CN111928364A - 一种空气消杀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气消杀装置，包括：直流高压电源、限流电阻、送风装置和消杀模块；其中，消杀模块包括进气口；直流高压电源经限流电阻与消杀模块相连，送风装置放置在消杀模块的进气口处；送风装置用于将周围待消杀的空气通过进气口送入消杀模块内；直流高压电源用于提供空气放电所需的电压和能量；消杀模块用于通过高压放电对空气进行电离，产生空气等离子体，完成对空气的消杀。该装置通过高压放电产生空气等离子体，利用等离子体中的热能以及短寿命高活性自由基，可以在短时间内对被处理的空气中的微生物造成彻底杀灭，防止残留，并且具有广谱性。另外，该装置结构简单，使用方便，不会对人体产生伤害，也不会造成二次污染。

Description

一种空气消杀装置

技术领域

本发明属于空气杀菌消毒技术领域，更具体地，涉及一种空气消杀装置。

背景技术

空气中的悬浮颗粒很容易沾染上各种细菌、病毒和过敏原，吸入这类空气会对人们的生命健康造成严重威胁，此外在食品药品加工车间、手术室等许多特殊的场合需要保证严格的无菌环境，因此对居家环境和一些特殊公共场所的空气进行杀菌消毒，对于预防各类疾病的感染和传播，提高人们生活品质具有非常重要的意义。

现有的空气消杀装置主要基于喷洒杀菌消毒剂、紫外线照射以及臭氧进行消毒，这些方法由于各自的缺陷，导致其消杀并不彻底。如部分耐药菌可以抵抗消毒剂的作用，紫外线杀菌时只有照射到的位置且达到照射标准(一般至少需要15分钟)才有杀菌效果。尽管这些方法用于普通场合下的杀菌消毒没有问题，但在某些烈性传染病爆发期，上述方法的可靠性就存在很大的问题。同时它们对人体都有一定程度的伤害，在消毒时人都必须离开消毒空间。此外，消毒剂和臭氧都存在造成二次污染的风险。因此，提供一种结构简单、广谱、彻底、高效且安全环保的新型空气消杀装置就显得尤为必要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种空气消杀装置，其目的在于解决现有技术由于基于杀菌消毒剂、紫外线以及臭氧进行消毒导致的消杀不彻底的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种空气消杀装置，包括：直流高压电源、限流电阻、送风装置和消杀模块；

其中，消杀模块包括进气口；直流高压电源经限流电阻与消杀模块相连，送风装置放置在消杀模块的进气口处；

送风装置用于将周围待消杀的空气通过进气口送入消杀模块内；

直流高压电源用于提供空气放电所需的电压和能量；

限流电阻用于限制直流高压电源放电过程中电流大小；

消杀模块用于通过高压放电对空气进行电离，产生空气等离子体，完成对空气的消杀。

进一步优选地，消杀模块包括高压电极、送风管道和金属喷嘴；

其中，高压电极置于送风管道内，其沿气流方向上的中轴线与送风管道沿气流方向上的中轴线重合；高压电极的一端通过高压导线经上述限流电阻与直流高压电源相连，另一端正对着金属喷嘴的出口；上述进气口为送风管道的一端，送风管道的另一端与金属喷嘴的入口相连，金属喷嘴的外部与公共地极相连；

送风管道用于引导送风装置送入的空气，使其处于高压电极和金属喷嘴之间；

高压电极用于将其和金属喷嘴之间的空气部分电离，产生空气等离子体后，基于等离子体中的热能及自由基，对空气进行消杀，并通过金属喷嘴的出口喷出，得到消杀完成后的气体。

进一步优选地，高压电极的形状为圆形平板状、圆筒状或针状；金属喷嘴的形状为圆锥形、漏斗形、沙漏形或圆形平板状。

进一步优选地，当高压电极的形状为圆筒状或针状时，在高压电极外覆盖一层绝缘介质；当高压电极和金属喷嘴的形状均为圆形平板状时，在高压电极和金属喷嘴之间夹一层绝缘介质。

