CN114432484B - 一种雾化消毒系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种雾化消毒系统和方法，先提供电解液，采用流动式循环的将电解液电解以制成过氧化氢消毒液，再将制成的过氧化氢消毒液雾化导出，本申请采用流动式循环制备过氧化氢消毒液可提高电解效果，使得电解更彻底、更高效，通过电能直接转化成化学能，以实时产生消毒液并对环境进行实时消杀，本申请将反应模块和雾化模块整合在雾化消毒系统内，可实时制备过氧化氢消毒液并能够同步雾化，消耗后可以及时补充，简化消杀步骤，本申请提供一种经济可行、易于制备、绿色环保的新型雾化消毒方法，可实时产生消毒液，对环境实时消毒。
Description
技术领域
本申请属于消毒设备技术领域，具体涉及一种雾化消毒系统和方法。
背景技术
现有技术中，很多消毒设备是先通过稀释高浓度的消毒液，再通过雾化的方法进行消毒。这种操作方法增加了消毒的操作流程，消毒的有效性受制于每次配制的消毒液的浓度。
在各类消毒液中，大部分消毒液在环境中容易残留，可能造成环境污染。过氧化氢消毒液是一种理想的消毒液体，它无色无味且消毒后几乎无残留，在环境中很容易分解成氧气和水，是一种安全可靠的绿色环保型消毒剂。
但现有过氧化氢消毒液是通过工业生产，需要庞大的生产设备和大量的电力供应，具有制备成本高，所需设备大型化、集中化等缺点。
发明内容
本申请为了现有消毒设备存在结构复杂、消毒效果不佳、操作繁琐的技术问题，提供了一种雾化消毒系统和方法，
本申请采用如下技术方案：
一种雾化消毒系统，包括：
供液模块，其用于提供电解液；
反应模块，其用于采用流动式循环的将所述供液模块提供的电解液电解以制成过氧化氢消毒液；
雾化模块，其用于将所述反应模块制成的过氧化氢消毒液雾化并排出；以及
进液控制模块，其设于所述反应模块和所述雾化模块之间，用于根据所述雾化模块内的液位高低而控制所述反应模块与所述雾化模块之间隔断或连通。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应模块包括反应槽、供液机构和反应机构，所述反应槽用于盛放经所述供液模块流入的电解液，所述供液机构用于将所述反应槽内的电解液输送至所述反应机构，所述反应机构用于将电解液电解以制成过氧化氢后流至所述反应槽内。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应机构包括反应壳体，所述反应壳体一侧设有与所述供液机构连通的反应进口、另一侧设有与所述反应槽连通的反应出口，反应壳体内位于所述反应进口和所述反应出口之间间隔设有反应阳极和反应阴极，所述反应阳极和所述反应阴极分别接入供电电源的正极和负极。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应阳极为铂、钯、钌、铑、铱、锇、金、掺硼金刚石薄膜或玻璃碳电极；
所述反应阴极为泡沫镍板、多孔石墨板、烧结钛板、活性炭毡或碳纸。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述供液机构包括液泵，所述液泵的进液口通过管道与所述反应槽连通、出液口与所述反应机构连通。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述雾化模块包括用于盛放经所述反应模块流入过氧化氢消毒液的雾化槽，所述雾化槽内设有用于将消毒液雾化成水雾的雾化装置，所述雾化装置上设有用于将水雾导出的风道结构，所述风道结构上设有用于辅助导出水雾的风机装置。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述风道结构包括设于所述雾化模块上侧且下端伸入所述雾化槽内液面以下的挡风罩，所述挡风罩上端连通设有用于引出气雾的风道，所述风道上侧设有往水平方向延伸的延伸段，所述延伸段末端设有出雾口。