CN113531742B - 一种紫外激光脉冲空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于紫外消毒领域，公开了紫外激光脉冲空气净化器，包括外壳、紫外脉冲激光器、扩束镜组件、反射镜组件、电控组件和与电控组件电连接的控制组件，控制组件设置在外壳上，外壳内设置有封闭的消杀腔室，消杀腔室设置有进风口和出风口，进风口和/或出风口设置有过滤元件，且出风口的一侧设置有排风单元，反射镜组件设置在消杀腔室内，紫外脉冲激光器、扩束镜组件和反射镜组件沿光路依次设置，紫外脉冲激光器发射出的紫外激光脉冲经扩束镜组件扩束后进入消杀腔室，并经反射镜组件在消杀腔室内反复反射以使消杀腔室没有光空白区域，该紫外激光脉冲空气净化器将紫外消毒和过滤元件过滤集合为一体，大大提升了空气消杀效果。

Description

一种紫外激光脉冲空气净化器
技术领域
本发明涉及紫外消毒技术领域，尤其涉及一种紫外激光脉冲空气净化器。
背景技术
紫外线波段的光线破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构，使细菌和病毒当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌消毒的目的。紫外线杀菌属于纯物理消毒方法，具有简单便捷、广谱高效、无二次污染、便于管理和实现自动化等优点，随着各种新型设计的紫外光源的推出，紫外线消杀的应用范围也不断在扩大。目前，空气净化器相关产品越来越多的在家庭，办公区和公共场所使用，但是空气净化器更多的采用吸附方法净化空气，需要经常更换过滤网，并且消杀效果并不理想，对很多细菌和病毒没有好的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紫外激光脉冲空气净化器，其旨在解决现有空气净化器采用吸附方法净化空气，需要经常更换过滤网，并且消杀效果并不理想，对很多细菌和病毒没有好的效果的技术问题。
为达到上述目的，本发明提供的方案是：
一种紫外激光脉冲空气净化器，包括外壳、紫外脉冲激光器、扩束镜组件、反射镜组件、电控组件和与所述电控组件电连接的控制组件，所述紫外脉冲激光器、所述扩束镜组件和所述电控组件均设置在所述外壳内，且所述紫外脉冲激光器与所述电控组件电连接，所述控制组件设置在所述外壳上，所述外壳内设置有封闭的消杀腔室，所述消杀腔室设置有进风口和出风口，所述进风口和/或所述出风口设置有过滤元件，且所述出风口的一侧设置有排风单元，所述反射镜组件设置在所述消杀腔室内，所述紫外脉冲激光器、所述扩束镜组件和所述反射镜组件沿光路依次设置，所述紫外脉冲激光器发射出的紫外激光脉冲经所述扩束镜组件扩束后进入所述消杀腔室，并经所述反射镜组件在所述消杀腔室内反复反射以使所述消杀腔室没有光空白区域。
优选地，所述反射镜组件包括若干个平面反射镜和若干个球面反射镜，所述消杀腔室具有上壁面和与所述上壁面相对设置的下壁面，若干个所述平面反射镜和若干个所述球面反射镜按照预设位置安装在所述上壁面和/或所述下壁面。
优选地，所述紫外脉冲激光器的发射的紫外激光脉冲的光路方向与所述扩束镜组件的光路方向垂直，所述扩束镜组件包括反射镜和若干个沿光路依次设置的扩束镜。
优选地，所述扩束镜设置有三个，三个所述扩束镜均为非球面透射镜；所述反射镜组件包括六个平面反射镜和一个球面反射镜，六个所述平面反射镜分别命名为第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第四平面反射镜、第五平面反射镜和第六平面反射镜，所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜相对设置，所述第三平面反射镜和所述第四平面反射镜相对设置，所述第五平面反射镜和所述第六平面反射镜相对设置，所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜、所述第三平面反射镜、所述第四平面反射镜依次设置在所述上壁面，所述第五平面反射镜和所述第六平面反射镜设置在所述下壁面，所述第五平面反射镜位于所述第二平面反射镜的下方，所述第六平面反射镜位于所述第三平面反射镜的下方，所述球面反射镜位于所述第四平面反射镜的下方，所述扩束镜组件位于所述第一平面反射镜的下方。