进一步优选地，当金属喷嘴的形状为圆形平板状时，在其正中心打一个通孔作为放电通道和气体通道。

进一步优选地，上述空气消杀装置还包括调速装置，用于调节进气口的进气速率。

进一步优选地，上述送风管道的材料为绝缘材料。

进一步优选地，上述送风管道的材料为聚四氟乙烯烷氧基树脂。

进一步优选地，上述金属喷嘴的材料为不锈钢或黄铜。

进一步优选地，消杀模块还包括滤尘装置，按照空气流动的方向，置于进气口之后，用于吸附空气中的杂质。

进一步优选地，消杀模块还包括排气管道，与金属喷嘴的出口相连；排气管道包括吸附装置，用以吸收放电过程中产生的少量臭氧和二氧化氮。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明提出了一种空气消杀装置，通过高压放电产生空气等离子体，利用等离子体中的热能以及短寿命高活性自由基，对空气中的细菌、病毒等微生物形成灭活效果，可以在短时间内对被处理的空气中的微生物造成彻底杀灭，防止残留，而且对几乎所有病原微生物都有效，具有广谱性。

2、本发明提出了一种空气消杀装置在对空气的消杀的过程中，所产生的臭氧含量较低，不会对人体产生伤害。

3、本发明所提出的一种空气消杀装置，结构简单，使用方便，而且不会造成二次污染。

4、本发明所提出的空气消杀装置对周围物品的破坏性小，不会造成皮革、织物等的损坏。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种空气消杀装置；

图2是本发明实施例1提供的消杀模块结构示意图；其中，(a)为金属喷嘴为圆锥形的消杀模块结构示意图；(b)为金属喷嘴为漏斗形的消杀模块结构示意图；(c)为金属喷嘴为沙漏形的消杀模块结构示意图；(d)为在(b)中结构的基础上将高压电极的前端往金属喷嘴方向再延伸一段距离后的消杀模块结构示意图；(e)为在(c)中结构的基础上将高压电极的前端往金属喷嘴方向再延伸一段距离后的消杀模块结构示意图；(f)为在(a)中结构的基础上在高压电极外覆盖一层绝缘介质后的消杀模块结构示意图；(g)为在(f)中结构的基础上将高压电极延伸到金属喷嘴之外的消杀模块结构示意图；(h)为高压电极和金属喷嘴均为圆形平板状时的消杀模块结构示意图；(i)为高压电极为圆筒状、金属喷嘴为圆形平板状时的消杀模块结构示意图；(j)为高压电极为针状、金属喷嘴为圆形平板状时的消杀模块结构示意图；(k)为高压电极和接地电极均为平板形状时的消杀模块结构示意图；

图3是本发明实施例2提供的一种空气消杀装置；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-直流高压电源；2-限流电阻；3-送风装置；4-调速器；5-进气口；6-高压电极；7-送风管道；8-金属喷嘴；9-空气等离子体；10-滤尘装置；11-吸附装置；12-排气管道；13-排气口；14-绝缘介质；15-接地电极。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1、

一种空气消杀装置，如图1所示，包括直流高压电源1、限流电阻2、送风装置3、调速器4和消杀模块。

其中，消杀模块包括进气口5；直流高压电源1经限流电阻2与消杀模块相连，送风装置3放置在消杀模块的进气口5处；

送风装置3用于将周围待消杀的空气通过进气口5送入消杀模块内；本实施例中，送风装置可以为进气风扇、空气泵、鼓风机等任何可以实现将需要消杀的空气送入消杀模块内的装置。直流高压电源1用于提供空气放电所需的电压和能量；限流电阻2用于限制直流高压电源1放电过程中电流大小；消杀模块用于通过高压放电对空气进行电离，产生空气等离子体，完成对空气的消杀。

