CN111365784A - 一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域，提供一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置和方法，所述装置利用驱动组件、空气压缩机和储气罐，建立了一个空气溶解系统，采用所述空气净化方法，控制驱动组件驱动空气压缩机压缩待净化的空气，使得待净化的空气溶解入储气罐中的灭菌杀毒溶液中，通过压缩空气与灭菌杀毒溶液充分混合有效地灭杀空气中的细菌和病毒；通过设置安装于储气罐侧面的第一空气过滤罐和安装于排气模块末端的第二空气过滤罐，有效地隔离了外界空气中灰尘杂物等对灭菌杀毒溶液的污染以及降低了灭菌杀毒溶液的泄露和损耗，大幅度提高了灭菌杀毒溶液的使用效率，降低了空气净化成本。

Description

一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置和方法
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置和方法。
背景技术
由于空气污染的存在，人们对空气净化器的需求在快速增长。目前存在的空气污染包含各种有害气体、扬尘、颗粒物、细菌病毒等，主要的空气净化器类型包含过滤型净化器、水雾型净化器、静电型净化器等。
空气净化器中有多种不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气。常用的空气净化技术有：吸附技术、负(正)离子技术、催化技术、光触媒技术、超结构光矿化技术、HEPA高效过滤技术、静电集尘技术等；材料技术主要有：光触媒、活性炭、合成纤维、HEPA高效材料、负离子发生器等。现有的空气净化器多采为复合型，即同时采用了多种净化技术和材料介质。
现有的空气净化器，主要是针对有害气体、扬尘、颗粒物进行净化，无法有效消杀细菌病毒；而若以传统的喷洒消毒液方式进行消毒，不但无法重复利用、成本高昂，且会对环境和人身健康造成一定不良影响。
众所周知，银离子可有效灭菌杀毒，并且可重复利用，但银离子如果被人体吸收会对人体造成不良影响，且银离子材料价格较高，对较大范围的空气进行净化可能需要大量的银离子材料，不但成本高，而且占用空间大。
而现如今大面积爆发的新型冠状病毒，可通过飞沫传播，在公共空间或家居室内的人群仅采用口罩进行防护，对当前呼吸的空气确没有办法进行实质上的净化，当前的消毒手段也不足以支持用户对空气进行持续性的消毒。
发明内容
本发明提供一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置和方法，解决了现有空气净化器成本高、无法有效地杀死空气中的细菌病毒的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，包括依次连接的空气送入模块、前级过滤模块、空气压缩模块、灭菌杀毒模块、后级过滤模块和排气模块；
所述空气送入模块用于将外界空气送入所述前级过滤模块；
所述前级过滤模块用于对所述外界空气进行前级物理过滤；
所述空气压缩模块用于压缩经过前级物理过滤后、送入所述灭菌杀毒模块中的所述外界空气；
所述灭菌杀毒模块用于对压缩入的所述外界空气进行化学过滤；
所述后级过滤模块用于对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤；
所述排气模块用于将后级物理过滤后的外界空气排出。
优选地，所述灭菌杀毒模块为存储有灭菌杀毒溶液的储气罐；所述空气压缩模块包括安装于所述储气罐上方的空气压缩组件、驱动组件；所述驱动组件用于驱动所述空气压缩组件工作，所述空气压缩组件用于在所述驱动组件的驱动控制下压缩前级物理过滤后、送入所述储气罐的所述外界空气。
优选地，所述空气压缩组件为空气压缩机；所述驱动组价包括电动机、传送带，以及与所述传送带配合的大带轮和小带轮，所述大带轮和小带轮分别安装于所述电动机、所述空气压缩机的旋转轴上。
优选地，所述储气罐的前端设有进气孔连接所述空气压缩机的送风口；后端设有排气孔，所述排气孔周围设有压力表，底部还设有用于排出所述储气罐内灭菌杀毒溶液或向所述储气罐内输入灭菌杀毒溶液的排水阀。
优选地，所述前级过滤模块为安装于所述储气罐侧面的第一空气过滤罐，用于对所述外界空气进行前级物理过滤，即滤除所述外界空气中的灰尘杂物；所述后级过滤模块为安装于所述排气模块末端的第二空气过滤罐，用于对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤，即滤除此时所述外界空气中的水分和杂质；所述空气送入模块为安装于所述第一空气过滤罐进入口的充气泵；所述排气模块为排气阀。
优选地，本发明还设有滚轮组件，所述滚轮组件包括多个安装于所述储气罐底部的滚轮。
对应于上述一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，本发明还提供一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，包括步骤如下：
