CN107308478A

CN107308478A - 一种便携式消毒杀菌装置

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Publication number: CN107308478A
Application number: CN201710546395.9A
Authority: CN
Inventors: 张永超
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2017-11-03

Abstract

一种便携式消毒杀菌装置，包括：主体壳、电解壶；所述主体壳包括：本体，其为开口式半框式结构，所述本体具有本体主体结构、上部凸耳、下部凸耳，在主体结构内部设置有电路板，所述电路板用于提供电解所需的电流，所述本体的下部凸耳上具有用于与电解壶的电极电连接的金属体，在所述本体的下部凸耳上还设置有固定结构；所述电解壶包括：底部电极板和用于与所述本体下部凸耳上的固定结构相配合的固定结构，所述底部电极板其能够与所述本体的下部凸耳上的金属体电连接。

Description

一种便携式消毒杀菌装置

技术领域

本发明涉及消毒杀菌技术领域，具体涉及一种便携式消毒杀菌装置，更具体地涉及一种利用生理盐水电解实现消毒杀菌的便携式装置。

背景技术

次氯酸钠具有极强的渗透能力，能够渗入细胞壁、病毒外壳，使蛋白质变性、病原体失去活力。因此，次氯酸钠消毒液具有强烈的杀菌作用，能够迅速杀灭多种致病菌和病毒，常用清洁衣物、食物、餐具、洁具、宠物等，可以有效地净化环境，预防流感、肝炎、痢疾、肺结核等疾病传播，还可以直接用于皮炎、脚气、妇科炎症等疾病的外用消毒机辅助治疗；同时，次氯酸钠消毒液是强氧化剂，可以迅速降解蔬菜、瓜果表面残留的农药、消除餐具污渍，对食物解毒、保险、保味效果显著。

然而，次氯酸钠具有与氯气相似的刺激性臭味，为强氧化剂，化学性质不稳定，极易分解，长时间存放会挥发造成消毒特性降低甚至会失去消毒功效。但是在大多数情况下，由于使用一次氯酸钠消毒液的数量有限，造成未使用完成的剩余次氯酸钠消毒液只能存放起来留着备用，这就造成剩余的次氯酸钠消毒液大大影响了环境卫生整治的质量。

为解决消毒液存放问题，现有市场上的瓶装或桶装的次氯酸钠消毒液，一般都是化工厂加工的，并添加了一定的稳定剂，添加稳定剂的次氯酸钠消毒液、虽在自然界可存放数年，但添加的稳定剂易对环境造成污染，而包装瓶或包装桶也造成白色污染；另外，由于次氯酸钠消毒液具有强烈的氧化性，属于危险物品，存放过程存在一定的危险性，尤其是家里有小孩、老人，一旦误食、或直接接触身体，可能造成不可预测的严重伤害。

发明内容

本发明的目的在于提出一种节能、高效、结构紧凑、携带方便的消毒杀菌装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种便携式消毒杀菌装置，包括：主体壳、电解壶；所述主体壳包括：本体，其为开口式半框式结构，所述本体具有本体主体结构、上部凸耳、下部凸耳，在主体结构内部设置有电路板，所述电路板用于提供电解所需的电流，所述本体的下部凸耳上具有用于与电解壶的电极电连接的金属体，在所述本体的下部凸耳上还设置有固定结构；

所述电解壶包括：底部电极板和用于与所述本体下部凸耳上的固定结构相配合的固定结构，所述底部电极板其能够与所述本体的下部凸耳上的金属体电连接。

作为优选实施例，所述电解壶的底部电极板满足如下条件：电极板的间距为0.5-5mm；单个电极板的面积为1cm²-5cm²；单个电极板的厚度为1mm-10mm。

作为优选实施例，所述电极板的间距小于0.98mm。

作为优选实施例，所述电解板的间距大于3.5mm。

作为优选实施例，所述电解壶为电解喷洒壶，其具有喷雾功能的壶盖头；所述壶盖头具有喷嘴，其可以在水平和垂直方向360°旋转。

作为优选实施例，所述主体壳能提供1.5-6v的电压。

作为优选实施例，电解时间为10-60秒。

作为优选实施例，电解的游离氯的浓度为0.1-5ppm。

作为优选实施例，所述消毒杀菌装置进一步包括冲洗壶，所述冲洗壶具有壶盖头和壶体，壶盖头顶部具有出水口，壶盖头中部和/或底部具有数个孔。

作为优选实施例，壶盖头和/或壶体的材质为能够挤压回弹的材料，通过人手挤压能从出水口喷出水柱。

本发明所述的消毒杀菌装置，主要利用了生理盐水电解产生游离性氯溶液的原理实现消毒杀菌，其结构紧凑、功耗较低、携带方便，可用于蔬菜水果、家居环境、人体/动物组织等场合的消毒杀菌，在净化环境、疾病预防、创伤康复等方面具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明所述的消毒杀菌装置的主体壳结构示意图；

