CN112161344A - 一种便携式空气净化消毒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式空气净化消毒装置，涉及空气净化技术领域。该便携式空气净化消毒装置包括外壳以及固定在外壳内的负离子发生器、空气检测装置、电池和控制器，控制器还连接有灯光消毒机构。通过负离子发生器可以产生大量负离子，可将病毒病菌阻挡在至少一平米之外，确保佩戴者所处范围内没有污染空气存在，减少病毒感染几率，使用户能够始终处于一个相对较为安全、卫生的空气环境，同时周围有人吸烟或者在吃火锅等较大气味食品时也能够检测到并预警(闪烁红光)，避免身上沾染气味。而且便携式空气净化消毒装置通过灯光消毒机构可以进行消毒，手在灯光照射下揉搓，就可以通过光照消毒对手上的病毒病菌进行查杀。

Description

一种便携式空气净化消毒装置

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种便携式空气净化消毒装置。

背景技术

目前的空气净化理念局限于室内或车内空间，空气净化设备通常是相对固定的，然而人们面临更多空气污染的情况通常是在室外，例如在行走过程中有人抽烟会被动吸二手烟，又或者是吃烧烤、火锅时，身上会有非常大的味道，这些都是目前的空气净化器所无法解决的。尤其是随着疫情的出现，人们外出很容易暴露在被感染的环境中，而且只能通过口罩防止病毒通过口鼻进入呼吸道，但是当整个人都处于高污染环境中时很难仅通过口罩隔离病毒。

所以目前非常缺少一种能够随身携带，并可以净化周围一定范围内的空气的产品。

发明内容

为此，本发明提供一种便携式空气净化消毒装置，以解决现有技术中缺少一种便于携带的空气净化产品的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

该便携式空气净化消毒装置包括外壳以及固定在外壳内的负离子发生器、电池和控制器，控制器连接电池和负离子发生器，外壳上设有连接控制器的开关，控制器还连接有灯光消毒机构。

进一步地，所述的外壳的直径小于等于6cm，高度小于等于20cm。

进一步地，所述的外壳上还设有感温器，感温器连接控制器。

进一步地，所述的灯光消毒机构包括紫外线消毒灯和网罩，控制器为电路板，网罩固定在外壳上，紫外线消毒灯固定在电路板上，网罩上均匀开设有若干紫外线光孔。

进一步地，所述的外壳上部设有支撑骨架，网罩固定在支撑骨架的外侧。

进一步地，所述的网罩上端通过压盖与支撑骨架连接，支撑骨架上端固定有一个固定座，压盖中部通过螺钉与固定座固定连接，骨架下侧的外壳上设有固定台，网罩固定在压盖与固定台之间。

进一步地，所述的螺钉的上侧还设有挂耳，挂耳上设有穿线孔。

进一步地，所述的外壳由第一外壳和第二外壳对接组成，固定座包括固定在第一外壳上的第一固定座和固定在第二外壳上的第二固定座，第一固定座与第二固定座的中部分别设有半圆形的螺纹孔，第一固定座的两侧设有插槽，第二固定座上对应设有插入插槽的定位板。

进一步地，所述的定位板上设有第一露出孔，压盖上开设有第二露出孔，负离子发生器的发射头穿过第一露出孔和第二露出孔。

进一步地，所述的外壳上还设有连接控制器的空气质量传感器，控制器上设有指示灯，外壳上设有与指示灯对应设置的透明灯罩。

进一步地，所述的第一外壳内侧设有用于固定控制器的固定孔，第二外壳内侧设有用于固定负离子发生器的发生器固定槽以及用于固定电池的电池卡槽。

本发明具有如下优点：

本发明的便携式空气净化消毒装置具有紫外线杀菌、空气质量检测、产生负离子三大功能，通过负离子发生器可以产生大量负离子，可将病毒病菌阻挡在至少一平米之外，而且可以净化周围一定范围内的空气，确保佩戴者所处范围内没有污染空气存在，减少病毒感染几率，使用户能够始终处于一个相对较为安全、卫生的空气环境，同时周围有人吸烟或者在吃火锅等较大气味食品时也能够避免身上沾染气味。而且便携式空气净化消毒装置通过灯光消毒机构可以进行消毒，手在灯光照射下揉搓，就可以通过光照消毒对手上的病毒病菌进行查杀。

