CN218221729U - 一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，具体涉及空气净化技术领域，包括外层壳体、内层壳体、净化框，第一腔室的内部安装有控制器，净化框的内部从上到下依次安装有上光催化层、紫外线灯、下光催化层、臭氧发生器和臭氧传感器；控制器包括遥控定时开关、时间继电器、镇流器、臭氧传感器继电器和电源适配器；遥控定时开关、时间继电器、臭氧发生器依次连接构成时间继电器主控电路，臭氧传感器、臭氧传感器继电器和臭氧发生器依次连接构成臭氧传感器控制电路，时间继电器主控电路和臭氧传感器控制电路对臭氧发生器进行双电路控制。本实用新型通过臭氧有限浓度控制，实现了有人空间内同步实施动态消毒的净化要求。

Description

一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块。

背景技术

臭氧、紫外、光催化在空气杀菌消毒方面均有着广泛的应用，其中臭氧消毒杀菌属于溶菌级方法，杀菌彻底，无残留，作用广谱，如细菌繁殖体和芽孢、病毒、霉菌等皆可灭杀，并可破坏肉毒杆菌毒素。短时间内便会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，是一种无污染的高效空气消杀手段，同时臭氧能够迅速扩散到整个空间，实现无死角灭菌。与臭氧相比，紫外线杀菌同样具有高效、广谱、无二次污染等特性，在一定的辐射强度下一般病原微生物仅需十几秒即可杀灭，并能杀灭一些氯消毒法无法灭活的病菌，还能降解恶臭气体有机物提高室内空气质量。光催化净化技术是基于N型半导体能带理论，通过产生的空穴和形成于材料表面的氧离子表面态能与细菌细胞或胞内的组分进行生化反应，使细菌失活而导致细胞死亡的一种空气净化技术。该方法具有反应条件简易、降解污染物种类多、降解产物无二次污染的特点，对常见细菌如肺炎克雷伯氏菌、大肠杆菌、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、乳酸杆菌、沙门氏菌等均有较高的灭菌率。

尽管臭氧、紫外、光催化在空气杀菌消毒方面有着显著的优势，但在实际应用过程中仍存诸多缺点和不足。如空气中污染物浓度较低时，光催化降解速率较慢，容易产生有害的中间产物，且只能抑制真菌的生长和繁殖，并不能完全杀灭真菌。臭氧具有强氧化性，对室内多种物品有损坏，浓度越高损坏越重；且高浓度臭氧极易导致喉咙干燥、咳嗽、胸闷、哮喘等呼吸道疾病，加重哮喘病的发作，并能引发肺部病变。紫外线杀菌只限于紫外线所能照射的部分，对物体的后侧、内部无效，而辐射到裸露的肌肤轻者会出现红肿、痛痒、脱屑，重者甚至会引发癌变、皮肤肿瘤等疾病。同时，紫外线杀菌多伴随有臭氧产生，当臭氧浓度达到0.3ppm以上，并持续一段时间时，将会对人体造成严重伤害。因此，当前几乎所有涉及臭氧和紫外线杀菌消毒的净化设备，在设备使用过程中，都要求设备使用时人员必须撤离现场。从而导致臭氧和紫外杀菌消毒技术只能作为静态消杀手段，无法满足有人情况下对空气质量始终保持一定程度的使用要求，限制了上述技术的应用。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，通过臭氧传感器精准控制产生有限浓度臭氧，利用紫外线激发纳米光催化材料，在进行紫外线杀菌的同时完成臭氧和光催化杀菌消毒，从而实现室内空气的多层次、逐级、深度净化。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，包括外层壳体、内层壳体、上光催化层、紫外线灯、下光催化层、臭氧发生器、控制器、臭氧传感器、静音滑轨、净化框，所述内层壳体的内部分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的内部安装有控制器，所述第二腔室的内部安装有净化框，所述净化框的内部从上到下依次安装有上光催化层、紫外线灯、下光催化层、臭氧发生器和臭氧传感器；

