CN111632182A - 一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置及其杀菌消毒方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置及其杀菌消毒方法；包括外壳和脉冲杀菌消毒机构，外壳两端设置有进气口和出气口，脉冲杀菌消毒机构设置有第一高压脉冲电场和第二高压脉冲电场所组成的双电场杀菌消毒通道，第一高压脉冲电场和第二高压脉冲电场之间设置有过滤网，脉冲杀菌消毒机构和出气口之间设置有过滤装置；本发明的有益效果体现为：通过在电场中安装过滤网，由过滤网对空气中的病毒细菌进行拦截，延长病毒细菌停留在电场中的时间，同时采用多个高压脉冲电场对病毒细菌进行反复消灭，最后空气经过过滤装置净化，有效加强杀菌消毒力度和提高空气质量，其结构简单，降低生产成本和占用的空间，便于拆装更换过滤网，实用性强。

Description

一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置及其杀菌消毒方法

技术领域

本发明涉及一种杀菌消毒装置，特指一种能够延长病毒细菌在电场中的停留时间，提高杀菌消毒能力的高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置及其杀菌消毒方法。

背景技术

随着人们的环保意识增强，越来越关注各种环境下的空气质量，特别是在传染疾病高发时期，病毒、细菌的存在很容易给人们造成染病风险，为此，人们需要各种手段对空气进行杀菌，目前空气消毒机主要使用UV灯、臭氧和紫外线来对空气进行消毒，然而这些方法杀菌效果较差，不能对病菌进行高效灭杀，并且使用环境也有所限制，为了解决前述缺陷，市场上出现了采用高压脉冲进行杀菌的设备，其通过外部电场作用于微生物细胞，电场使膜内外的电势差增大，由于细胞膜两表面堆积的异号电荷相互吸引，从而引起膜的挤压，当电场强度增大到临界值时，细胞膜的通透性剧增，腹上出现许多小孔，使膜的强度降低，同时所加电场为一脉冲电场，在极短时间内电压剧烈波动，在膜上产生了振荡效应。孔的加大和振荡效应的共同作用使细胞发生崩溃，使微生物失活，但目前大多数依靠高压电场脉冲消毒的产品中通常在电场前后安装过滤网，未能有效利用电场，不仅杀菌效果没有提高，而且增加成本和浪费空间，同时后期的维护保养和拆装滤网繁琐，费时费力，不便于使用，实用性较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种杀菌消毒装置，特指一种能够延长病毒细菌在电场中的停留时间，提高杀菌能力的高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置及其杀菌消毒方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，包括外壳和安装于所述外壳中的脉冲杀菌机构，所述外壳两端分别设置有进气口和出气口，所述脉冲杀菌机构设置有由位于所述进气口处的第一高压脉冲电场和位于所述出气口处的第二高压脉冲电场所组成的双电场杀菌通道，所述第一高压脉冲电场和第二高压脉冲电场之间设置有延长杀菌时间的过滤网，所述脉冲杀菌机构和所述出气口之间设置有过滤装置。

优选的，所述脉冲杀菌机构包括沿所述进气口至所述出气口的方向上依次安装于所述外壳内的下电极、第一中电极、第二中电极及上电极，所述第一中电极和所述第二中电极分别电性连接于高压脉冲电源的正极，所述下电极和所述上电极分别电性连接于高压脉冲电源的负极，所述过滤网设置于所述第一中电极和所述第二中电极之间，所述过滤装置设置于所述上电极的上方。

优选的，所述第一高压脉冲电场由所述下电极和所述第一中电极相互配合形成，所述第二高压脉冲电场由所述第二中电极和所述上电极相互配合形成。

优选的，所述外壳中设置有内壳，所述内壳包括下壳和上壳，所述下壳和所述上壳通过铰链相互连接，使所述上壳可相对于所述下壳呈翻盖式地实现打开或盖合，所述第一中电极固定安装于所述下壳中，所述第二中电极固定安装于所述上壳中，所述第一中电极和所述第二中电极上分别设置有下托板和上托板，所述下托板和所述上托板分别位于所述过滤网的两侧，并相应地分别卡设于所述下壳和所述上壳中。

优选的，所述第一中电极由若干个相互间具有一定平行间距且阵列式排列的第一极板所组成，所述第二中电极由若干个相互间具有一定平行间距且阵列式排列的第二极板所组成，若干个所述第一极板和若干个所述第二极板交错分布，若干个所述第一极板和若干个所述第二极板分别卡设于所述过滤网的两侧，将所述过滤网夹持于所述下壳和所述上壳的中部。

