本實用新型涉及臭氧分解技術領域,尤其涉及一種對空氣進行消毒和分解臭氧的裝置。
背景技術:
臭氧(O3)又稱為超氧,是氧氣的同素異形體,在常溫下,它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。臭氧主要存在于距地球表面20~35公里的同溫層下部的臭氧層中。在常溫常壓下,穩定性較差,可自行分解為氧氣。臭氧具有青草的味道,吸入少量對人體有益,吸入過量對人體健康有一定危害(不可燃,純凈物)氧氣通過電擊可變為臭氧。
因為臭氧分子結構決定了其不穩定性,所以臭氧在常溫下需要1個小時可以分解,在60度的高溫下5分鐘可以分解。目前,現有技術中的臭氧分解方法都是采用提高氣體溫度的方法。該方法需要大量的熱源,存在噪音、過熱、裝置體積龐大、二次污染等弊端,溫度過高也容易造成操作者的意外傷害。且絕大部分都是工業上處理臭氧的反應裝置,沒有家用或商用裝置投入使用。
技術實現要素:
本實用新型實施例提供了一種對空氣進行消毒和分解臭氧的裝置,以實現經濟、安全和高效地進行臭氧分解。
為了實現上述目的,本實用新型采取了如下技術方案。
一種對空氣進行消毒和分解臭氧的裝置,包括:第一管道、無刷電機風扇、第二管道,所述第一管道和所述第二管道互相連接,所述無刷電機風扇安裝在所述第一管道、所述第二管道的連接處,所述第一管道中設置第一特定波長的紫外線燈組,所述第二管道中設置第二特定波長的紫外線燈組;
所述第一管道吸入攜帶雜質和過量臭氧的空氣,所述第一特定波長的紫外線燈組對所述攜帶雜質的空氣進行輻照和消殺處理,通過所述無刷電機風扇將輻照消殺處理后的空氣輸送給第二管道,所述第二特定波長的紫外線燈組對所述第二管道中的空氣進行輻照和臭氧分解處理,所述第二管道輸出經過臭氧分解后的空氣。
進一步地,所述裝置還包括:防塵防異物過濾網,該防塵防異物過濾網可拆卸地安裝在所述第一管道的進氣口處。
進一步地,所述裝置還包括:活性炭過濾網,該活性炭過濾網可拆卸地安裝在所述第二管道的出氣口處。
進一步地,所述裝置還包括:反光涂層,該反光涂層覆蓋在所述第一管道、所述第二管道的內壁的表面。
進一步地,所述第一特定波長為240~280nm波長,所述第二特定波長為253.7~254nm波長,所述紫外線燈組為一個或者多個紫外線LED燈組或者紫外線汞燈。
進一步地,所述無刷電機風扇采用膠水粘和、螺絲鎖緊或者卡扣鎖閉可拆卸地安裝在所述第一管道和所述第二管道的連接處,通過所述無刷電機風扇的扇動,在所述第一管道中產生吸入外部氣體的負壓,在所述第二管道中產生排出內部氣體的正壓。
由上述本實用新型的實施例提供的技術方案可以看出,本實用新型實施例的裝置通過設置包含不同特定波長的紫外線燈組的第一管道和第二管道,采用光解化學的原理,緊湊設計了功能模塊,具備對空氣消毒殺菌的同時,還可以高效分解過量的臭氧,達到清潔空氣的同時還釋放氧氣。
本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出,這些將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例一提供的一種對空氣進行消毒和分解臭氧的裝置的結構圖,包括:防塵防異物過濾網1、反光涂層2、第一管道3、無刷電機風扇4、外殼5、第二管道6、活性炭過濾網7、第一特定波長的紫外線燈組8-1、第一特定波長的紫外線燈組8-2、第一特定波長的紫外線燈組8-3、第二特定波長的紫外線燈組9-1、第二特定波長的紫外線燈組9-2和第二特定波長的紫外線燈組9-3;
圖2為本實用新型實施例二提供的一種圖1所示的裝置進行臭氧分解的方法的處理流程圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能解釋為對本實用新型的限制。
為便于對本實用新型實施例的理解,下面將結合附圖以幾個具體實施例為例做進一步的解釋說明,且各個實施例并不構成對本實用新型實施例的限定。
目前的高精度臭氧測量儀器大多采用測量紫外線輻照臭氧后紫外光的衰減強度的方式反推出臭氧的濃度,本實用新型基于同樣的思路反向提高紫外線輻照強度,使本身不穩定的臭氧的化學鍵被紫外線的輻射能量打開,迅速分解為氧氣和游離的氧原子。