所述控制器包括遥控定时开关、时间继电器、镇流器、臭氧传感器继电器和电源适配器，所述遥控定时开关、时间继电器、臭氧发生器从左到右依次相连接构成时间继电器主控电路，所述臭氧传感器、臭氧传感器继电器和臭氧发生器依次相连接构成臭氧传感器控制电路，所述时间继电器主控电路和臭氧传感器控制电路对臭氧发生器进行双电路控制。

在一个优选的实施方式中，所述遥控定时开关、时间继电器、镇流器、紫外线灯从左到右依次相连接构成紫外线灯控制电路，用于控制紫外线灯。

在一个优选的实施方式中，所述电源适配器的输出端分别与臭氧传感器和遥控定时开关的输入端电连接。

在一个优选的实施方式中，所述遥控定时开关的输出端与臭氧传感器继电器的输入端电连接。

在一个优选的实施方式中，所述内层壳体的两侧侧端均安装有静音滑轨，所述外层壳体的内侧侧壁安装有静音滑轨相匹配的轨道。

在一个优选的实施方式中，所述净化框上开设有上光催化层和下光催化层的插槽口。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型的净化模块通过与新风、空调等带风机、风道系统串联，利用臭氧、紫外线和光催化进行复合空气净化；工作时臭氧在循环风机作用下扩散至室内各处，一定时间后形成一定浓度的臭氧气氛，实现室内污染空气无死角消杀；在循环风机的作用下，进入净化模块内部的污染空气，首先通过下光催化层到达由上下光催化层和中间紫外线灯组成的腔体，在紫外光作用下，细菌、霉菌等有毒有害微生物和挥发性有机气体，被紫外线和纳米光催化剂杀灭并降解成CO₂和H₂O等无毒无害物质；过程中遥控定时开关控制整个模块的启停，臭氧浓度由时间继电器主控电路和臭氧传感器控制电路双路控制，时间继电器位于臭氧传感器之前，依据净化空间计算得到的通断时间进行控制；臭氧传感器依据检测到的臭氧浓度进行控制，通过时间继电器主控电路和臭氧传感器控制电路双电路控制保证室内臭氧浓度始终保持在设定浓度范围内；通过臭氧有限浓度控制，实现了有人空间内同步实施动态消毒的净化要求；臭氧、紫外、光催化均为无污染的高效空气消杀手段，不存在含氯、含醛、含碘消毒剂，在消毒过程中存在的毒副作用或者毒副残余；模块结构简单，风阻小，可与现有空调、新风等进行无缝对接，赋予和强化上述系统的杀菌消毒能力。

附图说明

图1为本实用新型一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块的内层壳体的结构示意图；

图3为本实用新型一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块的电路示意图；

图4为本实用新型一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块的空气净化模块与空调、新风等系统结合位置示意图。

附图标记为：1、外层壳体；2、内层壳体；3、上光催化层；4、紫外线灯；5、下光催化层；6、臭氧发生器；7、控制器；8、臭氧传感器；9、静音滑轨；10、净化框；11、第一腔室；12、第二腔室；13、遥控定时开关；14、时间继电器；15、镇流器；16、臭氧传感器继电器；17、电源适配器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

根据图1-3所示的一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，包括外层壳体1、内层壳体2、上光催化层3、紫外线灯4、下光催化层5、臭氧发生器6、控制器7、臭氧传感器8、静音滑轨9、净化框10，所述内层壳体2的内部分为第一腔室11和第二腔室12，所述第一腔室11的内部安装有控制器7，所述第二腔室12的内部安装有净化框10，所述净化框10的内部从上到下依次安装有上光催化层3、紫外线灯4、下光催化层5、臭氧发生器6和臭氧传感器8，下光催化层5与上光催化层3组成光催化腔体，分别位于净化模块上下两侧，紫外线灯4位于光催化腔体中间，经过有限浓度臭氧消杀后的室内空气，由下光催化层5进入光催化腔体，经紫外线和光催化双重消杀作用，将空气中经过臭氧消杀的残余细菌、霉菌等有害微生物以及未分解完全的挥发性有机物彻底杀灭和降解，臭氧、紫外、光催化均为无污染的高效空气消杀手段，不存在含氯、含醛、含碘消毒剂，在消毒过程中存在的毒副作用或者毒副残余；

