一种臭氧净化器的制作方法

本实用新型涉及空气消毒净化领域，尤其涉及一种臭氧净化器。

背景技术：

衣柜、鞋柜、冰箱等作为家居装饰及存放物品的家具家电，给人们的生活带来了不少的方便，同时也给人带来了一些难言之苦：

1.雨季节，空气潮湿，衣柜、鞋柜容易受潮，时间久了就会发霉，就会使衣柜上的衣服留下黑色斑点，不但造成衣服的损坏，更令人烦恼的是产生异味滋生细菌、真菌等，如果衣柜或鞋柜没有及时消毒杀菌，会使人容易感染细菌造成股癣、香港脚等疾病；

2.衣柜、鞋柜体积大，固定不可移动，同时也是木材制品，清洗消毒衣柜很不方便；

3.衣柜使用的刨花板、密度板、胶合板等人造板板，含有大量的甲醛通过污染空气，对人体健康危害极大。

4.冰箱中放置的蔬菜水果等食品由于长期处于相对潮湿的环境，容易滋生各种细菌及微生物，不同蔬菜水果及其它食品相互窜味，在冰箱内形成异味，以及蔬菜水果等产品生产过程中本身的农药残留都会危害人体健康。

目前来说，衣柜鞋柜等都是采用吸湿器、空气清新剂等进行吸湿净化，这种方式并不具有消毒杀菌效果。与衣柜鞋柜等所采用的手段相同，目前冰箱一般也是通过吸味、净味等手段来进行清洁，并不具有消毒杀菌及农药残留物降解功能。

目前的消毒净化方式仍然存在很多缺点：

1.紫外线直接照射法进行消毒杀菌方法存在诸多缺点：首先紫外光具有很强的老化效应，直接照射，会加速织物、塑料及图层的老化，严重损坏衣物，家具漆膜，冰箱内箱体等，甚至会因为老化产物产生二次污染，危害健康；其次作为移动设备，采用紫外光直接照射方法，很容易产生紫外光泄露，紫外光会对人体尤其是眼睛造成严重伤害，存在安全隐患；最后由于光具有直线传播的特征，所以紫外光直接照射杀菌方法只对面向光源的那一部分外表面有效，而对背向光源或者有遮挡的地方起不到杀菌效果，所以单一紫外光照射杀菌效果非常有限，无法对需要杀菌的衣物、鞋子或者冰箱中的水果蔬菜进行彻底高效的消毒杀菌。

2.现有产品利用臭氧发生器产生臭氧对小空间内的物体进行消毒杀菌方法存在的缺点：申请号为201220080509.8的中国专利公开了一种便携式消毒器，包括便携式机身，机身内设置有控制板、臭氧发生器以及用于供电的电池，机身上设置有控制按键，控制按键的输出端与臭氧发生器的驱动端与控制板连接，机身上设置有连通臭氧发生器的输出与外部大气的通孔。该技术方案利用臭氧在空气中的扩散解决了较小封闭空间的消毒杀菌问题，但是也存在明显的技术缺陷，首先用于产生臭氧的臭氧发生器是高压电器件，有暴露在空气中的高压电极，在潮湿的环境中存在高压打火，泄露等安全隐患；其次由于臭氧的衰减周期非常长，在消毒杀菌过程完成后空间内仍有大量富余臭氧存在，如果消费者在此时打开柜门，高浓度的臭氧会让消费者感觉到刺鼻难闻，严重影响消费体验，而且超高浓度臭氧还会危害消费者的健康；再者该方案消毒杀菌手段比较单一，缺乏针对不同污染源的分类彻底有效处理；最后，在控制方面，该技术采用一个按键控制产品的开关，存在安全隐患，如果消费者开了消毒器忘记关了，臭氧发生器会一直释放高浓度臭氧，封闭的消毒空间内臭氧严重超标，如果在此情况下消费者没有关柜门，大量臭氧会源源不断的释放的外部环境中，导致环境臭氧超标，危害消费者健康。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种臭氧净化器，能够提高消毒杀菌的效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种臭氧净化器，包括机身、用于产生臭氧的臭氧发生器、用于还原臭氧的臭氧还原紫外灯、风机和控制装置；

所述机身设置有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别相对设置于所述机身的两相对面上；所述臭氧发生器和所述臭氧还原紫外灯均安装于所述机身内；所述机身还设有可打开的后盖；

所述风机设置于所述机身的内部，其进出风向与所述机身的内部空气流动方向相同；所述控制装置设置于机身内并与所述臭氧发生器、所述臭氧还原紫外灯和所述风机电连接，并控制其三者的的打开及关闭。