图2是本发明所述的喷洒壶的结构示意图；

图3是本发明所述的喷洒壶的局部结构示意图；

图4是本发明所述的喷洒壶的壶盖头结构示意图；

图5是本发明所述的主体壳和喷洒壶组合方式示意图；

图6是本发明所述的主体壳和喷洒壶组合体结构示意图；

图7是本发明所述的冲洗壶结构示意图。

具体实施方式

这里需要特别声明的是：本发明附图1-7给出的结构示意图仅是为了说明问题方便而给出的示例性结构示意图，其不得解释为是对本发明的限制，更不得解释为是本发明唯一的实施方式。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明所述的消毒杀菌装置包括：主体壳1、电解喷洒壶2。在一些优选的实施例中还进一步包括：冲洗壶。

图1是本发明所述的消毒杀菌装置的主体壳结构示意图，包括：本体1，其为开口式半框式结构，所述本体1具有本体主体结构、上部凸耳、下部凸耳，在主体结构上设置有电源开关1a、状态指示灯1b、在主体结构内部设置有电路板1c和用于供电的电池1d，所述电路板为集成电路板，用于提供电解所需的电压和/或电流；所述电池1d可以为市售普通干电池、蓄电池等。所述本体1的下部凸耳上具有用于与电解喷洒壶的电极电连接的金属体1e，所述金属体1e可以为金属插片1e。在所述本体1的下部凸耳上还设置有滑道1f。

所述金属插片1e能够与电解喷洒壶2的底部电极板2e进行电连接，所述电极板2e包括阴极电极板和阳极电极板。所述金属插片1e和底部电极板2e可以通过设置在电解喷洒壶底部的电极连接板进行连接。电解喷洒壶2的底部设置有与所述滑道1f相配合使用的滑道凹槽2f。这里需要特别说明的是电解喷洒壶2的底部设置的不必然是滑道凹槽，其可以为任何能够与主体壳的下部凸耳上设置的滑道1f配合使用的可滑动结构。另外，主体壳1和电解喷洒壶2的底部配合结构不必然为滑道配合结构，也可以为卡合式配合结构。

所述电解喷洒壶2可以根据需要对生理盐水溶液进行电解得到具有一定浓度的次氯酸(HOCl)等游离性氯的溶液，原理和具体的电解方式如下：

电解原理：

本文中所采用的生理盐水为中性或微酸性的，电解过程中产生的大部分游离氯变为具有强灭菌作用的HOCl。希望将游离氯的浓度预设在0.1-5ppm之间优选为3.5±1.5ppm，更优选为：2.8ppm、3.2ppm、3.5ppm、4.0ppm、4.6ppm。

制备本发明的含氧化剂例如臭氧(O₃)、过氧化氢(H₂O₂)、OH自由基、HOCl、OCl-的医用生理盐水的机制通过以下(1)至(5)的过程实现。

(1)臭氧产生的过程自H₂O的电解开始，并以O和O₂的结合结束。

H₂O--＞H⁺+(OH)_ads+e^-

(OH)_ads--＞(O)_ads+H⁺+e^-

2(OH)_ads--＞O₂+2H++2e^-

2(O)_ads--＞O₂

(O)_ads+O₂--＞O₃

(2)H₂O₂通过O₂电解的直接过程和OH自由基——由O₃产生的中间体——结合的间接过程制得。即，

直接过程

O₂+e^---＞O₂ ^-

O₂+2H⁺+2e^---＞H₂O₂

间接过程

OH·+OH·--＞H₂O₂

(3)HOCl通过H₂O与水中存在的Cl^-结合成的Cl₂的化学反应而形成。

2Cl---＞Cl₂+2e^-

2H₂O+2e^---＞H₂+2OH^-

*Cl₂+H₂O--＞HOCl+H⁺+Cl^-

(4)OH自由基的产生和消失太快以致不能对其直接测量，但是在水中存在臭氧的情况下，通过与HO₂ ^-(H₂O₂的共轭碱)或OH^-反应，形成自由基链循环，最终形成OH自由基，

