CN114569780A - 除菌装置以及家用电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种除菌装置以及家用电器，涉及家用电器技术领域。其中，一种除菌装置，包括：电解盒，所述电解盒具有一侧开口的电解槽，所述电解槽内容纳有无机盐溶液，所述无机盐溶液中的阳离子为氢前金属的任一种，阴离子为不含氯元素的含氧酸根离子中的任一种；以及电极，所述电极连接至电源，所述电极的至少部分浸没于所述电解液中。该除菌装置电解反应从而电解过程中没有异味产生，且只需要补充水即可。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种除菌装置以及家用电器。
背景技术
相关技术中，除菌装置一般是在水中加入氯化钠等电解质后，通过电解的方式产生次氯酸等强氧化性物质对水体或者空气进行除菌。
但是除菌装置在电解过程中不仅会产生强烈的刺激性气味，而且还需要不断补充氯化钠等电解质。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种除菌装置以及家用电器，旨在解决现有技术的除菌装置在电解过程中产生强烈的刺激性气味以及需要不断补充电解质的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种除菌装置，包括：
电解盒，所述电解盒具有一侧开口的电解槽，所述电解槽内容纳有无机盐溶液，所述无机盐溶液中的阳离子为氢前金属的任一种，阴离子为不含氯元素的含氧酸根离子中的任一种；以及
电极，所述电极连接至电源，所述电极的至少部分浸没于所述电解液中。
可选的，所述无机盐溶液为硫酸钠溶液。
可选的，所述电极包括至少一个阳极电极片与至少一个阴极电极片。
可选的，多个所述阳极电极片与多个所述阴极电极片彼此交替设置。
可选的，多个所述阳极电极片与多个所述阴极电极片沿所述电解槽的长度方向彼此交替设置。
可选的，所述阳极电极片与所述阴极电极片均采用铂Pt、铱Ir、钌Ru、金Au、银Ag、钯Pd、铅Pb、锡Sn、锑Sb、铋Bi与钛Ti元素的单质或者氧化物的至少一种制成。
可选的，还包括：
控制电路，所述控制电路连接所述电源与所述电极，所述控制电路用于调节所述电极的输入电压，且所述控制电路具有第一预置模式与第二预置模式；
其中，在所述第一预置模式时，所述控制电路控制所述电极的输入电压小于或者等于3V；
在所述第二预置模式时，所述控制电路控制所述电极的输入电压大于3V。
第二方面，本发明实施例还提供了一种家用电器，
水箱，所述水箱设置于所述壳体内；以及
上述的除菌装置，所述除菌装置的开口与所述气流通过孔相对且连通，且所述除菌装置的电解槽与所述水箱连通。
可选的，所述家用电器还包括风机，所述风机用于将空气导向流经气流通过孔的方向。
可选的，所述家用电器为加湿器或者空调器。
本发明技术方案通过将阳离子为氢前金属的任一种，阴离子为不含氯元素的含氧酸根离子中的任一种的所述无机盐溶液作为电解液，使得在电解过程中消耗的为水，使用时补充水即可，且电解产生的羟基自由基可以将微生物病菌杀灭。该电化学电解反应不含其它Cl离子等，从而电解过程中没有异味产生。
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为本发明除菌装置一实施例的结构示意图；
图2为本发明家用电器一实施例的结构示意图；
图3为本发明除菌装置一实施例的第一阈值模式和第二阈值模式的除菌效率和制氧量示意图；
图4为本发明除菌装置一实施例的结构框图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 除菌装置 | 110 | 电解盒 |
| 120 | 电极 | 130 | 无机盐溶液 |
| 140 | 控制电路 | 200 | 家用电器 |
| 210 | 壳体 | 211 | 气流通过孔 |
| 220 | 水箱 | 300 | 电源 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。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。
本发明实施例提供一种除菌装置100。
参阅图，图1为本发明除菌装置100一实施例的结构示意图。
本实施例中，除菌装置100包括电解盒110与电极120。
所述电解盒110具有一侧开口的电解槽，所述电解槽内容纳有无机盐溶液130，所述无机盐溶液130中的阳离子为氢前金属的任一种，阴离子为不含氯元素的含氧酸根离子中的任一种。所述电极120连接至电源，所述电极120的至少部分浸没于所述电解液中。
