TWM611601U

TWM611601U - 空氣滅菌消毒裝置

Info

Publication number: TWM611601U
Application number: TW109214336U
Authority: TW
Inventors: 陳雲智
Original assignee: 陳雲智
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-05-11

Abstract

一種空氣滅菌消毒裝置，其係由殼體、第一氣流產生件、紫外線燈、觸媒轉化器以及控制升壓模組所構成，其中該殼體具有一第一通氣端以及一第二通氣端，且該紫外線燈設置在靠近該第二通氣端，該觸媒轉化器設置在靠近該第一通氣端；據此，可將紫外線照射至空氣後產生的臭氧轉化成氧氣，藉此通過本新型的空氣滅菌消毒裝置後的空氣釋放至環境空間後，臭氧的濃度很低，不會對人體產生傷害。

Description

空氣滅菌消毒裝置

本新型係有關於一種對空氣進行滅菌消毒的技術領域，特別是有關於一種可產生紫外線及臭氧進行滅菌消毒的空氣滅菌消毒裝置。

由於紫外線具有高能量而且會對生物體的DNA造成機能損害，因此紫外線經常用於滅菌消毒。紫外線的波長範圍為10奈米至400奈米，其中波長100奈米至280奈米範圍內的短波長紫外線，可用於滅菌，但是波長在240奈米(或200奈米)以下的紫外線會被氧氣吸收而產生游離的氧原子，游離的氧原子與氧氣分子(O₂)結合後會產生臭氧(O₃)。目前現有的空氣清淨機所使用的紫外線燈產生的紫外線主要是具有185奈米與254奈米兩種波長，其中波長為185奈米的紫外線除了會產生殺菌的效果之外，還會使空氣中的氧分子分解並產生臭氧。臭氧如果釋放到環境空間中，會對人體產生傷害，因此現有的產生紫外線及臭氧的空氣淨化裝置必須在無人的環境中使用，如此對人員使用環境空間造成相當的不便。

有鑑於此，本新型的目的在於提供一種空氣滅菌消毒裝置，其設有觸媒轉化器，可將紫外線照射至空氣後產生的臭氧轉化成氧氣，藉此通過本新型的空氣滅菌消毒裝置後的空氣釋放至環境空間後，臭氧的濃度很低，不會對人體產生傷害。

本新型的空氣滅菌消毒裝置的一實施例包括一殼體、一第一氣流產生件、一紫外線燈、一觸媒轉化器以及一控制升壓模組。殼體具有一第一通氣端以及一第二通氣端，該殼體的內部經由該第一通氣端以及該第二通氣端連通於該殼體的外部。第一氣流產生件設置在該殼體內，使空氣在該殼體內流動而形成一氣流，該氣流由該第一通氣端及該第二通氣端進出該殼體。紫外線燈設置於該殼體內且位於該氣流的流動路徑上，該紫外線燈發出紫外線，該紫外線的波長小於240奈米而使該氣流中產生臭氧。觸媒轉化器設置於該殼體內且位於該氣流的流動路徑上，當具有臭氧的該氣流通過該觸媒轉化器時，該觸媒轉化器使該氣流中的臭氧轉化為氧。控制升壓模組係電性連接於該氣流產生件以及該紫外線燈，以控制該氣流產生件所產生的該氣流的流動方向以及控制該紫外線燈的亮滅。該紫外線燈設置在靠近該第二通氣端，該觸媒轉化器設置在靠近該第一通氣端。

在本創作一實施例中，其更包括一電路板，其設置於該殼體內且靠近該殼體的底部，該控制升壓模組設置於該電路板且朝向該殼體的底部，該控制升壓模組電性連接於該電路板。

在本創作一實施例中，其更包括一第一支撐件，其定位於該殼體內，該紫外線燈設置於該第一支撐件。

在本創作一實施例中，其中該第一支撐件包括一支撐件本體及複數個支撐柱，該紫外線燈設置於該支撐件本體，且該支撐件本體位於該紫外線燈與該第二通氣端之間，該支撐柱設置於該電路板且支撐該支撐件本體，該第二通氣端位於該電路板與該支撐件本體之間。

在本創作一實施例中，其中該支撐件本體為一板件，其外周緣配合於該殼體的內表面，該支撐件本體具有複數個第一通孔，該氣流經由該等第一通孔通過該支撐件本體。

在本創作一實施例中，其中該殼體更包括複數個凸肋，該等凸肋設置於該殼體的內周面且沿軸向延伸，該電路板的邊緣及該支撐件本體的邊緣都具有複數個缺口，該等缺口卡合於該等凸肋，使該電路板及該支撐件本體定位於該殼體內。

