一种高效的空气净化消毒杀菌方法及其装置与流程

1.本发明涉及消毒杀菌技术领域，具体为一种高效的空气净化消毒杀菌方法及其装置。


背景技术：

2.新型冠状病毒肺炎主要传播途径是经呼吸道飞沫和接触传播。人呼出的带病毒气溶胶，首先以飞沫形式出来。小的飞沫会很快蒸发干形成飞沫核，若病毒在飞沫蒸发干的过程中还具有活性，这些带病毒的飞沫核被易感人吸入，或者接触到眼结膜、鼻粘膜、口粘膜就有可能形成感染。
3.当空气没有任何流动干扰时，90％携带细菌的飞沫核从空气中消失大约需 30-60分钟。直径大于8微米的飞沫核通常20分钟内消失，而直径大于4微米的飞沫核也在90分钟内消失。快速切断飞沫传播可以有效的降低感染几率。但是现有的空气净化消毒技术在人机共处的环境下，往往需要对让环境内的的空气流通循环多次才能达到杀菌消毒的效果，不能提供实时的防护。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高效的空气净化消毒杀菌方法及其装置，不需要频繁的更换或是清洗滤网，可以长时间高效工作，对空气中颗粒、飞沫核、细菌和病毒实时的捕捉和净化，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效的空气净化消毒杀菌装置，包括连接壳，所述连接壳的内部固定连接有支撑板，所述支撑板的侧端面固定连接有四个支撑架，所述支撑架为l形结构，所述支撑架两两为一组，每组所述支撑架上都设有自清洁电场，所述自清洁电场由水膜板组、分水器和电极柱板组成，所述水膜板的下端位于支撑架上，所述分水器设置于自清洁电场的上端，所述电极柱板插接于分水器的上端，所述支撑板的另一端固定连接有水箱，所述水箱位于自清洁电场的侧端，所述水箱处设有水泵，所述连接壳的侧端固定连接有进水接管、排水接管和溢水接管，所述水膜板组由多个水膜板拼接组合形成，所述自清洁电场的前端设有负离子发射器，所述连接壳的前端设有连接口，所述负离子发射器固定连接于连接口处。
6.优选的，所述水膜板组的两侧都设有两个固定柱，两个所述固定柱分别位于水膜板的上端和下端，所述固定柱贯穿水膜板，所述固定柱的两端都固定螺纹连接有连接头，所述连接头的侧端抵靠在水膜板侧端。
7.优选的，所述水膜板组由多个均匀排列的水膜板组成，相邻两个所述水膜板围合形成若干电场单元，所述电场单元为联通的非闭合结构，相邻两个所述水膜板之间设有限位筒，所述限位筒套接于固定柱上，所述限位套的上端设有套管，所述套管位于相邻两个水膜板中间。
8.优选的，所述水膜板由连接板、电场板、连接台、导水槽和连接通孔组成，所述连接
板固定连接于电场板的两端，所述连接台固定连接于电场板和两个连接板的上端，所述导水槽位于连接台的上端，每个所述连接板上都设有两个连接通孔，所述连接板通过连接通孔和固定杆连接。
9.优选的，所述电场板由多个横板和斜板组成，所述横板和斜板相互间隔设置，所述连接台和导水槽都与连接台的结构相同，所述导水槽中间深两侧浅，所述导水槽的底部分布有多个出水咀，出水咀沿着导水槽侧端均匀分布。
10.优选的，所述分水器由分水板、定位柱、辅助板、定位条和螺纹柱组成，所述辅助板固定连接于分水板的侧端，所述辅助板卡接于支撑板的上端，所述定位条固定连接于辅助板的上端，所述定位柱阵列于分水板的中间，所述螺纹柱固定连接于分水板的上端，所述螺纹柱位于定位柱的间隙处。
11.优选的，所述定位柱和电场单元一一对应，所述定位柱的中间为镂空结构，所述定位柱贯穿分水板，所述定位柱的下端深入电场单元。
