CN113266918B - 一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备及其工作方法；该消毒杀菌空气净化设备包括设备壳体和热泳通道。热泳通道一侧设置有滤芯；滤芯的正上方安装有喷淋头。滤芯填充有活性炭；滤芯与能够控制通断电的电源连接；滤芯的两侧还分别连接到电阻检测仪检测输入接口的两极。本发明利用热泳力实现对灰尘杂质和致病微生物的捕捉；利用活性炭的物理和化学吸附能力，吸附空气中的部分异味气体和灰尘杂质，并抑制吸附的微生物的活性；利用活性炭的导电和可加热升温的性质，通过加热活性炭滤芯来对吸附的病毒细菌等致病因子进行高温灭活，达到良好的消毒杀菌效果。采用监视滤芯的电阻，触发自动冲洗，维持活性炭的吸附能力，持续保障空气净化质量。

Description

一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备及其工作方法
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备及其工作方法。
背景技术
包括新型冠状病毒在内的许多病毒的传播途径之一就是空气传播。并且，除病毒外，空气中还有很多的细菌、灰尘杂质和异味气体等，这些都会带来对人类身体健康的危害。空气中这些物质分布于不同尺度，其中1微米以下的颗粒(譬如有大量的病毒分布在1微米到0.01微米之间)基本不会沉降，而会长期漂浮于空气中。对空气进行消毒和净化，尤其是在人类活动的室内环境空间进行，能有效阻隔病毒细菌的空气传染，避免吸入灰尘和废气导致尘肺或中毒，保障人体健康安全。
现有的空气净化器多为采用对空气进行过滤的方式，但传统的技术中无论是采用活性炭或是过滤膜对空气中的超细颗粒都不具有良好的过滤效果，且还存在很多其他普遍性缺点。以广泛使用的HEPA膜为例，一是其无法过滤小于0.3微米的颗粒，使大量病毒无法被有效拦截；二是其风阻较大，导致较高能耗；三是在使用过程中膜上会吸附堆积大量有害物质，导致净化效率降低，并且这些有害物质会再扩散到空气中，即过滤膜成为了新的污染源；四是HEPA膜由玻璃纤维制作，使用和更换后的HEPA膜属于特殊废弃物，需要对其进行专门处理，否则会产生二次污染。传统空气净化器往往均存在无法有效拦截超细颗粒、风阻高、过滤物堆积、废弃过滤器不易处理等问题。
传统技术为了解决在长期使用过程中过滤物堆积的问题，需要对滤芯或滤网进行更换和维护。然而滤芯的拆卸、维护或者更换往往步骤繁琐、十分麻烦，并且受限于人们的主观判断力，导致滤网更换要么不及时、要么过于频繁，甚至疏于管理。
此外，市面上很多空气净化器还不具备消毒杀菌的功能，而对于部分具备此功能的设备，又常采用局部离子放电方法，由于放电区域有限，杀菌效果有限，且产生大量臭氧对人体有害，不适合在人员活动区域使用。
有鉴于此，提供一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，以期达到更具有实用价值的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备及其工作方法。
本发明提供的第一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，包括设备壳体、加热面板和滤芯；所述设备壳体内部两个侧面上分别安装有加热面板、滤芯；加热面板与滤芯之间形成一个热泳通道；热泳通道的一端设置有风机；滤芯的正上方安装有喷淋头；滤芯填充有活性炭；滤芯与能够控制通断电的电源连接；滤芯的两侧还分别连接到电阻检测仪检测输入接口的两极。