优选的，所述第一中电极设置有下导电板，第二中电极设置有上导电板，所述上导电板和所述下导电板均位于所述上壳和所述下壳铰链连接的一侧，所述第一中电极通过所述下导电板与所述高压脉冲电源电性导通，所述第二中电极通过所述上导电板与所述高压脉冲电源电性导通。

优选的，若干个所述第一极板分别安装在具有梳齿状卡接槽的第一定位板上，所述第一定位板卡设于所述上壳与其相配合的第一定位槽内，若干个所述第二极板分别安装在具有梳齿状卡接槽的第二定位板上，所述第二定位板卡设于所述下壳与其相配合的第二定位槽内。

优选的，若干个所述第一极板和若干个所述第二极板的两侧均设置有定位卡块，所述下壳和所述上壳的两侧均设置有与所述定位卡块相配合的定位卡槽，通过所述定位卡块与所述定位卡槽相互卡接，使若干个所述第一极板和若干个所述第二极板对应地依次安装于所述下壳和所述上壳中。

优选的，所述过滤网不限制具体材质类型，大大的提高了后期更换保养的便利性，其最优但不限定地选择为PTFE滤网。

优选的，所述过滤装置不限制具体产品材料类型，其最优但不限定地选择为活性炭过滤层。

一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置的杀菌方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)启动高压脉冲电源，同时通过外壳1上的进气口3往其内部输入空气，使空气进入到第一高压脉冲电场中进行首次杀菌消毒；

(2)在经过首次杀菌消毒后空气流动至过滤网5上，由过滤网5进行拦截，通过过滤网5将空气中的病毒细菌进行吸附，从而延长病毒细菌在第一高压脉冲电场中的停留时间，使电场能够反复的作用并消灭病毒细菌，提高第一高压脉冲电场的杀菌消毒效果；

(3)经过杀菌消毒后的空气透过过滤网5进入到第二高压脉冲电场中，由该电场对空气实行二次杀菌消毒，进一步保证杀菌消毒效果；

(4)通过第二高压脉冲电场进行杀菌消毒后的洁净气体，经过滤装置净化后，从出气口4释放到室内，进一步提高空气质量。

本发明的有益效果体现为：本发明旨在提供一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，通过在电场中安装过滤网，由过滤网对快速通过的空气病菌进行拦截，从而延长病毒细菌停留在电场中的时间，使电场能够反复的作用并消灭病毒细菌，同时采用多个高压脉冲电场组成杀菌消毒通道，对病毒细菌进行反复消灭，确保病毒细菌的灭亡，最后空气经过滤装置净化后，释放到室内。本发明不仅有效加强杀菌消毒力度和提高空气质量，且其结构简单，有效降低生产成本和占用的空间，便于拆装更换过滤网，使用起来非常方便，实用性强。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明整体的内部结构爆炸图。

图3为本发明杀菌通道的结构原理爆炸图。

图4为本发明中电极和内壳的装配结构示意图。

图5为本发明为中电极和内壳的内部结构剖视图。

图6为本发明为图4中装配有滤网时的内部结构剖视图。

附图标注说明：

1-外壳；2-脉冲杀菌机构；3-进气口；4-出气口；5-过滤网；6-过滤装置；7-下电极；8-第一中电极；9-第二中电极；10-上电极；11-内壳；12-下壳；13-上壳；14-下托板；15-上托板；16-第一极板；17-第二极板；18-下导电板；19-上导电板；20-第一定位板；21-第一定位槽；22-第二定位板；23-第二定位槽；24-定位卡块；25-定位卡槽。

具体实施方式

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是针对正在被描述的附图所示的位置状态而言的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：

如图1-6所示，一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，包括外壳1和安装于所述外壳1中的脉冲杀菌机构2，所述外壳1两端分别设置有进气口3和出气口4，所述脉冲杀菌机构2设置有由位于所述进气口3处的第一高压脉冲电场和位于所述出气口4处的第二高压脉冲电场所组成的双电场杀菌通道，所述第一高压脉冲电场和第二高压脉冲电场之间设置有延长杀菌时间的过滤网5，所述脉冲杀菌机构2和所述出气口4之间设置有过滤装置6。