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述供液模块活动设于所述反应模块上侧，所述供液模块底部设有可与所述反应模块连通的储水液出口，所述储水液出口上设有可用于密封其的储水密封塞，所述供液模块下端环绕所述储水液出口设有向下延伸的液封罩，所述反应模块上设有可驱使所述储水密封塞脱离所述储水液出口的立柱。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应模块上设有可与所述雾化模块连通的反应液出口；所述进液控制模块包括设于所述反应液出口上用于密封所述反应液出口的反应密封塞、设于所述雾化模块上的浮子座设于所述浮子座上且可随所述雾化模块内液位变化而上下运动的浮子，所述浮子与所述反应密封塞连接，所述浮子根据所述雾化模块内的液位高低而控制所述反应密封塞隔断或连通所述反应液出口。
一种雾化消毒方法，包括以下步骤：
S1、提供电解液；
S2、采用流动式循环的将电解液电解成过氧化氢消毒液；
S3、将过氧化氢消毒液雾化后排出。
与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
本申请提供一种雾化消毒方法，先提供电解液，采用流动式循环的将电解液电解以制成过氧化氢消毒液，再将制成的过氧化氢消毒液雾化导出，本申请采用流动式循环制备过氧化氢消毒液可提高电解效果，使得电解更彻底、更高效，通过电能直接转化成化学能，以实时产生消毒液并对环境进行实时消杀，本申请将反应模块和雾化模块整合在雾化消毒系统内，可实时制备过氧化氢消毒液并能够同步雾化，消耗后可以及时补充，简化消杀步骤，本申请提供一种经济可行、易于制备、绿色环保的新型雾化消毒方法，可实时产生消毒液，对环境实时消毒。
本申请提供一种雾化消毒系统，包括供液模块、反应模块、雾化模块和进液控制模块，通过供液模块提供电解液，反应模块采用流动式循环的将电解液电解以制成过氧化氢消毒液，再由雾化模块将制成的过氧化氢消毒液雾化导出，本申请采用流动式循环制备过氧化氢消毒液可提高电解效果，使得电解更彻底、更高效，通过电能直接转化成化学能，以实时产生消毒液并对环境进行实时消杀，本申请将反应模块和雾化模块整合在雾化消毒系统内，可实时制备过氧化氢消毒液并能够同步雾化，消耗后可以及时补充，简化消杀步骤，本申请提供一种经济可行、易于制备、绿色环保的新型雾化消毒系统，可实时产生消毒液，对环境实时消毒。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本申请一种雾化消毒方法的流程示意图。
图2是本申请一种雾化消毒系统的结构示意图。
图3是本申请反应模块的结构示意图。
图4是本申请雾化出口浓度随时间变化曲线图。
具体实施方式
如图2-4所示，一种雾化消毒系统，包括供液模块1、反应模块2、雾化模块3以及进液控制模块4；供液模块1用于提供电解液；反应模块2用于采用流动式循环的将所述供液模块1提供的电解液电解以制成过氧化氢消毒液；雾化模块3用于将所述反应模块2制成的过氧化氢消毒液雾化并排出；以及进液控制模块4设于所述反应模块2和所述雾化模块3之间，用于根据所述雾化模块3内的液位高低而控制所述反应模块2与所述雾化模块3之间隔断或连通。
本申请提供一种雾化消毒系统，包括供液模块、反应模块、雾化模块和进液控制模块，通过供液模块提供电解液，反应模块采用流动式循环的将电解液电解以制成过氧化氢消毒液，再由雾化模块将制成的过氧化氢消毒液雾化导出，本申请采用流动式循环制备过氧化氢消毒液可提高电解效果，使得电解更彻底、更高效，通过电能直接转化成化学能，以实时产生消毒液并对环境进行实时消杀，本申请将反应模块和雾化模块整合在雾化消毒系统内，可实时制备过氧化氢消毒液并能够同步雾化，消耗后可以及时补充，简化消杀步骤，本申请提供一种经济可行、易于制备、绿色环保的新型雾化消毒系统，可实时产生消毒液，对环境实时消毒。