CN112426554A - 空气消毒装置及空气消毒方法 - Google Patents

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CN112426554A CN202011193900.4A CN202011193900A CN112426554A CN 112426554 A CN112426554 A CN 112426554A CN 202011193900 A CN202011193900 A CN 202011193900A CN 112426554 A CN112426554 A CN 112426554A
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Abstract

本发明属于空气消毒技术领域,本发明公开了空气消毒装置及空气消毒方法,装置包括高强度电脉冲发生器及空气消毒单元,高强度电脉冲发生器与空气消毒单元电连接,空气消毒单元包括侧板垂直导电体板且固定于导电体板,支撑部包括第一端及第二端,第一端与高强度电脉冲场放电极固定连接,第二端嵌入侧板以固定高强度电脉冲场放电极,提升了消毒单元安装与拆卸的便利性,提升了电场稳定性及杀毒效果。本发明提供的空气消毒方法,空气流入高强度电脉冲电场,超强电场使空气中的带电粒子加速成为高速粒子,空气中的微生物细胞膜被高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,使细胞组织受损,导致微生物灭活,能够实现对空气消毒简单、高效。

Description

空气消毒装置及空气消毒方法
技术领域
本发明涉及空气消毒技术领域,尤其涉及空气消毒装置及空气消毒方法。
背景技术
随着空气污染日益严重和疫情防控常态化,空气质量问题越来越受到人们的重视。传统技术中有多种空气消毒方式,其原理各不相同。例如:1.化学消毒药物喷洒,缺点是对人体有害,有人时不能使用;2.紫外线杀毒,缺点是需要足够长的时间才能杀灭,且紫外线不能照射人体;3.臭氧消毒,缺点是对人有害,对设备有较强的腐蚀作用,不适合在有人和精密仪器仪表的空间使用;4.过滤技术,缺点是空气质量越差,维护周期越短,维护成本越高,风速越大消毒效果越差;5.静电吸附技术,缺点是空气质量越差,维护周期越短,维护成本越高,易产生臭氧;风速越大消毒效果越差;6.等离子技术,缺点是容易产生臭氧,需要配合过滤装置使用;7.光触媒技术,缺点是消毒效果不明显,需要特定的光照。因此,传统技术中对空气进行消毒的方式存在消毒效果较差且产生二次污染的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了空气消毒装置及空气消毒方法,能够解决传统技术中对空气进行消毒的方式存在消毒效果较差的问题,以实现通过物理方式消毒彻底、高效无衰减、结构工艺简单、成本低、安全无害(不产生光及臭氧等二次污染。
本发明提供了一种空气消毒装置,包括高强度电脉冲发生器及空气消毒单元,所述高强度电脉冲发生器与所述空气消毒单元电连接,所述空气消毒单元包括:高强度电脉冲场接地极,所述高强度电脉冲场接地极为第一导电体,所述第一导电体包括导电体板,所述高强度电脉冲场接地极与所述高强度电脉冲发生器的高压电源负极电连接;高强度电脉冲场放电极,所述高强度电脉冲场放电极为第二导电体,所述高强度电脉冲场放电极与所述高强度电脉冲发生器的高压电源正极电连接;侧板,所述侧板垂直所述导电体板且固定于所述导电体板;支撑部,所述支撑部包括第一端及与所述第一端相对的第二端,所述第一端与所述高强度电脉冲场放电极固定连接,所述第二端嵌入所述侧板以固定所述高强度电脉冲场放电极。