优选的，所述脉冲杀菌机构2包括沿所述进气口3至所述出气口4的方向上依次安装于所述外壳1内的下电极7、第一中电极8、第二中电极9及上电极10，所述第一中电极8和所述第二中电极9分别电性连接于高压脉冲电源的正极，所述下电极7和所述上电极10分别电性连接于高压脉冲电源的负极，所述过滤网5设置于所述第一中电极8和所述第二中电极9之间，所述过滤装置6设置于所述上电极10的上方。

优选的，所述第一高压脉冲电场由所述下电极7和所述第一中电极8相互配合形成，所述第二高压脉冲电场由所述第二中电极9和所述上电极10相互配合形成。

优选的，所述外壳1中设置有内壳11，所述内壳11包括下壳12和上壳13，所述下壳12和所述上壳13通过铰链相互连接，使所述上壳13可相对于所述下壳12呈翻盖式地实现打开或盖合，所述第一中电极8固定安装于所述下壳12中，所述第二中电极9固定安装于所述上壳13中，所述第一中电极8和所述第二中电极9上分别设置有下托板14和上托板15，所述下托板14和所述上托板15分别位于所述过滤网5的两侧，并相应地分别卡设于所述下壳12和所述上壳13中。

优选的，所述第一中电极8由若干个相互间具有一定平行间距且阵列式排列的第一极板16所组成，所述第二中电极9由若干个相互间具有一定平行间距且阵列式排列的第二极板17所组成，若干个所述第一极板16和若干个所述第二极板17交错分布，若干个所述第一极板16和若干个所述第二极板17分别卡设于所述过滤网5的两侧，将所述过滤网5夹持于所述下壳12和所述上壳13的中部。

优选的，所述第一中电极8设置有下导电板18，第二中电极9设置有上导电板19，所述上导电板19和所述下导电板18均位于所述上壳13和所述下壳12铰链连接的一侧，所述第一中电极8通过所述下导电板18与所述高压脉冲电源电性导通，所述第二中电极9通过所述上导电板19与所述高压脉冲电源电性导通。

优选的，若干个所述第一极板16分别安装在具有梳齿状卡接槽的第一定位板20上，所述第一定位板20卡设于所述上壳13与其相配合的第一定位槽21内，若干个所述第二极板17分别安装在具有梳齿状卡接槽的第二定位板22上，所述第二定位板22卡设于所述下壳12与其相配合的第二定位槽23内。

优选的，若干个所述第一极板16和若干个所述第二极板17的两侧均设置有定位卡块24，所述下壳12和所述上壳13的两侧均设置有与所述定位卡块24相配合的定位卡槽25，通过所述定位卡块24与所述定位卡槽25相互卡接，使若干个所述第一极板16和若干个所述第二极板17对应地依次安装于所述下壳12和所述上壳13中。

优选的，所述过滤网5不限制具体材质类型，大大的提高了后期更换保养的便利性，其最优但不限定地选择为PTFE滤网。

优选的，所述过滤装置6不限制具体产品材料类型，其最优但不限定地选择为活性炭过滤层。

一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置的杀菌方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)启动高压脉冲电源，同时通过外壳1上的进气口3往其内部输入空气，使空气进入到第一高压脉冲电场中进行首次杀菌消毒；

(2)在经过首次杀菌消毒后空气流动至过滤网5上，由过滤网5进行拦截，通过过滤网5将空气中的病毒细菌进行吸附，从而延长病毒细菌在第一高压脉冲电场中的停留时间，使电场能够反复的作用并消灭病毒细菌，提高第一高压脉冲电场的杀菌消毒效果；

(3)经过杀菌消毒后的空气透过过滤网5进入到第二高压脉冲电场中，由该电场对空气实行二次杀菌消毒，进一步保证杀菌消毒效果；

(4)通过第二高压脉冲电场进行杀菌消毒后的洁净气体，经过滤装置净化后，从出气口4释放到室内，进一步提高空气质量。

本发明一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置及其杀菌方法，整体包括外壳1和安装在外壳1中的脉冲杀菌机构2，外壳1的两端从下至上分别设置有进气口3和出气口4，脉冲杀菌机构2位于进气口3和出气口4之间，并且脉冲杀菌机构2从进气口3到出气口4的方向上分别产生第一高压脉冲电场和第二高压脉冲电场，在第一高压脉冲电场和第二高压脉冲电场还设置有用于延长空气在电场中停留时间的过滤网5，通过第一高压脉冲电场、过滤网5及第二高压脉冲电场依次组成双重高压脉冲电场的杀菌通道，并且在脉冲杀菌机构2和出气口4之间还设置有用于进一步净化空气的过滤装置6。