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应模块2包括反应槽21、供液机构22和反应机构23，所述反应槽21用于盛放经所述供液模块1流入的电解液，所述供液机构22用于将所述反应槽21内的电解液输送至所述反应机构23，所述反应机构23用于将电解液电解以制成过氧化氢后流至所述反应槽21内，本申请反应槽内的电解液通过供液机构输送至反应机构进行电解成为过氧化氢，且反应机构电解的过氧化氢再回流至反应槽内，形成含过氧化氢的消毒液，本申请通过采用流动式供液，可提高反应模块的电解效果，使得电解更彻底、更高效，通过电能直接转化成化学能，以实时产生消毒液并对环境进行实时消杀，本申请结构简单，且可快速制备过氧化氢消毒液。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应机构23包括反应壳体231，所述反应壳体231一侧设有与所述供液机构22连通的反应进口2311、另一侧设有与所述反应槽21连通的反应出口2312，反应壳体231内位于所述反应进口2311和所述反应出口2312之间间隔设有反应阳极232和反应阴极233，所述反应阳极232和所述反应阴极233分别接入供电电源235的正极和负极，本申请通过电能直接转化成化学能，通过反应模块将电解液电解为过氧化氢，反应原理如下：
反应阳极和反应阴极通过二电子氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)来产生过氧化氢，在反应阴极上发生反应如下：
O2+2(H++e-)→H2O2；
在反应阳极则发生水的电解反应，其反应如下：
H2O→0.5O2+2(H++e-)；
流动式过氧化氢电化学反应装置中生成过氧化氢的总反应为：
H2+0.5O2→H2O2。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应阳极232为铂、钯、钌、铑、铱、锇、金、掺硼金刚石薄膜或玻璃碳电极；所述反应阴极233为泡沫镍板、多孔石墨板、烧结钛板、活性炭毡或碳纸；，能够增大反应面积。
优选的，所述反应阳极和所述反应阴极的表面均设有具有催化作用的催化剂层，反应阳极表面涂覆或沉积有水氧化(OER)催化剂，水氧化(OER)催化剂可以选用NiCoOx、CoFeOx、IrOx/SrIrO3、IrO2、RuO2、FeCoW、NiOx、NiFeOx或固态Pt中的一种，反应阴极上涂覆有阴极催化剂，本实施例的阴极催化剂为高比表面积氧化石墨，在具体生产实施中阴极催化剂可以根据阴极材料和电解液的成分在Pt/C、PtHg4、O-CNTs、氧化石墨、高表面积活化碳粉、M-N-C(M＝Co，Fe，Mn)、功能化碳粉中选择。
所述反应壳体231内设有用于增加电解液涡流的扰流结构234，所述扰流结构234包括位于所述反应进口2311和所述反应出口2312之间的底架2341以及间隔设于所述底架2341上的多个隔板2342，通过设置有扰流结构，可限制反应液体的流动路径，延长反应液体流经时间，提高电解效率。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述供液机构22包括液泵221，所述液泵221的进液口通过管道222与所述反应槽21连通、出液口与所述反应机构23连通，本申请通过液泵将储液槽内的电解液泵送至反应模块进行电解，提高电解液流动性，增加电解效率。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述雾化模块3包括用于盛放经所述反应模块2流入过氧化氢消毒液的雾化槽31，所述雾化槽31内设有用于将消毒液雾化成水雾的雾化装置32，所述雾化装置32上设有用于将水雾导出的风道结构33，所述风道结构33上设有用于辅助导出水雾的风机装置34。