本實用新型實施例提供了一種對空氣進行消毒和分解臭氧的裝置,該裝置設計的主要目的是對空氣進行消毒并把過量的臭氧污染降到安全范圍內。該裝置的結構圖如圖1所示,包括:防塵防異物過濾網1、反光涂層2、第一管道3、無刷電機風扇4、外殼5、第二管道6、活性炭過濾網7、第一特定波長的紫外線燈組8-1、第一特定波長的紫外線燈組8-2、第一特定波長的紫外線燈組8-3、第二特定波長的紫外線燈組9-1、第二特定波長的紫外線燈組9-2和第二特定波長的紫外線燈組9-3。
上述第一特定波長可以為240~280nm波長,上述第二特定波長可以為253.7~254nm波長,上述紫外線燈組可以為紫外線LED燈組或者紫外線汞燈。本領域技術人員應能理解上述第一管道、第二管道中的紫外線燈組的波長數值僅為舉例,其他現有的或今后可能出現的上述第一管道、第二管道中的紫外線燈組的波長數值如可適用于本實用新型實施例,也應包含在本實用新型保護范圍以內,并在此以引用方式包含于此。
上述第一管道3、第二管道6互相連接,并且在第一管道3、第二管道6的連接處安裝長壽命、可拆卸的無刷電機風扇,該無刷電機風扇作為吸入和排除氣體的動力來源,即通過該無刷電機風扇的扇動,在上述第一管道3中產生吸入外部氣體的負壓,在上述第二管道6中產生排出內部氣體的正壓。上述無刷電機風扇可以采用膠水粘和、螺絲鎖緊或者卡扣鎖閉等方式安裝在第一管道3、第二管道6的連接處。
無刷電機帶動扇葉旋轉,造成第一管道中的已有空氣被抽到第二管道中,第一管道中的氣壓低于第一管道進氣口處的氣壓,即產生吸入式負壓。同時第二管道內的氣壓高于第二管道出氣口的氣壓,即產生排除式的正壓。
在實際應用中,上述第一管道3和第二管道6可以采用如圖1所示的彎管的結構形式,也可以采用直管、圓形管等結構形式,本實用新型實施例并不局限上述第一管道3和第二管道6的具體結構形式,上述第一管道3和第二管道6的任何結構方式都在本實用新型實施例的保護范圍中。
防塵防異物過濾網1可拆卸地安裝在第一管道3的進氣口處,防塵防異物過濾網1主要防止異物掉入管道和對大的顆粒物和粉塵進行攔截。上述活性炭過濾網7可拆卸地安裝在第二管道6的出氣口,活性炭過濾網7對異味和殘留的O3進行吸附,防止異物掉入。
在第一管道3中可以依次串聯設置了多組第一特定波長的紫外線LED燈組,圖1中示例性地在第一管道3中設置第一特定波長的紫外線LED燈組8-1、第一特定波長的紫外線LED燈組8-2、第一特定波長的紫外線LED燈組8-3總共三組240~280nm波長的紫外線LED燈組。
在第二管道6中可以依次串聯設置了多組第二特定波長的紫外線LED燈組,圖1中示例性地在第二管道6中設置第二特定波長的紫外線LED燈組9-1、第二特定波長的紫外線LED燈組9-2和第二特定波長的紫外線LED燈組9-3總共三組253.7~254nm波長的紫外線LED燈組。
第一特定波長的紫外線LED燈組可以采用焊接的方式連接在第一管道內壁部署的電源線路上,第二特定波長的紫外線LED燈組可以采用焊接的方式連接在第二管道內壁部署的電源線路上。本裝置中的紫外線LED燈組性能穩定,壽命可達50000-80000小時以上,連續使用可達6-9年。
紫外線LED一般指發光中心波長在400nm以下的LED,但有時將發光波長大于380nm時稱為近紫外LED,而短于300nm時稱為深紫外LED。因短波長光線的殺菌效果高,因此深紫外LED常用于殺菌及除臭等用途。
第一管道、第二管道中的紫外線LED燈組采用燈帶式LED,采用串聯方式部署。
本實用新型實施例的裝置設計2組不同波長的紫外線LED燈組,第一管道中的紫外線LED燈組對空氣進行輻照實現強力消殺,第二管道中的紫外線LED燈組對經過消殺的空氣進行輻照和臭氧分解處理。
在第一管道、第二管道的內壁的表面覆蓋高效反光涂層,以增加第一管道、第二管道輻照的利用率。
實施例二
以上述第一特定波長可以為240~280nm波長,上述第二特定波長可以為253.7~254nm波長,上述紫外線燈組紫外線LED燈組為例。上述裝置進行臭氧分解的方法的處理流程如圖2所示,包括如下的處理步驟:
步驟S210、在第一管道的進氣口處吸入攜帶雜質的空氣,防塵防異物過濾網對空氣中的顆粒物和粉塵進行攔截。