本发明提供的第二种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，包括设备壳体和滤芯；所述设备壳体设置有热泳通道。热泳通道一侧设置有滤芯；滤芯的正上方安装有喷淋头；滤芯填充有活性炭；滤芯与能够控制通断电的电源连接；滤芯的两侧还分别连接到电阻检测仪检测输入接口的两极。热泳通道一端端部的两侧分别开设有靠近滤芯的第一进风口和远离滤芯的第二进风口。第一进风口与第二进风口之间设置有隔板。在第一进风口与第二进风口中，其中一个连接到空调的出风口，另一个通过风机与外界环境连接。在空调和风机工作时，从第一进风口输入热泳通道的气流温度低于从第二进风口输入热泳通道的气流温度。
作为优选，第一进风口、第二进风口与空调、风机之间设置有换向阀。换向阀的两个出气口与设备壳体底部的第一进风口、第二进风口分别连接。换向阀的两个进气口分别连接到风机和空调出风口。换向阀的两个进气口与两个出气口之间的连接关系能够对调。
作为优选，所述的喷淋头的进水口与进水管的输出端相连；在进水管上装有进水电磁阀。所述设备壳体的底部呈漏斗状，且最低处开有排水口；排水管与排水口相连，排水管上装有排水电磁阀；排水管出口连接污水收集箱或生活污水排放系统。
作为优选，所述的设备壳体一外侧面上安装有电控箱；电控箱内装有控制器、电阻检测仪、控制电源、电路保险开关、第一接触器和第二接触器；外部接入的电压经过电路保险开关后分别连接到控制电源、控制器、风机、电阻检测仪、第一接触器和第二接触器，第一接触器连接加热面板的供电接口；第二接触器的输出接口连接到滤芯的两侧；电源的输出端连接控制器、排水电磁阀、进水电磁阀；控制器的控制线路连接排水电磁阀、进水电磁阀、风机、电阻检测仪、第一接触器、第二接触器；电阻检测仪检测滤芯的电阻，并将检测到的滤芯阻值发送给控制器。
作为优选，滤芯靠近设备壳体的一侧设置有金属电极板；滤芯靠近热泳通道的一侧为金属筛网；金属电极板和金属筛网分别连接到能够控制通断电的电源两极；滤芯除内、外两侧面之外的各边缘处均设置有绝缘固定网。
作为优选，所述滤芯与设备壳体之间，以及加热面板与设备壳体之间均设置有绝缘层和隔热层。
作为优选，所述的喷淋头呈倒置的漏斗状；所述的加热面板采用平板状电加热器。
作为优选，步骤一、在热泳通道内产生温度差，使得热泳通道内产生朝向滤芯的热泳力；需要消毒杀菌的空气流经热泳通道；在热泳力的作用下，空气中的各种病毒细菌、灰尘杂质等物质被推向滤芯，并吸附在滤芯的活性炭中；活性炭具有化学吸附特性，被吸附的致病微生物的活性受到活性炭抑制和初步灭杀；在热泳通道中扩散的部分异味气体也被吸附在滤芯的活性炭中；电阻检测仪持续监测滤芯的电阻变化，滤芯的电阻随着其吸附的物质逐渐增多而增大；
步骤二、当滤芯的电阻增大到预设阈值时，滤芯通电升温，对滤芯上吸附的致病微生物进行灭活；通电和加热升温使活性炭吸附的特定有机物、颗粒物和异味气体分子发生电解、热解并从孔隙中游离；
步骤三、经过预设的灭活时长后，滤芯停止加热；喷淋头喷出水，清洗掉滤芯上热解后的残余物质，释放活性炭孔隙，活性炭的吸附能力得以恢复；
步骤四、经过预设的清洗时长后，喷淋头停止喷水，风机启动，滤芯通电升温，使滤芯在气流和加热作用下干燥；同时，活性炭处于微晶体边缘的碳原子的含氧、含氢官能团在湿润和通电作用下得到恢复和补充，维持活性炭的化学吸附特性；滤芯干燥后，滤芯断电停止加热；
步骤五、重复执行步骤一至四，实现对空气中致病微生物的持续杀灭。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明利用滤芯两侧的电极板检测滤芯的电阻变化，并据此判断出滤芯吸附的颗粒物及微生物的量；同时，本发明中还设置有用于对滤芯进行电加热灭菌的电源和用于自动冲洗的进水管路；能够在当滤芯吸附的灰尘杂质和微生物达到一定量时进行自动清洗，避免净化效率降低和被吸附的灰尘杂质再次扩散到空气中的情况，同时也避免吸附的灰尘杂质还不多时滤芯就被频繁清洗，造成净化效率降低和消耗浪费。
