CN107233604A - 一种空气杀菌装置及空气杀菌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气杀菌装置，包括电解水装置：所述电解水装置包括电解槽，所述电解槽内设有两个电极，两个电极之间设有离子交换膜，离子交换膜两侧分别形成水通道和盐水通道；盐水供给装置：盐水供给装置通过盐水供给管道连通至所述电解槽的盐水通道的进口；储水容器：所述储水容器包括与所述电解水装置的水通道的出口相连的进水口和出水口；高压微雾加湿器：所述高压微雾加湿器包括与所述储水容器的出水口相连的进水单元、进水过滤单元和加压出水单元。本发明能快速大量的达到杀菌的目的，能很好的满足大型公众场所的杀菌要求，能大规模的进行环境杀菌，而不会产生刺鼻的气味，也不会对人体产生刺激性反应，特别适合在大型场所进行运用。

Description

一种空气杀菌装置及空气杀菌方法
技术领域
本发明涉及一种杀菌设备及方法，尤其涉及一种空气杀菌装置及方法。
背景技术
随着近年来中国人群的大规模迁移，城市人口逐年增加，大城市逐渐成为人们生活居住的首选，随之而来的是不断增加的各种城市人口压力。在大规模的城市传染病的传播非常的迅速，在大型人流聚集处，如医院内各种病菌的滋生和传播给城市的公共卫生带来了严峻的考验。现有的大规模传染病的预防方法是依靠个人自己的卫生防护意识和大规模的卫生服务人员的重复预防工作，现有的在大型人流聚集处的预防工作都是喷洒大量的消毒的药品。一来是人工的重复繁琐，二来是消毒药品的大量资金消耗，三来是消毒药品的刺激性气味可能会诱发小部分敏感型疾病的发生，四来是这种消毒过程也只能维持很短的有效期，因此急需一种能在大型人流聚集场所使用的高效的杀菌预防装置。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题提出了一种能高效大规模杀菌，生产时间短、对人体无刺激、全自动化喷洒的空气杀菌装置及空气杀菌方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种空气杀菌装置，包括
电解水装置：所述电解水装置包括电解槽，所述电解槽内设有两个电极，两个电极之间设有离子交换膜，离子交换膜两侧分别形成水通道和盐水通道；
盐水供给装置：盐水供给装置通过盐水供给管道连通至所述电解槽的盐水通道的进口；
储水容器：所述储水容器包括与所述电解水装置的水通道的出口相连的进水口和出水口；
高压微雾加湿器：所述高压微雾加湿器包括与所述储水容器的出水口相连的进水单元、进水过滤单元和加压出水单元；
为了进一步优化上述技术方案，本发明所采取的技术措施为：
其中，所述电解槽可以是一个或多个，所述多个电解槽可以是并联或串联；本发明优选为多个电解槽串联；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述电解水装置还有至少两个电解槽，所述电解槽之间串联，并且相邻电解槽之间的水通道连通；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述电解槽至少其中一个电极为筒状电极，另一个电极置于所述筒状电极内部，所述离子交换膜为筒状，设置在两个电极之间；
其中，所述离子交换膜优选为可选择性透过Na+。
其中，优选为：所述盐水通道位于阳极侧，所述水通道位于阴极侧。
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，还包括：
进水管：所述进水管连通至电解水装置的水通道进口，优选的，进水管上设水源过滤装置；
所述储水容器还包括第二进水口，所述进水管连通至所述储水容器的第二进水口，即所述进水管经过三通接口同时输送水给电解水装置和调节储水容器内的电解水PH值；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述电解水装置还有至少两个电解槽，所述电解槽之间串联，并且相邻电解槽之间的水通道连通；
其中，所述进水管可以是连接至第一级电解槽的水通道，和/或连接至其它电解槽的水通道，并优选为连接至第一级电解槽的水通道；
其中，所述储水容器的出口可以是连接至第一级电解槽的水通道，和/或连接至其它电解槽的水通道，并优选为连接至除第一级电解槽之外的其它电解槽的水通道；
其中，相邻电解槽之间的盐水通道可以连通或者不连通。当相邻电解槽之间的盐水通道不连通时，各电解槽的盐水通道可分别连接盐水供给装置；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述电解槽的两个电极均为筒状电极，其中一个筒状电极(外部电极)套置在另一个筒状电极(内部电极)的外部，所述离子交换膜为筒状，设置在两个电极之间；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述离子交换膜为圆筒形；
在本发明所述水质处理系统的一种更优选实施例中，所述内部电极设有穿孔。
在本发明所述水质处理系统的一种更优选实施例中，所述离子交换膜设置至少一个非透水的整流部分，所述水通道进口朝向所述整流部分。