O₃+OH^--＞自由基链反应--＞OH·

O₃+HO₂ ^-(H₂O₂的共轭碱)--＞自由基链反应--＞OH·

(5)水中存在的微生物通过氧化剂除去或失活，以下微生物通过电吸附除去，以下微有机物(microorganics)通过与e^-进行直接电解反应而除去。

即，对于微生物，

M(微生物)--＞电吸附--＞失活

以及，

M(微生物)+O₃ ^--＞失活

M+OH·--＞失活

M+HOCl--＞失活。

和，对于微有机物，

M(微有机物)+e^---＞M^-

以及，

M(微有机物)+O₃--＞产物

M+OH·--＞产物

M+HOCl--＞产物

即，电解过程中，氧化或灭菌通过(1)至(5)过程中形成的含游离氯例如HOCl、OCl-在内的多种氧化剂有效地进行。电解过程中和电解之后，由于大部分的游离氯在电解过程中产生，从而使得病菌被医用生理盐水中所含HOCl的灭菌功效杀死。

此处，电解过程中产生的H₂O₂可产生自由基，HO·+O·，并且这些自由基将蛋白质分解成低分子量的肽和氨基酸，从而将蛋白质转化成水溶性物质并聚集在双键区域，形成环氧化物。(例如，C＝C-R变为C-C-R)更具体地，H₂O₂中形成的自由基具有较高的反应性，并且为使其自身稳定会进攻其它有机分子例如蛋白质，因而，H₂O₂的氧化作用会使蛋白质分解成水溶性物质——氨基酸，从而除去蛋白质，这是变应性的原因之一。

下面详细描述电解的具体实现方式：

首先在电解喷洒壶2中先配置出具有一定浓度的盐水溶液，所述浓度可以为0.5％-2％，优选为0.6％，0.8％，0.9％，1.2％，1.6％。再将电解喷洒壶2安置到主体壳1中使电解喷洒壶2的电极连接板2e与主体壳的金属插片1e相吻合接触，按主体壳上的电源开关1a即能得到电能，实现电解功能。

为了能电解得到0.1-5ppm浓度的次氯酸等游离性氯溶液，需满足以下参数：

电解喷洒壶2中的电极板放置方式应为等间隔正相对。所述电极板的结构可以为直线平板结构、螺旋式板状结构、波浪式板状结构，将所述电极板设置为非直线式板状结构的好处在于：可以在有限的空间内布置面积尽可能大的电极板，有利于提高电解效率，结构小型化。

电极板2e的间距为0.5-5mm，优选地，所述间距小于0.98mm，例如为：0.5mm，0.6mm，0.8mm，0.98mm。所述间距小于0.98mm的好处在于：不需要过高的电压、过大的电流就能产生满足需要浓度的游离性氯溶液，其具有节能、安全、高效的优点。

单个电极板2e的面积为1cm²-5cm²，经过发明人潜心研究大量实验，研究结果表明，当所述电极板2e的面积小于1cm²时，所述电解喷洒壶的电解效率将大幅下降，很难获得所需浓度的游离性氯溶液，当所述电极板2e的面积大于5cm²时，所述电解喷洒壶电解时对能源的要求较高，需要耗费大量的电力，其节能效果较差。

单个电极板2e的厚度为1mm-10mm

电极板2e上设置有凸起和/或通孔。设置所述凸起的好处在于能够使得两个相对的电极板的相对表面离的更近，有利于节约能源，当电极板间距较远时，例如大于3.5mm时，优选考虑在所述电极板上设置上述凸起；

在电极板2e上设置通孔的好处在于能够方便电解过程中产生的气体的扩散、逸出，能够有效避免因为电极距离过近而带来的次氯酸产生的浓度不均匀的技术问题，例如，当电极板之间的间距小于0.98mm时，在电极板上设置所述通孔其优势是及其明显的。

主体壳能提供1.5-6v电压

电解时间为10-60秒

同时为增强电极片的使用寿命，电极片材质采用耐腐蚀的金属如钛、铜、镍等合金。

所述电解壶电解的包括次氯酸的游离性氯溶液的浓度为0.1-5ppm，优选地，浓度为3.5±1.5ppm，研究表明上述浓度的次氯酸等游离性氯溶液能有效清除病毒、真菌和细菌，作用30秒杀菌效果达到99％以上。

