将进风结构设置于设备侧面，对此类污染物则无法做到净化处理，待此类污染物悬浮于空气中时才对此类污染物进行处理，大大降低了空气净化效率。
本发明基于现有技术的缺陷，将进风结构13设置于底部，对置于空气底层的PM10污染物进行净化处理，提前对此类污染物进行净化处理，以提高空气净化效果。
其中第一紫外发生器111，用以发出至少两种不同波段的紫外光线；第二紫外发生器112，用以发出至少一种波段的紫外光线。
进一步地，所述第一紫外发生器111发出的光线可为184.9纳米、253.7纳米，第二紫外发生器112发出的光线可为365纳米。
185纳米的紫外光线与环境中的氧气发生作用生成臭氧O3。臭氧O3是一种强氧化剂，可以杀死细菌、霉菌、病毒，也可以和空气中的化学物质发生反应而减少异味。
254纳米的紫外光线可以将臭氧O3分解成氧气O2，并有利于OH-和其它高级氧化物的形成。同时经254纳米紫外光线照射的物质，254纳米紫外光破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。
具体地反应过程是，氧气在185纳米的紫外光照射下分解成两个基态氧原子O(3P)，在254纳米的紫外光照射下将臭氧O3分解成基态氧原子O(1D)。
第二紫外发生器112发出的光线可为365纳米，用于净化空气中的苯物质。
本发明的工作原理是：
于基于全波段的空气净化装置处于正常工作状态下，箱体11底部的进风结构吸收当前环境中的空气，并将空气输送至净化区，净化区内的第一紫外发生器111发出的185纳米的紫外光线与环境中的氧气发生作用生成臭氧O3，通过臭氧O3杀死细菌、霉菌、病毒，也可以和空气中的化学物质发生反应以减少异味。254纳米的紫外光线可以将臭氧O3分解成氧气O2，并有利于OH-和其它高级氧化物的形成。同时经254纳米紫外光线照射的物质，254纳米紫外光破坏及改变微生物的DNA结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，从而实现净化空气中的细菌。第二紫外发生器112发出的光线可为365纳米，用于净化空气中的苯物质。
本发明中，将进风结构设置于箱体11底部，旨在对空气中的颗粒尺寸较大的物质进行预先净化处理，避免尺寸较大的物质危害人体健康，同时设置有两个紫外发生器，通过两个紫外发生器形成全波段紫外光线，旨在净化空气中的颗粒物较小、或对人体有害的物质或者细菌，以提升当前环境中的空气质量。
作为进一步优选实施方案，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，还包括一检测单元14，设置于所述箱体11的顶部，用于获取当前环境中的臭氧含量，并形成一检测数据输出；
控制单元，接收所述检测数据，并根据所述检测数据形成一用以控制所述第一紫外发生器111的控制信号输出。该控制信号实质为第一紫外发生器111的电能驱动信号，该驱动信号为可为PWM波形，当PWM波形的下降沿驱动第一紫外发生器111时，第一紫外发生器111发出185纳米的紫外光线，当PWM波形的上升沿驱动第一紫外发生器111时，第一紫外发生器111发出254纳米的紫外光线。
上述技术方案中，因第一紫外发生器111发出的185纳米的紫外光线与环境中的氧气发生作用生成臭氧O3，当空气中臭氧O3含量超过一定浓度时，对人体有较大的伤害，基于这一原因，对于有人员出入的环境中，通常较少采用臭氧净化技术。
基于此，本发明中设置有检测单元14，检测单元14检测当前环境中的臭氧含量，当臭氧含量超出预定值的状态下，控制单元调整PWM波的占空比，减小PWM波处于低压状态的时间，相当于减少第一紫外发生器111发出185纳米的紫外光线的时间，减少臭氧O3含量。
作为进一步优选实施方案，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第一预定位置位于所述箱体11任意侧面的中部；所述第二预定位置位于所述第一预定位置的上端。
因紫外光线为直线传播，将第一紫外发生器111设置于箱体11的中部，以使紫外光线照射空间最大化，以提高空气净化的效率。
作为进一步优选实施方案，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第一紫外发生器111包括第一光谱紫外灯，于所述光谱紫外灯外表面设置一用以产生金属离子的高分子材料。
在使用过程中，紫外光线与稀有金属发生高级氧化反应，该高级氧化反应通过空气生成安全与活跃的过氧化物及其带正电荷的离子、强氧化自由基及纯太负离子等高级氧化离子，高级氧化离子进入空气中能够与空气中的有机物发生快速链式反应，将有机物彻底分解，迅速杀灭空气中超过90％的细菌、病菌和霉菌，并可以分解TVOC气体，同时生成带正电荷的离子，带正电荷的离子用以与空气的中负电荷悬浮微粒相互吸引，以增强负电荷悬浮微粒的重量，当悬浮微粒的重量(或尺寸)大于一定阈值时，悬浮微粒则降落至地表。
作为进一步优选实施方案，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第一光谱紫外灯于第一电压的驱动发出第一波段紫外光线；于第二电压的驱动发出第二波段紫外光线。第一电压为PWM波下低压部分(用二值化的图形表示，低压部分为0)，第二电压为PWM波的高压部分(用二值化的图形表示，高压部分为1)。
作为进一步优选实施方案，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第二紫外发生器112包括第二光谱紫外灯，所述第二光谱紫外灯于第三电压的驱动发出第三波段紫外光线(365纳米)。当第二光谱紫外灯为一单一波段紫外灯时，第三电压为一稳定电压，用于驱动第二光谱紫外灯发出第三波段紫外光线。
