本實用新型涉及空氣消毒凈化領域，尤其涉及一種臭氧凈化器。

背景技術：

衣柜、鞋柜、冰箱等作為家居裝飾及存放物品的家具家電，給人們的生活帶來了不少的方便，同時也給人帶來了一些難言之苦：

1.雨季節，空氣潮濕，衣柜、鞋柜容易受潮，時間久了就會發霉，就會使衣柜上的衣服留下黑色斑點，不但造成衣服的損壞，更令人煩惱的是產生異味滋生細菌、真菌等，如果衣柜或鞋柜沒有及時消毒殺菌，會使人容易感染細菌造成股癬、香港腳等疾病；

2.衣柜、鞋柜體積大，固定不可移動，同時也是木材制品，清洗消毒衣柜很不方便；

3.衣柜使用的刨花板、密度板、膠合板等人造板板，含有大量的甲醛通過污染空氣，對人體健康危害極大。

4.冰箱中放置的蔬菜水果等食品由于長期處于相對潮濕的環境，容易滋生各種細菌及微生物，不同蔬菜水果及其它食品相互竄味，在冰箱內形成異味，以及蔬菜水果等產品生產過程中本身的農藥殘留都會危害人體健康。

目前來說，衣柜鞋柜等都是采用吸濕器、空氣清新劑等進行吸濕凈化，這種方式并不具有消毒殺菌效果。與衣柜鞋柜等所采用的手段相同，目前冰箱一般也是通過吸味、凈味等手段來進行清潔，并不具有消毒殺菌及農藥殘留物降解功能。

目前的消毒凈化方式仍然存在很多缺點：

1.紫外線直接照射法進行消毒殺菌方法存在諸多缺點：首先紫外光具有很強的老化效應，直接照射，會加速織物、塑料及圖層的老化，嚴重損壞衣物，家具漆膜，冰箱內箱體等，甚至會因為老化產物產生二次污染，危害健康；其次作為移動設備，采用紫外光直接照射方法，很容易產生紫外光泄露，紫外光會對人體尤其是眼睛造成嚴重傷害，存在安全隱患；最后由于光具有直線傳播的特征，所以紫外光直接照射殺菌方法只對面向光源的那一部分外表面有效，而對背向光源或者有遮擋的地方起不到殺菌效果，所以單一紫外光照射殺菌效果非常有限，無法對需要殺菌的衣物、鞋子或者冰箱中的水果蔬菜進行徹底高效的消毒殺菌。

2.現有產品利用臭氧發生器產生臭氧對小空間內的物體進行消毒殺菌方法存在的缺點：申請號為201220080509.8的中國專利公開了一種便攜式消毒器，包括便攜式機身，機身內設置有控制板、臭氧發生器以及用于供電的電池，機身上設置有控制按鍵，控制按鍵的輸出端與臭氧發生器的驅動端與控制板連接，機身上設置有連通臭氧發生器的輸出與外部大氣的通孔。該技術方案利用臭氧在空氣中的擴散解決了較小封閉空間的消毒殺菌問題，但是也存在明顯的技術缺陷，首先用于產生臭氧的臭氧發生器是高壓電器件，有暴露在空氣中的高壓電極，在潮濕的環境中存在高壓打火，泄露等安全隱患；其次由于臭氧的衰減周期非常長，在消毒殺菌過程完成后空間內仍有大量富余臭氧存在，如果消費者在此時打開柜門，高濃度的臭氧會讓消費者感覺到刺鼻難聞，嚴重影響消費體驗，而且超高濃度臭氧還會危害消費者的健康；再者該方案消毒殺菌手段比較單一，缺乏針對不同污染源的分類徹底有效處理；最后，在控制方面，該技術采用一個按鍵控制產品的開關，存在安全隱患，如果消費者開了消毒器忘記關了，臭氧發生器會一直釋放高濃度臭氧，封閉的消毒空間內臭氧嚴重超標，如果在此情況下消費者沒有關柜門，大量臭氧會源源不斷的釋放的外部環境中，導致環境臭氧超標，危害消費者健康。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提出一種臭氧凈化器，能夠提高消毒殺菌的效率。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種臭氧凈化器，包括機身、用于產生臭氧的臭氧發生器、用于還原臭氧的臭氧還原紫外燈、風機和控制裝置；

所述機身設置有進風口和出風口，所述進風口和所述出風口分別相對設置于所述機身的兩相對面上；所述臭氧發生器和所述臭氧還原紫外燈均安裝于所述機身內；所述機身還設有可打開的后蓋；

所述風機設置于所述機身的內部，其進出風向與所述機身的內部空氣流動方向相同；所述控制裝置設置于機身內并與所述臭氧發生器、所述臭氧還原紫外燈和所述風機電連接，并控制其三者的的打開及關閉。

