CN113426271A

CN113426271A - 一种净化气体的装置

Info

Publication number: CN113426271A
Application number: CN202110875969.3A
Authority: CN
Inventors: 拉班·马里努斯; 瓦尔克·亨德里克·亚历山大
Original assignee: Netherlands Infini Co ltd
Current assignee: Netherlands Infini Co ltd
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2021-09-24

Abstract

本发明公开了一种净化气体的装置，包括壳体，壳体上设置有开口组，开口组包括第一开口和第二开口，壳体内设置有气体收集室、臭氧发生室和多孔抗病毒室，臭氧发生室分别和气体收集室以及多孔抗病毒室相连接，气体收集室和第一开口相连接，气体收集室和臭氧发生室均设置有用于监测气体质量的第一传感器，有益效果在于实现净化气体的性能强，且消毒范围广，无需根据所使用的过滤材料面积来决定消毒范围，同时装置的使用寿命长，无需频繁更换，通过第一传感器、第二传感器和控制模块精准控制臭氧的剂量，避免出现臭氧剂量过多对人体造成损耗，臭氧剂量过少达不到净化气体的标准。

Description

一种净化气体的装置

技术领域

本发明属于净化气体技术领域，更具体地说，本发明涉及一种净化气体的装置。

背景技术

臭氧(O₃)是一种强氧化剂，能够通过分解病原体的病毒膜，抑制其感染能力以实现对环境消毒的目的。由于臭氧具有强氧化能力，因此其状态非常不稳定，目前为止并没有已知的技术能以可控的方式来储存臭氧。因此，臭氧是通过原位生成的方式生成的，目前市场上净化气体的技术方案存在以下缺陷：

第一，大部分净化气体的装置只是使用了一些吸附材料的过滤器，与臭氧相比，在致死和杀菌能力方面的效果差，消毒范围需要根据所使用的材料面积，导致消毒范围十分有限，达不到净化气体的要求，同时这些装置的使用寿命仅取决于材料的耗损能力，需频繁更换过滤材料。

第二，目前市面上通过臭氧净化气体的装置，经过处理后的气体直接通过风扇等装置排出，不能保证净化后的气体中不含有臭氧，含有臭氧的气体长期被吸入体内对身体损害大。由于净化气体的装置由于需要在可控的范围内，因此普遍体积大功耗大，无法将装置可拆卸的集成在口罩或便携式可穿戴设备中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净化气体的装置，以解决上述现有技术中存在的无法控制净化后气体中的臭氧含量超标的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种净化气体的装置，包括壳体，所述壳体上设置有开口组，所述开口组包括第一开口和第二开口，所述壳体内设置有气体收集室、臭氧发生室和多孔抗病毒室，所述臭氧发生室分别和所述气体收集室以及所述多孔抗病毒室相连接，所述气体收集室和所述第一开口相连接，所述气体收集室和所述臭氧发生室均设置有用于监测气体质量的第一传感器。

优选地，所述气体收集室设置有用于阻挡颗粒物的第一过滤膜和第一止回阀。

优选地，第一阀门设置有第一进气口，所述气体收集室通过所述第一进气口和所述臭氧发生室相连接。

优选地，所述臭氧发生室包括用于产生臭氧的发生器装置和第二阀门。

优选地，所述第二阀门设置有第二进气口，所述臭氧发生室通过所述第二进气口和所述多孔抗病毒室相连接。

优选地，所述多孔抗病毒室设置有第一活性炭和/或氧化石墨烯，所述多孔抗病毒室还设置有第三阀门。

优选地，还包括呼吸气室，所述呼吸气室和所述多孔抗病毒室相连接。

优选地，所述呼吸器室包括第四阀门和用于监测气体质量的第二传感器。

优选地，所述呼吸气室还包括第二活性炭和/或第二过滤膜。

优选地，还包括控制模块，控制模块包括信号调节单元、控制器和数据监测单元，信号调节单元分别和控制器及数据监测单元相连接。

优选地，所述控制模块还包括通讯单元和服务器，所述通讯单元分别和所述控制器以及所述数据监测单元相连接，所述服务器分别和所述控制器及所述数据监测单元相连接。

本发明提供的有益效果在于：

1、本发明通过气体收集室采集未处理过的气体，第一过滤膜阻挡气体中的颗粒物进入气体收集室，臭氧发生室根据进入的气体量进行消毒净化，多孔抗病毒室用于吸收净化后气体中的残留物，实现净化气体的性能强，且消毒范围广，无需根据所使用的过滤材料面积来决定消毒范围，同时装置的使用寿命长，无需频繁更换。