在本創作一實施例中，其更包括複數個第二支撐件，其設置於該第一支撐件且支撐該觸媒轉化器，該觸媒轉化器與該紫外線燈間具有一距離。

在本創作一實施例中，其中該等第二支撐件為沿該殼體的軸向延伸的支撐桿。

在本創作一實施例中，其中該第一氣流產生件設置於該第一通氣端與該觸媒轉化器之間。

在本創作一實施例中，其更包括一第二氣流產生件，其設置於該第一支撐件與該電路板之間，且對應於該第二通氣端，該第二氣流產生件電性連接於該控制升壓模組。

在本創作一實施例中，其更包括一連接片，設置於該第一氣流產生件與該第一通氣端之間，其中該殼體更包括複數個凸肋，該等凸肋設置於該殼體的內周面且沿軸向延伸，該連接片設置於該凸肋的頂端，該連接片具有一第一開口，該氣流可通過該第一開口。

在本創作一實施例中，其更包括一中空蓋，該中空蓋具有一第二開口，該中空蓋設置於該第一通氣端，該連接片位於該中空蓋與該第一氣流產生件之間，該第二開口對應於該第一開口，該氣流經由該第一開口與該第二開口而進出該殼體。

在本創作一實施例中，其更包括一上蓋，該上蓋可拆卸地設於該第一通氣端且具有複數個第二通孔，該中空蓋位於該上蓋與該連接片之間，該氣流經由該等第二通孔進出該殼體。

在本創作一實施例中，其中該上蓋具有一磁性件，該連接片具有一吸引部，該吸引部係由鐵磁性材料製成，該磁性件的磁力吸引該吸引部而定位於該第一通氣端。

在本創作一實施例中，其更包括複數個鎖固件，該等鎖固件穿過該連接片、該第一氣流產生件及該觸媒轉化器而分別鎖固於該等第二支撐件。

在本創作一實施例中，其中該觸媒轉化器包括一蜂巢板以及塗佈於該蜂巢板的觸媒，該氣流通過該蜂巢板並接觸於該觸媒，該觸媒使該氣流中的臭氧轉化為氧。

在本創作一實施例中，其中該紫外線燈為冷陰極射線管。

在本創作一實施例中，其中該冷陰極射線管呈螺旋狀。

在本創作一實施例中，其中該第一氣流產生件為軸流式風扇。

在本創作一實施例中，其中該控制升壓模組包括一控制件以及一升壓電路，該控制件控制該第一氣流產生件產生氣流的方向，該升壓電路將一電源的電壓升高至該紫外線燈的操作電壓。

在本創作一實施例中，其中該第一通氣端為設置於該殼體的一軸向端部的開口，該第二通氣端為設置於該殼體的外周壁的槽孔。

在本創作一實施例中，其中當該第一氣流產生件運轉時，該氣流可於該第一通氣端與該第二通氣端之間持續流動。

在本創作一實施例中，其中該氣流的流量為6~12CFM(ft3/min)。

本新型的空氣滅菌消毒裝置藉由設置觸媒轉化器，當第一氣流產生件產生的氣流從第二通氣端進入殼體並由第一通氣端排出時，氣流通過紫外線燈，而紫外線燈發出的紫外線照射空氣而產生臭氧，含臭氧的氣流通過觸媒轉化器而由觸媒轉化器中的觸媒將臭氧分解成氧氣，藉此經由第一通氣端排出至外部環境的空氣，其臭氧濃度降低至不會傷害人體的範圍內，例如降低至每小時120ppb以下或8小時平均60ppb以下(根據台灣空氣汙染防治法的規定)。另外，本新型的空氣滅菌消毒裝置具有另一種操作模式，即使第一氣流產生件產生的氣流從第一通氣端進入殼體並由第二通氣端排出時，氣流通過紫外線燈後直接由第二通氣端排出至環境，在此種操作模式下，氣流排出的環境空間中，人員必須先行離開，而含有臭氧的氣流排放至環境，可以為環境中的空氣及各種物品進行消毒，待運轉一段時間完成消毒滅菌後，使環境空間通風，人員才能進入。