本发明提供了一种空气消毒方法,包括:对高强度电脉冲发生器通电,以使与所述高强度电脉冲发生器电连接的空气消毒单元产生高强度电脉冲电场;空气流入所述高强度电脉冲电场,所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场使空气中的带电粒子加速,以使所述带电粒子成为高速粒子;空气作为电介质通过所述高强度电脉冲电场时,空气中的微生物细胞膜在所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场作用下被所述高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,使细胞组织受损,导致微生物灭活,同时,所述高强度电脉冲场对空气中的有机烟尘及有机有害气体进行裂解净化,以实现对空气进行消毒净化;消毒净化后的空气流出所述高强度电脉冲电场。
本发明提供的一种的空气消毒装置,由于将高强度电脉冲场放电极通过支撑部与所述高强度电脉冲场接地极固定为一体且与所述高强度电脉冲场接地极相互绝缘,且所述支撑部的第一端与所述高强度电脉冲场放电极固定连接,与所述支撑部的第二端嵌入所述侧板以固定所述高强度电脉冲场放电极,从而将高强度电脉冲场放电极与所述高强度电脉冲场接地极组成一个独立的空气消毒单元,提升了空气消毒单元安装与拆卸的便利性,且保证了空气消毒单元的稳定性,使产生的高压电脉冲电场均匀稳定,提高了空气杀毒灭菌的效果,同时,能够实现生产空气消毒装置的工艺简单,空气消毒装置的质量稳定且产生的电场稳定可靠,该空气消毒装置产生电场的消毒净化效率较高,成本相对较低。
本发明提供的一种的空气消毒方法,通过对高强度电脉冲发生器通电,以使与所述高强度电脉冲发生器电连接的空气消毒单元产生高强度电脉冲电场,空气流入所述高强度电脉冲电场,所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场使空气中的带电粒子加速,以使所述带电粒子成为高速粒子,空气作为电介质通过所述高强度电脉冲电场时,空气中的微生物细胞膜在所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场作用下被加速的所述高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,使细胞组织受损,导致微生物灭活,同时,所述高强度电脉冲场对有机烟尘及有机有害气体进行裂解净化,以实现通过所述高强度电脉冲电场对空气消毒净化,消毒净化后的空气流出所述高强度电脉冲电场。本发明通过高强度电脉冲电场对空气中的有害物质进行消毒净化时,具有效果好、速度快、耗能少的特点,即能够实现环保节能的空气消毒,实现了对空气消毒简单、高效,提高了对空气消毒净化的便利性与效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的空气消毒装置的整体示意结构图;
图2为本发明实施例提供的空气消毒装置中空气消毒单元示意结构图;以及
图3为本发明实施例提供的空气消毒装置中多个空气消毒单元组合结构示意图;
图4为本发明实施例提供的空气消毒方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
请参见图1至图3,图1为本发明实施例提供的空气消毒装置的整体示意结构图,图2为本发明实施例提供的空气消毒装置中空气消毒单元示意结构图,以及图3为本发明实施例提供的空气消毒装置中多个空气消毒单元组合结构示意图。如图1至图3所示,在该实施例中,提供的空气消毒装置10包括高强度电脉冲发生器11及空气消毒单元12,所述高强度电脉冲发生器11与所述空气消毒单元12电连接,图1中,所述高强度电脉冲发生器11与所述空气消毒单元12通过高压电源负极111与高压电源正极112电连接。
所述空气消毒单元12包括:高强度电脉冲场接地极121,所述高强度电脉冲场接地极121为第一导电体,所述第一导电体包括石墨、金属材质等纯导电材质,或者表面为金属或者石墨涂层等具备导电性能的材质来代替纯石墨或者纯金属等纯导电材质,所述第一导电体包括导电体板,例如所述第一导电体可以为金属板,进一步地,所述第一导电体可以为平面金属板,所述高强度电脉冲场接地极121与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源负极111电连接,所述高强度电脉冲发生器11为能产生电脉冲信号的高压电源。