2、本发明通过第一传感器采集气体收集室和臭氧发生室里的气体质量，设置在呼吸气室的第二传感器监测呼吸气室里的气体质量，监测臭氧在呼吸气室中是否存在，并把采集的数据传输给信号调节单元和数据监测单元，控制器控制发生器装置产生用于净化气体的所需要的臭氧剂量，避免出现臭氧剂量过多对人体造成损耗，臭氧剂量过少达不到净化气体的标准，若监测到的臭氧含量还是超过预先设置的安全阈值，则停止运行装置并发送消息至用户。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是净化气体的装置的结构示意图；

图2是净化气体的装置在管道部分的矩形截面示意图；

图3是净化气体的装置的内部示意图；

图4是控制模块的示意图；

主要元件符号说明如下：

1、壳体；2、管道主体；3、外壳；4、绝缘材料层；5、螺纹轴；6、双向紧固件；7、电源输入器；8、气体收集室；9、第一开口；10、第一过滤膜；11、第一传感器；12、第一进气口；13、第一阀门；14、臭氧发生室；15、发生器装置；16、控制器；17、第二阀门；18、多孔抗病毒室；19、第三开口；20、第一活性炭；21、数据监测单元；22、第三阀门；23、通讯单元；24、呼吸气室；25、中央开口；26、第二开口；27、第二传感器；28、第二过滤膜；29、服务器；30、信号调节单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1至图3所示，本实施例包括一种净化气体的装置，包括壳体1，壳体1上设置有开口组，壳体1内设置有气体收集室8、臭氧发生室14和多孔抗病毒室18，臭氧发生室14分别和气体收集室8以及多孔抗病毒室18相连接，气体收集室8和臭氧发生室14均设置有用于监测气体质量的第一传感器11。

本装置安装在空调、通风管道或便携式可穿戴设备等系统中，适用不同类型和截面的管道，利用臭氧在气态下的化学特性，通过传感器实时监测的方式净化所要循环的气体，进而达到杀菌、杀毒、氧化和除臭的作用，同时确保净化后的气体中是不含臭氧或所含臭氧含量在预先设置的安全阈值以下。

具体的，壳体1呈水滴状，壳体1的右侧体积大于壳体1的左侧体积，开口组包括第一开口9和第二开口26，第一开口9和第二开口26的数量均为多个，第一开口9为进气部位，位于壳体1的右侧，第二开口26为排气部位，位于壳体1的左侧，水滴状的壳体1具有气动外型，气动外型是指在气体介质中运动的物体为减少运动阻力，而采用的适合在该介质中运动的外形。水滴状的壳体1可以避免气体在管道内流动传导时产生的不必要的湍流，增加管道的使用寿命，降低噪音和装置故障的可能性。如果使用非气动外型，可能产生异常的湍流行为，从而增加装置的损失和管道表面的湍流边界层。

具体的，如图1和图2所示，壳体1和管道主体2的外壳3相连接，管道主体2的外壳3由电阻材料组成，壳体1和管道主体2的外壳3之间设置有绝缘材料层4。图2为净化气体的装置在管道部分的矩形截面示意图，壳体1通过一组螺纹轴5和双向紧固件6插入气体循环的管道主体2中，以实现其相互的耦合。本装置还包括用于供电的电源输入器7，电源输入器7用于给整体装置供电，电源输入器7可以是USB接口或内置的电池。

如图3所示，气体收集室8用于采集未处理过的气体，气体收集室8和第一开口9相连接，具体的，采集气体的方式可以为强制注入气体或者通过便于气体进入的第一开口9进行自动采集。气体收集室8设置有用于阻挡颗粒物的第一过滤膜10和第一阀门13，第一过滤膜10用于对气体进行初步处理，阻挡来自气体中的颗粒物。第一阀门13设置有第一进气口12，气体收集室8通过第一进气口12和臭氧发生室14相连接，在气体收集室8里的气体通过第一进气口12进入臭氧发生室14，设置在气体收集室8的第一传感器11监测气体收集室8里的气体质量，设置在气体收集室8的第一传感器11的数量为一个或多个。