具体而言，电解盒110可设置为一矩形开口壳体210，该矩形开口壳体210的内部空腔即为电解槽。电解槽内容纳有电解液，电解液内浸没有电极120，电极120与电源连接。从而在电源通电后，电解液内发生电解反应。由于电解液内为无机盐溶液130，且无机盐溶液130中的阳离子为氢前金属的任一种，金属活动性顺序表中排在酸电离出的氢离子前的金属元素，如K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb的离子中的任一种。阴离子为不含氯元素的含氧酸根离子中的任一种，例如碳酸根CO3 -2，硫酸根SO4 -2,磷酸根PO4 -3,亚硫酸根SO3 -2，高锰酸根MnO4 -1,锰酸根MnO4 -2,硝酸根NO3 -1,亚硝酸根NO2 -1。
由于且无机盐溶液130中的阳离子为氢前金属的任一种，因此，本实施例中，阴极电极120和阳极电极120的反应原理为：
阳极发生氧化反应：2H2O-2e-→2OH-+2H+。
阴极发生还原反应(析氢反应)：2H2O+2e-→H2↑+2OH-。
本实施例中，羟基自由基OH-具有灭菌活性，且2OH-还可以进一步发生如下反应：
2OH-+2e-→O2↑+2H+。
由此，羟基自由基可以将微生物病菌杀灭。该电化学电解反应不含其它过量的化学成分，比如Cl离子等，从而电解过程中没有异味产生。且该羟基自由基可以在短时间接生成氧气，不会长久地残留在物体或者空间中，在保证杀菌效率的前提下，更有益人体健康。在电解反应过程中，生成活性氧成分，从而可对电解槽上方的空气灭菌，使得微生物有机质、污染物气体被氧化分解，从而达到对人体无害且高效的灭菌效果。
即本实施例中，通过将阳离子选择为氢前金属的任一种，增加了电解液的导电性，实质上的并参与到电解反应中。电解反应中消耗的为水，不含氯离子、阳离子为氢前金属的无机盐并没有被消耗，仅起到离子导通的作用，降低了除菌装置100电解时的电解功率。而且还可直接添加自来水或者通过水箱220源源不断的提供水即可，无须再添加不含氯离子、阳离子为氢前金属的无机盐。
容易理解的，相关技术中将电解槽中的阴极和阳极分开，通过电解的方式在阴极产生强碱性溶液，在阳极产生强酸性溶液，将强酸或强碱溶液喷洒至物体表面产生除菌效果，但是强酸、强碱溶液具有腐蚀性。而本实施例中没有采用喷洒的方式，且羟基自由基和活性氧也不具有强酸、强碱溶液的腐蚀性，从而提高了使用的安全性。
作为本实施例的一种选择，所述无机盐溶液130为硫酸钠溶液。
在一些实施例中，所述电极120包括至少一个阳极电极120片与至少一个阴极电极120片。
本实施例中，将电极120构造为电极120片样式，多个阳极电极120片与阴极电极120片可扩大电极120之间的空间，从而提高电解效率，进一步提高灭菌效率。电极120片的形状可选择为矩形，也可选择为U形，或者形成螺旋状等形状。
进一步的，多个所述阳极电极120片与多个所述阴极电极120片彼此交替设置，从而扩大电极120之间的电解空间。
在一些实施例中，为了增加电极120片的数量，以提高电解效率，多个所述阳极电极120片与多个所述阴极电极120片沿所述电解槽的长度方向彼此交替设置。
其中，所述阳极电极120片与所述阴极电极120片均采用铂Pt、铱Ir、钌Ru、金Au、银Ag、钯Pd、铅Pb、锡Sn、锑Sb、铋Bi与钛Ti元素的单质或者氧化物的至少一种制成。其中，其中贵金属电解效率高，非贵金属的成本低，可根据实际情况选择，本实施例对此并不限制。
在一些实施例中，参阅图4，除菌装置100还包括：控制电路140，所述控制电路140连接所述电源300与所述电极120，所述控制电路140用于调节所述电极120的输入电压，且所述控制电路140具有第一预置模式与第二预置模式。
其中，在所述第一预置模式时，所述控制电路140控制所述电极120的输入电压小于或者等于3V；在所述第二预置模式时，所述控制电路140控制所述电极120的输入电压大于3V。
例如，控制电路140可包括电路板及封装于所述电路板上的限压控流电路；所述限压控流电路包括相互电连接的限压控流控制芯片及降压电路，所述限压控流控制芯片用于接收控制指令来驱动/关闭降压电路以调节限压控流电路的输出电压。
具体地，除菌装置100以第一预置模式运行时时，限压控流控制芯片输出低电平以驱动降压电路对输入电压进行降压处理，使限压控流电路输出低压电，此时电极120的输入电压小于或者等于3V。除菌装置100以第二预置模式运行时，限压控流控制芯片调节限压控流电路输出高压电，此时，电极120的输入电压大于3V。
在一具体实施例中，当除菌装置100通电后，控制电路140接收到外部指令以第一预置模式运行，电源300向限压控流电路输入电压为20V的直流电，限压控流电路通电并启动；此时，限压控流控制芯片输出低电平驱动降压电路工作，降压电路启动以使限压控流电路的输出电压下降至2.5V，即电极120的电压为2.5V。在控制电路140接收到外部指令以第二预置模式运行时，限压控流控制芯片U1输出高电平调整限压控流电路输出电压为3.15V。