10:殼體

11:底盤

12:第一通氣端

13:第二通氣端

14:凸肋

20:第一氣流產生件

30:紫外線燈

40:觸媒轉化器

41:蜂巢板

42:觸媒層

50:控制升壓模組

51:控制件

52:升壓電路

60:電路板

61:支架

62:缺口

70:第一支撐件

71:支撐件本體

72:支撐柱

80:第二支撐件

90:連接片

91:第一開口

92:吸引部

93:連接部

100:空氣滅菌消毒裝置

110:中空蓋

111:腳架

112:第二開口

120:上蓋

121:第二通孔

122:磁性件

130:第二氣流產生件

711:第一通孔

712:缺口

第1圖為本新型的空氣滅菌消毒裝置的一實施例的立體組合圖。

第2圖為第1圖的空氣滅菌消毒裝置的立體分解圖。

第3圖為第1圖的空氣滅菌消毒裝置的另一視角的立體分解圖。

第4圖為第1圖的空氣滅菌消毒裝置的剖視圖。

第5圖為第1圖的空氣滅菌消毒裝置的部分分解圖。

第6圖為本新型的空氣滅菌消毒裝置的另一實施例的立體組合圖。

第7圖為第6圖的空氣滅菌消毒裝置的剖視圖。

請參閱第1圖、第2圖、第3圖、第4圖及第5圖，其表示本新型的空氣滅菌消毒裝置的一實施例。本新型的空氣滅菌消毒裝置100包括一殼體10、一第一氣流產生件20、一紫外線燈30、一觸媒轉化器40以及一控制升壓模組50。

如第1圖、第2圖及第3圖所示，殼體10為圓筒狀，底端以底盤11封閉，頂端具有一開口，底盤11的表面設有腳架111，供殼體10放置於地面或桌面。殼體10具有一第一通氣端12以及一第二通氣端13，殼體10的內部經由第一通氣端12以及第二通氣端13連通於殼體10的外部。第一通氣端12即為殼體10頂端的開口，第二通氣端13為設置於殼體10的外周壁的環狀槽孔，第二通氣端13靠近底盤11。空氣可由第一通氣端12進入殼體10並由第二通氣端13排出或由第二通氣端13進入殼體10並由第一通氣端12排出。

第一氣流產生件20、紫外線燈30、觸媒轉化器40以及控制升壓模組50都設置於殼體10內。第一氣流產生件20產生氣流，並且由於殼體10的限制使氣流沿殼體10的軸向流動。藉由改變第一氣流產生件20所產生的氣流的方向，使氣流由第一通氣端12進入殼體10並由第二通氣端13排出殼體10，或氣流由第二通氣端13進入殼體10並由第一通氣端12排出殼體10。由於第一通氣端12與第二通氣端13未設有類似閘門的元件，因此當第一氣流產生件20運轉時，氣流可於第一通氣端12與第二通氣端13之間持續流動。在本實施例中，第一氣流產生件20為軸流式風扇。紫外線燈30產生紫外線並照射至在殼體10內流動的空氣。在本實施例中，紫外線燈30為冷陰極射線管，但不限於此，紫外線燈30也可以是發出紫外線的發光二極體或紫外線雷射。另外，在本實施例中，冷陰極射線管呈螺旋狀，與現有的直線型的紫外線燈相較，可以在有限的空間裡，提高接觸面積或照射密度，藉此可提升數倍的殺菌效果。例如螺旋狀的冷陰極射線管，其直徑約3-5公分，因此環繞一周的長度為9-16公分，如果是環繞四周的螺旋狀的冷陰極射線管，總長度可以到達36-64公分，而如果是環繞五周的螺旋狀的冷陰極射線管，總長度可以到達45-80公分，而現有的直線型紫外線燈，其燈管約為8公分，U字形燈管也只有16公分。因此本實施例的螺旋狀的冷陰極射線管可以達到數倍的滅菌消毒的效果。而且紫外線燈30發出波長為240奈米以下的紫外線，波長的最佳值為185奈米。紫外線照射至空氣的氣流後會使空氣中的氧(O₂)產生臭氧(O₃)。觸媒轉化器40包括一蜂巢板41以及塗佈於蜂巢板41的觸媒層42，氣流通過蜂巢板41並接觸於觸媒層42，觸媒層42使氣流中的臭氧轉化為氧。在本實施例中，蜂巢板41可為鋁基蜂窩型之蜂巢板，觸媒層42係由活性碳及金屬催化劑所構成，金屬催化劑可為二氧化錳(MnO₂)；進一步地，該觸媒層42更設有複數孔徑，讓過濾臭氧高達90%，其中該孔徑係為1.7mm。