臭氧发生室14用于产生所需剂量的臭氧，通过臭氧对气体进行净化处理，臭氧发生室14包括用于产生臭氧的发生器装置15和第二阀门17，具体的，发生器装置15可以采用电晕效应技术或UV光，通过电晕效应技术或UV光来产生所需要的臭氧剂量。第二阀门17设置有第二进气口，臭氧发生室14通过第二进气口和多孔抗病毒室18相连接，臭氧发生室14里的气体通过第二进气口进入多孔抗病毒室18，设置在臭氧发生室14的第一传感器11监测臭氧发生室14里的气体质量，气体质量的数据中包括臭氧含量，设置在臭氧发生室14的第一传感器11的数量为一个或多个(图略)。

多孔抗病毒室18用于吸收经过臭氧处理过的气体中的残留物，残留物来源于臭氧、氧气和气体中的其他衍生物的重新组合，多孔抗病毒室18设置有第一活性炭20和/或氧化石墨烯，实际产品中，根据装置应用场景的不同，多孔抗病毒室18内可以根据残留物的不同来设置不同的材料。在本实施例中，多孔抗病毒室18设置有第一活性炭20，第一活性炭20用吸收气体中的残留物。多孔抗病毒室18设置有两个腔室，包括上腔室和下腔室，上腔室和下腔室之间设置有第三开口19，通过第三开口19连通上腔室和下腔室。多孔抗病毒室18还设置有第三阀门22。

还包括呼吸气室24，呼吸气室24和多孔抗病毒室18相连接，具体的，第三阀门22设置有第三进气口，多孔抗病毒室18通过第三进气口和呼吸气室24相连接，多孔抗病毒室18里的气体通过第三进气口进入呼吸气室24。

呼吸气室24包括第四阀门和用于监测气体质量的第二传感器27，第四阀门设置有中央开口25，中央开口25为一个圆柱形的开口，开口大小根据第四阀门的直径来确定。在本实施例中，呼吸气室24包括两个腔室，两个腔室通过中央开口25相互连接。呼吸气室24还设置有摄像头，在本实施例中，两个腔室内分别设置有一个摄像头。设置在呼吸气室24的第二传感器27监测呼吸气室24里的气体质量，用于监测臭氧在呼吸气室24中是否存在。具体的，第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门均为止回阀。

呼吸气室24还包括第二活性炭和/或第二过滤膜，在本实施例中，呼吸气室24包括第二过滤膜28，第二过滤膜28用于阻挡气体中的颗粒物，呼吸气室24和第二开口26相连接，通过第二开口26将呼吸气室24中的气体排出。呼吸气室24采用乳胶等环保和可进行生物降解的材料。

如图4所示，还包括控制模块，控制模块包括信号调节单元30、控制器16和数据监测单元21，信号调节单元30分别和第一传感器11、第二传感器27、控制器16及数据监测单元21相连接，控制器16分别和信号调节单元30及发生器装置15相连接，数据监测单元21分别和信号调节单元30、第一传感器11以及第二传感器27相连接，具体的，第一传感器11和第二传感器27可以把采集到的数据直接传输给数据监测单元21，第一传感器11和第二传感器27可以把采集的数据先传输给信号调节单元30，信号调节单元30用于处理采集到的数据以及发送处理后的数据至控制器16和数据监测单元21。还包括通讯单元23，通讯模块23用于连接服务器29。具体的，若第二传感器监测到呼吸气室中存在臭氧，且臭氧含量超过预先设置的安全阈值，则控制器停止运行装置并不排出气体，同时发送消息至用户。整个净化气体的过程都在本装置的范围内进行，保证本装置产生的臭氧不会被使用不同的应用设备(空调、口罩、通风管道或便携式可穿戴设备等)的用户或生活在其周围的人吸入。