2、本发明中使用的活性炭具有化学吸附特性，不但能够吸附空气中的部分异味气体和粉尘颗粒，还能够抑制吸附的微生物的活性，起到初步灭活致病因子的效果。采用监视电阻自动冲洗的方式，维持对致病因子的作用效果，避免因灰尘过量附着而使其不易到达活性炭表面。同时，本发明利用活性炭的导电和可加热升温的性质，通过加热活性炭滤芯来对吸附的病毒细菌等致病因子进行高温灭活，达到良好的消毒杀菌效果，提高净化后的空气质量，保障人的身体健康。
3、本发明一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备可与空调串联使用，将空调吹出的气流通过管道引入至本发明设备，利用空调吹出的冷气或者热气与常温空气在热泳通道里形成温差，从而无需加热面板工作，节约能耗，同时又可以对空调吹出的气流消毒灭菌，避免传染病毒通过空调传播和交叉感染。
4、本发明通过热泳力和活性炭的协同作用来吸附空气中的灰尘杂质和病毒细菌等物质颗粒，净化室内空气。本发明可以通过调节加热面板温度高低来控制热泳力大小，进而较好地分离出空气中的各种颗粒物，并且粒径越小的颗粒受到的热泳作用越强烈，较好地实现了对空气中粒径1微米以下的病菌等颗粒的捕捉。考虑到空气中长期存在的峰值在0.3微米左右的超细颗粒，以及病毒及其凝聚物也广泛分布在1微米以下的尺度，本发明中的空气净化设备具有良好的消毒杀菌和空气净化效果。同时，颗粒的捕捉过程是热泳力作用下产生颗粒的横向运动，热泳通道一直畅通，空气流动阻力很小，不需要消耗大量的空气驱动能耗。
5、本发明中对滤芯的加热升温和水清洗两种组合技术还具有如下效果：加热升温有利于滤芯中的活性炭恢复吸附能力；当吸附了许多灰尘杂质的滤芯被水清洗后，在风机驱动的气流流动和通电加热双重作用下，滤芯会快速干燥，同时，浸湿的活性炭在通电加热作用下，利于恢复和补充处于微晶体边缘的碳原子的含氧、含氢官能团，如羟基、羧基、羰基等，从而较好地维持活性炭对有机物颗粒的吸附能力。
附图说明
图1是本发明中一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备的外观示意图。
图2是本发明中一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备的正视图。
图3是本发明中一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备的剖切图。
图4是本发明中一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备的滤芯局部示意图。
图5是本发明中一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备的电气原理图。
图6是本发明应用于实施例2的设备示意图。
图7是本发明应用于实施例3的设备示意图。
图8是本发明应用于实施例4的设备示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1、图2和图3所示，一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，包括设备壳体1、电控箱2、加热面板3、滤芯4和滤芯电路。设备壳体1内部一侧面上安装有加热面板3，设备壳体1内部与加热面板3相对的侧面上安装有滤芯4。加热面板3与滤芯4之间形成一个热泳通道；设备壳体1的加热面板3所在的侧面的下部开有进气孔，风机5与设备壳体1的进气孔相连；设备壳体1的底部呈漏斗状，在设备壳体1的底部最低处开有排水口，排水管6与排水口相连，在排水管6上装有排水电磁阀7；设备壳体1的内部滤芯4的正上方安装有喷淋头10。进水管11输出端与喷淋头10的顶部相连，在进水管11上装有进水电磁阀12；喷淋头10呈倒置的漏斗状。设备壳体1的外侧面上安装有电控箱2。所述设备壳体的底部有四个支脚19承载设备。排水管的6出口连接污水收集箱或生活污水排放系统。