作为进一步优选实施方案，上述的基于全波段的空气净化装置，其中，所述第二光谱紫外灯于第四电压的驱动发出第二波段紫外光线。即第二紫外发生器112也可为双波段紫外灯，此时第二紫外发生器112分别接受第三电压、第四电压，于所述第三电压的驱动下，第二光谱紫外灯发出第三波段紫外光线，于所述第四电压的驱动下，第二光谱紫外灯发出第二波段紫外光线，第二波段紫外光线的波长为254纳米。
实施例二
上述实施例一中，其箱体为一整体，如图2所示，本实施再提供一种基于全波段的空气净化装置的结构示意图，其箱体包括第一空腔、第二空腔。具体地
箱体21，于所述箱体21内包括第一空腔211和第二空腔212，所述第一空腔211与所述第二空腔212相邻设置；所述第一空腔211与所述第二空腔212之间设置一隔离层202，所述隔离层202可由滤网形成，第一空腔211主要用于净化空气的中细菌、霉菌、病毒，例如甲醛、炭疽杆菌、破伤风杆菌、痢疾杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌属、志贺氏菌属、病毒类流感病毒、噬菌胞病毒、轮状病毒、乙肝病毒、爱柯病毒、霉菌孢子曲霉属、大粪真菌、毛霉菌属；第二空腔212主要用于净化空气中的含苯物质。
出风结构22，设置于所述箱体21的顶部，用以输出经过净化处理后的空气；
进风结构23，设置于所述箱体21的底部，包括进风口231、进风机232，所述进风机232设置于所述进风口231的上端，用以吸收空气，用以吸收空气，并将吸收的空气传输至所述箱体21内，其中，
于所述第一空腔211内分别设置有第三紫外发生器2111、第四紫外发生器2112；于所述第二空腔212内设置有第一离子发生器2121。进一步地，所述第一离子发生器2121为氯离子发生器，氯离子发生器用以形成加速将臭氧转化为氧气的氯离子，也可以为银离子发生器。
作为进一步优选实施方案，上述的一种基于全波段的空气净化装置，其中，所述第二空腔212设置于所述第一空腔211上端；
所述第三紫外发生器2111设置于所述第一空腔211内的任意侧面的中部；
所述第四紫外发生器2112设置于所述第三紫外发生器2111的上方、或下方、或正对面。所述第三紫外发生器发出的光线可为184.9纳米、253.7纳米，第四紫外发生器发出的光线可为365纳米。
185纳米的紫外光线与环境中的氧气发生作用生成臭氧O3。臭氧O3是一种强氧化剂，可以杀死细菌、霉菌、病毒，也可以和空气中的化学物质发生反应而减少异味。254纳米的紫外光线可以将臭氧O3分解成氧气O2，并有利于OH-和其它高级氧化物的形成。同时经254纳米紫外光线照射的物质，254纳米紫外光破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌的目的。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于全波段的空气净化装置，其特征在于，包括；
箱体，于所述箱体内部的第一预定位置设置有第一紫外发生器，于所述箱体的第二预定位置设置有第二紫外发生器；
出风结构，设置于所述箱体的顶部，用以输出经过净化处理后的空气；
进风结构，设置于所述箱体的底部，用以吸收空气，并将吸收的空气传输至所述箱体内；
其中第一紫外发生器，用以发出至少两种不同波段的紫外光线；第二紫外发生器，用以发出至少一种波段的紫外光线。
2.根据权利要求1所述的基于全波段的空气净化装置，其特征在于，还包括一检测单元，设置于所述箱体的顶部，用于获取当前环境中的臭氧含量，并形成一检测数据输出；
控制单元，接收所述检测数据，并根据所述检测数据形成一用以控制所述第一紫外发生器的控制信号输出。
3.根据权利要求1所述的基于全波段的空气净化装置，其特征在于，所述第一预定位置位于所述箱体任意侧面的中部；所述第二预定位置位于所述第一预定位置的上端。
4.根据权利要求2所述的基于全波段的空气净化装置，其特征在于，所述第一紫外发生器包括第一光谱紫外灯，于所述光谱紫外灯外表面设置一用以产生金属离子的高分子材料。
5.根据权利要求4所述的基于全波段的空气净化装置，其特征在于，所述控制信号包括第一电压和第二电压，所述第一光谱紫外灯于所述第一电压的驱动发出第一波段紫外光线；于所述第二电压的驱动发出第二波段紫外光线。
6.根据权利要求4所述的基于全波段的空气净化装置，其特征在于，所述第二紫外发生器包括第二光谱紫外灯，所述第二光谱紫外灯于第三电压的驱动发出第三波段紫外光线。
7.根据权利要求6所述的基于全波段的空气净化装置，其特征在于，所述第二光谱紫外灯于第四电压的驱动发出第二波段紫外光线。
8.一种基于全波段的空气净化装置，其特征在于，包括一箱体，所述箱体内设置有第一空腔，第二空腔；
箱体，于所述箱体内包括第一空腔和第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔相邻设置；
出风结构，设置于所述箱体的顶部，用以输出经过净化处理后的空气；
进风结构，设置于所述箱体的底部，用以吸收空气，并将吸收的空气传输至所述箱体内，其中，
于所述第一空腔内分别设置有第三紫外发生器、第四紫外发生器；于所述第二空腔内设置有第一离子发生器。
9.根据权利要求8所述的一种基于全波段的空气净化装置，其特征在于，所述第二空腔设置于所述第一空腔上端；
所述第三紫外发生器设置于所述第一空腔内的任意侧面的中部；
所述第四紫外发生器设置于所述第三紫外发生器的上方或下方。
10.根据权利要求8所述的一种基于全波段的空气净化装置，其特征在于，所述第一离子发生器为氯离子发生器。
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