如第2圖、第3圖及第4圖所示，本新型的空氣滅菌消毒裝置100更包括一電路板60，控制升壓模組50設置於電路板60且電性連接於電路板60。電路板60設置於靠近殼體10的底盤11，電路板60具有支架61並藉由支架61設置於底盤11。電路板60設置在第二通氣端13與底盤11之間且控制升壓模組50設置於電路板60朝向底盤11的表面。控制升壓模組50係電性連接於第一氣流產生件20以及紫外線燈30，以控制第一氣流產生件20所產生的氣流的流動方向以及控制紫外線燈30的亮滅。控制升壓模組50包括一控制件51以及一升壓電路52，控制件51控制第一氣流產生件20產生氣流的方向，升壓電路52將一電源的電壓升高至紫外線燈30的操作電壓。另外，控制件51也可以控制第一氣流產生件20所產生的氣流速度，由於本實施例的第一氣流產生件20為軸流式風扇，因此控制件51可以控制軸流式風扇的轉速。本新型的空氣滅菌消毒裝置100由於希望得到較佳的滅菌消毒效果，第一氣流產生件20所產生的氣流流量控制在6~12CFM(ft³/min)，使氣流在殼體10內部輸送的時間在10秒以上，例如氣流在殼體10內部輸送的時間為10秒至30秒時，殺菌效率可達90%，而氣流在殼體10內部輸送的時間到達 30秒以上時，殺菌效率可達99%。控制件51可為處理器，升壓電路52經由電源線連接於一外部電源，例如市電的電源或電池。本新型的空氣滅菌消毒裝置100也可以內建可充電的鋰電池或直接連接於市電使用，升壓電路52可將市電110伏特的電壓升高至1500~1800伏特的冷陰極射線管的操作電壓。

如第2圖、第3圖及第4圖所示，本新型的空氣滅菌消毒裝置100更包括一第一支撐件70，其定位於殼體10內，紫外線燈30設置於第一支撐件70。在本實施例中，第一支撐件70包括支撐件本體71及複數個支撐柱72，紫外線燈30設置於支撐件本體71且支撐件本體71位於紫外線燈30與第二通氣端13之間，支撐柱72設置於電路板60且支撐支撐件本體71，第二通氣端13位於電路板60與支撐件本體71之間。如第5圖所示，紫外線燈30的兩電極設置在支撐件本體71並以導線電性連接於電路板60上的控制升壓模組50。支撐件本體71為一板件，其外周緣配合於殼體10的內表面，支撐件本體71具有複數個第一通孔711，氣流經由該等第一通孔711通過支撐件本體71。

如第3圖及第4圖所示，殼體10更包括複數個凸肋14，該等凸肋14設置於殼體10的內周面且沿軸向延伸，電路板60的邊緣及支撐件本體71的邊緣都具有複數個缺口62、712，該等缺口62、712卡合於凸肋14，使電路板60及支撐件本體71定位於殼體10內而不會在圓周方向上產生移動。

如第3圖、第4圖及第5圖所示，本新型的空氣滅菌消毒裝置100更包括複數個第二支撐件80，其設置於第一支撐件70且支撐觸媒轉化器40，使觸媒轉化器40與紫外線燈30間具有一距離。在本實施例中，第二支撐件80為沿殼體10的軸向延伸的支撐桿。在本實施例中，觸媒轉化器40被支撐於第二支撐件80的頂端。第一氣流產生件20設置於第一通氣端12與觸媒轉化器40之間。在本實施例中，如第5圖所示，第一氣流產生件20疊置於觸媒轉化器40的上端，由觸媒轉化器40的蜂巢板41支持第一氣流產生件20。

如第3圖、第4圖及第5圖所示，本新型的空氣滅菌消毒裝置100更包括一連接片90，設置於第一氣流產生件20與第一通氣端12之間，連接片90設置於上述殼體10的凸肋14的頂端，連接片90具有一第一開口91，第一氣流產生件20產生的氣流可通過該第一開口91。在第一開口91的中心設有一吸引部92，吸引部92係由鐵磁性材料製成，例如鐵、鈷等材料，且吸引部92藉由多個連接部93連接於連接片90，吸引部92與連接片90之間形成多個槽孔，供氣流通過。連接片90可以整體以鐵磁性製成，或者是連接片90整體以塑膠材料製作，但是在吸引部92設置一鐵磁性材料的板件。

如第2圖所示，在連接片90與第一氣流產生件20上設置穿孔，在第二支撐件80的頂端設置螺孔，多個鎖固件(未圖示)穿過連接片90、第一氣流產生件20以及觸媒轉化器40後鎖固於第二支撐件80的頂端，藉此使第一氣流產生件20以及觸媒轉化器40定位於連接片90與第二支撐件80之間。在本實施例中，鎖固件可以是長螺栓。