所述控制器7包括遥控定时开关13、时间继电器14、镇流器15、臭氧传感器继电器16和电源适配器17，所述遥控定时开关13、时间继电器14、臭氧发生器6从左到右依次相连接构成时间继电器主控电路，所述臭氧传感器8、臭氧传感器继电器16和臭氧发生器6依次相连接构成臭氧传感器控制电路，所述时间继电器主控电路和臭氧传感器控制电路对臭氧发生器6进行双电路控制，通过遥控定时开关13控制时间继电器14，设定臭氧发生器6的工作时间和设定室内臭氧浓度限值，臭氧发生器6产生的臭氧由风机扩散至室内，由于风机的不断运转，室内空气形成对流，一段时间后室内臭氧浓度达到设定限值，臭氧传感器8将信号传递给臭氧传感器继电器16，切断臭氧发生器6电源，从而使室内臭氧浓度始终精准保持在有限浓度范围内；为防止臭氧传感器8失效，或是时间继电器14错误动作，臭氧传感器8控制的臭氧传感器继电器16接常闭，时间继电器14按照需要净化的空间体积计算臭氧发生器6的工作时间，当时间继电器14闭合达到设定时间后，臭氧发生器6断路，此时臭氧传感器8不做动作，只有当臭氧传感器8监测到臭氧浓度超出设定值时，才会切断臭氧发生器6电源，此时即使时间继电器14处于闭合状态，臭氧发生器6也不工作；反之，当时间继电器14达到设定时间时，时间继电器14切换到常开，臭氧发生器6断路，此时即使臭氧传感器8未监测到臭氧超过设定限值，臭氧传感器8控制的臭氧传感器继电器16仍处于闭合状态，臭氧发生器6也不会工作，便于整个净化模块在监测到臭氧浓度达到限值时，能够立即断电，停止释放臭氧，从而使房间始终保持有限浓度臭氧消杀，获得持续动态杀菌的能力。

在一个优选的实施方式中，所述遥控定时开关13、时间继电器14、镇流器15、紫外线灯4从左到右依次相连接构成紫外线灯控制电路，用于控制紫外线灯4，通过遥控定时开关13控制时间继电器14，便于设定紫外线灯4的工作时间，紫外线灯4采用254nm波长，无臭氧紫外线灯管，为无污染的高效空气消杀手段。

在一个优选的实施方式中，所述电源适配器17的输出端分别与臭氧传感器8和遥控定时开关13的输入端电连接，电源适配器17为臭氧传感器8和整个电路的工作供电，遥控定时开关13的输出端与电源适配器17电连接，便于遥控定时开关13控制整个电路的通断。

在一个优选的实施方式中，所述遥控定时开关13的输出端与臭氧传感器继电器16的输入端电连接，便于通过遥控定时开关13设置臭氧浓度限值，并将臭氧浓度限值信息传递到臭氧传感器继电器16。

在一个优选的实施方式中，所述内层壳体2的两侧侧端均安装有静音滑轨9，所述外层壳体1的内侧侧壁安装有静音滑轨9相匹配的轨道，静音滑轨9上设有锁死卡扣，便于内层壳体2从外层壳体1内滑出和内层壳体2和外层壳体1的固定。

在一个优选的实施方式中，所述净化框10上开设有上光催化层3和下光催化层5的插槽口，便于更换净化框10内的上光催化层3、和下光催化层5。

根据图4所示的一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，可以与空调、新风等带有风机动力源的系统进行随意组合。上述方案的具体工作过程为：