优选地，所述紫外激光脉冲空气净化器包括还包括设置在所述消杀腔室内的紫外灯管。
优选地，所述进风口和所述排风口均设置有所述过滤元件。
优选地，所述过滤元件包括过滤网和设置在所述过滤网上的活性炭层，所述过滤网由透气不透光的材料复合而成。
优选地，所述排风单元包括若干个风扇，若干个所述风扇设置在所述消杀腔室内。
优选地，所述外壳内还设置有第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述消杀腔室的顶部，所述第二腔室位于所述消杀腔室的底部，所述紫外脉冲激光器和所述扩束镜组件设置在所述第二腔室，所述电控组件设置在所述第一腔室。
优选地，所述外壳包括上盖板、与所述上盖板相对设置的下盖板、以及连接所述上盖板与所述下盖板的侧板，所述上盖板与所述侧板、所述下盖板与所述侧板均可拆卸连接，所述消杀腔室、所述第一腔室和所述第二腔室均位于所述上盖板、所述下盖板和所述侧板围合形成的收容腔内，所述控制组件设置在所述上盖板上，所述进风口设置在其中一块所述侧板，所述出风口设置在另一块所述侧板上。
本发明提供的紫外激光脉冲空气净化器具有以下优点：
第一、通过紫外脉冲激光器、扩束镜组件和反射镜组件的配合，将紫外脉冲激光器发射出来的高强度紫外脉冲激光线，通过扩束镜组件扩束后，通过设计好的反射镜组件，形成一个没有光空白区间的消杀腔室，再配合排风单元形成的负压，让空气从进风口进入消杀腔室，可以迅速将空气中的细菌和病毒消杀掉，使得从出风口排出的空气不含有对人体有害的细菌和病毒。
第二，出风口和/或进风口安装有过滤元件，通过过滤元件过滤空气中的灰尘和细颗粒物(PM2.5)，并吸附紫外线产生的臭氧，从而使得净化器在控制空气质量的同时具有良好的安全性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的紫外激光脉冲空气净化器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的紫外激光脉冲空气净化器另一方向的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的紫外激光脉冲空气净化器的内部结构图；
图4是本发明实施例提供的扩束镜组件的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一实施例的紫外激光脉冲空气净化器的局部示意图。
附图标号说明：
10、外壳；11、消杀腔室；111、进风口；112、出风口；113、上壁面；114、下壁面；12、第一腔室；13、第二腔室；14、上盖板；15、下盖板；16、侧板；17、激光器散热孔；18、万向轮；
20、紫外脉冲激光器；
30、扩束镜组件；31、反射镜；32、扩束镜；
40、反射镜组件；41、第一平面反射镜；42、第二平面反射镜；43、第三平面反射镜；44、第四平面反射镜；45、第五平面反射镜；46、第六平面反射镜；47、球面反射镜；
50、电控组件；
60、控制组件；61、触摸屏；62、机械按钮；
70、过滤元件；
80、排风单元；
90、紫外灯管。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图4所示，其为本发明的一种实施例的紫外激光脉冲空气净化器将紫外光源和空气净化系统合二为一，可以大大提升空气消杀的效果，得到理想的空气质量。