如第3圖、第4圖及第5圖所示，本新型的空氣滅菌消毒裝置100更包括一中空蓋110，中空蓋110具有一第二開口112，中空蓋110設置於第一通氣端12，連接片90位於中空蓋110與第一氣流產生件20之間，第二開口112對應於第一開口91，第一氣流產生件20產生的氣流經由第一開口 91與第二開口112而進出殼體10。在本實施例中，在中空蓋110的外周面設置外螺紋，在殼體10的內周面設置內螺紋，中空蓋110藉由其外螺紋鎖合於殼體10的內螺紋而定位於殼體10。

如第3圖、第4圖及第5圖所示，本新型的空氣滅菌消毒裝置100更包括一上蓋120，上蓋120可拆卸地設於第一通氣端12且具有複數個第二通孔121，中空蓋110位於上蓋120與連接片90之間，第一氣流產生件20產生的氣流經由第二通孔121進出殼體10。上蓋120具有一磁性件122，磁性件122的磁力吸引吸引部92而定位於第一通氣端12。

第6圖及第7圖表示本新型的空氣滅菌消毒裝置100的另一實施例。本實施例與前一實施例具有部分相同的結構，因此相同的元件給予相同的符號並省略其說明。本實施例與前一實施例的差異在於本實施例更包括一第二氣流產生件130，其設置於第一支撐件70與電路板60之間，且對應於第二通氣端13，第二氣流產生件130電性連接於控制升壓模組50。第二氣流產生件130連同第一氣流產生件20可以增加殼體10中的氣流量。在本實施例中，第二氣流產生件130為軸流式風扇。

如第4圖及第6圖所示，藉由改變第一氣流產生件20及第二氣流產生件130產生的氣流方向，可以得到兩種操作模式。第一種操作模式是氣流從第二通氣端13進入殼體10而從第一通氣端12流出殼體10，氣流會先通過紫外線燈30，此時紫外線照射至空氣而產生臭氧，含有臭氧的氣流通過觸媒轉化器40後，臭氧會轉化成氧氣，而使臭氧的濃度降低，然後氣流通過連接板90的第一開口91與中空蓋110的第二開口112並且通過上蓋120的第二通孔121從第一通氣端12排出。使用者可將希望消毒滅菌的物品放置在第一通氣端12，可以依照希望的氣流量而將上蓋120放置在中空蓋110上方或取下上蓋120。紫外線燈30發出的部分的紫外線以及濃度較低的臭氧經由中空蓋110或上蓋120可以對放置在第一通氣端12的物品進行滅菌消毒。第一種操作模式由於排出的臭氧濃度低，因此人員可以在環境空間中。第二種操作模式是氣流從第一通氣端12進入殼體10而從第二通氣端13流出殼體10，由於氣流先通過觸媒轉化器40後才經過紫外線燈30，因此紫外線使空氣產生的臭氧不會經過觸媒轉化器40而是直接從第二通氣端13排出殼體10。排出的臭氧會使環境空間的臭氧濃度升高，可以對環境空間的物品產生滅菌消毒的效果，但是因為高濃度的臭氧會對人員造成傷害，因此第二種操作模式只適用於無人的空間。

本新型的空氣滅菌消毒裝置藉由設置觸媒轉化器，當第一氣流產生件產生的氣流從第二通氣端進入殼體並由第一通氣端排出時，氣流通過紫外線燈，而紫外線燈發出的紫外線照射空氣而產生臭氧，含臭氧的氣流通過觸媒轉化器而由觸媒轉化器中的觸媒將臭氧分解成氧氣，藉此經由第一通氣端排出至外部環境的空氣，其臭氧濃度降低至不會傷害人體的範圍內，例如降低至每小時120ppb以下或8小時平均60ppb以下(根據台灣空氣汙染法的規定)。另外，本新型的空氣滅菌消毒裝置具有另一種操作模式，即使第一氣流產生件產生的氣流從第一通氣端進入殼體並由第二通氣端排出時，氣流通過紫外線燈後直接由第二通氣端排出至環境，在此種操作模式下，氣流排出的環境空間中，人員必須先行離開，而含有臭氧的氣流排放至環境，可以為環境中的空氣及各種物品進行消毒，待運轉一段時間完成消毒滅菌後，使環境空間通風，人員才能進入。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。另外，本新型的任一實施例或申請專利範圍不須達成本新型所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本新型之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。