S1、吸入外界空气并对其进行前级物理过滤；
S2、将前级物理过滤后的所述外界空气压缩入灭菌杀毒溶液中进行化学过滤；
S3、对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤；
S4、将后级物理过滤后的所述外界空气排出。
优选地，所述步骤S2还包括；
S21、将前级物理过滤后的所述外界空气送入储气罐；
S22、对所述外界空气进行压缩，当气压达到预定阈值时，停止加压，使所述外界空气溶解于所述储气罐存储的灭菌杀毒溶液中进行灭菌杀毒。
优选地，所述步骤S3具体为：在预设时间段后，打开排气阀，降低所述储气罐中的气压，将灭菌杀毒后的所述外界空气送出并进行后级物理过滤；
所述步骤S4还包括：在排出后级物理过滤后的所述外界空气后，关闭所述排气阀。
优选地，在所述步骤S1中，所述前级物理过滤为，滤除所述外界空气中的灰尘杂物；在所述步骤S3中，所述后级物理过滤为，滤除所述外界空气中的水分和杂质。
本发明提供一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，利用驱动组件、空气压缩机和储气罐，建立了一个空气溶解系统，采用一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，控制驱动组件驱动空气压缩机压缩待净化的空气，使得待净化的空气溶解入灭菌杀毒溶液中，通过压缩空气与灭菌杀毒溶液充分混合有效地灭杀空气中的细菌和病毒；通过设置安装于储气罐侧面的第一空气过滤罐和安装于排气模块末端的第二空气过滤罐，有效地隔离了外界空气中灰尘杂物等对灭菌杀毒溶液的污染以及降低了灭菌杀毒溶液的损耗，大幅度提高了灭菌杀毒溶液的使用效率，降低了空气净化成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置的框架图；
图2是本发明实施例提供的图1的立体结构图；
图3是本发明实施例提供的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法的系统流程图；
图4是本发明实施例提供的一组空气净化装置单机循环净化空气的示意图；
图5是本发明实施例提供的两组空气净化装置组合工作净化空气的示意图；
其中：空气送入模块1，充气泵11；前级过滤模块2，第一空气过滤罐21；空气压缩模块3，空气压缩组件31，空气压缩机311；驱动组件32，电动机321、传送带322、大带轮323、小带轮324；灭菌杀毒模块4，储气罐41(送风口411、排气孔412、排水阀413)、压力表42；后级过滤模块5，第二空气过滤罐51；排气模块6，排气阀61；滚轮组件7，滚轮71。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
本发明实施例提供的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，如图1、图2所示，在本实施例中，包括依次连接的空气送入模块1、前级过滤模块2、空气压缩模块3、灭菌杀毒模块4、后级过滤模块5和排气模块6；
所述空气送入模块1用于将外界空气送入所述前级过滤模块2；
所述前级过滤模块2用于对所述外界空气进行前级物理过滤；
所述空气压缩模块3用于压缩经过前级物理过滤后、送入所述灭菌杀毒模块4中的所述外界空气；
所述灭菌杀毒模块4用于对压缩入的所述外界空气进行化学过滤；
所述后级过滤模块5用于对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤；
所述排气模块6用于将后级物理过滤后的外界空气排出。
本发明还包括一种控制电路，所述控制电路与所述空气送入模块1、前级过滤模块2、空气压缩模块3、灭菌杀毒模块4、后级过滤模块5和排气模块6电性连接，用于控制各个模块按照预设程序启动，进而完成每一时序的空气净化。
优选地，所述灭菌杀毒模块4为存储有灭菌杀毒溶液的密闭储气罐41；所述空气压缩模块3包括安装于所述储气罐41上方的空气压缩组件31、驱动组件32；所述驱动组件32用于驱动所述空气压缩组件31工作，所述空气压缩组件31用于在所述驱动组件32的驱动控制下压缩前级物理过滤后、送入所述储气罐41的所述外界空气。
优选地，所述空气压缩组件31为空气压缩机311；所述驱动组价包括电动机321、传送带322，以及与所述传送带322配合的大带轮323和小带轮324，所述大带轮323和小带轮324分别安装于所述电动机321、所述空气压缩机311的旋转轴上。所述电动机321可采用如下表1所示的单级单缸的活塞式电动机。
表1
机型 排气量 排气温度 排气压力 主机转速 活塞行程 冷却方式 传动方式
单级单缸 0.07L/s 491.6K 7kgf/cm<sup>2</sup> 500r/min 20mm 风冷 皮带轮
在本实施例中，优选地，所述储气罐41的前端设有进气孔连接所述空气压缩机311的送风口411；后端设有排气孔412，所述排气孔412周围设有压力表42，底部还设有用于排出所述储气罐41内灭菌杀毒溶液或向所述储气罐41内输入灭菌杀毒溶液的排水阀413。