本发明所述的消毒杀菌装置通过将浓度为0.9％的生理盐水电解产生0.1-5ppm次氯酸等游离性氯溶液来喷洒和/或冲洗带消毒的组织和/或物品，由于含氯溶液具有杀菌消毒效果所以会产生良好的清洗、预防疾病的作用。

同时由于本发明所述的消毒杀菌装置的清洗消毒杀菌效果好，通过喷洒喷雾方式(不是形成水柱冲是方式冲洗)就能起到给环境消毒杀菌的作用，特别适用于流感高发时的预防，喷洒喷雾的使用方式将在后面的叙述中进行详细的介绍；另外，在一些环境下，有时需要采用冲洗的方式时，本发明所述的消毒杀菌装置还提供了采用水柱式冲洗的使用方式，同样将在后面的叙述中进行详细的介绍。

关于所述电解喷洒壶的结构：

所述电解喷洒壶2包括喷洒壶本体、电解喷洒壶的壶盖头2d是有喷雾功能的喷头嘴。喷嘴能在水平方向和竖直方向360度旋转，方便多种角度喷洒鼻腔。所述电解喷洒壶2的长、宽、高与所述主体壳的半框式开口结构的开口大小相吻合，所述喷洒壶底部设有凹槽，凹槽内设置有与所述主体壳1下凸耳上设置的滑道1f相配合的滑道结构，所述滑道结构可以为凹槽2f。电解喷洒壶通过主体壳的滑道嵌入到主体壳1中，嵌入之后会在电解过程或携带过程节约一半的空间。

电解喷洒壶1配有电极板和喷雾壶盖头，这样就能将电解和喷洒使用功能集合为一体，电解之后就能直接用其进行喷洒使用，这样也减少了一个容器。

将电解喷洒壶的喷雾嘴设计成可水平360度旋转，也可垂直方向360度旋转，这样既能保证多角度喷洒鼻腔，又能保证喷嘴可以旋转至能收入至主体壳，不占用额外的空间。

为了方便使用，进行水柱式冲洗，本发明所述的消毒杀菌装置还可以配备冲洗壶，所述冲洗壶具有壶体3c和壶盖头3a，壶体3c用于盛放经电解的生理盐水，即具有一定浓度的次氯酸的游离性氯溶液。

目前市售的消毒杀菌装置出水类型有2种：手动出水和电动出水。手动气囊式消毒杀菌装置的出水原理是通过手动挤压软体瓶体喷出水柱式洗液冲洗，此种方式的优点是价格低、方便操作使用，但唯一缺点就是在人手挤压瓶体松手过程时，由于瓶内空气被挤出，瓶内压力小于瓶外，松手时的压力差产生吸力，吸力会将外部的脏物从冲洗用的出水口吸入瓶体进而污染洗液。电动出水的原理是通过电能提供正压出水，所以不会有污染洗液的情况，但电动式消毒杀菌装置的价格较贵。

为解决上述技术问题，所述壶盖头3a具有冲洗嘴，在所述冲洗嘴的顶端具有开口3b，用于冲洗液的喷出。作为优选实施例，所述壶盖头的上部优选为锥形结构，优选地，越到顶端其在横向方向上的尺寸越小。所述开口的孔径为0.1-1.5mm。作为优选实施例，所述壶盖头的锥形结构的多个母线与水平面形成的多个夹角并不完全相同，优选地，所述多个夹角中至少一个为90°。更优选地，所述多个夹角中至少一个小于60°。

壶体3c材质为能够挤压回弹的材料，通过人手挤压能从出水口喷出20-40cm的水柱冲进行冲洗。

为了实现阻止外部脏物被吸入冲洗壶：除壶盖头的顶部有1个出水口3b作为喷射出水柱来冲洗鼻窦等具有空腔的组织，还在壶盖头的中底部开有1-5个孔3d，单孔孔径为0.1mm-1mm。整个壶盖头3a只有顶部会接触到所述空腔，开孔位置不会接触到上述空腔。由于壶盖头的中底部有数个开孔，在挤压壶体喷水后松手过程时，壶外空气会从数个孔洞进入壶体，这样就使壶盖头的顶部冲洗用的出水口没有吸力，所以空腔中脏物就不会通过出水口被吸入壶内污染水体，而且由于壶盖头的中底部开孔位置不接触空腔，所以也没有空腔异物进入壶体3c。