12.优选的，所述电极柱板由电极板、固定通孔和电极柱组成，所述电极柱阵列于电极板的下端，所述电极柱和电场单元一一对应，所述电极柱的下端深入电场单元内，所述固定通孔位于电极柱的间隙处，所述固定通孔和螺纹柱相对应。
13.优选的，所述负离子发射器由电路板、碳刷头和通气孔组成，所述通气孔阵列于电路板上，所述电路板的侧端为镂空状态，所述碳刷头阵列于电路板的侧端，所述碳刷头位于通气孔的侧端。
14.一种高效的空气净化消毒杀菌方法，其特征在于：
15.步骤一：通过负离子发射器使得空气中的细微颗粒、飞沫核、细菌和病毒携带负电荷，飞沫核、细菌和病毒首先与大量负离子接触后，其分子蛋白结构被破坏从而降低活性；
16.步骤二：带有负电荷的颗粒、飞沫核、细菌和病毒在进入电场单元后，电场内部的静电力会让它们向水膜板运动，远离中心的负电极，最终颗粒、飞沫核、细菌和病毒在电场力和空气动力的合作用下从空气中分离出来并融入流动地水膜里；
17.步骤三：在导水槽内设置紫光灯和加热管，使得进入水体的飞沫核、细菌和病毒在紫光灯和加热管的作用下彻底失去活性，从而最终达到消毒的目的；
18.步骤四：水泵持续工作进行供水，保证水膜板表面有持续从上至下流动地水膜。水膜滑落后，汇集流入导水槽，并再次被水泵扬起进入电场中，所使用的水在循环使用一段时间后，例如三十分钟或一个小时，污水会自动排出。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在人机共处的环境中，能对空气中的颗粒、飞沫核、细菌和病毒进行实时捕捉，只需要让空气流通过该模块一次，就可以有效地消除空气中的颗粒、飞沫核，细菌和病毒。对于飞沫核的拦截效率可以达到99％以上；对于常见的病菌，如革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、金黄色葡萄球菌、链球菌等，都有达到90％杀灭效果；同时本装置没有害副产品产生，对使用者完全无害，污染物不会累计，造成二次污染，不需要频繁的更换或是清洗滤网，可以长时间高效工作。
附图说明
20.图1为装置外部结构示意图；
21.图2为自清洁电场连接结构示意图；
22.图3为负离子发射器连接结构示意图；
23.图4为自清洁电场爆炸图；
24.图5为水膜板组连接结构示意图；
25.图6为水膜板结构示意图；
26.图7为水膜板俯视图。
27.图中：1连接壳、2连接口、3支撑板、4支撑架、5水膜板组、6自清洁电场、7连接头、8分水器、81分水板、82定位柱、83辅助板、84定位条、 85螺纹柱、9电极柱板、91电极板、92电极柱、93固定通孔、10负离子发射器、101电路板、102通气孔、103碳刷头、11水箱、12水膜板、121连接板、122电场板、123连接台、124导水槽、125连接通、13固定柱、14限位筒、15套管、16电场单元。
具体实施方式
28.下面为了加深对本发明的理解和认识，将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述和介绍，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并非对本实施例进行任何形式上的限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种高效的空气净化消毒杀菌装置，包括连接壳1，连接壳1的内部固定连接有支撑板3，支撑板3的侧端面固定连接有四个支撑架4，支撑架4为l形结构，支撑架4两两为一组，每组支撑架4上都设有自清洁电场6，可根据实际情况设计自清洁电场6的数量，自清洁电场可为一个，也可为多个，因此根据自清洁电场6的数量从而设置支撑架4的数量，从而对自清洁电场进行支撑，自清洁电场6由水膜板组5、分水器8和电极柱板9组成，水膜板12的下端位于支撑架4上，分水器8设置于自清洁电场6的上端，电极柱92插接于分水器8的上端，支撑板 