优选地，所述前级过滤模块2为安装于所述储气罐41侧面的第一空气过滤罐21，用于对所述外界空气进行前级物理过滤，即滤除所述外界空气中的灰尘杂物；所述后级过滤模块5为安装于所述排气模块6末端的第二空气过滤罐51，用于对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤，即滤除此时所述外界空气中的水分和杂质；所述空气送入模块1为安装于所述第一空气过滤罐21进入口的充气泵11；所述排气模块6为排气阀61。
所述第一空气过滤罐21和第二空气过滤罐51通过罐中的滤芯过滤空气中的水分和杂质，当滤芯使用一段时间过滤效果不佳时，可更换空气过滤罐，或者更换滤芯。
优选地，本发明还设有滚轮71组件7，所述滚轮71组件7包括多个安装于所述储气罐41底部的滚轮71。
参见图3，对应于上述一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，本发明实施例还提供一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，包括步骤如下：
S1、空气送入模块1吸入外界空气，前级过滤模块2对外界空气进行前级物理过滤；
S2、空气压缩模块3将前级物理过滤后的所述外界空气压缩入灭菌杀毒模块4中的灭菌杀毒溶液中进行进行化学过滤；
S3、后级过滤模块5对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤；
S4、排气模块6将后级物理过滤后的所述外界空气排出。
优选地，所述步骤S2还包括；
S21、空气压缩模块3将前级物理过滤后的所述外界空气送入储气罐41；
S22、空气压缩模块3对所述外界空气进行压缩，当气压达到预定阈值时，停止加压，使所述外界空气溶解于所述储气罐41存储的灭菌杀毒溶液中进行灭菌杀毒。
优选地，所述步骤S3具体为：在预设时间段后，打开排气阀61，降低所述储气罐41中的气压，将灭菌杀毒后的所述外界空气送出并进行后级物理过滤；
所述步骤S4还包括：在排出后级物理过滤后的所述外界空气后，关闭所述排气阀61。
优选地，在所述步骤S1中，所述前级物理过滤为，采用第一空气过滤罐21滤除所述外界空气中的灰尘杂物；在所述步骤S3中，所述后级物理过滤为，采用第二空气过滤罐51滤除所述外界空气中的水分和杂质。
需要特别说明的是，在本实施例中，所述灭菌杀毒溶液包括但不限于银离子消毒液、次氯酸钙溶液、过氧化氢溶液等具有灭度杀菌作用的消毒液中的一种或多种；所述银离子消毒液可重复多次使用，在每一时序充气(外界空气溶解进入银离子消毒液)体积膨胀、排气体积恢复后，银离子杀灭细菌和病毒后将重新溶解于水中，不影响杀毒效果。还可在第一空气过滤罐21和第二空气过滤罐51中加入高浓度(75％以上)的酒精，并利用多组空气净化装置首尾相接式的组合使用，增加灭度杀菌溶液的种类从而丰富空气净化的内容，有效地灭杀新型冠状病毒，阻止病毒的扩散。固定于储气罐41底部的滚轮组件7，使得本装置不局限于特定地点，可有针对性地进行大面积、全方位的消毒杀菌。
为了充分净化外界空气，所述充气泵11进气口的水平安装高度低于排气阀61出气口的水平安装高度。
下面以银离子消毒液作为所述灭菌杀毒溶液为例，说明本装置完成一次空气净化的过程：
1)通过储气罐41下方的排水阀413注入银离子消毒液，注入银离子消毒液的容量以加压溶解空气后体积不超过储气罐41的体积为准，并关闭排气阀61。
2)启动充气泵11将外界空气泵入第一空气过滤罐21，促使外界空气透过第一空气过滤罐21滤除外界空气中的粉尘杂质后，进入空气压缩机311；此时，控制电动机321启动，利用大带轮323和小带轮324的传送带322传动，驱动空气压缩机311压缩储气罐41中的外界空气。
3)在空气压缩机311的加压下，储气室内的外界空气溶解于储气罐41中的银离子消毒液，压缩空气与银离子消毒液中的银离子充分混合(进行消毒杀菌反应)，当气压达到预定阈值时，停止加压，关闭充气泵11。
4)在预设时间段后，打开排气阀61，降低所述储气罐41中的气压，压缩空气从银离子消毒液中分离而出并进入第二空气过滤罐51，在经过第二空气过滤罐51的过滤后，净化后的空气从排气阀61排出。
参见图4、图5，本发明提供的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置的使用方式包括单机使用和组合使用，在相对密闭空间内，利用进气口和出气口的高度差单机净化空气中的细菌、病毒；或是将两组空气净化装置分别安装于相对密闭空间顶部和底部(优选为密闭空间对角线上的两端)，将一组空气净化装置A固定于空间的顶部，使得其进气口能够获取更为清洁的外界空气，将一组空气净化装置B固定于空间的底部，使得其进气口尽可能的将密闭空间内相对浑浊的空气净化并向外界排出，利用两组空气净化装置的空气循环净化室内的空气(空气流通方向见图4、图5中箭头方向)。