本发明的重点在于提供了一种户外消毒方法，手持或将该便携式空气净化消毒装置佩戴在身上，通过负离子发射器产生的大量负离子对周围的空气净化，并且通过灯光消毒机构对空气或手部进行消毒，能够使用户始终处于一个安全卫生的环境中，彻底解决了以往空气净化消毒只能局限于室内，室外的人暴露在污染环境中很容易受到传感、异味侵袭的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种便携式空气净化消毒装置的示意图；

图2为本发明实施例1提供的便携式空气净化消毒装置的爆炸图；

图3为本发明空气质量传感器的晶粒间势垒模型示意图；

图4为典型的传感器响应恢复曲线图；

图5为典型的传感器初始动作曲线图；

图6为典型的传感器受温湿度影响的曲线图；

图7为传感器常见的敏感特性曲线图；

图中：1-外壳 2-开关 3-透明灯罩 4-网罩 5-压盖 6-第二露出孔7-螺钉 8-挂耳9-第一外壳 10-第二外壳 11-负离子发生器 12-电路板13-指示灯 14-电池 15-支撑骨架16-紫外线消毒灯 17-固定座 18-插槽19-感温器 20-螺纹孔 21-定位板 22-第一露出孔23-发生器固定槽 24-电池卡槽。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参见图1～2，该便携式空气净化消毒装置包括外壳1以及固定在外壳1内的负离子发生器11、电池14和控制器，控制器连接电池14和负离子发生器11，外壳1上设有连接控制器的开关2，控制器还连接有灯光消毒机构。电池14为3.7V，800mA。该便携式空气净化消毒装置适用工作环境温度为-40-85℃，工作电流最大300mA，采用TYPE-C 5V充电。

负离子发生器11是一种生成空气负离子的装置，该装置将输入的直流或交流电经EMI处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流，高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大理的电子(e-)，而电子无法长久存在于空气中(存在的电子寿命只有nS级别)，立即会被空气中的氧分子(O2)捕捉，从而生成空气负离子。

本实施例的外壳1的直径小于等于6cm，高度小于等于20cm。体积小巧，便于外出佩戴。外壳1上还设有感温器19，感温器19连接控制器。该便携式空气净化消毒装置适用面积：一平方米，杀菌灯波长：240-280nm，使用时长：大于12小时，负离子释放数量：1.2亿/立方厘米。

灯光消毒机构包括紫外线消毒灯16和网罩4，控制器为电路板12，网罩4固定在外壳1上，紫外线消毒灯16固定在电路板12上，网罩4上均匀开设有若干紫外线光孔，紫外线消毒灯16的光从紫外线光孔向外发射。

外壳1上部设有支撑骨架15，网罩4固定在支撑骨架15的外侧。网罩4上端通过压盖5与支撑骨架15连接，支撑骨架15上端固定有一个固定座17，压盖5中部通过螺钉7与固定座17固定连接，骨架下侧的外壳1上设有固定台，网罩4固定在压盖5与固定台之间。螺钉7的上侧还设有挂耳8，挂耳8上设有穿线孔。通过穿线孔可以穿设挂带，通过挂带佩戴在胸前。

外壳1上还设有连接电路板12的空气质量传感器，电路板12上设有指示灯13，外壳1上设有与指示灯13对应设置的透明灯罩3。通过空气质量传感器可以实时检测周围空气质量，指示灯13根据空气质量显示不同的颜色，以提示空气质量等级，当用于处于严重污染的环境时可以尽快离开转移至安全的室内或区域。

外壳1由第一外壳9和第二外壳10对接组成，第一外壳9内侧设有用于固定电路板12的固定孔，第二外壳10内侧设有用于固定负离子发生器11的发生器固定槽23以及用于固定电池14的电池卡槽24。固定座17包括固定在第一外壳9上的第一固定座17和固定在第二外壳10上的第二固定座17，第一固定座17与第二固定座17的中部分别设有半圆形的螺纹孔20，第一固定座17的两侧设有插槽18，第二固定座17上对应设有插入插槽18的定位板21。定位板21上设有第一露出孔22，压盖5上开设有第二露出孔6，负离子发生器11的发射头穿过第一露出孔22和第二露出孔6。