优选的，所述臭氧发生器是臭氧紫外灯或放电型臭氧发生器中的一种。

优选的，所述臭氧还原紫外灯是紫外线灯或深紫外LED中的一种。

优选的，所述臭氧紫外灯的产生臭氧的紫外波长为185nm，汞放电185nm能量转换效率≥10％；所述臭氧还原紫外灯的紫外光波长为254nm。

优选的，所述机身内还设有光触媒网或光触媒涂层中的一种或两种，所述光触媒涂层附着在所述机身的内表面或所述机身内物品的外表面。

优选的，所述控制装置包括为所述臭氧紫外灯和所述臭氧还原紫外灯提供电力的整流器，和控制所述臭氧紫外灯、所述臭氧还原紫外灯和所述整流器的工作状态的控制板。

优选的，所述控制板上设有显示屏、电插口、蜂鸣器和开关；所述开关包括光敏开关、延时开关、定时开关中的一种或多种；所述控制板还包括无线接收发射装置、WIFI模块、人体感应装置中的一种或多种。

优选的，所述后盖的一边与所述机身轴连接，所述后盖绕轴旋转打开。

优选的，所述后盖分为开孔错开设置的外层格栅和内层格栅，所述外层格栅和所述内层格栅可以相对移动。

优选的，所述后盖由多片叶片并列组成，每片所述叶片的中部沿所述后盖的平面水平或竖直设置有转轴，所述叶片绕转轴转动。

本实用新型的有益效果在于：

1、臭氧和紫外线双重消毒杀菌，而且对臭氧进行还原，避免对消毒空间的二次污染。

2、后盖多种打开方式，提高紫外线的照射范围，提高消毒杀菌效率。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的示意图；

图2是本实用新型的一个实施例中后盖打开的示意图；

图3～图4是本实用新型的一个实施例的内部结构图；

图5～图6是本实用新型中后盖打开方式第一实施例的示意图；

图7是本实用新型的后盖打开方式第二实施例的示意图；

图8是本实用新型的后盖打开方式第三实施例的示意图。

其中：机身1、进风口11、出风口12、后盖13、外层格栅131、内层格栅132、叶片133、臭氧发生器2、臭氧还原紫外灯3、风机4、电插口5、脚轮6。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

一种臭氧净化器包括机身1、用于产生臭氧的臭氧发生器2、用于还原臭氧的臭氧还原紫外灯3、风机4和控制装置；

所述机身1设置有进风口11和出风口12，所述进风口11和所述出风口12分别相对设置于所述机身1的两相对面上；所述臭氧发生器2和所述臭氧还原紫外灯3均安装于所述机身1内；所述臭氧发生器2可以是一个，也可以是多个；所述臭氧还原紫外灯3可以是一支，也可以是多支。

所述机身1还设有可打开的后盖13；所述后盖13可以打开，所述后盖13打开后所述臭氧还原紫外灯3可以暴露并直接照射到消毒空间中，加大了所述臭氧还原紫外灯3产生紫外光的照射范围，提高臭氧还原的效率和杀菌效果。

所述风机4设置于所述机身1的内部，其进出风向与所述机身1的内部空气流动方向相同；所述控制装置设置于机身1内并与所述臭氧发生器2、所述臭氧还原紫外灯3和所述风机3电连接，并控制其三者的的打开及关闭。

如图1～图4所示，所述臭氧发生器2，优选的，臭氧发生器2为臭氧紫外灯2，工作时一方面通过紫外线对杀菌灯附近空气中的细菌和微生物等进行杀菌灭活处理，另一方面还释放高浓度的臭氧，扩散到空间的每一个角落，对空间进行主动杀菌。所述臭氧还原紫外灯工作时，一方面通过紫外线对附近空气中的细菌和微生物等作进一步的进行杀菌灭活处理，另一方面还对流经所述臭氧还原紫外灯附近的空气中的富余臭氧进行无害还原处理，以确保消毒过程结束后空间内无剩余臭氧。整个消毒过程杀菌灯在所述控制装置的自动控制下先开所述臭氧紫外灯进行消毒，臭氧消毒过程结束后关闭所述臭氧紫外灯，然后自动打开所述臭氧还原紫外灯，对空间进行进一步的紫外消毒和臭氧还原处理。