通过雾化装置将雾化槽内的消毒液雾化成水雾，再通过风道结构将水雾导出，以达到对特定环境范围消杀的目的，本申请结构简单，可无耗材、实时将消毒液雾化并对环境进行实时消杀，可方便的应用在各类公共场所，如电梯间、办公室、商场、超市等，在雾化槽内加入消毒液后，通过雾化模块将消毒液雾化成水雾，而风道结构设于雾化模块上方，可及时将雾化后的消毒液及时导出，避免产生的水雾对装置其他部分电化学腐蚀效应，可提高装置的使用寿命，风机模块通过风道将水雾从特定风口吹出，以达到对环境和特定范围消杀的目的。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述风道结构33包括设于所述雾化装置32上侧且下端伸入所述雾化槽31内液面以下的挡风罩331，所述挡风罩331上端连通设有用于引出气雾的风道332，所述风道332上侧设有往水平方向延伸的延伸段333，所述延伸段333末端设有出雾口334，将挡风罩331伸入液面以下可有效避免产生过氧化氢水雾对装置其他部件的化学腐蚀效应，可大大延长雾化消毒机的使用寿命，在雾化槽内部消毒液充盈时，挡风罩下端可插入到雾化槽液面以下，挡风罩水面以上可在雾化装置液面上方形成一个密闭空腔，防止产生的消毒雾气往其它地方泄露，增加了出雾时的气压，使雾气仅在风道内流动，延伸段从出雾口向下挖取槽型界面，延伸至挡风罩竖直正对方向后，与挡风罩上方形成通孔，采取这种类型的风道，可有效减少出雾形成的湍流，平移出雾的方法可使出雾更均匀。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述供液模块1活动设于所述反应模块2上侧，所述供液模块1底部设有可与所述反应模块2连通的储水液出口11，所述储水液出口11上设有可用于密封其的储水密封塞12，所述供液模块1下端环绕所述储水液出口11设有向下延伸的液封罩13，所述反应模块2上设有可驱使所述储水密封塞12脱离所述储水液出口11的立柱24，供液模块上设有加水口，消毒工作时，储水密封塞密封储水液出口，防止漏液，透过加水口向供液模块内加入消毒用水，将供液模块放置在反应槽上侧，此时连通件将储水密封塞顶开，储水槽内的液体通过重力作用流入反应槽内，供液模块活动设置在反应槽上侧，可便于加水。
如上所述的一种雾化消毒系统，所述反应模块2上设有可与所述雾化模块3连通的反应液出口20；所述进液控制模块4包括设于所述反应液出口20上用于密封所述反应液出口20的反应密封塞40、设于所述雾化模块3上的浮子座41设于所述浮子座41上且可随所述雾化模块3内液位变化而上下运动的浮子42，所述浮子42与所述反应密封塞40连接，所述浮子42根据所述雾化模块3内的液位高低而控制所述反应密封塞40隔断或连通所述反应液出口20，设置进液控制机构可使得实时流入的过氧化氢消毒液能够同步雾化，当消耗后可以及时补充，当水位过高时，能实时关闭消毒液进口，达到水量平衡，所述反应密封塞340上设有用于驱使其密封所述反应液出口211的复位件(图中未画出，优选为弹簧)；当雾化槽中水位到达一定值后，浮子浮起，密封塞在弹簧作用下自动闭合，此时消毒液进口关闭，水量平衡，在雾化装置工作后，雾化槽中水量逐渐减少，浮子顶开密封塞，消毒液从消毒液进口流入雾化槽将其补足。
如图1所示，一种雾化消毒方法，采用上述的一种雾化消毒系统，包括以下步骤：
S1、提供电解液；
S2、采用流动式循环的将电解液电解成过氧化氢消毒液；
S3、将过氧化氢消毒液雾化后排出。
本申请提供一种雾化消毒方法，先提供电解液，采用流动式循环的将电解液电解以制成过氧化氢消毒液，再将制成的过氧化氢消毒液雾化导出，本申请采用流动式循环制备过氧化氢消毒液可提高电解效果，使得电解更彻底、更高效，通过电能直接转化成化学能，以实时产生消毒液并对环境进行实时消杀，本申请将反应模块和雾化模块整合在雾化消毒系统内，可实时制备过氧化氢消毒液并能够同步雾化，消耗后可以及时补充，简化消杀步骤，本申请提供一种经济可行、易于制备、绿色环保的新型雾化消毒方法，可实时产生消毒液，对环境实时消毒。