参见图3，本实施例中的空气质量传感器采用P系列气体传感器，P系列气体传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体,最常用的如SnO₂。金属氧化物半导体在空气中被加热到一定温度时，氧原子被吸附在带负电荷的半导体表面，半导体表面的电子会被转移到吸附氧上，氧原子就变成了氧负离子，同时在半导体表面形成一个正的空间电荷层，导致表面势垒升高，从而阻碍电子流动。

在敏感材料内部，自由电子必须穿过金属氧化物半导体微晶粒的结合部位(晶界)才能形成电流。由氧吸附产生的势垒同样存在于晶界而阻碍电子的自由流动，传感器的电阻即缘于这种势垒。在工作条件下当传感器遇到还原性气体时，氧负离子因与还原性气体发生氧化还原反应而导致其表面浓度降低，势垒随之降低。导致传感器的阻值减小。

在某一气体浓度范围内(从几十ppm至几千ppm)，在工作条件下，传感器的电阻同气体浓度呈对数线性关系。传感器对多种还原气体具有敏感性，对指定气体的相对灵敏度，取决于敏感材料的构成及其工作温度。实际上，每个传感器的电阻值和相对灵敏度都不完全相同。

参见图4，在工作条件下传感器先被放入还原性气体中，其电阻急剧下降，待其稳定后，再将其置入洁净空气中，传感器的电阻经过很短的时间即恢复到它的初始值。传感器的响应速度和恢复速度与传感器型号、材料种类及所测气体的种类相关。

参见图5，当传感器不通电存放后，再在空气中通电，无论是否存在还原性气体，传感器通电后的最初几秒钟，其阻值(Rs)都会急剧下降，然后逐渐达到一个平稳的水平，即为传感器的初始动作。初始动作时间的长短取决于传感器储存期间的气氛条件、储存时间长短，并因传感器型号而异，也与通电后传感器周围的氛围有关。通电后传感器的初始动作会引起报警，因此在设计电路时要予以充分考虑。

参见图6，关于温湿度对传感器的影响，MP传感器的检测原理是基于气体在传感器表面的化学吸附、反应与脱附。环境温度的变化会改变化学反应速度，从而影响传感器的敏感特性。此外，水蒸气会吸附在传感器表面，湿度将会引起Rs的降低。精确使用MP传感器时应考虑温、湿度的影响。

通常情况下，MP传感器表现出稳定的经时特性，适用于免维护应用的场合。在设计传感器的加热器时，需要充分考虑在给定的恒定加热电压下，气体传感器表现出最佳的敏感特性。对于加热电压对传感器性能的影响，使用时也应充分考虑。

参见图7，空气质量传感器的电路中设计有负载电阻，通过负载电阻可获得输出信号，并可调节传感器两端的电压，负载电阻可充当传感器的保护器。为每个传感器选择一个合适的负载电阻可补偿传感器的离散性，并发挥传感器的最佳特性。

另外，传感器的加热器材料有它自身的温度影响。突入电流大约比稳态电流高50％。因为加热器电阻在低温时电阻值也低，这会导致在室温下电流比预期高。因此使用该传感器的装置第一次通电时，通电的最初一段时间会产生极高的电流。因此在电路设计时要同时考虑突入电流时的保护。使用热敏电阻补偿温度影响时，热敏电阻将补偿传感器周围发生的温度变化。传感器和热敏电阻要处于不受电路产生热量影响的位置才可以获得理想的补偿效果。要确保传感器加热器的工作条件如电压，电流，加热周期和检测时间符合规定。

在外壳设计时传感器周围应有一个隔离空间。隔离空间通过对流促进传感器快速响应，并使检测器中其它元件产生的热量对传感器的影响最小化。检测器外壳应至少在两面设置数量和宽度足够的切口，以保证气体在传感器周围顺畅流动。外壳要最大限度地保证散热。

使用时，按0.5秒开关2后开启负离子和空气检测功能(省电模式)，再按一次开关2关闭，在关闭的状态下，长按三秒开关2进入空气检测实时模式，等待二分钟后空气质量传感器的预热后，实时检测空气的质量，空气质量用三个顔色区分空气的等级，绿色代表：空气质量优，黄色代表：空气质量差，红色代表：空气质量劣。按压杀菌灯按键0.5秒后进入杀菌模式，杀菌灯亮一分种后自动关闭。