进一步地，该脉冲杀菌机构2主要由下电极7、第一中电极8、第二中电极9及上电极10组成，其中，下电极7、第一中电极8、第二中电极9及上电极10沿进气口3至出气口4的方向从下至上依次设置在外壳1中，其次，在外壳1内设置有内壳11，该内壳11包括下壳12和上壳13，下壳12和上壳13通过铰链相互连接形成翻盖式的连接结构，使上壳13可相对于下壳12实现翻动打开，第一中电极8设置有下导电板18，第二中电极9设置有上导电板19，第一中电极8和下导电板18安装于下壳12中，第二中电极9和上导电板19安装于上壳13中，下电极7位于内壳11的下方，上电极10位于内壳11上方，过滤网5整体设置于第一中电极8和第二中电极9之间，而过滤装置6设置于上电极10的上方。

进一步地，第一中电极8和第二中电极9于高压脉冲电源的正极，下电极7和上电极10分别电性连接于高压脉冲电源的负极，从而，由下电极7和第一中电极8相互之间形成杀菌通道上的第一高压脉冲电场，由第二中电极9和上电极10相互之间形成杀菌通道上的第二高压脉冲电场。

进一步地，第一中电极8由若干个第一极板16组成，第二中电极9由若干个第二极板17组成，若干个第一极板16分别固定安装在设置有若干个梳齿状卡接槽的第一定位板20上，从而使若干个第一极板16之间形成相互平行且等间距的阵列式排列，同理，若干个第二极板17分别固定安装在设置有若干个梳齿状卡接槽的第二定位板22上，从而使若干个第二极板17之间形成相互平行且等间距的阵列式排列，其次，每一个第一极板16和第二极板17的两侧均设置有定位卡块24。

进一步地，若干个第一极板16和若干个第二极板17相对地交错分布设置，且若干个第一极板16卡设于过滤网5的下侧，若干个第二极板17卡设于过滤网5的上侧，使过滤网5分别由第一中电极8和第二中电极9夹持在内壳11的中部。

进一步地，在下壳12的其中两侧设置有与第一定位板20相配合的第一定位槽21，另外的两侧设置有与定位卡块24相配合的定位卡槽25，第一定位板20的两侧分别卡设于下壳12与其相互配合的第一定位槽21中，同时，每一个第一极板16都通过两侧的定位卡块24分别卡设于下壳12中与其相互配合的定位卡槽25内，从而将第一中电极8安装于下壳12中，在第一中电极8上设置有下托板14，下托板14为中空的框体，下托板14叠设于若干个第一极板16两侧的定位卡块24上。

进一步地，在上壳13的其中两侧设置有与第二定位板22相配合的第二定位槽23，另外的两侧设置有与定位卡块24相配合的定位卡槽25，第二定位板22的两侧分别卡设于上壳13与其相互配合的第二定位槽23中，同时，每一个第二极板17都通过两侧的定位卡块24分别卡设于上壳13中与其相互配合的定位卡槽25内，从而将第二中电极9安装于上壳13中，在第二中电极9上设置有上托板15，上托板15为中空的框体，上托板15叠设于若干个第一极板16两侧的定位卡块24上。

进一步地，在实际使用过程中，当需要对空气进行杀菌操作时，首先，启动高压脉冲电源，使脉冲杀菌机构2在过滤网5的两侧分别形成两个高压脉冲电场，空气通过外壳1的进气口3进入到外壳1的内部，随之进入到由下电极7和第一中电极8所形成的第一高压脉冲电场中，空气由该第一高压脉冲电场进行首次的杀菌操作。

进一步地，当空气沿着第一高压脉冲电场继续流动时，到达过滤网5处，此时，过滤网5对经过首次杀菌后的空气实行吸附拦截作用，空气中的病毒细菌被吸附拦截在过滤网5上，从而增加了空气中的病菌在第一个高压脉冲电场中所停留的时间，从而延长了第一高压脉冲电场对空气进行杀菌的作用时间，第一高压脉冲电场将膜内外的电势差进一步增大，使细胞膜的通透性增强，膜上出现许多小孔，使膜的强度降低，在极短时间内电压剧烈波动，在膜上产生了振荡效应，孔的加大和振荡效应的共同作用使细胞发生崩溃，由于病菌长时间停留在第一高压脉冲电场中，被第一高压脉冲电场反复作用灭杀，大幅提高杀毒效率。