选取图2所示结构的新型雾化消毒系统为实施实例进行测试，内部过氧化氢反应模块采取流动式电化学反应器，在反应电压24V的条件下，制取过氧化氢，并在雾化消毒机出风口处取点测试过氧化氢浓度，记录其浓度随时间变化情况。详细的实施条件如上表中列出。
如图4所示，在实施例中，仅使用800mL水反应的情况下，本发明所述的雾化消毒机出风口雾气浓度可在3h内达到10ppm以上。该实验结果佐证了本发明可以提供一种能够产生一定过氧化氢浓度的集消毒液产生和雾化装置于一体的雾化消毒系统。
本申请工作原理如下：
消杀时，将供液模块从消毒机上取下，手动添加消杀用水于供液模块，将其放回消毒机后，消毒用水经重力作用，流至反应槽，消毒用水在反应槽内电解为过氧化氢消毒液，通过进液控制机构连通反应槽和雾化槽，使得消毒液流入雾化槽内，并在雾化槽内雾化成水雾后通过风道结构吹出，实时将消毒液雾化并对环境进行实时消杀，在雾化槽内消毒液处于高水位时，进液控制机构隔断反应槽和雾化槽间的连通，停止向雾化槽内加消毒液，避免雾化槽内消毒液过满，本申请结构简单、操作简便，可在消毒液雾化后进行及时补充。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种雾化消毒方法，其特征在于，采用一种雾化消毒系统，所述的一种雾化消毒系统包括：
供液模块(1)，其用于提供电解液；
反应模块(2)，其用于采用流动式循环的将所述供液模块(1)提供的电解液电解以制成过氧化氢消毒液，所述反应模块(2)包括反应槽(21)、供液机构(22)和反应机构(23)，所述反应槽(21)用于盛放经所述供液模块(1)流入的电解液，所述供液机构(22)用于将所述反应槽(21)内的电解液输送至所述反应机构(23)，所述反应机构(23)用于将电解液电解以制成过氧化氢后流至所述反应槽(21)内，所述供液机构(22)包括液泵(221)，所述液泵(221)的进液口通过管道(222)与所述反应槽(21)连通、出液口与所述反应机构(23)连通；
雾化模块(3)，其用于将所述反应模块(2)制成的过氧化氢消毒液雾化并排出，所述雾化模块(3)包括用于盛放经所述反应模块(2)流入过氧化氢消毒液的雾化槽(31)，所述雾化槽(31)内设有用于将消毒液雾化成水雾的雾化装置(32)，所述雾化装置(32)上设有用于将水雾导出的风道结构(33)，所述风道结构(33)上设有用于辅助导出水雾的风机装置(34)，所述风道结构(33)包括设于所述雾化装置(32)上侧且下端伸入所述雾化槽(31)内液面以下的挡风罩(331)，所述挡风罩(331)上端连通设有用于引出气雾的风道(332)，所述风道(332)上侧设有往水平方向延伸的延伸段(333)，所述延伸段(333)末端设有出雾口(334)；以及
进液控制模块(4)，其设于所述反应模块(2)和所述雾化模块(3)之间，用于根据所述雾化模块(3)内的液位高低而控制所述反应模块(2)与所述雾化模块(3)之间隔断或连通；
所述供液模块(1)活动设于所述反应模块(2)上侧，所述供液模块(1)底部设有可与所述反应模块(2)连通的储水液出口(11)，所述储水液出口(11)上设有可用于密封其的储水密封塞(12)，所述供液模块(1)下端环绕所述储水液出口(11)设有向下延伸的液封罩(13)，所述反应模块(2)上设有可驱使所述储水密封塞(12)脱离所述储水液出口(11)的立柱(24)；
所述反应模块(2)上设有可与所述雾化模块(3)连通的反应液出口(20)；
所述进液控制模块(4)包括设于所述反应液出口(20)上可用于密封所述反应液出口(20)的反应密封塞(40)、设于所述雾化模块(3)上的浮子座(41)设于所述浮子座(41)上且可随所述雾化模块(3)内液位变化而上下运动的浮子(42)，所述浮子(42)与所述反应密封塞(40)连接，所述浮子(42)根据所述雾化模块(3)内的液位高低而控制所述反应密封塞(40)隔断或连通所述反应液出口(20)；