所述臭氧紫外灯利用185纳米波段的紫外线来产生臭氧，其机理如下：

O+O₂+M→O₃+M

消毒杀菌完成后，所述臭氧还原紫外灯利用254纳米波段的紫外线处理富余的臭氧，其机理如下：

臭氧还原紫外灯22和臭氧发生器21没有严格的摆放顺序，因为两者的开关时间是错开的，优选的，两者可以水平平行设置。

优选的，所述臭氧净化器还包括安装在所述机身1里的风机4，所述风机4由所述整流器提供电力，所述风机4用于消毒过程中加速待消毒空间内的气流循环，提升消毒杀菌的效率，消毒结束后也可以通过加速气流循环来加速富余臭氧的无害还原处理。

优选的，所述机身1的底部还平均分布设置有4个脚轮6，方便所述臭氧净化器的移动。

优选的，所述臭氧发生器2是臭氧紫外灯或放电型臭氧发生器中的一种。

所述的臭氧发生器2用于大空间消毒时优先使用时放电型臭氧发生器，用于小空间消毒时即可采用放电型臭氧发生器，也可采用臭氧紫外灯。

优选的，所述臭氧还原紫外灯3是紫外线灯或深紫外LED中的一种。

优选的，所述臭氧还原紫外灯不少于1支。所述的紫外线灯为管电流密度大于0.3A/cm²的低压高强紫外线灯。紫外线灯由于受到风机4带动的气流影响，导致管壁温度降低，紫外输出大幅降低，采用电流密度大的紫外线灯能保障紫外输出效率。低压高强紫外线灯管电流密度大时管壁温度高，高温对臭氧的分解有帮助(见表2)。具体地，管电流密度大于0.4A/cm²、0.5A/cm²、0.6A/cm²、0.8A/cm²，1.0A/cm²，1.2A/cm²，1.4A/cm²，管壁温度大于40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。具体地，采用液汞控制汞蒸气压的紫外灯，在风机4带动的送风系统中，其管电流密度为0.35A/cm²～0.5A/cm²、0.5A/cm²～0.8A/cm²，均使管壁温度控制在40℃～50℃，紫外转换效率大于30％。采用汞齐控制汞蒸气压的紫外灯，其管电流密度为0.8A/cm²～1.0A/cm²、1.0A/cm²～1.2A/cm²、1.2A/cm²～1.4A/cm²，均使紫外转换效率大于30％。这些状态下254nm紫外线转换效率仍维持较高水平，又将热能也充分用于臭氧还原，综合能效高。深紫外LED波长220～280nm，可安装在空间的多个位置，有利于大面积均匀照射，加速臭氧还原。

进一步的，所述臭氧紫外灯的产生臭氧的紫外波长为185nm，汞放电185nm能量转换效率≥10％；所述臭氧还原紫外灯3的紫外光波长为254nm。

臭氧紫外灯产生185nm真空紫外线，185nm紫外线照射到空气中的氧气，产生臭氧。所述的还原臭氧采用紫外光源照射，254nm紫外线照射到臭氧分子，臭氧分子表面的活性氧脱离，重新结合成氧气分子，我们大量的试验表明254nm紫外线对臭氧的还原是快速高效的(见表1)。254nm附近的紫外线理论上具有类似功能。其原理如下：

利用185纳米波段的紫外灯产生臭氧的原理为：

O+O₂+M→O₃+M

利用254纳米波段的还原臭氧的紫外线灯处理富余臭氧的原理为：

所述紫外光臭氧灯产生臭氧的紫外波长为185nm，其汞放电185nm能量转换效率≥10％，具体的≥10.5％，≥11％，≥11.5％，≥12％，≥12.5％，≥13％。对于汞放电185nm能量转换效率≥10％的紫外光臭氧灯，如灯管材料采用紫外透过率≥65％的普通石英管，紫外光臭氧灯185nm总输出能量转换效率≥6.5％；如灯管材料采用紫外透过率≥80％的普通石英管，紫外光臭氧灯185nm总输出能量转换效率≥8.0％；如灯管材料采用紫外透过率≥90％的合成石英管，紫外光臭氧灯185nm总输出能量转换效率≥9％。

所述还原臭氧的紫外线灯的紫外光波长为254nm。所述还原臭氧的紫外线灯的灯管壁温度≥60℃，具体的≥62.5℃，≥65℃，≥67.5℃，≥70℃，≥72.5℃，≥75℃，≥77.5℃，≥80℃，利用管壁高温进一步加速富余臭氧的还原。

为验证紫外对臭氧的还原效果，我们做了如下实验，分别测试臭氧在自然状态、40W臭氧还原紫外灯及120W臭氧还原紫外灯的照射下的衰减速度，数据如下表所示：

表1臭氧随时间衰减过程测试

根据上表数据整理出臭氧在自然状态、40W臭氧还原灯及120W臭氧还原灯的照射下的衰减速度与时间的关系曲线如下所示：

表2臭氧随时间衰减曲线

从上述曲线图可以看出，臭氧在自然状态下的衰减速度最慢，在120瓦臭氧还原紫外灯的照射下衰减速度最快，在40瓦臭氧还原紫外灯的照射下衰减速度次之，从此可以得出结论：臭氧在高强紫外的照射下的衰减速率会显著加快。