本发明实施例提供一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，利用驱动组件32、空气压缩机311和储气罐41，建立了一个空气溶解系统，采用一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，控制驱动组件32驱动空气压缩机311压缩待净化的空气，使得待净化的空气溶解入含有银离子的空气净化溶液中，通过压缩空气与银离子充分混合有效地灭杀空气中的细菌和病毒；通过设置安装于储气罐41侧面的第一空气过滤罐21和安装于排气模块6末端的第二空气过滤罐51，有效地隔离了外界空气中灰尘杂物等对灭菌杀毒溶液的污染以及降低了灭菌杀毒溶液的损耗，大幅度提高了灭菌杀毒溶液的使用效率，降低了空气净化成本；固定于储气罐41底部的滚轮组件7，使得本空气净化装置可于地面四处活动，而不局限于在特定地点实施，可实现有针对性的、大面积的、全方位的消毒杀菌。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，其特征在于：包括依次连接的空气送入模块、前级过滤模块、空气压缩模块、灭菌杀毒模块、后级过滤模块和排气模块；
所述空气送入模块用于将外界空气送入所述前级过滤模块；
所述前级过滤模块用于对所述外界空气进行前级物理过滤；
所述空气压缩模块用于压缩经过前级物理过滤后、送入所述灭菌杀毒模块中的所述外界空气；
所述灭菌杀毒模块用于对压缩入的所述外界空气进行化学过滤；
所述后级过滤模块用于对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤；
所述排气模块用于将后级物理过滤后的外界空气排出。
2.如权利要求1所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，其特征在于：所述灭菌杀毒模块为存储有灭菌杀毒溶液的储气罐；所述空气压缩模块包括安装于所述储气罐上方的空气压缩组件、驱动组件；所述驱动组件用于驱动所述空气压缩组件工作，所述空气压缩组件用于在所述驱动组件的驱动控制下压缩前级物理过滤后、送入所述储气罐的所述外界空气。
3.如权利要求2所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，其特征在于：所述空气压缩组件为空气压缩机；所述驱动组价包括电动机、传送带，以及与所述传送带配合的大带轮和小带轮，所述大带轮和小带轮分别安装于所述电动机、所述空气压缩机的旋转轴上。
4.如权利要求3所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，其特征在于：所述储气罐的前端设有进气孔连接所述空气压缩机的送风口；后端设有排气孔，所述排气孔周围设有压力表，底部还设有用于排出所述储气罐内灭菌杀毒溶液或向所述储气罐内输入灭菌杀毒溶液的排水阀。
5.如权利要求4所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，其特征在于：所述前级过滤模块为安装于所述储气罐侧面的第一空气过滤罐，用于对所述外界空气进行前级物理过滤，即滤除所述外界空气中的灰尘杂物；所述后级过滤模块为安装于所述排气模块末端的第二空气过滤罐，用于对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤，即滤除此时所述外界空气中的水分和杂质；所述空气送入模块为安装于所述第一空气过滤罐进入口的充气泵；所述排气模块为排气阀。
6.如权利要求2所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化装置，其特征在于；还设有滚轮组件，所述滚轮组件包括多个安装于所述储气罐底部的滚轮。
7.一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，其特征在于，包括步骤如下：
S1、吸入外界空气并对其进行前级物理过滤；
S2、将前级物理过滤后的所述外界空气压缩入灭菌杀毒溶液中进行化学过滤；
S3、对化学过滤后的所述外界空气进行后级物理过滤；
S4、将后级物理过滤后的所述外界空气排出。
8.如权利要求7所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，其特征在于，所述步骤S2还包括；
S21、将前级物理过滤后的所述外界空气送入储气罐；
S22、对所述外界空气进行压缩，当气压达到预定阈值时，停止加压，使所述外界空气溶解于所述储气罐存储的灭菌杀毒溶液中进行灭菌杀毒。
9.如权利要求8所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：在预设时间段后，打开排气阀，降低所述储气罐中的气压，将灭菌杀毒后的所述外界空气送出并进行后级物理过滤；
所述步骤S4还包括：在排出后级物理过滤后的所述外界空气后，关闭所述排气阀。
10.如权利要求7所述的一种基于溶液灭菌杀毒的空气净化方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述前级物理过滤为，滤除所述外界空气中的灰尘杂物；在所述步骤S3中，所述后级物理过滤为，滤除所述外界空气中的水分和杂质。
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