如图4所示，滤芯4内部为活性炭4-1，滤芯4靠近设备壳体1的一侧设置有金属电极板4-2。滤芯4靠近热泳通道的一侧为金属筛网4-3，滤芯的其他侧面设置有绝缘固定网4-4。金属电极板、金属筛网4-3与市电电压通过第二接触器18连接，可通过活性炭形成闭合回路，使得活性炭在通电后加热升温。所述滤芯4与设备壳体1之间，以及加热面板3与设备壳体1之间均设置有绝缘层8和隔热层9，加热面板为平板状电加热器，可在通电后加热升温。
设备的电气原理图如图5所示。所述电控箱2内安装有控制器13、电阻检测仪14、控制电源15、电路保险开关16、第一接触器17和第二接触器18；外部接入的220V进线电路经过电路保险开关16后分别连接到控制电源15、控制器13、风机5、电阻检测仪14、第一接触器17和第二接触器18，第一接触器17连接加热面板3的供电接口。第二接触器18的输出接口连接到滤芯4的两侧，用以对滤芯4加热；控制电源15的输出端连接控制器13、排水电磁阀7、进水电磁阀12；控制器13的控制线路连接排水电磁阀7、进水电磁阀12、风机5、电阻检测仪14、第一接触器17和第二接触器18。电阻检测仪14的检测输入接口的两极分别连接到滤芯4中部的两侧，检测滤芯4的电阻，并将检测到的滤芯阻值发送给控制器13。
本实施例中一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备的工作过程为：
设备启动后，控制器13控制电阻检测仪14和风机5启动，并控制第一接触器17闭合使加热面板3通电升温；风机5持续将空气吸入设备内并从热泳通道流出；空气流经热泳通道时，在加热面板3高温产生的热泳力的作用下，空气中的灰尘杂质和病毒细菌等物质被推向滤芯4并吸附在活性炭4-1中；活性炭具有化学吸附特性，被吸附的致病微生物的活性受到活性炭4-1抑制和初步灭杀；在热泳通道中扩散的部分异味气体也被吸附在滤芯4的活性炭4-1中；电阻检测仪14持续监测滤芯4电阻变化并将阻值反馈到控制器13，滤芯4吸附的颗粒逐渐增多其电阻会逐渐增大。
随着设备空气净化的进行，滤芯4吸附的物质颗粒越来越多，当滤芯4电阻增大到预设阈值时，控制器13控制电阻检测仪14和风机5关闭，控制第一接触器17断开使加热面板3停止加热，并控制第二接触器18闭合使滤芯4通电升温，通过高温对滤芯4上吸附的病毒细菌等致病因子进行灭活，同时，通电和加热升温使活性炭4-1吸附的特定有机物、超细颗粒和异味气体分子等发生电解、热解并从孔隙中游离；十到二十分钟后，控制器13控制第二接触器18断开使滤芯4停止加热，并控制排水电磁阀7和进水电磁阀12开启，洁净水从进水管11进入并通过喷淋头10对滤芯4进行水洗，清洗掉滤芯4上热解后的残余物质，释放活性炭4-1孔隙，活性炭4-1的吸附能力得以恢复；清洗后的污水通过排水管6流出；清洗二到五分钟后，控制器13控制进水电磁阀12关闭，并控制风机5启动，控制第二接触器15闭合使滤芯4加热，使滤芯4在气流和加热作用下快速干燥；同时，活性炭4-1处于微晶体边缘的碳原子的含氧、含氢官能团在湿润和通电作用下得到恢复和补充，维持活性炭4-1的化学吸附特性；在间隔预设滤芯除湿时间t后，控制器13控制排水电磁阀7关闭，控制第一接触器17闭合使加热面板3通电升温，控制器13控制第二接触器18断开使滤芯4停止加热，并控制电阻检测仪14启动，继续进行空气净化。预设滤芯除湿时间t在本实施例中取1～3分钟。
预设滤芯除湿时间t，根据进水电磁阀12关闭后滤芯4沥水和干燥的时间取定，可取1～3分钟。电阻检测仪14应足够灵敏和工作稳定，触发滤芯4被清洗的滤芯电阻预设阈值是滤芯4吸附的颗粒较多并快要影响滤芯4吸附效率时滤芯4的电阻值。