優選的，所述臭氧發生器是臭氧紫外燈或放電型臭氧發生器中的一種。

優選的，所述臭氧還原紫外燈是紫外線燈或深紫外LED中的一種。

優選的，所述臭氧紫外燈的產生臭氧的紫外波長為185nm，汞放電185nm能量轉換效率≥10％；所述臭氧還原紫外燈的紫外光波長為254nm。

優選的，所述機身內還設有光觸媒網或光觸媒涂層中的一種或兩種，所述光觸媒涂層附著在所述機身的內表面或所述機身內物品的外表面。

優選的，所述控制裝置包括為所述臭氧紫外燈和所述臭氧還原紫外燈提供電力的整流器，和控制所述臭氧紫外燈、所述臭氧還原紫外燈和所述整流器的工作狀態的控制板。

優選的，所述控制板上設有顯示屏、電插口、蜂鳴器和開關；所述開關包括光敏開關、延時開關、定時開關中的一種或多種；所述控制板還包括無線接收發射裝置、WIFI模塊、人體感應裝置中的一種或多種。

優選的，所述后蓋的一邊與所述機身軸連接，所述后蓋繞軸旋轉打開。

優選的，所述后蓋分為開孔錯開設置的外層格柵和內層格柵，所述外層格柵和所述內層格柵可以相對移動。

優選的，所述后蓋由多片葉片并列組成，每片所述葉片的中部沿所述后蓋的平面水平或豎直設置有轉軸，所述葉片繞轉軸轉動。

本實用新型的有益效果在于：

1、臭氧和紫外線雙重消毒殺菌，而且對臭氧進行還原，避免對消毒空間的二次污染。

2、后蓋多種打開方式，提高紫外線的照射范圍，提高消毒殺菌效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的一個實施例的示意圖；

圖2是本實用新型的一個實施例中后蓋打開的示意圖；

圖3～圖4是本實用新型的一個實施例的內部結構圖；

圖5～圖6是本實用新型中后蓋打開方式第一實施例的示意圖；

圖7是本實用新型的后蓋打開方式第二實施例的示意圖；

圖8是本實用新型的后蓋打開方式第三實施例的示意圖。

其中：機身1、進風口11、出風口12、后蓋13、外層格柵131、內層格柵132、葉片133、臭氧發生器2、臭氧還原紫外燈3、風機4、電插口5、腳輪6。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

一種臭氧凈化器包括機身1、用于產生臭氧的臭氧發生器2、用于還原臭氧的臭氧還原紫外燈3、風機4和控制裝置；

所述機身1設置有進風口11和出風口12，所述進風口11和所述出風口12分別相對設置于所述機身1的兩相對面上；所述臭氧發生器2和所述臭氧還原紫外燈3均安裝于所述機身1內；所述臭氧發生器2可以是一個，也可以是多個；所述臭氧還原紫外燈3可以是一支，也可以是多支。

所述機身1還設有可打開的后蓋13；所述后蓋13可以打開，所述后蓋13打開后所述臭氧還原紫外燈3可以暴露并直接照射到消毒空間中，加大了所述臭氧還原紫外燈3產生紫外光的照射范圍，提高臭氧還原的效率和殺菌效果。

所述風機4設置于所述機身1的內部，其進出風向與所述機身1的內部空氣流動方向相同；所述控制裝置設置于機身1內并與所述臭氧發生器2、所述臭氧還原紫外燈3和所述風機3電連接，并控制其三者的的打開及關閉。

如圖1～圖4所示，所述臭氧發生器2，優選的，臭氧發生器2為臭氧紫外燈2，工作時一方面通過紫外線對殺菌燈附近空氣中的細菌和微生物等進行殺菌滅活處理，另一方面還釋放高濃度的臭氧，擴散到空間的每一個角落，對空間進行主動殺菌。所述臭氧還原紫外燈工作時，一方面通過紫外線對附近空氣中的細菌和微生物等作進一步的進行殺菌滅活處理，另一方面還對流經所述臭氧還原紫外燈附近的空氣中的富余臭氧進行無害還原處理，以確保消毒過程結束后空間內無剩余臭氧。整個消毒過程殺菌燈在所述控制裝置的自動控制下先開所述臭氧紫外燈進行消毒，臭氧消毒過程結束后關閉所述臭氧紫外燈，然后自動打開所述臭氧還原紫外燈，對空間進行進一步的紫外消毒和臭氧還原處理。

所述臭氧紫外燈利用185納米波段的紫外線來產生臭氧，其機理如下：

O+O₂+M→O₃+M

消毒殺菌完成后，所述臭氧還原紫外燈利用254納米波段的紫外線處理富余的臭氧，其機理如下：

臭氧還原紫外燈22和臭氧發生器21沒有嚴格的擺放順序，因為兩者的開關時間是錯開的，優選的，兩者可以水平平行設置。

優選的，所述臭氧凈化器還包括安裝在所述機身1里的風機4，所述風機4由所述整流器提供電力，所述風機4用于消毒過程中加速待消毒空間內的氣流循環，提升消毒殺菌的效率，消毒結束后也可以通過加速氣流循環來加速富余臭氧的無害還原處理。