请参阅图1-图4，本发明实施例的一种紫外激光脉冲空气净化器包括外壳10、紫外脉冲激光器20、扩束镜组件30、反射镜组件40、电控组件50和与电控组件50电连接的控制组件60，紫外脉冲激光器20、扩束镜组件30和电控组件50均设置在外壳10内，且紫外脉冲激光器20与电控组件50电连接，控制组件60设置在外壳10上，外壳10内设置有封闭的消杀腔室11，消杀腔室11设置有进风口111和出风口112，进风口111和/或出风口112设置有过滤元件70，过滤元件70用于过滤空气的粉尘、细颗粒物和吸附紫外线产生的臭氧，且出风口112的一侧设置有排风单元80，反射镜组件40设置在消杀腔室11内，紫外脉冲激光器20、扩束镜组件30和反射镜组件40沿光路依次设置，紫外脉冲激光器20发射出的紫外激光脉冲经扩束镜组件30扩束后进入消杀腔室11，并通过反射镜组件40在消杀腔室11内反复反射以使消杀腔室11没有光空白区域。
本发明实施例的紫外激光脉冲空气净化器具有以下优点：
第一、通过紫外脉冲激光器20、扩束镜组件30和反射镜组件40的配合，将紫外脉冲激光器20发射出来的高强度紫外脉冲激光线，通过扩束镜组件30扩束后，通过设计好的反射镜组件40，形成一个没有光空白区间的消杀腔室11，再配合排风单元80形成的负压，让空气从进风口111进入消杀腔室11，可以迅速将空气中的细菌和病毒消杀掉，使得从出风口112排出的空气不含有对人体有害的细菌和病毒。
第二，出风口112和/或进风口111安装有过滤元件70，通过过滤元件70过滤空气中的灰尘和细颗粒物(PM2.5)，并吸附紫外线产生的臭氧，从而使得净化器在控制空气质量的同时具有良好的安全性和可靠性。
请参阅图1-图4，反射镜组件40包括若干个平面反射镜和若干个球面反射镜47，消杀腔室11具有上壁面113和与上壁面113相对设置的下壁面114，若干个平面反射镜和若干个球面反射镜47按照预设位置安装在上壁面113和/或下壁面114，保证经过扩束镜组件30扩束的紫外激光脉冲可以在消杀腔室11内反复反射形成一个没有光空白的消杀腔室11，最后经过球面反射镜47均匀发散到消杀腔室11。
可选地，平面反射镜和球面反射镜47均镀有铝膜。
可选地，平面反射镜与上壁面113或下壁面114呈45度设置，球面反射镜47与上壁面113或下壁面114呈45度设置，反射效果良好。
请参阅图1-图4，紫外脉冲激光器20可以发出直径为1mm的紫外激光脉冲光线。扩束镜组件30包括反射镜31和若干个扩束镜32，紫外脉冲激光器20的发射的紫外激光脉冲的光路方向与扩束镜组件30的光路方向垂直，因此扩束镜组件30需要设置反射镜31将紫外脉冲激光器20的发射的紫外激光脉冲反射至扩束镜32。经过扩束镜32扩束的紫外激光脉冲能够利用较少的平面反射镜反复反射即可使消杀腔室11没有光空白区域。
在本实施例中，扩束镜32设置有三个，三个扩束镜32均为非球面透射镜，可以使该1mm的紫外激光脉冲光线的直径扩大100倍，形成一个100mm的光柱。反射镜组件40设置有六个平面反射镜和一个球面反射镜47，六个平面反射镜分别命名为第一平面反射镜41、第二平面反射镜42、第三平面反射镜43、第四平面反射镜44、第五平面反射镜45和第六平面反射镜46，其中，平面反射镜两两相对设置，即第一平面反射镜41和第二平面反射镜42相对设置，第三平面反射镜43和第四平面反射镜44相对设置，第五平面反射镜45和第六平面反射镜46相对设置，第一平面反射镜41、第二平面反射镜42、第三平面反射镜43、第四平面反射镜44依次设置在上壁面113，第五平面反射镜45和第六平面反射镜46设置在下壁面114，第五平面反射镜45位于第二平面反射镜42的下方，第六平面反射镜46位于第三平面反射镜43的下方，球面反射镜47位于第四平面反射镜44的下方，扩束镜组件30位于所述第一平面反射镜41的下方。紫外脉冲激光器20发射出的紫外激光脉冲入射至扩束镜组件30的反射镜31，经反射镜31改变光路反向，依次通过三个扩束镜32进行扩束，扩束后的紫外激光脉冲进入消杀腔室11，依次入射至第一平面反射镜41、第二平面反射镜42、第五平面反射镜45、第六平面反射镜46、第三平面反射镜43和第四平面反射镜44，经第四平面反射镜44反射的紫外脉冲激光线部分入射至球面反射镜47，经球面反射镜47均匀发散到消杀腔室11，其余部分紫外脉冲激光线直接反射到消杀腔室11内壁。扩束后的100mm的光柱通过上述六个平面反射镜和球面反射镜47的反射下能够形成一个100mm*500mm*600mm的消杀空间。