本发明中通过通电加热和水洗方式重复利用活性炭滤芯的可行性说明如下：
活性炭一般同时具有大量的不同尺度的孔隙，用于空气和水净化的活性炭(如蜂窝炭)中的孔隙一般按尺度分为大孔、中孔和微孔，普通杂质往往只能吸附在活性炭表面和活性炭大孔中，特定有机物、超细颗粒和异味气体分子才能进入活性炭中孔和微孔。
活性炭化学性质近乎是非极性的，但在制造过程中，处于微晶体边缘的碳原子共价键不饱和而易与其他元素(如H、O)结合成各种含氧含氢官能团(羟基、羧基、羰基等)，以致活性炭又具有弱极性，并具有一定的物理和化学吸附能力，对一些有机物有更好的吸附能力，对微生物的活性有一定抑制和灭杀效果。
在本发明中，活性炭吸附空气中的大小颗粒杂质后，对活性碳的通电并加热升温过程能使微生物灭活，同时通电和加热升温也能导致进入活性炭中孔和微孔的特定有机物、超细颗粒和异味气体分子等发生电解、热解并游离(这也是工业中对使用后的活性炭进行热再生处理使其恢复吸附能力的原理)，之后的水洗过程就能带走活性炭表面、大孔中的大颗粒物质和中孔、微孔中的游离物质，同时补充处于微晶体边缘的碳原子的含氧、含氢官能团，使活性炭保持物理和化学吸附能力。
实施例2
如图6所示，一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，本实施例与实施例1的不同之处在于：热泳通道中不设置加热面板，设备壳体1底部靠近滤芯4的一侧开设有冷风进口21。冷风进口21通过管道连接到制冷的空调出风口，将制冷的空调输出的冷风通过消毒杀菌空气净化设备后再向外输出。设备壳体1底部远离滤芯4的一侧开设有环境风进口。环境风进口上设置有风机5。冷风进口21与环境风进口之间设置有隔板20。
在使用时，该消毒杀菌空气净化设备与制冷的空调串联使用，环境中的气体在风机5的作用下被吸入设备壳体1内腔远离滤芯的一侧。空调输出的冷气进入设备壳体1内腔靠近滤芯的一侧。在隔板20的作用下，从冷风进口21进入的冷气和从风机5进入的相对较热的室内气体不会在热泳通道底部直接混合，而是各自上升。从而在热泳通道的两侧形成高低温差，产生朝向滤芯4的热泳力。此时，热泳力不是由加热面板3通电来产生，进一步降低了能耗，节约能源。同时又可以对空调吹出的气流消毒灭菌，避免传染病毒通过空调传播和交叉感染。
实施例3
如图7所示，一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，本实施例与实施例1的不同之处在于：热泳通道中不设置加热面板，设备壳体1底部靠近滤芯4的一侧开设有环境风进口。环境风进口上设置有风机5。设备壳体1底部远离滤芯4的一侧开设暖风进口22。暖风进口22通过管道连接到制热的空调出风口，将制热的空调输出的暖风通过消毒杀菌空气净化设备后再向外输出。暖风进口22与环境风进口之间设置有隔板20。
在使用时，该消毒杀菌空气净化设备与制热的空调串联使用，环境中的气体在风机5的作用下被吸入设备壳体1内腔靠近滤芯的一侧。空调输出的暖气进入设备壳体1内腔靠近滤芯的一侧。在隔板20的作用下，从暖风进口22进入的热气和从风机5进入的相对较冷的室内气体不会在热泳通道底部直接混合，而是各自上升。从而在热泳通道两侧形成高低温差，产生朝向滤芯4的热泳力。此时，热泳力不是由加热面板3通电来产生，进一步降低了能耗，节约能源。同时又可以对空调吹出的气流消毒灭菌，避免传染病毒通过空调传播和交叉感染。
实施例4