将净化模块安装于室内水冷空调进风口靠近格栅处，固定后通过静音滑轨9拉下内层壳体2，依次插入上光催化层3和下光催化层5，然后向上将内层壳体2推入外层壳体1内，模块进电可单独接入220V电源，也可与空调开关直接相连，接通电源后，重新将空调进风格栅复位，启动遥控定时开关13，遥控定时开关13通过时间继电器14设定净化模块工作时间；由于本实用新型紫外线灯4和臭氧发生器6为分开控制，紫外线灯4接在紫外线灯控制电路上，受遥控定时开关13控制，因此，可以选择以下几种工作模式：一、臭氧发生器6工作，紫外线灯4不工作；二、紫外线灯4工作，臭氧发生器6不工作；三、紫外线灯4和臭氧发生器6同时工作；具体工作模式，视实际净化需要进行选择，如房间墙壁发霉，此时只需要臭氧发生器6工作即可解决；而向医院急诊室这种人员密集，人流量大的室内空间净化，则需要紫外线灯4和臭氧发生器6同时工作；由于采用了高精度臭氧传感器8，整个净化模块在监测到臭氧浓度达到限值时，能够立即断电，停止释放臭氧，从而使房间始终保持有限浓度臭氧消杀，获得持续动态杀菌的能力；设备使用结束后，使用遥控定时开关13断电即可。

综上所述，净化模块通过与新风、空调等带风机、风道系统串联，利用臭氧、紫外线和光催化进行复合空气净化；工作时臭氧在循环风机作用下扩散至室内各处，一定时间后形成一定浓度的臭氧气氛，实现室内污染空气无死角消杀；在循环风机的作用下，进入净化模块内部的污染空气，首先通过下光催化层到达由上下光催化层和中间紫外线灯组成的腔体，在紫外光作用下，细菌、霉菌等有毒有害微生物和挥发性有机气体，被紫外线和纳米光催化剂杀灭并降解成CO₂和H₂O等无毒无害物质；过程中遥控定时开关13控制整个模块的启停，臭氧浓度由时间继电器主控电路和臭氧传感器控制电路双路控制，时间继电器14位于臭氧传感器8之前，依据净化空间计算得到的通断时间进行控制；臭氧传感器8依据检测到的臭氧浓度进行控制，通过双电路控制保证室内臭氧浓度始终保持在设定浓度范围内。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，包括外层壳体(1)、内层壳体(2)、上光催化层(3)、紫外线灯(4)、下光催化层(5)、臭氧发生器(6)、控制器(7)、臭氧传感器(8)、静音滑轨(9)、净化框(10)，其特征在于：所述内层壳体(2)的内部分为第一腔室(11)和第二腔室(12)，所述第一腔室(11)的内部安装有控制器(7)，所述第二腔室(12)的内部安装有净化框(10)，所述净化框(10)的内部从上到下依次安装有上光催化层(3)、紫外线灯(4)、下光催化层(5)、臭氧发生器(6)和臭氧传感器(8)；

所述控制器(7)包括遥控定时开关(13)、时间继电器(14)、镇流器(15)、臭氧传感器继电器(16)和电源适配器(17)，所述遥控定时开关(13)、时间继电器(14)、臭氧发生器(6)从左到右依次相连接构成时间继电器主控电路，所述臭氧传感器(8)、臭氧传感器继电器(16)和臭氧发生器(6)依次相连接构成臭氧传感器控制电路，所述时间继电器主控电路和臭氧传感器控制电路对臭氧发生器(6)进行双电路控制。

2.根据权利要求1所述的一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，其特征在于：所述遥控定时开关(13)、时间继电器(14)、镇流器(15)、紫外线灯(4)从左到右依次相连接构成紫外线灯控制电路，用于控制紫外线灯(4)。

3.根据权利要求1所述的一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，其特征在于：所述电源适配器(17)的输出端分别与臭氧传感器(8)和遥控定时开关(13)的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，其特征在于：所述遥控定时开关(13)的输出端与臭氧传感器继电器(16)的输入端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，其特征在于：所述内层壳体(2)的两侧侧端均安装有静音滑轨(9)，所述外层壳体(1)的内侧侧壁安装有静音滑轨(9)相匹配的轨道。

6.根据权利要求1所述的一种可人机共存的臭氧复合紫外光催化空气净化模块，其特征在于：所述净化框(10)上开设有上光催化层(3)和下光催化层(5)的插槽口。

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