本实施例中，参阅图3，第一预置模式为除菌净化模式，此模式下对于电解液以及电解液的开口处的除菌效率均较高，第二预置模式为制氧模式，此模式下用于高效制氧，提高室内空气中的氧含量，提高空气质量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种家用电器200，包括：
壳体210，所述壳体210开设有气流通过孔211；
水箱220，所述水箱220设置于所述壳体210内；以及，
上述的除菌装置100，所述除菌装置100设置于所述壳体210，所述除菌装置100的开口与所述气流通过孔211连通，且所述除菌装置100的电解槽与所述水箱220连通。
具体而言，该除菌装置100的具体结构参照上述实施例，由于本家用电器200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
其中，家用电器200可以是加湿器、空调器或者冰箱以及洗碗机等设备。在该类设备中的壳体210上开设有气流通过孔211，例如，气流通过孔211可开设于壳体210的顶壁上，除菌装置100设置于壳体210内，且开口与气流通过孔211连通，使得气流通过孔211内的空气被除菌，同时生成的新的气体还促使气流通过孔211内的空气流通，使得新的空气进入到气流通过孔211内，从而实现对室内空气的杀菌。或者除菌装置100可直接设置于气流通过孔211的下方，使得除菌装置100的开口直接与气流通过孔211相对且连通。此时，除菌装置100生成的活性氧成分直接穿过气流通过孔211至室内空间中。水箱230与电解槽连接，从而向电解槽内补充水分，使得电解槽内的水分始终保持充足。
或者，参阅图2，气流通过孔211还可贯穿壳体210，以在壳体210内形成一风道。此时，除菌装置100设置于风道的任一侧壁处，以对流经气流通过孔211的空气除菌。
在一些实施例中，为了提高室内环境的除菌效率，所述家用电器200还包括风机(未示出)，所述风机用于将空气导向流经气流通过孔211的方向。
例如，家用电器200为空调器时，气流通过孔211可以是空调室内机的进风口与出风口构成的风道，此时风机可以是空调室内机的贯流风机。
或者，家用电器200为空气净化器时，风机可以是设置于壳体210内的抽风机，抽风机用于将室内空气从气流通过孔211吸入壳体210内，从而被除菌装置100除菌。
以上所述仅为本发明的可选实施例，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 (10)
1.一种除菌装置，其特征在于，包括：
电解盒，所述电解盒具有一侧开口的电解槽，所述电解槽内容纳有无机盐溶液，所述无机盐溶液中的阳离子为氢前金属的任一种，阴离子为不含氯元素的含氧酸根离子中的任一种；以及
电极，所述电极连接至电源，所述电极的至少部分浸没于所述电解液中。
2.根据权利要求1所述的除菌装置，其特征在于，所述无机盐溶液为硫酸钠溶液。
3.根据权利所述1所述的除菌装置，其特征在于，所述电极包括至少一个阳极电极片与至少一个阴极电极片。
4.根据权利要求3所述的除菌装置，其特征在于，多个所述阳极电极片与多个所述阴极电极片彼此交替设置。
5.根据权利要求4所述的除菌装置，其特征在于，多个所述阳极电极片与多个所述阴极电极片沿所述电解槽的长度方向彼此交替设置。
6.根据权利要求3所述的除菌装置，其特征在于，所述阳极电极片与所述阴极电极片均采用铂、铱、钌、金、银、钯、铅、锡、锑、铋与钛元素的单质或者氧化物的至少一种制成。
7.根据权利要求1所述的除菌装置，其特征在于，还包括：
控制电路，所述控制电路连接所述电源与所述电极，所述控制电路用于调节所述电极的输入电压，且所述控制电路具有第一预置模式与第二预置模式；
其中，在所述第一预置模式时，所述控制电路控制所述电极的输入电压小于或者等于3V；
在所述第二预置模式时，所述控制电路控制所述电极的输入电压大于3V。
8.一种家用电器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有气流通过孔；
水箱，所述水箱设置于所述壳体内；以及
如权利要求1-7任一项所述除菌装置，所述除菌装置的开口与所述气流通过孔相对且连通，且所述除菌装置的电解槽与所述水箱连通。
9.根据权利要求8所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器还包括风机，所述风机用于将空气导向流经气流通过孔的方向。
10.根据权利要求9所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器为加湿器或者空调器。
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