所述高强度电脉冲场放电极122,所述高强度电脉冲场放电极122为第二导电体,所述第二导电体包括石墨、金属材质等纯导电材质,或者表面为金属或者石墨涂层等具备导电性能的材质来代替纯石墨或者纯金属等纯导电材质,所述第二导电体可以为由若干金属棒或者丝杆电连接而成的放电体,所述第二导电体可以为放电平面体,所述高强度电脉冲场放电极122与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接。
侧板123,所述侧板123垂直所述导电体板且固定于所述导电体板,如图1所示,图1中所述高强度电脉冲场接地极121为金属板,所述侧板123垂直于所述金属板且固定于所述金属板上。
支撑部13,所述支撑部13包括第一端131及与所述第一端131相对的第二端132,所述第一端131与所述高强度电脉冲场放电极122固定连接,所述第二端132嵌入所述侧板123以固定所述高强度电脉冲场放电极122,即所述第二端132嵌入所述侧板123以支撑所述高强度电脉冲场放电极122,并将所述高强度电脉冲场接地极121与所述高强度电脉冲场放电极122固定连接为一体,形成一个独立的空气消毒单元。进一步地,所述支撑部13为嵌入式结构,所述支撑部13包括螺丝,可以为塑料螺丝或者金属螺丝,所述连接支撑部13嵌入所述侧板123以固定所述高强度电脉冲场放电极122。
进一步地,当空气消毒装置10启动后,空气消毒单元12接通所述高强度电脉冲发生器11通电产生电场后,空气从图1中虚线所示箭头空气流入方向通过所述空气消毒装置10,经空气消毒装置10消毒后,从图1中虚线所示的空气流出方向流出,以实现对空气的消毒净化。
具体地,人类生活中出现的各种细菌与病毒均属于微生物,例如SARS病毒及新冠肺炎病毒等均属于微生物,基于微生物细胞结构和空气体系间的电学特性差异,基于介电破坏理论,利用高强度电脉冲电场对空气进行消毒时,利用金属棒或者丝杆等导电体放电,产生高压电脉冲电场,当空气作为电介质通过高强度电脉冲电场时,所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场使空气中的带电粒子加速,以使所述带点粒子成为高速粒子,空气中微生物的细胞膜在所述高强度电脉冲电场相对应的强电场作用下被所述高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,使细胞组织受损,导致微生物灭活,同时,所述高强度电脉冲电场对空气中的有机烟尘及有机有害气体进行裂解,从而对空气中的有机烟尘及有机有害气体有同样的消毒净化作用,从而实现对空气中的微生物、有机有害气体和有机烟尘进行消毒净化,不但可同时杀灭各种微生物(包括各种细菌、病毒等),也可同时净化各种有机烟尘(如香烟等)和各种有机有害气体,所以对空气进行消毒净化较为全面、彻底,提升了对空气进行消毒净化的效果。
本发明实施例通过采用高强度脉冲电场对空气实现消毒时,基于物理方式破环微生物细胞组织以对空气安全消毒,没有形成新的光电污染,没有产生强电磁和电子束,无有害物质泄露,且无臭氧的产生,因此对环境和人体都是安全的,能保证长期安全连续使用,因此在有人的情况下也可以安全进行,适应范围广泛,可应用于新风系统、空调通风(暖通等设备)及消毒机等设备中,可以应用于公共场所、医疗结构和家庭等人员存在的条件下实施连续动态消毒。并且,本发明实施例通过对空气中的有害物质进行消毒时,消毒净化后的产物安全无害地留在空气中随空气流走,能够实现环保节能的空气消毒,由于无需对消毒净化后的产物进行收集并处理,无耗材,长期使用无需更换实施消毒部件,消毒成本低,维持时间长,可持续高效运行,能够对空气消毒实现高效无衰减,同时后期维护较为简单,维护成本也相对较低,降低了对空气消毒装置进行维护的复杂性。
需要说明的是,图1中虚线所示的空气流入方向与空气流出方向只是为了描述空气消毒装置对空气进行消毒的流程,并不用于限定空气通过空气消毒装置时空气流入及空气流入空气消毒装置的方向。