在现在的都市，车流滚滚，工业化日臻，室外空气污染严重。殊不知，室内空气污染更甚，对人体健康的侵害更大。事实上，室内流通不畅的空气中往往充满污物，如细菌、霉菌、纤毛、毛发、虱蚤尸体和卵、烟味、尼古丁、霉味、尘埃、废气、花粉、建材挥发的有害气体、杀虫剂和香型空气清新剂的二次污染，各种金属正离子，如电视机、洗衣机、空调、冰箱、音响和电脑、复印机发射的电子微粒等等，使室内空气污浊不堪，这就是环境学所说的内污染。

专家认为，除了应改善室内通风外，更可以使用某些品质可靠的空气清新机来改善室内空气品质。空气中的污染尘粒一般是带正电，负离子和污染尘粒结合后使其成为中性而沉落地面，减少人体尘粒的吸收量，也就减少了细菌和病菌对人体的侵害。医学实验证实：人的健康和长寿有赖于清新并有足够负离子的空气，空气负离子对人体的中枢神经系统、血液循环、呼吸系统有积极的作用，可增加人体的基础代谢及免疫能力，对哮喘、支气管炎、鼻炎、呼吸道感染、过敏性疾病都有一定疗效。

本发明通过负离子发生器11可将病毒病菌阻挡在至少一平米之外，可以净化周围的空气，确保佩戴者所处范围内没有污染空气存在，减少病毒感染几率，使用户能够始终处于一个相对较为安全、卫生的空气环境，同时周围有人吸烟或者在吃火锅等较大气味食品时也能够避免身上沾染气味。而且便携式空气净化消毒装置通过灯光消毒机构可以进行消毒，手在灯光照射下揉搓，就可以通过光照消毒对手上的病毒病菌进行查杀。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的便携式空气净化消毒装置包括外壳(1)以及固定在外壳(1)内的负离子发生器(11)、电池(14)和控制器，控制器连接电池(14)和负离子发生器(11)，外壳(1)上设有连接控制器的开关(2)，控制器还连接有灯光消毒机构。

2.根据权利要求1所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的外壳(1)的直径小于等于6cm，高度小于等于20cm。

3.根据权利要求1所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的外壳(1)上还设有感温器(19)，感温器(19)连接控制器。

4.根据权利要求1所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的灯光消毒机构包括紫外线消毒灯(16)和网罩(4)，控制器为电路板(12)，网罩(4)固定在外壳(1)上，紫外线消毒灯(16)固定在电路板(12)上，网罩(4)上均匀开设有若干紫外线光孔。

5.根据权利要求4所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的外壳(1)上部设有支撑骨架(15)，网罩(4)固定在支撑骨架(15)的外侧。

6.根据权利要求5所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的网罩(4)上端通过压盖(5)与支撑骨架(15)连接，支撑骨架(15)上端固定有一个固定座(17)，压盖(5)中部通过螺钉(7)与固定座(17)固定连接，骨架下侧的外壳(1)上设有固定台，网罩(4)固定在压盖(5)与固定台之间。

7.根据权利要求6所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的螺钉(7)的上侧还设有挂耳(8)，挂耳(8)上设有穿线孔。

8.根据权利要求6所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的外壳(1)由第一外壳(9)和第二外壳(10)对接组成，固定座(17)包括固定在第一外壳(9)上的第一固定座(17)和固定在第二外壳(10)上的第二固定座(17)，第一固定座(17)与第二固定座(17)的中部分别设有半圆形的螺纹孔(20)，第一固定座(17)的两侧设有插槽(18)，第二固定座(17)上对应设有插入插槽(18)的定位板(21)。

9.根据权利要求8所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的定位板(21)上设有第一露出孔(22)，压盖(5)上开设有第二露出孔(6)，负离子发生器(11)的发射头穿过第一露出孔(22)和第二露出孔(6)。

10.根据权利要求8所述的便携式空气净化消毒装置，其特征在于：所述的外壳(1)上还设有连接控制器的空气质量传感器，控制器上设有指示灯(13)，外壳(1)上设有与指示灯(13)对应设置的透明灯罩(3)。

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