可以理解地，扩束镜32的数量根据扩束要求设置，例如也可以设置两个或四个或更多扩束镜32。
可以理解地，平面反射镜和球面反射镜47的数量可以根据消杀腔室11的空间尺寸设置，当消杀腔室11的空间尺寸更小时，可以设置数量更少的平面反射镜，当消杀腔室11的空间尺寸更大时，可以设置数量更多的平面反射镜和球面反射镜47。
请参阅图1-图5，在一实施例中，紫外激光脉冲空气净化器包括还包括设置在消杀腔室11内的紫外灯管90，在紫外脉冲激光器20发出的紫外激光脉冲光线强度不够的情况下，通过紫外灯管90辅助消杀，进一步增强消杀效果。
请参阅图1-图3，在本发明实施例中，进风口111和排风口均设置有过滤元件70，过滤元件70包括过滤网和设置在过滤网上的活性炭层，结构简单实用。
具体地，过滤网由透气不透光的材料复合而成，使得消杀腔室11成为完全密闭的空间，避免消杀腔室11内的紫外激光脉冲光线泄露，从而避免紫外线产生的臭氧造成空气污染和人体伤害。
可以理解地，过滤元件70还可以选择其他过滤结构。例如，袋式活性炭过滤器。
请参阅图1-图3，排风单元80设置在出风口112的内侧，即出风口112靠近进风口111的一侧，也就是说排风单元80设置在外壳10内，使得净化器整体更加美观。
优选地，排风单元80包括若干个风扇，可以理解地，风扇的数量根据净化器放置的房间和消杀时间设计，本发明实施例选择4个风扇。
请参阅图1-图3，控制组件60包括触摸屏61和机械按钮62，通过触摸屏61执行设定消毒时间等操作，以及通过机械按钮62控制过滤器的开启与关闭。
请参阅图1-图3，外壳10内还设置有第一腔室12和第二腔室13，第一腔室12位于消杀腔室11的顶部，第二腔室13位于消杀腔室11的底部，紫外脉冲激光器20和扩束镜组件30设置在第二腔室13，电控组件50设置在第一腔室12。
可选地，外壳10包括上盖板14、与上盖板14相对设置的下盖板15、以及连接上盖板14与下盖板15的侧板16，上盖板14与侧板16和下盖板15与侧板16均可拆卸连接，有利于后期维修。消杀腔室11、第一腔室12和第二腔室13位于上盖板14、下盖板15和侧板16围合形成的收容腔内，控制组件60设置在上盖板14上，进风口111设置在其中一块侧板16，出风口112设置在另一块侧板16上。
具体地，上盖板14、下盖板15和侧板16采用金属材质制备，使得净化器更加耐用。
可选地，外壳10上还开设有激光器散热孔17，激光器散热孔17与进风口111位于同一侧板16上。
更进一步地，下盖板15底部设置有万向轮18，通过设置万向轮18能够便利地移动过滤器，将其放置在任意位置。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，包括外壳、紫外脉冲激光器、扩束镜组件、反射镜组件、电控组件和与所述电控组件电连接的控制组件，所述紫外脉冲激光器、所述扩束镜组件和所述电控组件均设置在所述外壳内，且所述紫外脉冲激光器与所述电控组件电连接，所述控制组件设置在所述外壳上，所述外壳内设置有封闭的消杀腔室，所述消杀腔室设置有进风口和出风口，所述进风口和/或所述出风口设置有过滤元件，且所述出风口的一侧设置有排风单元，所述排风单元设置在所述出风口的内侧，即所述出风口靠近所述进风口的一侧，所述过滤元件由透气不透光的材料复合而成；所述反射镜组件设置在所述消杀腔室内，所述反射镜组件包括若干个平面反射镜和若干个球面反射镜，所述消杀腔室具有上壁面和与所述上壁面相对设置的下壁面，所述进风口和所述出风口设置在除了所述上壁面和所述下壁面之外的所