本发明实施例空气消毒装置,由于将高强度电脉冲场放电极122通过支撑部13与所述高强度电脉冲场接地极121固定为一体且与所述高强度电脉冲场接地极121相互绝缘,且所述支撑部13的第一端131与所述高强度电脉冲场放电极122固定连接,与所述支撑部13的第二端132嵌入所述侧板123以固定所述高强度电脉冲场放电极122,从而将高强度电脉冲场放电极122与所述高强度电脉冲场接地极121组成一个独立的空气消毒单元,提升了空气消毒单元安装与拆卸的便利性,且保证了空气消毒单元的稳定性,使产生的高压电脉冲电场均匀稳定,提高了空气杀毒的效果,同时,能够实现生产空气消毒装置的工艺简单,空气消毒装置的质量稳定且产生的电场稳定可靠,该空气消毒装置产生电场的消毒净化效率较高,成本相对较低。
在一实施例中,所述支撑部13包括绝缘支撑部,所述绝缘支撑部包括导电体芯及所述导电体芯外的绝缘层,所述导电体芯包括石墨、金属材质等纯导电材质,或者表面为金属或者石墨涂层等具备导电性能的材质来代替纯石墨或者纯金属等纯导电材质。例如,所述绝缘支撑部的内层为金属、外层为绝缘涂层的绝缘支撑架。所述支撑部13穿透所述侧板,且所述高强度电脉冲场放电极122通过所述导电体芯与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接。请继续参阅图1,与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接的支撑部13为绝缘支撑部,所述绝缘支撑部包括导电体芯,所述导电体芯可以为金属芯,例如所述绝缘支撑部可以为金属芯支撑架,所述支撑部穿透所述侧板123以固定所述高强度电脉冲场放电极122,例如所述支撑部13可以穿透所述侧板123以固定在所述侧板123上,进而固定所述高强度电脉冲场放电极122,且通过所述绝缘支撑部所包含的导电体芯与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接,绝缘支撑部不但需要支撑所述高强度电脉冲场放电极122,而且需要与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接,因此,绝缘支撑部需要内芯为导电体芯、导电体芯外为绝缘层,其它支撑部由于只需要支撑所述高强度电脉冲场放电极122,其它支撑部可以为绝缘支撑部,其它支撑部也可以不包含导电体芯。本发明实施例中,绝缘支撑部包括内层为导电体芯,且通过所述绝缘支撑部内层的导电体芯与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接,相比传统技术中通过单独的连接方式将所述高强度电脉冲场放电极122与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接,简化了空气消毒装置的连线与结构,也提高了空气消毒单元的稳定性,从而能够实现生产空气消毒装置的工艺简单,空气消毒装置的质量稳定且可靠,该空气消毒装置产生电场的消毒净化效率较高,成本相对较低。
在一实施例中,所述侧板123为导电体,即所述侧板123为导电体侧板,所述导电体包括石墨、金属材质等纯导电材质,或者表面为金属或者石墨涂层等具备导电性能的材质来代替纯石墨或者纯金属等纯导电材质,所述导电体侧板包括金属侧板,所述侧板123与所述高强度电脉冲场接地极121共同构成高压电场负极,即所述侧板123作为高强度电脉冲场接地极的一部分,所述高压电脉冲场接地极121通过所述导电体侧板与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源负极111电连接,且通绝缘支撑部13的绝缘层使所述导电体芯与所述侧板123绝缘。例如,所述高压电脉冲接地极121通过所述导电体侧板与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源负极111电连接,且所述导电体芯外设置绝缘层以使所述导电体芯与所述导电体侧板绝缘。请继续参阅图3,图3中的支撑部13包括外层为绝缘层、内层为金属芯的绝缘支撑部,且通过所述绝缘支撑部的金属芯导电体与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接。