优选的，所述机身1内还设有光触媒网或光触媒涂层中的一种或两种，所述光触媒涂层附着在所述机身1的内表面或所述机身1内物品的外表面。

优选的，所述臭氧还原紫外灯3和所述臭氧发生器2的进风面和出风面设有TiO₂光触媒网。TiO₂光触媒网一般采用锐钛型纳米TiO₂光触媒纤维。光触媒在光照下，可以起到催化作用，因此当锐钛型纳米TiO₂在紫外光源(波段为370～385nm)的照射下获取能量，粒子表面的电子被激活，逸离原来的轨道，同时表面生成带正电的空穴，逸出的电子具有强还原性，空穴则具有强氧化性，两者与空气中的水气反应后会生成活性氧和氢氧自由基。活性氧和氢氧自由基能将空气中的有机物、污染物、臭气、细菌等氧化分解成无害的二氧化碳和水，达到除异味的净化效果。由于光触媒纤维自身并不发生化学变化，因此能做到高效持久的使用。

优选的，所述机身1内还设有静电除尘模块和或HEPA滤网，以增加的除尘功能。增加除尘功能一方面可以对消毒空间内的空气进行净化，另外一方面可以减少空气中的粉尘对臭氧发生器2和臭氧还原紫外灯3的污染，以确保臭氧净化器持续高效的运行。

优选的，所述控制装置包括为所述臭氧紫外灯2和所述臭氧还原紫外灯3提供电力的整流器，和控制所述臭氧紫外灯2、所述臭氧还原紫外灯3和所述整流器的工作状态的控制板。

进一步的，所述控制板上设有显示屏、电插口5、蜂鸣器和开关；所述开关包括光敏开关、延时开关、定时开关中的一种或多种；所述控制板还包括无线接收发射装置、WIFI模块、人体感应装置中的一种或多种。

所述显示屏设置在所述机身1的外部，并与所述控制板连接，显示所述臭氧净化器的使用状态和使用参数。

所述机身1的侧面设置有电插口5，且所述电插口5通过导线与所述控制板连接，为所述臭氧净化器连接外部电源。

所述蜂鸣器能够通过发声来提醒用户做出相应的操作，如在所述臭氧净化器进入待机状态后没有密闭该消毒空间时，所述蜂鸣器会发出声音提醒用户密闭该使用空间；如在所述臭氧净化器完成整个消毒灭菌和富余臭氧还原过程后，发出声音提醒用户工作已经结束。通过设置这样的报警提醒装置，使得所述臭氧净化器的使用更加方便和人性化。

和现有产品开关都需要用户操作相比，使用本发明用户只需在开启的时候通过所述延时开关、定时开关或光敏开关操作一次，后续无需监管，能自动停止。

进一步的，所述控制板还安装有遥控接收装置、WIFI模块或人体感应装置中的一种或多种。

安装所述遥控接收装置后，用户可以在一定距离内遥控操作杀菌灯，方便快捷，减少近距离接触紫外线所带来的伤害。

安装所述WIFI模块，使用户可以通过APP控制软件来远程操控杀菌灯的工作状态。

安装所述人体感应装置，如果消毒过程中用户误入消毒空间，杀菌灯可以立即停止工作，并通过声光信号报警，提醒用户远离消毒空间，进一步提升产品的安全性能。

优选的，所述后盖13的一边与所述机身1轴连接，所述后盖13绕轴旋转打开。

如图5～图6所示，所述后盖13可以通过绕轴向外翻转而打开，此时紫外线可以向外照射。

优选的，所述后盖13分为开孔错开设置的外层格栅131和内层格栅132，所述外层格栅131和所述内层格栅132可以相对移动。

如图7所示，当所述外层格栅和所述内层格栅相对移动到开孔在同一水平面时，后盖13为打开状态，紫外线可以向外照射。

优选的，所述后盖13由多片叶片133并列组成，每片所述叶片133的中部沿所述后盖13的平面水平或竖直设置有转轴，所述叶片133绕转轴转动。

如图8所示，当所述叶片133转至与所述后盖13所在的平面呈一定角度的时候，后盖13呈打开状态，紫外线向外照射，当所有叶片133处于竖直状态时，后盖处于关闭状态。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。