優選的，所述機身1的底部還平均分布設置有4個腳輪6，方便所述臭氧凈化器的移動。

優選的，所述臭氧發生器2是臭氧紫外燈或放電型臭氧發生器中的一種。

所述的臭氧發生器2用于大空間消毒時優先使用時放電型臭氧發生器，用于小空間消毒時即可采用放電型臭氧發生器，也可采用臭氧紫外燈。

優選的，所述臭氧還原紫外燈3是紫外線燈或深紫外LED中的一種。

優選的，所述臭氧還原紫外燈不少于1支。所述的紫外線燈為管電流密度大于0.3A/cm²的低壓高強紫外線燈。紫外線燈由于受到風機4帶動的氣流影響，導致管壁溫度降低，紫外輸出大幅降低，采用電流密度大的紫外線燈能保障紫外輸出效率。低壓高強紫外線燈管電流密度大時管壁溫度高，高溫對臭氧的分解有幫助(見表2)。具體地，管電流密度大于0.4A/cm²、0.5A/cm²、0.6A/cm²、0.8A/cm²，1.0A/cm²，1.2A/cm²，1.4A/cm²，管壁溫度大于40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。具體地，采用液汞控制汞蒸氣壓的紫外燈，在風機4帶動的送風系統中，其管電流密度為0.35A/cm²～0.5A/cm²、0.5A/cm²～0.8A/cm²，均使管壁溫度控制在40℃～50℃，紫外轉換效率大于30％。采用汞齊控制汞蒸氣壓的紫外燈，其管電流密度為0.8A/cm²～1.0A/cm²、1.0A/cm²～1.2A/cm²、1.2A/cm²～1.4A/cm²，均使紫外轉換效率大于30％。這些狀態下254nm紫外線轉換效率仍維持較高水平，又將熱能也充分用于臭氧還原，綜合能效高。深紫外LED波長220～280nm，可安裝在空間的多個位置，有利于大面積均勻照射，加速臭氧還原。

進一步的，所述臭氧紫外燈的產生臭氧的紫外波長為185nm，汞放電185nm能量轉換效率≥10％；所述臭氧還原紫外燈3的紫外光波長為254nm。

臭氧紫外燈產生185nm真空紫外線，185nm紫外線照射到空氣中的氧氣，產生臭氧。所述的還原臭氧采用紫外光源照射，254nm紫外線照射到臭氧分子，臭氧分子表面的活性氧脫離，重新結合成氧氣分子，我們大量的試驗表明254nm紫外線對臭氧的還原是快速高效的(見表1)。254nm附近的紫外線理論上具有類似功能。其原理如下：

利用185納米波段的紫外燈產生臭氧的原理為：

O+O₂+M→O₃+M

利用254納米波段的還原臭氧的紫外線燈處理富余臭氧的原理為：

所述紫外光臭氧燈產生臭氧的紫外波長為185nm，其汞放電185nm能量轉換效率≥10％，具體的≥10.5％，≥11％，≥11.5％，≥12％，≥12.5％，≥13％。對于汞放電185nm能量轉換效率≥10％的紫外光臭氧燈，如燈管材料采用紫外透過率≥65％的普通石英管，紫外光臭氧燈185nm總輸出能量轉換效率≥6.5％；如燈管材料采用紫外透過率≥80％的普通石英管，紫外光臭氧燈185nm總輸出能量轉換效率≥8.0％；如燈管材料采用紫外透過率≥90％的合成石英管，紫外光臭氧燈185nm總輸出能量轉換效率≥9％。

所述還原臭氧的紫外線燈的紫外光波長為254nm。所述還原臭氧的紫外線燈的燈管壁溫度≥60℃，具體的≥62.5℃，≥65℃，≥67.5℃，≥70℃，≥72.5℃，≥75℃，≥77.5℃，≥80℃，利用管壁高溫進一步加速富余臭氧的還原。

為驗證紫外對臭氧的還原效果，我們做了如下實驗，分別測試臭氧在自然狀態、40W臭氧還原紫外燈及120W臭氧還原紫外燈的照射下的衰減速度，數據如下表所示：

表1臭氧隨時間衰減過程測試

根據上表數據整理出臭氧在自然狀態、40W臭氧還原燈及120W臭氧還原燈的照射下的衰減速度與時間的關系曲線如下所示：

表2臭氧隨時間衰減曲線

從上述曲線圖可以看出，臭氧在自然狀態下的衰減速度最慢，在120瓦臭氧還原紫外燈的照射下衰減速度最快，在40瓦臭氧還原紫外燈的照射下衰減速度次之，從此可以得出結論：臭氧在高強紫外的照射下的衰減速率會顯著加快。