首先啟動無刷電機風扇,無刷電機風扇開始進行空氣扇動,在上述第一管道的進氣口處產生吸入外部氣體的負壓,在負壓的作用下攜帶雜質的外部空氣從第一管道的進氣口進入,上述雜質可以為細菌、病毒、真菌孢子、衣原體、支原體和其他灰塵顆粒。
在第一管道的進氣口處設置的防塵防異物過濾網對進入第一管道的空氣中的比較大的顆粒物和粉塵進行攔截。
步驟S220、第一特定波長的紫外線燈組對攜帶雜質的空氣進行輻照和消殺處理,將輻照和消殺處理后的空氣傳輸給第二管道。
在第一管道中設置的多組240~280nm波長的紫外線LED燈組對進入第一管道的空氣進行強輻照和消殺處理,破壞空氣中攜帶的細菌、病毒、真菌孢子、衣原體、支原體中的DNA脫氧核糖核酸或RNA核糖核酸的分子結構,造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。在第一管道中串聯設置的多組240~280nm波長的紫外線LED燈組依次進行強輻照消殺處理。
在第一管道的內壁的表面覆蓋的高效反光涂層進一步增加第一管道輻照的利用率。
由于上述無刷電機風扇的空氣扇動,在第二管道的進氣口的正壓作用下,經過第一管道消毒和殺菌的空氣通過第一管道和第二管道之間的連接處進入第二管道。
步驟S230、第二管道中的第二組特定波長的紫外線燈組對第二管道中的空氣進行輻照和臭氧分解處理,第二管道輸出經過臭氧分解后的空氣。
在第二管道中設置的多組253.7~254nm特定波長的紫外線LED燈組對進入第二管道的空氣進行強輻照,對空氣再次殺菌的同時提供打開O3臭氧的化學鍵的能量,同時提供打開O3的化學鍵的能量,瞬間把O3分解為O2氧氣和O氧原子。O2可以提供更優質的呼吸質量,O具有強氧化作用,再次殺滅其他各種細菌、病毒、真菌孢子、衣原體、支原體。O還會與HCHO甲醛和TOVC總揮發性有機物等其他污染物迅速結合,最終,在第二管道中完成空氣中的臭氧分解過程,生成CO2二氧化碳和H2O水等對人體無害的產物。
在第二管道中串聯設置的多組253.7~254nm特定波長的紫外線LED燈組依次進行強輻照處理。
由于上述無刷電機風扇的空氣扇動,在第二管道的出氣口的正壓作用下,經過第二管道輻照分解的空氣通過第二管道的出氣口排出。在第二管道的出氣口設置的活性炭過濾網空氣中的異味和殘留的O3進行進一步地吸附,進一步提高臭氧分解質量。
在第二管道的內壁的表面覆蓋的高效反光涂層進一步增加第二管道輻照的利用率。
綜上所述,本實用新型實施例的裝置通過設置包含不同特定波長的紫外線燈組的第一管道和第二管道,采用光解化學的原理,緊湊設計了功能模塊,具備對空氣消毒殺菌的同時,還可以高效分解過量的臭氧,達到清潔空氣的同時還釋放氧氣。
本實用新型實施例的裝置的噪音極低,能耗極低,不產生高溫和煙霧,沒有二次污染,高效低成本的解決臭氧污染,保護健康。既可以應用于工業分解臭氧,也可以適合家庭或商業的裝置。
本領域普通技術人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實施本實用新型所必須的。
本領域普通技術人員可以理解:實施例中的裝置中的部件可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中,也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的部件可以合并為一個部件,也可以進一步拆分成多個子部件。
本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其,對于裝置或系統實施例而言,由于其基本相似于方法實施例,所以描述得比較簡單,相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置及系統實施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網絡單元上??梢愿鶕嶋H的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下,即可以理解并實施。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此,本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。