具体的，消杀模块包括高压电极6、送风管道7和金属喷嘴8。其中，高压电极6置于送风管道7内，其沿气流方向上的中轴线与送风管道7沿气流方向上的中轴线重合；高压电极6的一端通过高压导线经上述限流电阻2与直流高压电源1相连，另一端正对着金属喷嘴8的出口；上述进气口5为送风管道7的一端，送风管道7的另一端与金属喷嘴8的入口相连，金属喷嘴8的外部通过接地线与公共地极相连。进一步地，送风管道7用于引导送风装置3送入的空气，使其处于高压电极6和金属喷嘴8之间；本实施例中，送风管道的材料为绝缘材料，优选为聚四氟乙烯烷氧基树脂。高压电极6用于将其和金属喷嘴8之间的空气部分电离，产生空气等离子体后，基于等离子体中的热能及自由基，对空气进行消杀，并通过金属喷嘴8的出口喷出，得到消杀完成后的气体；本实施例中，高压电极材料为不锈钢、铜、银、铝或钨；金属喷嘴的材料为不锈钢或黄铜。金属喷嘴的形状及其侧面与底面的倾角可以根据需要进行选择。

具体的，如图2所示为本发明消杀模块的几种典型结构图。其中，金属喷嘴的形状可以根据需要进行选择。金属喷嘴的形状可以为圆锥形，如图2中的(a)图所示；可以为在喷口处之前呈圆锥形，在喷口处又沿直线向前方延伸一段距离的漏斗形，如图2中的(b)图所示；可以为喷口处之前呈圆锥形，在喷口处又重新扩张成反方向的锥形结构的沙漏形，如图2中的(c)图所示；还可以呈圆形平板状。此外，金属喷嘴的侧面与底面的倾角可以根据特定的应用需要而选择合适的角度，不同形状的喷嘴可以使气流以不同的形态喷出，方便对其流动状态进行控制，从而调控气流与周围气体之间的混合、热交换以及对周围气体的扰动。

进一步地，当金属喷嘴8采用图2中(b)图和(c)图所示的结构时，高压电极6的前端可以往金属喷嘴8的方向再延伸一段距离，得到图2中(d)图和(e)图所示的结构。进一步地，可以在高压电极6外覆盖一层绝缘介质14，仅使高压电极6的尖端裸露出来，如图2中(f)图所示，这样可以使放电仅限定在裸露出的电极尖端区域，使放电更加集中，提高消杀效率。在此基础上还可以将高压电极6延伸到金属喷嘴8外，如图2中的(g)图所示，这使放电核心区域的针电极体积更大，更耐烧蚀，提高装置使用寿命。

进一步地，高压电极6的形状可以为圆形平板状、圆筒状或针状。具体的，如图2中的(h)图所示，采用圆形平板状高压电极6和金属喷嘴8，在二者之间夹一层绝缘介质14，在上述三层结构的正中心打一个通孔作为放电通道和气体通道。如图2中的(i)图所示，采用圆筒状高压电极6和圆形平板状金属喷嘴8，在二者之间夹一层绝缘介质14，在绝缘介质14和金属喷嘴8的正中心打一个通孔作为放电通道和气体通道。如图2中的(j)图所示，采用针状高压电极6和圆形平板状金属喷嘴8，在金属喷嘴8的中心打一个通孔作为气体通道。这些不同的结构适用于不同的加工方法，其装配难度也各不相同，在生产制造过程中，如果制造设备受限，可以方便的根据实际的生产条件进行选择，有效降低意外情况导致供应链断裂后无法生产的情况出现。

进一步地，还可以采用平板形状的高压电极6和接地电极15，如图2中的(k)图所示，两电极上分别覆盖绝缘介质层14，气流从上下两层绝缘介质层14之间的间隙内通过。该结构的优点在于电极并不直接与等离子体接触，这有利于保护电极不受等离子体的烧蚀，从而大幅提高装置使用寿命。