作为优选实施例，为了方便使用，所述多个孔3d不形成在所述壶盖头的母线与水平面的夹角成90°的一侧；优选地，所述多个孔3d形成在所述壶盖头的母线与水平面形成的夹角小于60°的一侧。

同时由于本产品的清洗消毒杀菌效果好以及独特的紧凑化结构设计，本发明所述的消毒杀菌装置每次清洗仅需少量(10-80ml)的冲洗液即能达到良好效果，所以本产品需要的电量少、冲洗液少，所以本产品的整体体积小，体积不超过8×7.5×6.5cm³，方便携带，适合旅游、出差等外出使用。

本发明所述的杀菌消毒装置电解出的溶液消毒杀菌效果明显且对人体、动物无任何刺激，所以使用所述消毒杀菌装置及其中电解后的生理盐水溶液可以随时随地、方便快捷的消毒杀菌和治疗某些细菌类疾病，例如：

喷洒到患处以治疗如脚气、口腔溃疡、结膜炎、皮炎等因细菌感染导致的疾病；喷洒到患处来消毒杀菌以减轻某些病症对身体的损伤：如皮炎、青春痘、痱子、伤口；宠物伤口消毒，外出吃饭时对个人餐具消毒、外出洗漱不方便或担心生食蔬菜水果不干净时的食品消毒等其他有清洁、消毒、杀菌要求时的人体局部、物品局部或全部的消毒杀菌。

另外，更为重要的是：有数据显示，一个人一天需要呼吸15000升空气，大量病毒、细菌和霉菌等微生物，以及花粉、尘螨等过敏原，极易在鼻腔黏膜表面沉积，进而引发急慢性鼻炎、鼻窦炎和过敏性鼻炎。当这些微生物和过敏原经鼻腔吸入支气管和肺组织时，还能引发下呼吸道感染和过敏性炎症。持续不愈的过敏性鼻炎可以继发鼻窦炎。发生了急性鼻炎即为感冒，当外敌入侵和机体防御的力量悬殊时，鼻炎、鼻窦炎、哮喘和支气管炎等呼吸道疾病就会接踵而至。

据统计，80％的呼吸系统疾病由鼻腔不洁引起，因此，保持鼻腔清洁对于减少呼吸系统疾病具有重要的意义。

因此将本发明所述的消毒杀菌装置用于鼻腔清洗，作为洗鼻器使用尤为合适。本发明冲洗壶的喷嘴构造设计可保证冲洗部位准确，冲洗彻底；同时由于壶体构造设计可以阻止鼻腔脏物污染冲洗液，不会造成冲洗溶液浪费，进而能一次性完全利用冲洗液，能够避免反复操作多次清洗，所以每次可以定量使用。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种便携式消毒杀菌装置，包括：主体壳、电解壶；所述主体壳包括：本体，其为开口式半框式结构，所述本体具有本体主体结构、上部凸耳、下部凸耳，在主体结构内部设置有电路板，所述电路板用于提供电解所需的电流，所述本体的下部凸耳上具有用于与电解壶的电极电连接的金属体，在所述本体的下部凸耳上还设置有固定结构；

2.如权利要求1所述的消毒杀菌装置，所述电解壶的底部电极板满足如下条件：电极板的间距为0.5-5mm；单个电极板的面积为1cm²-5cm²；单个电极板的厚度为1mm-10mm。

3.如权利要求2所述的消毒杀菌装置，所述电极板的间距小于0.98mm。

4.如权利要求2所述的消毒杀菌装置，所述电解板的间距大于3.5mm。

5.如权利要求1所述的消毒杀菌装置，所述电解壶为电解喷洒壶，其具有喷雾功能的壶盖头；所述壶盖头具有喷嘴，其可以在水平和垂直方向360°旋转。

6.如权利要求1所述的消毒杀菌装置，所述主体壳能提供1.5-6v的电压。

7.如权利要求1所述的消毒杀菌装置，电解时间为10-60秒。

8.如权利要求1所述的消毒杀菌装置，电解产生的游离氯的浓度为0.1-5ppm。

9.如权利要求1所述的消毒杀菌装置，所述消毒杀菌装置进一步包括冲洗壶，所述冲洗壶具有壶盖头和壶体，壶盖头顶部具有出水口，壶盖头中部和/或底部具有数个孔。

10.如权利要求9所述的消毒杀菌装置，所述壶盖头和/或壶体的材质为能够挤压回弹的材料，通过人手挤压能从出水口喷出水柱。