本发明实施例中,由于支撑部包括绝缘支撑部,且通过所述绝缘支撑部内层的导电体芯与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极电112连接,以将所述高强度电脉冲场放电极122与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接,并且可以通过所述导电体侧板与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源负极111电连接,以将所述高压电脉冲接地极121与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源负极111直接进行电连接,相比传统技术中设置单独的连接方式将放电导体与高压电源正极进行连接,及设置单独的连接方式将高压电脉冲场接地极121与高压电源负极111进行连接,简化了空气消毒装置的连线与结构,也提高了空气消毒单元的稳定性,从而能够实现生产空气消毒装置的工艺简单,空气消毒装置的质量稳定且可靠,该空气消毒装置产生电场的消毒净化效率较高,成本相对较低。
请继续参阅图1和图3,在该实施例中,所述空气消毒装置10还包括空气消毒单元连接板14,所述空气消毒单元连接板14为导电体,所述导电体包括石墨、金属材质等纯导电材质,或者表面为金属或者石墨涂层等具备导电性能的材质来代替纯石墨或者纯金属等纯导电材质。例如,所述空气消毒单元连接板14可以为导电体板,所述空气消毒单元连接板14可以为金属板,所述空气消毒装置10包括多个所述空气消毒单元12,多个所述空气消毒单元12通过侧板并行排列连接为一体,并且多个所述空气消毒单元12各自的导电体芯通过所述空气消毒单元连接板14电连接,以使多个所述空气消毒单元12连接为一体,并与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接,可以通过一个所述导电体芯与所述高强度电脉冲发生器11的高压电源正极112电连接。本发明实施例,通过将多个空气消毒单元进行组合,可以提升空气消毒装置的消毒能力,提升对空气进行消毒的效果。由于该空气消毒装置可应用于新风系统、空调通风(暖通等设备)及消毒机等设备中,适应范围广泛,且该空气消毒单元为独立的消毒模块,可以根据不同的应用环境对空气消毒单元12进行扩大或者减小等体积上的变化,及对空气消毒单元12进行任意组合,例如进行叠加或者减少等数量的改变,以满足不同使用环境的应用,产生良好的空气消毒效果。
在一实施例中,所述空气消毒单元还包括导电体外壳15,所述导电体外壳15可以为金属外壳,且所述导电体外壳15为所述高强度电脉冲场接地极121。由于导电体外壳15接通安全地极,即接通了大地,是安全的,所以所述导电体外壳15不需要设置绝缘保护层。请继续参阅图1和图3,所述导电体外壳15为金属外壳,所述金属外壳的外层不需要设置绝缘保护层,同时将所述导电体外壳15作为最外层空气消毒单元的所述高强度电脉冲场接地极121,以充分利用空气消毒装置的结构,提升空气消毒的效果,简化了装置生产工艺的复杂度,节省了生产装置的成本。
在一实施例中,所述导电体板相对两端中的每一端各设置侧板123,每个侧板123上各自嵌入所述支撑部13。请继续参阅图1至图3,图1至图3中的导电体板可以为金属板,在所述金属板相对两端中的每一端各自设置垂直于所述金属板的侧板123,其中,所述高强度电脉冲场放电极122为由若干根金属棒或者丝杆电连接组成的放电平面体,在放电平面体的四端各自设置支撑部13,放电平面体一端的两个支撑部嵌入一端的侧板123中,放电平面体另一端的两个支撑部嵌入相对另一端的侧板123中,从各个端固定所述高强度电脉冲场放电极122,能够提升所述高强度电脉冲场放电极122的稳定性,进而提升高强度电脉冲场的电场强度稳定性及均匀性,从而提升空气杀毒的效果,图2包含单个空气消毒单元的侧板与支撑部结构示意图,图1和图3为多个空气消毒单元组合后侧板与支撑部结构示意图。