进一步地，空气通过过滤网5流入到第二高压脉冲电场中，幸存的病菌在通过第二高压脉冲电场时对空气进行二次杀菌消毒，进一步使病菌灭活，最后，完全进行灭杀后的空气通过外壳1上的出气口4进行排出，同时，第二高压脉冲电场外的过滤装置6，过滤装置6最优但不限定地选择为活性炭过滤层，能有效的净化空气，进一步实现空气质量的提高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：包括外壳和安装于所述外壳中的脉冲杀菌机构，所述外壳两端分别设置有进气口和出气口，所述脉冲杀菌机构设置有由位于所述进气口处的第一高压脉冲电场和位于所述出气口处的第二高压脉冲电场所组成的双电场杀菌通道，所述第一高压脉冲电场和第二高压脉冲电场之间设置有延长杀菌时间的过滤网，所述脉冲杀菌机构和所述出气口之间设置有过滤装置。

2.根据权利要求1所述一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：所述脉冲杀菌机构包括沿所述进气口至所述出气口的方向上依次安装于所述外壳内的下电极、第一中电极、第二中电极及上电极，所述第一中电极和所述第二中电极分别电性连接于高压脉冲电源的正极，所述下电极和所述上电极分别电性连接于高压脉冲电源的负极，所述过滤网设置于所述第一中电极和所述第二中电极之间，所述过滤装置设置于所述上电极的上方。

3.根据权利要求2所述一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：所述第一高压脉冲电场由所述下电极和所述第一中电极相互配合形成，所述第二高压脉冲电场由所述第二中电极和所述上电极相互配合形成。

4.根据权利要求2所述一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：所述外壳中设置有内壳，所述内壳包括下壳和上壳，所述下壳和所述上壳通过铰链相互连接，使所述上壳可相对于所述下壳呈翻盖式地实现打开或盖合，所述第一中电极固定安装于所述下壳中，所述第二中电极固定安装于所述上壳中，所述第一中电极和所述第二中电极上分别设置有下托板和上托板，所述下托板和所述上托板分别位于所述过滤网的两侧，并相应地分别卡设于所述下壳和所述上壳中。

5.根据权利要求4所述一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：所述第一中电极由若干个相互间具有一定平行间距且阵列式排列的第一极板所组成，所述第二中电极由若干个相互间具有一定平行间距且阵列式排列的第二极板所组成，若干个所述第一极板和若干个所述第二极板交错分布，若干个所述第一极板和若干个所述第二极板分别卡设于所述过滤网的两侧，将所述过滤网夹持于所述下壳和所述上壳的中部。

6.根据权利要求4所述一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：所述第一中电极设置有下导电板，第二中电极设置有上导电板，所述上导电板和所述下导电板均位于所述上壳和所述下壳铰链连接的一侧，所述第一中电极通过所述下导电板与所述高压脉冲电源电性导通，所述第二中电极通过所述上导电板与所述高压脉冲电源电性导通。

7.根据权利要求5所述一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：若干个所述第一极板分别安装在具有梳齿状卡接槽的第一定位板上，所述第一定位板卡设于所述上壳与其相配合的第一定位槽内，若干个所述第二极板分别安装在具有梳齿状卡接槽的第二定位板上，所述第二定位板卡设于所述下壳与其相配合的第二定位槽内。

8.根据权利要求5所述一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置，其特征在于：若干个所述第一极板和若干个所述第二极板的两侧均设置有定位卡块，所述下壳和所述上壳的两侧均设置有与所述定位卡块相配合的定位卡槽，通过所述定位卡块与所述定位卡槽相互卡接，使若干个所述第一极板和若干个所述第二极板对应地依次安装于所述下壳和所述上壳中。

9.一种高压脉冲电场过滤杀菌消毒装置的杀菌消毒方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)启动高压脉冲电源，同时通过外壳1上的进气口3往其内部输入空气，使空气进入到第一高压脉冲电场中进行首次杀菌消毒；

(2)在经过首次杀菌消毒后空气流动至过滤网5上，由过滤网5进行拦截，通过过滤网5将空气中的病毒细菌进行吸附，从而延长病毒细菌在第一高压脉冲电场中的停留时间，使电场能够反复的作用并消灭病毒细菌，提高第一高压脉冲电场的杀菌消毒效果；

(3)经过杀菌消毒后的空气透过过滤网5进入到第二高压脉冲电场中，由该电场对空气实行二次杀菌消毒，进一步保证杀菌消毒效果；

(4)通过第二高压脉冲电场进行杀菌消毒后的洁净气体，经过滤装置净化后，从出气口4释放到室内，进一步提高空气质量。

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