在本发明所述水质处理系统的一种更优选实施例中，所述水通道进口设置在筒状外部电极的侧壁上。
在本发明所述水质处理系统的更优选实施例中，所述电解槽盐水通道进口与盐水箱之间、和/或所述电解槽盐水通道出口与盐水箱之间设有泵。
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述储水容器还包括第二排水口，所述第二排水口可以是设置在储水容器壁上、和/或设置在储水容器排水口与电解装置之间的连接管道上。
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，储水容器排水口与电解装置之间的连接管道、和/或储水容器进水口与电解装置之间的连接管道上还设有泵。
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，储水容器排水口与电解装置之间、和/或储水容器进水口与电解装置之间还可以设有储罐。
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，储水容器排水口与电解装置之间的连接管道上还设置有过滤器。
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，在所述储水容器中还可以设有传感器，用于检测储水容器内的PH值。
在本发明所述水质处理系统的一种更优选实施例中，所述传感器将检测结果传输给控制器，所述控制器根据监测结果操纵进水管、电解装置、排水口、储罐、泵、过滤器中的任意一个或多个工作。
本发明上述内容中，所述储水容器可以是各种容器。
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述电解槽设从外至内的分别密闭盐水通道盖体、水通道盖体和可与盐水通道盖体和水通道盖体相对转动的离子交换膜盖体，所述离子交换膜盖体设环形凸起皮带轮。
其中，离子交换膜盖体优选与离子交换膜为螺纹连接；所述盐水通道盖体和水通道盖体与电解槽内的电极相配合使电解槽密闭，所述盐水通道盖体、水通道盖体和离子交换膜盖体之间设硅胶层，以便离子交换膜盖体的旋转；
所述环形凸起皮带轮，与另一皮带轮通过皮带相连，另一皮带轮轴心与电机相连，所述电机为转动电机，所述转动电机优选为伺服电机；
电机启动后带动另一皮带轮转动，在皮带的转动下，环形凸起皮带轮转动，并带动离子交换膜盖体和与盖体相连的离子交换膜一起转动；
所述高压微雾加湿器还包括箱体及雾化器，所述进水单元设有电磁阀，所述进水过滤单元设有滤网垫，所述加压出水单元包括高压水泵，所述高压水泵固设于箱体内部，高压水泵通过出水管连接雾化器；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述出水管以出水管圆心等分分隔，所述等分为至少二等分，优选为三等分，即120度三等分出水管，以钢板或不锈钢板分隔形成独立的出水管口，每个出水通道连通独立的分管道，每个分管道均连接单独的雾化器；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述三等分的出水管比原出水管半径相对较大；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，钢板或不锈钢板分隔部件为从圆心处逐渐半径扩大的分隔部件，即呈尖头状分隔部件；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述出水管与地面垂直方向设置；
其中，所述原出水管内设有压力缓冲网；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述分管道内设加热装置；
其中，所述加热装置为电热丝或电热管；
在本发明所述水质处理系统的一种优选实施例中，所述雾化器上设有调压阀、压力表及手动排气阀，所述雾化器的喷雾嘴连接喷雾软管，喷雾软管末端设有若干加湿器喷头；所述箱体内部还设有控制器，并且在箱体上表面设有控制器的控制面板。
本发明第二个方面是提供一种空气杀菌方法，所述空气杀菌方法的步骤为：
1.将水送入到电解槽的水通道，同时向盐水通道内提供盐水；在所述电解槽内进行电解，得到的电解盐水和电解水通过离子交换膜进行离子交换，得到电解碱性水；
2.电解碱性水送入储水容器；
3.将电解碱性水从储水容器送入高压微雾加湿器的进水单元，经过过滤和加压处理；
4.加压处理后的电解碱性水进入加压出水单元并通过喷雾嘴喷出。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明采用电解水生产装置与高压微雾加湿器直接连接进行杀菌，能快速大量的达到杀菌的目的，能很好的满足大型公众场所的杀菌要求，能大规模的进行环境杀菌，而不会产生刺鼻的气味，也不会对人体产生刺激性反应，在完成杀菌的目的时，对环境和人体都不会产生污染和刺激，快速安全并实用，能连续大量的不停歇的进行杀菌作用，对病菌进行长时间的杀灭。特别适合在大型场所如医院内进行运用，防止医院内的交叉感染。