在一实施例中,所述第一导电体包括金属板,所述第二导电体包括若干根金属棒或者丝杆,若干根所述金属棒或者丝杆之间电连接。如图1至图3所示,所述第一导电体包括金属板,每个空气消毒单元所对应的高强度电脉冲场放电极122所对应的所述第二导电体,可以为由若干金属棒或者丝杆电连接而成的放电平面体。如图2所示,图2中的高强度电脉冲场放电极122所对应的所述第二导电体包含多根金属棒或者丝杆,且平行设置的多根金属棒或者丝杆通过与该平行方向垂直的连接金属棒或者连接丝杆连接在一起,以组成放电平面体。由于由金属棒或者丝杆组成的每个放电平面体所包含的结构支撑点少,例如图1至图3中每个空气消毒单元仅包含由4个支撑部作为结构支撑点的4个支撑点,相对于接触线支撑结构或者接触面支撑结构,容易形成形状规则的放电体,使放电电场状态稳定,进而确保产生的电场强度均匀稳定,产生高压电脉冲,对空气中的微生物、有机有害气体和有机烟尘进行消毒时,可以达到杀毒灭菌性更为稳定,以达到消毒净化空气稳定且高效的目的,相比传统技术中采用铂金片作为放电体,由于铂金片的表面尖端的不均匀会导致电场距离不稳定,容易产生不均匀的电场强度,导致产生臭氧的可能,本发明实施例中通过金属棒或者丝杆能够使产生的电场距离稳定,产生均匀的电场强度,从而避免产生臭氧,导致消毒净化过的空气被产生的臭氧再次污染。
进一步地,所述金属棒或者丝杆以焊接方式固定在连接金属棒或者连接丝杆上,所述金属棒或者丝杆也可以嵌入连接金属棒或者连接丝杆的方式固定在连接金属棒或者连接丝杆上,能够提高金属棒或者丝杆的稳定性,从而提升电场强度的稳定性,提高空气消毒装置消毒的效果。
更进一步地,所述金属棒或者丝杆可以为直线或者曲线等任意形状。若所述金属棒或者丝杆为曲线形状,相比金属棒或者丝杆为直线形状,通过扩大金属棒或者丝杆的面积,能够增加电场面积,从而提升空气消毒效果。
在一实施例中,所述高强度电脉冲场接地极与所述高强度电脉冲场放电极之间的间距为10毫米至40毫米,即所述高强度电脉冲场接地极121所对应的第一导电体与所述高强度电脉冲场放电极122所对应的由若干根金属棒或者若干根丝杆电连接而成的放电平面体之间的间距为10毫米至40毫米,才能使电场强度达到良好的空气消毒效果。
在一实施例中,每两根金属棒或者每两根丝杆之间的间距为2毫米至30毫米,即所述高强度电脉冲场放电极122所对应的由若干根金属棒或者若干根丝杆电连接而成的放电平面体中,所包含的每两根金属棒或者每两根丝杆之间的间距为2毫米至30毫米,才能使电场强度达到良好的空气消毒效果。
在一实施例中,每根金属棒或者丝杆的直径为3毫米至10毫米,才能使电场强度达到良好的空气消毒净化效果。
在一实施例中,所述高强度电脉冲发生器的输出电压为4000伏特至16000伏特,相比传统技术中的高强度电脉冲发生器的输出电压为几万伏特的高电压,本发明实施例需要的电压大大降低,即可实现良好的空气消毒效果,提高了空气消毒装置的安全性,节省了电力资源,实现了高效能与低能耗。
本发明实施例还提供一种空气消毒方法,请参见图4,图4为本发明实施例提供的空气消毒方法的流程示意图。如图4所示,在该实施例中,所述空气消毒方法,包括以下步骤:
S41、对高强度电脉冲发生器通电,以使与所述高强度电脉冲发生器电连接的空气消毒单元产生高强度电脉冲电场。
具体地,在使用所述空气消毒装置进行空气净化时,例如,可以基于以上各个实施例所描述的空气消毒装置,将所述空气消毒装置安装在新风系统、空调通风(暖通等设备)或者消毒机设备等设备中作为组件时,对空气进行消毒净化时,启动新风系统、空调通风(暖通等设备)或者消毒机设备等设备,即可对高强度电脉冲发生器供电,所述高强度电脉冲发生器通电后,与所述高强度电脉冲发生器电连接的空气消毒单元即可产生高强度电脉冲电场。
S42、空气流入所述高强度电脉冲电场,所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场使空气中的带电粒子加速,以使所述带电粒子成为高速粒子。
S43、空气作为电介质通过所述高强度电脉冲电场时,空气中的微生物细胞膜在所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场作用下被所述高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,导致微生物灭活,同时,所述高强度电脉冲电场对空气中的有机烟尘及有机有害气体进行裂解净化,以实现对空气进行消毒净化。