具体的，将本净化气体的装置安装在空调或通风管道等系统中时，需要知道管道的截面、需净化的面积以及气体的流速，通过这些参数来调整装置的几何形状和各个组件的功率，具体的，控制模块通过装配有控制卡的电子装置，负责调节换能器和多个传感器的动作，这些传感器能够评估经过处理后气体的安全性、供应的气体流速以及正确运行上述功能所需的参数。

根据图1至图4，进一步说明本净化气体的装置的工作原理：

未处理过的气体通过第一开口9进入气体收集室8，第一过滤膜10阻挡气体中的颗粒物进入气体收集室8，第一传感器11监测气体收集室8里的气体质量，经过第一步处理后的气体收集室8里的气体通过第一进气口进入臭氧发生室14。发生器装置15产生用于净化气体所需要的臭氧剂量，第二步根据产生的臭氧剂量对气体进行净化消毒，第一传感器11采集臭氧发生室14里的气体质量，经过第二步处理后的臭氧发生室14里的气体通过第二进气口进入多孔抗病毒室18。

第三步为多孔抗病毒室18内的第一活性炭20吸收气体中的残留物，经过第三步处理后的多孔抗病毒室18里的气体通过第三进气口进入呼吸气室24，呼吸气室24的第二过滤膜28用于阻挡气体中的颗粒物，避免带有颗粒物的气体被排出，设置在呼吸气室24的第二传感器27监测呼吸气室24里的气体质量，监测臭氧在呼吸气室24中是否存在，若第二传感器27监测到呼吸气室24不存在臭氧或者臭氧含量在预先设置的安全阈值以下，则通过第二开口26排出气体，若臭氧含量超过预先设置的安全阈值，则停止运行装置，阻止气体排出装置外，并发送消息至用户。

第一传感器11和第二传感器27将采集到的数据传输给信号调节单元30，信号调节单元30对采集到的数据进行处理，并将处理后的数据传输给控制器16和数据监测单元21，控制器16根据信号调节单元30传输的数据确定所需的臭氧剂量，控制器16控制发生器装置15产生用于净化气体所需要的臭氧剂量，数据监测单元21将数据传输给服务器29，服务器29用于存储相关的气体数据。

需要说明的是：

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种净化气体的装置，包括壳体，所述壳体上设置有开口组，所述开口组包括第一开口和第二开口，其特征在于，所述壳体内设置有气体收集室、臭氧发生室和多孔抗病毒室，所述臭氧发生室分别和所述气体收集室以及所述多孔抗病毒室相连接，所述气体收集室和所述第一开口相连接，所述气体收集室和所述臭氧发生室均设置有用于监测气体质量的第一传感器。

2.如权利要求1所述的一种净化气体的装置，其特征在于，所述气体收集室设置有用于阻挡颗粒物的第一过滤膜和第一阀门。

3.如权利要求2所述的一种净化气体的装置，其特征在于，所述第一阀门设置有第一进气口，所述气体收集室通过所述第一进气口和所述臭氧发生室相连接。

4.如权利要求1所述的一种净化气体的装置，其特征在于，所述臭氧发生室包括用于产生臭氧的发生器装置和第二阀门。

5.如权利要求4所述的一种净化气体的装置，其特征在于，所述第二阀门设置有第二进气口，所述臭氧发生室通过所述第二进气口和所述多孔抗病毒室相连接。

6.如权利要求1所述的一种净化气体的装置，其特征在于，所述多孔抗病毒室设置有第一活性炭和/或氧化石墨烯，所述多孔抗病毒室还设置有第三阀门。

7.如权利要求1所述的一种净化气体的装置，其特征在于，还包括呼吸气室，所述呼吸气室和所述多孔抗病毒室相连接。

8.如权利要求7所述的一种净化气体的装置，其特征在于，所述呼吸器室包括第四阀门和用于监测气体质量的第二传感器。

9.如权利要求7所述的一种净化气体的装置，其特征在于，所述呼吸气室还包括第二活性炭和/或第二过滤膜。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种净化气体的装置，其特征在于，还包括控制模块，控制模块包括信号调节单元、控制器和数据监测单元，信号调节单元分别和控制器及数据监测单元相连接。

11.如权利要求10所述的一种净化气体的装置，其特征在于，还包括通讯单元，所述通讯模块用于连接服务器。