所述一种雾化消毒方法包括以下步骤：
S1、提供电解液；
S2、采用流动式循环的将电解液电解成过氧化氢消毒液；
S3、将过氧化氢消毒液雾化后排出。
2.一种雾化消毒系统，其特征在于，包括：
供液模块(1)，其用于提供电解液；
反应模块(2)，其用于采用流动式循环的将所述供液模块(1)提供的电解液电解以制成过氧化氢消毒液，所述反应模块(2)包括反应槽(21)、供液机构(22)和反应机构(23)，所述反应槽(21)用于盛放经所述供液模块(1)流入的电解液，所述供液机构(22)用于将所述反应槽(21)内的电解液输送至所述反应机构(23)，所述反应机构(23)用于将电解液电解以制成过氧化氢后流至所述反应槽(21)内，所述供液机构(22)包括液泵(221)，所述液泵(221)的进液口通过管道(222)与所述反应槽(21)连通、出液口与所述反应机构(23)连通；
雾化模块(3)，其用于将所述反应模块(2)制成的过氧化氢消毒液雾化并排出，所述雾化模块(3)包括用于盛放经所述反应模块(2)流入过氧化氢消毒液的雾化槽(31)，所述雾化槽(31)内设有用于将消毒液雾化成水雾的雾化装置(32)，所述雾化装置(32)上设有用于将水雾导出的风道结构(33)，所述风道结构(33)上设有用于辅助导出水雾的风机装置(34)，所述风道结构(33)包括设于所述雾化装置(32)上侧且下端伸入所述雾化槽(31)内液面以下的挡风罩(331)，所述挡风罩(331)上端连通设有用于引出气雾的风道(332)，所述风道(332)上侧设有往水平方向延伸的延伸段(333)，所述延伸段(333)末端设有出雾口(334)；以及
进液控制模块(4)，其设于所述反应模块(2)和所述雾化模块(3)之间，用于根据所述雾化模块(3)内的液位高低而控制所述反应模块(2)与所述雾化模块(3)之间隔断或连通；
所述供液模块(1)活动设于所述反应模块(2)上侧，所述供液模块(1)底部设有可与所述反应模块(2)连通的储水液出口(11)，所述储水液出口(11)上设有可用于密封其的储水密封塞(12)，所述供液模块(1)下端环绕所述储水液出口(11)设有向下延伸的液封罩(13)，所述反应模块(2)上设有可驱使所述储水密封塞(12)脱离所述储水液出口(11)的立柱(24)；
所述反应模块(2)上设有可与所述雾化模块(3)连通的反应液出口(20)；
所述进液控制模块(4)包括设于所述反应液出口(20)上可用于密封所述反应液出口(20)的反应密封塞(40)、设于所述雾化模块(3)上的浮子座(41)设于所述浮子座(41)上且可随所述雾化模块(3)内液位变化而上下运动的浮子(42)，所述浮子(42)与所述反应密封塞(40)连接，所述浮子(42)根据所述雾化模块(3)内的液位高低而控制所述反应密封塞(40)隔断或连通所述反应液出口(20)。
3.根据权利要求2所述的一种雾化消毒系统，其特征在于：所述反应机构(23)包括反应壳体(231)，所述反应壳体(231)一侧设有与所述供液机构(22)连通的反应进口(2311)、另一侧设有与所述反应槽(21)连通的反应出口(2312)，反应壳体(231)内位于所述反应进口(2311)和所述反应出口(2312)之间间隔设有反应阳极(232)和反应阴极(233)，所述反应阳极(232)和所述反应阴极(233)分别接入供电电源(235)的正极和负极。
4.根据权利要求3所述的一种雾化消毒系统，其特征在于：所述反应阳极(232)为铂、钯、钌、铑、铱、锇、金、掺硼金刚石薄膜或玻璃碳电极；
所述反应阴极(233)为泡沫镍板、多孔石墨板、烧结钛板、活性炭毡或碳纸。
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|---|---|
| CN114432484A (zh) | 2022-05-06 |
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