具体地,空气流入所述高强度电脉冲电场,可以为空气经进气口导入所述高强度电脉冲电场,例如空气通过新风系统、空调通风(暖通等设备)或者消毒机设备中的吸气部件经吸风口吸进时,空气可以流入以上各个实施例所描述的空气消毒装置所对应的高强度电脉冲电场,基于微生物细胞结构和空气体系间的电学特性差异,基于介电破坏理论,利用高强度电脉冲电场对空气进行消毒时,例如利用金属棒或者丝杆等导电体形成的高强度电脉冲场放电极,产生高强度电脉冲电场,当空气作为电介质通过高强度电脉冲电场时,所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场使空气中的带电粒子加速,以使所述带电粒子成为高速粒子,空气中微生物的细胞膜在超强电场作用下被所述高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,使细胞组织受损,导致微生物灭活,同时对空气中的有机烟尘及有机有害气体进行裂解净化,从而对空气中的有机烟尘及有机有害气体有同样的消毒净化作用,从而对空气中的微生物、有机有害气体和有机烟尘进行消毒净化,以实现通过所述高强度电脉冲电场对空气进行消毒净化,不但可同时杀灭各种微生物(包括各种细菌、病毒等),也可同时消毒各种有机烟尘(如香烟等)和各种有机有害气体,所以可以实现对空气进行消毒净化较为全面、彻底,提升了对空气进行消毒净化的效果。
其中,有机烟尘是以有机物质为主的粉尘,例如,来自动物植物的微小型颗粒,例如来源于植物的材料包括棉、木、茶、谷物等,来源于动物的皮毛、骨等为材料在加工过程中产生的粉尘,人工合成的有机材料产生的粉尘,例如有机的染料、塑料、合成橡胶、合成纤维等。有机有害气体是指呈气体状态的有机物,一般对人体有害,例如甲醛、苯化合物等。
S44、消毒净化后的空气流出所述高强度电脉冲电场。
具体地,消毒净化后的空气流出所述高强度电脉冲电场,例如将消毒净化后的空气经出气口导出所述高强度电脉冲电场,以完成通过所述高强度电脉冲电场对空气进行消毒净化的过程,实现对空气消毒净化,简化了对空气进行消毒净化过程,提高了空气消毒净化的效果。
上述空气消毒方法,通过对高强度电脉冲发生器通电,以使与所述高强度电脉冲发生器电连接的空气消毒单元产生高强度电脉冲电场,空气流入所述高强度电脉冲电场,所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场使空气中的带电粒子加速,以使所述带电粒子成为高速粒子,同时,空气作为电介质通过所述高强度电脉冲电场时,超强电场会使空气中的带电粒子加速,空气中微生物的细胞膜在所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场作用下被加速的高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,使细胞组织受损,导致微生物灭活,同时对空气中的有机烟尘及有机有害气体进行裂解净化,从而对空气中的有机烟尘及有机有害气体有同样的消毒净化作用,以对空气中的微生物、有机有害气体和有机烟尘进行消毒净化,消毒净化后的空气流出所述高强度电脉冲电场。本发明实施例通过高强度电脉冲电场对空气中的有害物质进行消毒净化时,具有效果好、速度快、耗能少的特点,消毒净化后的产物安全无害地留在空气中随空气流走即可,简化了对空气消毒的流程,工艺简单,提高了空气消毒的效果,能够实现环保节能、简单高效的空气消毒,提高了对空气消毒净化的便利性与效率。
在一实施例中,所述空气消毒单元包括若干根金属棒或者丝杆,若干根所述金属棒或者丝杆之间电连接。
具体地,实现上述空气消毒方法时,可以基于以上各个实施例所描述的空气消毒装置,所述空气消毒单元可以包括若干根金属棒或者丝杆,若干根所述金属棒或者丝杆之间电连接,通过金属棒或者丝杆能够使产生的电场距离稳定,产生均匀的电场强度,从而避免产生臭氧,导致消毒过的空气被产生的臭氧再次污染。