3的另一端固定连接有水箱11，水箱11位于自清洁电场6的侧端，水箱11 处设有水泵，连接壳1的侧端固定连接有进水接管、排水接管和溢水接管，水膜板组5由多个水膜板12拼接组合形成，自清洁电场6的侧端设有负离子发射器10，连接壳1的侧端设有连接口2，负离子发射器10固定连接于连接口2处，在水体内放置紫光灯和加热管。
30.水膜板组5的两侧都设有两个固定柱13，两个固定柱13分别位于水膜板 12的上端和下端，固定柱13贯穿水膜板12，固定柱13的两端都固定螺纹连接有连接头7，连接头7为上端大下端小的柱状结构，连接头7的侧端抵靠在水膜板12侧端，通过固定柱13对水膜板12进行固定连接，将水膜板12组合成水膜板组5，通过连接头7对水膜板12进行限位固定。
31.水膜板组5由多个均匀排列的水膜板12组成，相邻两个水膜板12围合形成若干电场单元16，电场单元16为联通的非闭合结构，在具体实施时，电场单元16可以为非闭合六边形结构或其他平行结构；电场单元16可以为规则形状，也可以采取非规则形状，在具体实施时可以根据美观、实用的角度来适时改变。
32.相邻两个水膜板12之间设有限位筒14，限位筒14套接于固定柱13上，限位套的上端设有套管15，套管15位于相邻两个水膜板12中间，通过电场单元16能对分水器8和电极柱板9进行定位连接。
33.水膜板12由连接板121、电场板122、连接台123、导水槽124和连接通 125孔组成，连接板121固定连接于电场板122的两端，连接台123固定连接于电场板122和两个连接板121的上端，导水槽124位于连接台123的上端，每个连接板121上都设有两个连接通125孔，连接板121通过连接通125孔和固定杆连接，连接通125孔方便固定柱13的连接电场板122由多个横板和斜板组成，横板和斜板相互间隔设置，连接台123和导水槽124都与连接台 123的结构相同，导水槽124中间深两侧浅，导水槽124的底部分布有多个出水咀，出水咀沿着导水槽124侧端均匀分布，从两侧端进入导水槽124的液体可以自行向中间流动。水槽底部分布有多个出水咀且沿着水幕板边缘均匀分布。水槽中的液体从出水咀流出后会顺着水膜板12向下流动，并在流动过程中会延展开形成水膜。
34.分水器8由分水板81、定位柱82、辅助板83、定位条84和螺纹柱85组成，辅助板83固定连接于分水板81的侧端，辅助板83卡接于支撑板3的上端，对分水板81进行定位连接，同时也为水管接头流出空间，定位条84固定连接于辅助板83的上端，定位柱82阵列于分水板81的中间，螺纹柱85 固定连接于分水板81的上端，螺纹柱85位于定位柱82的间隙处，分水板的下端两侧也都设有出水咀，每个出水咀都对应水膜板的水槽，分水器8由绝缘材料制成，一端有一个进水口，可以和水泵连接，沿分水器8周边轮廓有有一圈密闭的水道和进水口联通，绝缘材质的分水器8，不但为水膜板组5均匀分配水泵输入的液体，而且隔绝电极柱板9和水膜板组5之间的电流导通。
35.定位柱82和电场单元16一一对应，定位柱82为六边形结构，定位柱82 的中间为镂空结构，定位柱82贯穿分水板81，定位柱82的下端深入电场单元16，通过定位柱82能将分水器8与水膜板组5定位连接，从而构成一个电场单元
36.电极柱板9由电极板91、固定通孔93和电极柱92组成，电极柱92阵列于电极板91的下端，电极柱92和电场单元16一一对应，电极柱92的下端深入电场单元16内，固定通孔93位于电极柱92的间隙处，固定通孔93和螺纹柱85相对应，通过固定通孔93将电极板91与分水器8固定连接，电极柱92插接到电场单元16内进行定位连接。