如图8所示，一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，本实施例与实施例1的不同之处在于：热泳通道中不设置加热面板。该消毒杀菌空气净化设备还包括换向阀24。设备壳体1底部靠近滤芯4的一侧开设有第一进风口，远离滤芯4的一侧开设第二进风口。第一进风口与第二进风口之间设置有隔板20。换向阀的两个出气口与设备壳体底部的第一进风口、第二进风口分别连接。换向阀的两个进气口分别连接到风机5和空调出风口。
换向阀具有两个工作位置。在第一个工作位置下，风机5与设备壳体1的第二进风口连通，空调出风口与设备壳体1的第一进风口连通，此时对应空调制冷时使用，工作原理与实施例2相同。在第二个工作位置下，风机5与设备壳体1的第一进风口连通，空调出风口与设备壳体1的第二进风口连通，此时对应空调制热时使用，工作原理与实施例3相同。

Claims (9)

1.一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，包括设备壳体（1）和滤芯（4）；其特征在于：所述设备壳体（1）设置有热泳通道；热泳通道一侧设置有滤芯（4）；滤芯（4）的正上方安装有喷淋头（10）；滤芯（4）填充有活性炭（4-1）；滤芯（4）与能够控制通断电的电源连接；滤芯（4）的两侧还分别连接到电阻检测仪（14）检测输入接口的两极；热泳通道一端端部的两侧分别开设有靠近滤芯（4）的第一进风口和远离滤芯（4）的第二进风口；第一进风口与第二进风口之间设置有隔板（20）；在第一进风口与第二进风口中，其中一个连接到空调的出风口，另一个通过风机与外界环境连接；在空调和风机工作时，从第一进风口输入热泳通道的气流温度低于从第二进风口输入热泳通道的气流温度。
2.根据权利要求1所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，其特征在于：第一进风口、第二进风口与空调、风机之间设置有换向阀（24）；换向阀（24）的两个出气口与设备壳体底部的第一进风口、第二进风口分别连接；换向阀（24）的两个进气口分别连接到风机（5）和空调出风口；换向阀（24）的两个进气口与两个出气口之间的连接关系能够对调。
3.根据权利要求1所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，其特征在于：所述的喷淋头（10）的进水口与进水管（11）的输出端相连；在进水管（11）上装有进水电磁阀（12）；所述设备壳体（1）的底部呈漏斗状，且最低处开有排水口；排水管（6）与排水口相连，排水管（6）上装有排水电磁阀（7）；排水管（6）出口连接污水收集箱或生活污水排放系统。
4.根据权利要求3所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，其特征在于：所述的设备壳体（1）一外侧面上安装有电控箱（2）；电控箱（2）内装有控制器（13）、电阻检测仪（14）、控制电源（15）、电路保险开关（16）、第一接触器（17）和第二接触器（18）；外部接入的电压经过电路保险开关（16）后分别连接到控制电源（15）、控制器（13）、风机（5）、电阻检测仪（14）、第一接触器（17）和第二接触器（18），第一接触器（17）连接加热面板（3）的供电接口；第二接触器（18）的输出接口连接到滤芯（4）的两侧；控制电源（15）的输出端连接控制器（13）、排水电磁阀（7）、进水电磁阀（12）；控制器（13）的控制线路连接排水电磁阀（7）、进水电磁阀（12）、风机（5）、电阻检测仪（14）、第一接触器（17）、第二接触器（18）；电阻检测仪（14）检测滤芯（4）的电阻，并将检测到的滤芯阻值发送给控制器（13）。
5.根据权利要求1所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，其特征在于：滤芯（4）靠近设备壳体（1）的一侧设置有金属电极板（4-2）；滤芯（4）靠近热泳通道的一侧为金属筛网（4-3）；金属电极板（4-2）和金属筛网（4-3）分别连接到能够控制通断电的电源两极；滤芯（4）除内、外两侧面之外的各边缘处均设置有绝缘固定网（4-4）。