优选地，空气消杀装置还包括调速装置，本实施例中为调速器4，用于调节进气口的进气速率。具体的，送风装置3将周围空气以一定速率通过进气口5送入送风管道7内，送风装置3的进气速率可以由调速器4调节。直流高压电源1经限流电阻2与高压电极6连接。高压电极6和送风管道7沿气流方向上的中轴线重合，前端正对着金属喷嘴8的喷口(出口)，金属喷嘴8入口与送风管道7连接，出口直接与周围大气环境连通，并通过侧面与公共地极连接。经过空气等离子体9消杀后的无菌空气通过金属喷嘴8的喷口排出。

实施例2、

一种空气消杀装置，如图3所示，在实施例1的基础上，在进气口后加入了滤尘装置10，可以吸附空气中的杂质；同时在金属喷嘴的出口处加入了排气管道12，并在排气管道12中加入了吸附装置11，经过消杀模块消杀后的无菌空气首先通过吸附装置11以吸收放电过程中产生的少量臭氧和二氧化氮，最后再通过排气口13进入大气环境中。其他技术特征与实施例1相同，这里不做赘述。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气消杀装置，其特征在于，包括：直流高压电源、限流电阻、送风装置和消杀模块；

所述消杀模块包括进气口；所述直流高压电源经所述限流电阻与所述消杀模块相连，所述送风装置放置在所述消杀模块的进气口处；

所述送风装置用于将周围待消杀的空气通过进气口送入消杀模块内；

所述直流高压电源用于提供空气放电所需的电压和能量；

所述限流电阻用于限制直流高压电源放电过程中电流大小；

所述消杀模块用于通过高压放电对空气进行电离，产生空气等离子体，完成对空气的消杀。

2.根据权利要求1所述的空气消杀装置，其特征在于，所述消杀模块包括高压电极、送风管道和金属喷嘴；

所述高压电极置于所述送风管道内，其沿气流方向上的中轴线与送风管道沿气流方向上的中轴线重合；所述高压电极的一端通过高压导线经所述限流电阻与所述直流高压电源相连，另一端正对着所述金属喷嘴的出口；所述进气口为所述送风管道的一端，所述送风管道的另一端与所述金属喷嘴的入口相连，所述金属喷嘴的外部与公共地极相连；

所述送风管道用于引导送风装置送入的空气，使其处于所述高压电极和金属喷嘴之间；

所述高压电极用于将其和所述金属喷嘴之间的空气部分电离，产生空气等离子体后，基于等离子体中的热能及自由基，对空气进行消杀，并通过金属喷嘴的出口喷出，得到消杀完成后的气体。

3.根据权利要求1所述的空气消杀装置，其特征在于，所述高压电极的形状为圆形平板状、圆筒状或针状；所述金属喷嘴的形状为圆锥形、漏斗形、沙漏形或圆形平板状。

4.根据权利要求3所述的空气消杀装置，其特征在于，当高压电极的形状为圆筒状或针状时，在高压电极外覆盖一层绝缘介质；当高压电极和金属喷嘴的形状均为圆形平板状时，在高压电极和金属喷嘴之间夹一层绝缘介质。

5.根据权利要求3所述的空气消杀装置，其特征在于，当金属喷嘴的形状为圆形平板状时，在其正中心打一个通孔作为放电通道和气体通道。

6.根据权利要求2所述的空气消杀装置，其特征在于，所述送风管道的材料为绝缘材料。

7.根据权利要求2所述的空气消杀装置，其特征在于，所述金属喷嘴的材料为不锈钢或黄铜。

8.根据权利要求2所述的空气消杀装置，其特征在于，所述消杀模块还包括滤尘装置，按照空气流动的方向，置于进气口之后，用于吸附空气中的杂质。

9.根据权利要求2任意项所述的空气消杀装置，其特征在于，所述消杀模块还包括排气管道，与金属喷嘴的出口相连；排气管道包括吸附装置，用以吸收放电过程中产生的臭氧和二氧化氮。

10.根据权利要求1-9任意项所述的空气消杀装置，其特征在于，还包括调速装置，用于调节进气口的进气速率。

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