在一实施例中,所述高强度电脉冲发生器输出的电脉冲的脉冲宽度为0~20μs,脉冲周期为5~100KHz,脉冲波形为方波、S波或者M波等,脉冲极性为单极或双极,所述高强度电脉冲发生器产生的包含以上各个参数的高强度电脉冲电场具有良好的空气杀毒效果。并且,所述高强度电脉冲发生器的输出电压为4000伏特至16000伏特,相比传统技术(如静电除尘技术、等离子技术等)中的高压发生器的输出电压为几万伏特的高电压,本发明实施例需要的电压大大降低,即可实现良好的空气消毒效果,提高了空气消毒装置的安全性,节省了电力资源,实现了高效能与低能耗。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种空气消毒装置,包括高强度电脉冲发生器及空气消毒单元,所述高强度电脉冲发生器与所述空气消毒单元电连接,其特征在于,所述空气消毒单元包括:
高强度电脉冲场接地极,所述高强度电脉冲场接地极为第一导电体,所述第一导电体包括导电体板,所述高强度电脉冲场接地极与所述高强度电脉冲发生器的高压电源负极电连接;
高强度电脉冲场放电极,所述高强度电脉冲场放电极为第二导电体,所述高强度电脉冲场放电极与所述高强度电脉冲发生器的高压电源正极电连接;
侧板,所述侧板垂直所述导电体板且固定于所述导电体板;
支撑部,所述支撑部包括第一端及与所述第一端相对的第二端,所述第一端与所述高强度电脉冲场放电极固定连接,所述第二端嵌入所述侧板以固定所述高强度电脉冲场放电极。
2.根据权利要求1所述空气消毒装置,其特征在于,所述支撑部包括绝缘支撑部,所述绝缘支撑部包括导电体芯及所述导电体芯外的绝缘层,所述支撑部穿透所述侧板,且所述高强度电脉冲场放电极通过所述导电体芯与所述高强度电脉冲发生器的高压电源正极电连接。
3.根据权利要求2所述空气消毒装置,其特征在于,所述侧板为导电体,所述高压电脉冲场接地极通过所述侧板与所述高强度电脉冲发生器的高压电源负极电连接,且通过所述绝缘支撑部的绝缘层使所述导电体芯与所述侧板绝缘。
4.根据权利要求2或者3所述空气消毒装置,其特征在于,所述空气消毒装置还包括空气消毒单元连接板,所述空气消毒单元连接板为导电体,所述空气消毒装置包括多个所述空气消毒单元,多个所述空气消毒单元各自的导电体芯通过所述空气消毒单元连接板电连接,并通过所述导电体芯与所述高强度电脉冲发生器的高压电源正极电连接。
5.根据权利要求1所述空气消毒装置,其特征在于,所述空气消毒单元还包括导电体外壳,且所述导电体外壳为高压电脉冲场接地极。
6.根据权利要求1所述空气消毒装置,其特征在于,所述导电体板相对两端中的每一端各设置侧板,每个侧板上各自嵌入所述支撑部。
7.根据权利要求1所述空气消毒装置,其特征在于,所述第一导电体包括金属板,所述第二导电体包括若干根金属棒或者丝杆,若干根所述金属棒或者丝杆之间电连接。
8.一种空气消毒方法,其特征在于,包括:
对高强度电脉冲发生器通电,以使与所述高强度电脉冲发生器电连接的空气消毒单元产生高强度电脉冲电场;
空气流入所述高强度电脉冲电场,所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场使空气中的带电粒子加速,以使所述带电粒子成为高速粒子;
空气作为电介质通过所述高强度电脉冲电场时,空气中的微生物细胞膜在所述高强度电脉冲电场相对应的超强电场作用下被所述高速粒子击穿,产生不可修复的穿孔、破裂或者崩解,使细胞组织受损,导致微生物灭活,同时,所述高强度电脉冲场对空气中的有机烟尘及有机有害气体进行裂解净化,以实现对空气进行消毒净化;
消毒净化后的空气流出所述高强度电脉冲电场。
9.根据权利要求8所述空气消毒方法,其特征在于,所述空气消毒单元包括若干根金属棒或者丝杆,若干根所述金属棒或者丝杆之间电连接。
10.根据权利要求8或者9所述空气消毒方法,其特征在于,所述高强度电脉冲发生器的输出电压为4000伏特至16000伏特,所述高强度电脉冲发生器输出的电脉冲的脉冲波形为方波、S波或者M波。
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