6.根据权利要求1所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，其特征在于：所述滤芯（4）与设备壳体（1）之间，以及加热面板（3）与设备壳体（1）之间均设置有绝缘层（8）和隔热层（9）。
7.根据权利要求1所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，其特征在于：所述滤芯（4）与设备壳体（1）之间设置有绝缘层（8）和隔热层（9）。
8.根据权利要求1所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备，其特征在于：所述的喷淋头（10）呈倒置的漏斗状。
9.如权利要求1所述的一种自动清洗的消毒杀菌空气净化设备的工作方法，其特征在于：步骤一、在热泳通道内产生温度差，使得热泳通道内产生朝向滤芯（4）的热泳力；需要消毒杀菌的空气流经热泳通道；在热泳力的作用下，空气中的各种病毒细菌、灰尘杂质被推向滤芯（4），并吸附在滤芯（4）的活性炭（4-1）中；活性炭（4-1）具有化学吸附特性，被吸附的致病微生物的活性受到活性炭（4-1）抑制和初步灭杀；在热泳通道中扩散的部分异味气体也被吸附在滤芯（4）的活性炭（4-1）中；电阻检测仪（14）持续监测滤芯（4）的电阻变化，滤芯（4）的电阻随着其吸附的物质逐渐增多而增大；
步骤二、当滤芯（4）的电阻增大到预设阈值时，滤芯（4）通电升温，对滤芯（4）上吸附的致病微生物进行灭活；通电和加热升温使活性炭（4-1）吸附的有机物、颗粒和异味气体分子发生电解、热解并从孔隙中游离；
步骤三、经过预设的灭活时长后，滤芯（4）停止加热；喷淋头（10）喷出水，清洗掉滤芯（4）上热解后的残余物质，释放活性炭（4-1）孔隙，活性炭（4-1）的吸附能力得以恢复；
步骤四、经过预设的清洗时长后，喷淋头（10）停止喷水，风机（5）启动，滤芯（4）通电升温，使滤芯（4）在气流和加热作用下干燥；同时，活性炭（4-1）处于微晶体边缘的碳原子的含氧、含氢官能团在湿润和通电作用下得到恢复和补充，维持活性炭（4-1）的化学吸附特性；滤芯（4）干燥后，滤芯（4）断电停止加热；
步骤五、重复执行步骤一至四，实现对空气中致病微生物的持续杀灭。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100084341A (ko) * 2009-01-16 2010-07-26 이수경 콜로이드 유황을 이용한 발효톱밥 제조방법
KR20130064582A (ko) * 2011-12-08 2013-06-18 주식회사 케이에프이앤이 배출가스 중 유해 대기 오염 물질을 제거하기 위한 챔버를 구비하는 유해물질 처리 장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100084341A (ko) * 2009-01-16 2010-07-26 이수경 콜로이드 유황을 이용한 발효톱밥 제조방법
KR20130064582A (ko) * 2011-12-08 2013-06-18 주식회사 케이에프이앤이 배출가스 중 유해 대기 오염 물질을 제거하기 위한 챔버를 구비하는 유해물질 처리 장치
CN108917171A (zh) * 2018-08-07 2018-11-30 河南工业大学 适用于圆柱的具备空气净化功能的暖风装置

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