述外壳的侧板上，若干个所述平面反射镜分别设置在所述上壁面和所述下壁面，若干个所述球面反射镜按照预设位置安装在所述上壁面和/或所述下壁面；所述反射镜组件包括六个平面反射镜和一个球面反射镜，六个所述平面反射镜分别命名为第一平面反射镜、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第四平面反射镜、第五平面反射镜和第六平面反射镜；所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜相对倾斜设置，所述第三平面反射镜和所述第四平面反射镜相对倾斜设置，所述第五平面反射镜和所述第六平面反射镜相对倾斜设置，所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜、所述第三平面反射镜、所述第四平面反射镜依次设置在所述上壁面，所述第五平面反射镜和所述第六平面反射镜设置在所述下壁面，所述第五平面反射镜位于所述第二平面反射镜的下方，所述第六平面反射镜位于所述第三平面反射镜的下方，所述球面反射镜位于所述第四平面反射镜的下方；所述外壳内设置有第二腔室，所述第二腔室位于所述消杀腔室的底部，所述紫外脉冲激光器和所述扩束镜组件设置在所述第二腔室；所述紫外脉冲激光器的发射的紫外激光脉冲的光路方向与所述扩束镜组件的光路方向垂直，所述扩束镜组件位于所述第一平面反射镜的下方；所述紫外脉冲激光器、所述扩束镜组件和所述反射镜组件沿光路依次设置，所述紫外脉冲激光器发射出的紫外激光脉冲经所述扩束镜组件扩束后进入所述消杀腔室，并经所述反射镜组件在所述消杀腔室内反复反射以使所述消杀腔室没有光空白区域。
2.如权利要求1所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述紫外脉冲激光器的发射的紫外激光脉冲的光路方向与所述扩束镜组件的光路方向垂直，所述扩束镜组件包括反射镜和若干个沿光路依次设置的扩束镜。
3.如权利要求2所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述扩束镜设置有三个，三个所述扩束镜均为非球面透射镜。
4.如权利要求1所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述紫外激光脉冲空气净化器包括还包括设置在所述消杀腔室内的紫外灯管。
5.如权利要求1所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述进风口和所述排风口均设置有所述过滤元件。
6.如权利要求1所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述过滤元件包括过滤网和设置在所述过滤网上的活性炭层，所述过滤网由透气不透光的材料复合而成。
7.如权利要求1所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述排风单元包括若干个风扇，若干个所述风扇设置在所述消杀腔室内。
8.如权利要求1所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述外壳内还设置有第一腔室，所述第一腔室位于所述消杀腔室的顶部，所述电控组件设置在所述第一腔室。
9.如权利要求8所述的紫外激光脉冲空气净化器，其特征在于，所述外壳包括上盖板、与所述上盖板相对设置的下盖板、以及连接所述上盖板与所述下盖板的侧板，所述上盖板与所述侧板、所述下盖板与所述侧板均可拆卸连接，所述消杀腔室、所述第一腔室和所述第二腔室均位于所述上盖板、所述下盖板和所述侧板围合形成的收容腔内，所述控制组件设置在所述上盖板上，所述进风口设置在其中一块所述侧板，所述出风口设置在另一块所述侧板上。
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