本发明的离子交换膜为圆筒形时，配合盖体上的环形凸起皮带轮，能不停的带动离子交换膜在电解槽内旋转，不仅解决了离子交换膜在不动的情况下长时间运作膜表面会产生的膜孔阻塞情况，旋转时也能与更多的电解溶液接触，提高电解效率。
本发明的加压出水单元的出水管口设等分分隔板，在分管道设雾化器时能满足大型的出雾要求，在出雾机器不变的情况下增加出雾的量。
在分管道上设加热装置时，能使电解水的离子活度增加，提高杀菌效果。
本发明的空气杀菌装置能耗低，并能在短时间内连续电解制造大量清洗用强酸性水或强碱性水。
附图说明
图1为本发明一种优选实施例的电解水装置的结构示意图：
图2为本发明一种优选实施例的电解槽的结构示意图；
图3为本发明一种优选实施例的盖体结构示意图；
图4为本发明一种优选实施例的电解槽内部结构示意图；
图5为本发明一种优选实施例的环形凸起皮带轮的结构示意图；
图6为本发明一种优选实施例的高压微雾加湿器的结构示意图；
图7为本发明一种优选实施例的出水管与分管道连接面的结构示意图；
图8为本发明一种优选实施例的出水管的结构示意图；
其中的附图标记为：
1电解水装置；2盐水供给装置；3储水容器；4高压微雾加湿器；11电解槽；111离子交换膜；112水通道；113盐水通道；114出口；115盖体；1151水通道盖体；1152盐水通道盖体；1153离子交换膜盖体；1154环形凸起皮带轮；31进水口；32出水口；41进水单元；42进水过滤单元；43加压出水单元；431出水管；432分管道；433雾化器；434加热装置；435压力缓冲网；436压力控制阀。
具体实施方式
本发明提供了一种能高效大规模杀菌，生产时间短、对人体无刺激、全自动化喷洒的空气杀菌装置及空气杀菌方法。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。所述电解槽的一些基本结构和流程在公开号为CN101624227A的发明专利中已经进行了详细阐述，在此就不重复了。
参照图1-6，本发明所述的一种优选实施例的空气杀菌装置以及空气杀菌方法介绍如下：
电解水装置1包括一个或多个电解槽11，多个电解槽之间可以是并联或串联，本实施例中优选为并联电解槽，如图6所示，包括两个串联的电解槽，第一电解槽和第二电解槽。
如图2所示，电解槽11由外至内依次包括筒状的外侧电极、圆筒形离子交换膜和筒状内侧电极。在离子交换膜两侧分别形成水通道112和盐水通道113，其中，外侧电极与离子交换膜111之间为水通道112，离子交换膜111内部为盐水通道113。
盐水通道113也可以包括内侧电极围绕的区域，内侧电极为中空筒状结构，壁上设有穿孔，盐水从内侧电极围绕的区域进入，通过穿孔进入内侧电极与离子交换膜111之间的区域。
其中，水通道112的入口位于外侧电极的其中一个侧壁上，水通道112的出口114位于相对的侧壁上。
离子交换膜111为圆筒形，所述圆筒形的离子交换膜111与侧壁的盖体115上的离子交换膜盖体1153螺纹相连或其他连接卡位装置固定，所述盖体115将电解槽11侧壁密闭，在盖体115上设三部分：水通道盖体1151、盐水通道盖体1152和水通道盖体1151与盐水通道盖体1152之间的离子交换膜盖体1153，所述离子交换膜盖体1153为圆环形盖体，可相对圆环中心转动，所述离子交换膜盖体1153环形侧设硅胶圈或其他可相对滑动的密闭材质。当离子交换膜盖体1153上的环形凸起皮带轮1154被皮带轮结构带动，进行转动时，所述离子交换膜111也跟着一起转动，而电解槽11内其他的部件都固定不动。
以外侧电极为阴极，内侧电极为阳极，进行电解，阴极侧的H+离子还原H2，OH-离子富集：
H++e→H2
阳极侧Cl-电解生成Cl2：
Cl--e→Cl2
Cl2溶于水中生成HClO；Na+离子通过离子交换膜进入阴极侧。
因此，阴极侧形成碱性电解水；同样的可以以外侧电极为阳极，内侧电极为阴极，阳极侧形成酸性电解水。
另外，在电解水装置1与高压微雾加湿器4之间还可以设置储罐，可起到缓冲作用。
电解水进入储水容器3，用泵从出水口31送入高压微雾加湿器4的进水单元41，经过进水过滤单元42的过滤后，再经过加压后，从输水管进入半径更大的出水管431，所述出水管431前端设内等分的尖头状分流部件，将加压电解水分成多个单独的分管道，以使一个加压机器能同时带动多个雾化器而同时压力均衡。优选的，加压出水单元43设压力缓冲网435，所述压力缓冲网435为不锈钢网状缓冲装置，能使电解水的压力更为平均；优选的，分管道432上设加热丝434，使电解水的杀菌活性更好。
在此基础上，本发明所述空气杀菌装置还设置控制器和传感器，传感器设置在加压出水单元43上，用于监测加压出水单元43内水的PH值，并将数据发送给控制器，当加压出水单元43内水质不能满足预订标准时，控制器控制水泵工作，将水送至电解水装置1中进行电解。
本发明的杀菌方法能提高大型人群聚集场所的卫生环境，防止难闻气味的产生。
本发明有碱性电解水和酸性电解水两种杀菌液。
首先是碱性电解水的杀菌效果：
碱性电解水能立即杀死革兰氏阴性细菌和细菌卵；对杆状菌无效，但对诸如MRSA的革兰氏阴性细菌有效。(3小时<10)；抗菌性被认为和消毒剂在同一个水平上。