37.负离子发射器10由电路板101、碳刷头103和通气孔102组成，通气孔 102阵列于电路板101上，电路板101的侧端为镂空状态，碳刷头103阵列于电路板101的侧端，碳刷头103位于通气孔102的侧端，镂空设计在尽量减少空气阻力的同时，保持负离子浓度的均匀，通气孔102方便空气流通，空气在穿过负离子场的时候，让绝大部分飞沫核能够与负离子接触。
38.一种高效的空气净化消毒杀菌方法，其步骤具体为：
39.步骤一：通过负离子发射器10使得空气中的细微颗粒、飞沫核、细菌和病毒携带负电荷，飞沫核、细菌和病毒首先与大量负离子接触后，其分子蛋白结构会被破坏从而降低活性；
40.步骤二：带有负电荷的颗粒、飞沫核、细菌和病毒在进入电场单元后，电场内部的静电力会让它们向水膜板运动，远离中心的负电极，最终颗粒、飞沫核、细菌和病毒在电场力和空气动力的合作用下从空气中分离出来并融入流动地水膜里；
41.步骤三：在导水槽内设置紫光灯和加热管，使得进入水体的飞沫核、细菌和病毒在紫光灯和加热管的作用下彻底失去活性，从而最终达到消毒的目的；
42.步骤四：水泵持续工作进行供水，保证水膜板表面有持续从上至下流动地水膜。水
膜从电场滑落后，汇集流入导水槽124，并再次被水泵扬起进入电场中，净化模块所使用的水在循环使用一段时间后，例如三十分钟或一个小时，污水会自动排出。
43.该方法通过即时捕捉和延时灭活的技术方案实现空气的即时消毒净化。空气中的飞沫核、细菌和病毒首先通过负离子场时与大量负离子接触。负离子附着后，飞沫核整体上会携带负电荷，而负离子会首先会破坏细菌和病毒的分子蛋白结构降低的活性。然后带有负电荷的飞沫核通过一个特殊结构的水膜电场。该电场结构是由多个非闭合的联通电场单元16组成；
44.每一个电场单元16中间有一个连接静电负极的电极柱92，构成电场单元 16的曲面表面有连续流动的水膜覆盖，水体和地极导通。带有负电荷的飞沫核在进入电场单元后，电场内部的静电力会让飞沫核向水膜运动，远离中心的负电极。另外空气会绕中心电极柱92流动，形成湍流和涡旋，即著名的卡门涡街现象。飞沫核在空气动力作用下会增大和水膜接触的机率。最终飞沫核在电场力和空气动力的合作用下从空气中分离出来并融入流动地水膜里。留存在水体里的细菌和病毒，虽然不会立即失去活性，但是也不会再次扬起进入空气。在水处理过程中，使用紫光灯消毒是有效和普遍采用的的方式。在水体里可以放置波长为225－275μm，峰值在254μm的紫外灯，可破坏微生物的核酸结构，具有强烈的杀菌作用，从而达到消毒的目的。同时，紫外线在水中能产生光化反应，即电离水产生-oh(羟基)，羟基有很强的氧化性，可矿化分解水中的有机物。因为留存在水体的病毒和细菌无法再次脱离，在紫外线的作用下彻底失去活性。因为有最够的照射时间，不需要大功率的紫光灯就可以完成杀菌。此方法采用独特的多物理场设计可以在秒级时间里高效捕捉空气中的颗粒和病毒。同时又实现了净化结构的自清洁功能，保证系统可以大负载工况下长时间有效工作，且不产生二次污染，为用户提供真正安全环保的生活工作环境，是比臭氧或紫外线杀菌更为有效和环保的杀菌方式。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但需要强调的是：以上描述仅是本发明实施例的使用方式的介绍和描述，并非对本发明作任何形式上的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。