優選的，所述機身1內還設有光觸媒網或光觸媒涂層中的一種或兩種，所述光觸媒涂層附著在所述機身1的內表面或所述機身1內物品的外表面。

優選的，所述臭氧還原紫外燈3和所述臭氧發生器2的進風面和出風面設有TiO₂光觸媒網。TiO₂光觸媒網一般采用銳鈦型納米TiO₂光觸媒纖維。光觸媒在光照下，可以起到催化作用，因此當銳鈦型納米TiO₂在紫外光源(波段為370～385nm)的照射下獲取能量，粒子表面的電子被激活，逸離原來的軌道，同時表面生成帶正電的空穴，逸出的電子具有強還原性，空穴則具有強氧化性，兩者與空氣中的水氣反應后會生成活性氧和氫氧自由基。活性氧和氫氧自由基能將空氣中的有機物、污染物、臭氣、細菌等氧化分解成無害的二氧化碳和水，達到除異味的凈化效果。由于光觸媒纖維自身并不發生化學變化，因此能做到高效持久的使用。

優選的，所述機身1內還設有靜電除塵模塊和或HEPA濾網，以增加的除塵功能。增加除塵功能一方面可以對消毒空間內的空氣進行凈化，另外一方面可以減少空氣中的粉塵對臭氧發生器2和臭氧還原紫外燈3的污染，以確保臭氧凈化器持續高效的運行。

優選的，所述控制裝置包括為所述臭氧紫外燈2和所述臭氧還原紫外燈3提供電力的整流器，和控制所述臭氧紫外燈2、所述臭氧還原紫外燈3和所述整流器的工作狀態的控制板。

進一步的，所述控制板上設有顯示屏、電插口5、蜂鳴器和開關；所述開關包括光敏開關、延時開關、定時開關中的一種或多種；所述控制板還包括無線接收發射裝置、WIFI模塊、人體感應裝置中的一種或多種。

所述顯示屏設置在所述機身1的外部，并與所述控制板連接，顯示所述臭氧凈化器的使用狀態和使用參數。

所述機身1的側面設置有電插口5，且所述電插口5通過導線與所述控制板連接，為所述臭氧凈化器連接外部電源。

所述蜂鳴器能夠通過發聲來提醒用戶做出相應的操作，如在所述臭氧凈化器進入待機狀態后沒有密閉該消毒空間時，所述蜂鳴器會發出聲音提醒用戶密閉該使用空間；如在所述臭氧凈化器完成整個消毒滅菌和富余臭氧還原過程后，發出聲音提醒用戶工作已經結束。通過設置這樣的報警提醒裝置，使得所述臭氧凈化器的使用更加方便和人性化。

和現有產品開關都需要用戶操作相比，使用本發明用戶只需在開啟的時候通過所述延時開關、定時開關或光敏開關操作一次，后續無需監管，能自動停止。

進一步的，所述控制板還安裝有遙控接收裝置、WIFI模塊或人體感應裝置中的一種或多種。

安裝所述遙控接收裝置后，用戶可以在一定距離內遙控操作殺菌燈，方便快捷，減少近距離接觸紫外線所帶來的傷害。

安裝所述WIFI模塊，使用戶可以通過APP控制軟件來遠程操控殺菌燈的工作狀態。

安裝所述人體感應裝置，如果消毒過程中用戶誤入消毒空間，殺菌燈可以立即停止工作，并通過聲光信號報警，提醒用戶遠離消毒空間，進一步提升產品的安全性能。

優選的，所述后蓋13的一邊與所述機身1軸連接，所述后蓋13繞軸旋轉打開。

如圖5～圖6所示，所述后蓋13可以通過繞軸向外翻轉而打開，此時紫外線可以向外照射。

優選的，所述后蓋13分為開孔錯開設置的外層格柵131和內層格柵132，所述外層格柵131和所述內層格柵132可以相對移動。

如圖7所示，當所述外層格柵和所述內層格柵相對移動到開孔在同一水平面時，后蓋13為打開狀態，紫外線可以向外照射。

優選的，所述后蓋13由多片葉片133并列組成，每片所述葉片133的中部沿所述后蓋13的平面水平或豎直設置有轉軸，所述葉片133繞轉軸轉動。

如圖8所示，當所述葉片133轉至與所述后蓋13所在的平面呈一定角度的時候，后蓋13呈打開狀態，紫外線向外照射，當所有葉片133處于豎直狀態時，后蓋處于關閉狀態。

以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它具體實施方式，這些方式都將落入本實用新型的保護范圍之內。