依赖氧气生存的计算结果
储存温度：20℃
<10：未发现
*起始时间基于细菌增加的活细胞计算。
对采用本发明上述空气杀菌装置和方法处理后的大型监狱的菌落总数进行检测分析，结果如表1所示：
表1 杀菌后菌落总数检测表
空气杀菌方法处理后的电解碱性水中，细菌被杀灭，其抗菌机理可能是：通过分子间电泳分离的强大引力，导致细胞壁被破坏，细胞壁出现孔洞，细菌(细胞)随后死亡。一般情况下，这种机理并不基于pH值或者OH-。
其次是酸性电解水的杀菌效果：
杀菌见效时间短，不会产生抗药菌。
此图表说明消毒(10CFU6<10CFU)部分典型细菌所需的时间。
杀菌时间短而全面，因此，不会产生容许量的细菌。
实际上，我们没有获得任何关于感染细菌的结果。
本发明酸性电解水和0.1％的次氯酸钠杀菌效果比对
本发明酸性电解水的有效氯为20ppm时，杀菌效果大约相当于928ppm
的次氯酸钠的杀菌效果。(有效氯1/46)
酸性电解水集中了三种力量的杀菌效果：次氯酸盐、ORP、PH。
综上所述，本发明采用电解水生产装置与高压微雾加湿器直接连接进行杀菌，能快速大量的达到杀菌的目的，能很好的满足大型公众场所的杀菌要求，能大规模的进行环境杀菌，而不会产生刺鼻的气味，也不会对人体产生刺激性反应，在完成杀菌的目的时，对环境和人体都不会产生污染和刺激，快速安全并实用，能连续大量的不停歇的进行杀菌作用，对病菌进行长时间的杀灭。特别适合在大型场所进行运用。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种空气杀菌装置，其特征在于：包括
电解水装置(1)：所述电解水装置包括电解槽(11)，所述电解槽(11)内设有两个电极，两个电极之间设有离子交换膜(111)，所述离子交换膜(111)两侧分别形成水通道(112)和盐水通道(113)；
盐水供给装置(2)：所述盐水供给装置(2)通过盐水供给管道(21)连通至所述电解槽(11)的盐水通道(113)的进口；
储水容器(3)：所述储水容器(3)包括与所述电解水装置(1)的水通道(112)的出口(114)相连的进水口(31)和出水口(32)；
高压微雾加湿器(4)：所述高压微雾加湿器包括与所述储水容器(3)的出水口(32)相连的进水单元(41)、进水过滤单元(42)和加压出水单元(43)。
2.根据权利要求1所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述电解水装置(1)还有至少两个电解槽(11)，所述电解槽(11)之间串联，并且相邻电解槽(11)之间的水通道(112)连通。
3.根据权利要求1所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述电解槽(11)至少其中一个电极为筒状电极，另一个电极置于所述筒状电极内部，所述离子交换膜(111)为筒状，设置在两个电极之间。
4.根据权利要求3所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述离子交换膜(111)为圆筒形。
5.根据权利要求4所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述电解槽(11)的密闭盖体(115)表面设水通道盖体(1151)、盐水通道盖体(1152)和设置在盐水通道盖体(1152)和水通道盖体(1151)之间并可相对转动的离子交换膜盖体(1153)，所述离子交换膜盖体(1153)上设环形凸起皮带轮(1154)。
6.根据权利要求1所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述加压出水单元(43)包括设有以出水管圆心等分分隔的出水管(431)，以及分别与等分分隔的出水管(431)管口相连的分管道(432)和所述分管道(432)分别相连的雾化器(433)。
7.根据权利要求6所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述加压出水单元(43)内设压力缓冲网(435)。
8.根据权利要求7所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述分管道(432)上设压力控制阀(436)。
9.根据权利要求8所述的空气杀菌装置，其特征在于：所述分管道(432)上设加热装置(434)。
10.根据权利要求1所述的空气杀菌装置的空气杀菌方法，其特征在于：所述空气杀菌方法的步骤为：
1.将水送入到电解槽(11)的水通道(112)，同时向盐水通道(113)内提供盐水；在所述电解槽(11)内进行电解，得到的电解盐水和电解水通过离子交换膜进行离子交换，得到电解碱性水；
2.电解碱性水送入储水容器(3)；
3.将电解碱性水从储水容器(3)送入高压微雾加湿器(4)的进水单元(41)后，经过过滤和加压处理；
4.加压处理后的电解碱性水进入加压出水单元(43)并通过喷嘴喷出。
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