气体净化方法及气体净化器与流程

1.本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种气体净化器及气体净化方法。


背景技术：

2.现在的臭氧净化器能够产生臭氧，使臭氧与空气中的杂质发生反应，达到灭菌除臭的效果，但是，剩余的臭氧同样会污染环境，且单一的臭氧反应下的灭菌效果不佳。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种气体净化器及气体净化方法。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种气体净化方法，所述气体净化方法包括以下步骤：
5.s100：抽取外界气体进入内壳；
6.s200：向所述内壳内部提供臭氧以与外界气体反应；
7.s300：向所述内壳内部照射紫外线以对外界气体进行消毒并分解臭氧；
8.s400：将所述内壳内已净化的气体排出。
9.根据本发明实施例的气体净化方法，至少具有如下技术效果：抽取外界气体进入内壳后，向内壳的内部提供臭氧进而与气体发生反应从而进行灭菌除臭处理；向内壳的内部照射紫外线进一步对气体进行灭菌处理并且分解多余的臭氧。
10.根据本发明的一些实施例，所述向所述内壳内部提供臭氧以与外界气体反应，包括：
11.检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速大于第一预设值，向所述内壳内部提供臭氧以与外界气体反应。
12.根据本发明的一些实施例，所述向所述内壳内部提供臭氧以与外界气体反应，包括：
13.检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速小于第二预设值，停止向所述内壳内部提供臭氧。
14.根据本发明的一些实施例，所述向所述内壳内部照射紫外线以对外界气体进行消毒并分解臭氧，包括：
15.检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速大于第三预设值，向所述内壳内部照射紫外线。
16.根据本发明的一些实施例，所述向所述内壳内部照射紫外线以对外界气体进行消毒并分解臭氧，包括：
17.检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速大于第四预设值，停止向所述内壳内部照射紫外线。
18.根据本发明的一些实施例，还包括，停止向所述内壳内部提供臭氧后，再停止向所
述内壳内部照射紫外线。
19.根据本发明的一些实施例，所述停止向所述内壳内部提供臭氧后，再停止向所述内壳内部照射紫外线，包括：
20.当停止向所述内壳内部提供臭氧后，经过第一预定时间后，停止向所述内壳内部照射紫外线。
21.根据本发明的一些实施例，所述停止向所述内壳内部提供臭氧后，再停止向所述内壳内部照射紫外线，包括：
22.当停止向所述内壳内部提供臭氧后，检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速小于第五预设值，停止向所述内壳内部照射紫外线。
23.第二方面，本发明实施例还提供了一种气体净化器，所述气体净化器包括：
24.内壳，所述内壳设有进气口和出气口；
25.臭氧发生器，所述臭氧发生器安装在内壳内部且位于所述进气口和所述出气口之间，所述臭氧发生器用于提供臭氧；
26.消毒灯，所述消毒灯安装在内壳内部且位于所述臭氧发生器和所述出气口之间，所述消毒灯用于发射紫外线进行消毒且分解臭氧；
27.风速传感器，所述风速传感器设于所述内壳内部，所述风速传感器用于检测所述内壳内部内的气体流速。
28.根据本发明实施例的气体净化器，至少具有如下技术效果：外界气体通过进气口进入内壳后，气体与由臭氧发生器产生的臭氧发生反应从而进行灭菌除臭处理，接着，消毒灯发出的紫外线进一步对气体进行灭菌处理并且分解多余的臭氧，经过净化后气体再通过出气口排出。
29.根据本发明的一些实施例，所述气体净化器还包括控制组件，所述控制组件分别与所述臭氧发生器和所述消毒灯电连接。
30.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
31.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
32.图1是本发明一些实施例的气体净化器的结构示意图；
33.图2是本发明一些实施例的气体净化器的爆炸图；
34.图3是本发明一些实施例的具有外壳的气体净化器的结构示意图；
35.图4是本发明一些实施例的气体净化器的内部示意图；
36.图5是本发明一些实施例的气体净化方法的流程示意图；
37.图6是分子结构在紫外线照射下的示意图；
38.图7是波长与光子能量的关系图。
39.附图标号：
40.内壳100、进气口101、出气口102、上壳110、中壳120、下壳130、第一区域141、第二区域142、光通道150、前壳161、后壳162；
41.外壳200、进气格栅201、出气格栅202；
42.臭氧发生器310、消毒灯320、控制组件330。
具体实施方式
43.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
44.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
45.在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
46.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
47.下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
48.根据本发明的一些实施例，参照图1至图4，气体净化器包括内壳100、臭氧发生器310和消毒灯320；内壳100设有进气口101和出气口102；臭氧发生器310安装在内壳100内部且位于进气口101和出气口102之间，臭氧发生器310用于提供臭氧；消毒灯320安装在内壳100内部且位于臭氧发生器310和出气口102之间，消毒灯320用于发射紫外线进行消毒并且分解臭氧。
49.当外界的气体通过进气口101进入内壳100，气体与由臭氧发生器310产生的臭氧发生反应从而进行灭菌除臭处理，接着，消毒灯320发出的紫外线进一步对气体进行灭菌处理并且分解多余的臭氧，经过净化后气体再通过出气口102排出。
50.臭氧能氧化分解细菌内部降解葡萄糖所需的酶，致使tca循环无法进行，从而导致细胞生命活动所需的atp无法供应，使细菌灭活死亡。
51.臭氧是一种高效广谱杀菌剂，对细菌、病毒、霉菌、芽孢、真菌和微生物等都具有极强的杀灭力。臭氧的杀菌能力比紫外线高20％，且在空气中自行扩散，杀菌无死角，在水中的杀菌速度比氯快600倍。它灭活病毒机理是通过直接破坏其rna(核糖核酸)或dna(脱氧核糖核酸)物质来完成的，而杀灭细菌、霉菌类微生物，则是臭氧首先作用于细胞核，继而破坏膜内组织，直至杀死。
52.臭氧的氧化能力高于氯一倍，灭菌速度比氯快600-3000倍，甚至几秒就可以杀死细菌，并且臭氧是绿色环保元素，在杀菌、清毒过程中，臭氧可自行还原为氧和水，没有任何残留和二次污染。
53.臭氧可以杀细菌繁殖体和芽孢病体、真菌，并可破坏肉毒真菌等，可以清除和杀灭空气中、水中、食品中的有毒物质和细菌，去除异味。常见的大肠杆菌、类链球菌、禄脓杆菌、
金黄葡萄球菌、毒菌等，在臭氧的环境中15分钟，其杀菌率即达到99％以上。
54.废气污染气体的主要成分为氨、硫化氢、硫醇、硫化物、苯酚、胺、酰胺、吲哚、烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、醇类、醛类、酮类以及有机酸和无机物的有机化合物(voc)，包括氨的量，最大的是硫化氢(h2s是臭味的主要来源)；臭氧是通过破坏产生气味物质的分子结构来产生无毒、无味的物质。由于臭氧分解过程中产生的阶段性氧气(初生氧)具有较强的氧化性，因此在分解过程中有机污染物中的异味、有毒气体等都能在短时间内分解产生空气，并变得稳定无味。臭氧与甲醛的化学反应：2o3+hcho
→
2o2+h2o2+co2，臭氧与苯的化学反应：c6h6+5o3→
6co2+3h2o。
55.臭氧分别与多种生物体的反应的灭菌效果如下表1所示：
56.表1
[0057][0058][0059]
紫外线按照波长划分可以分成四个波段：长波uva、中波uvb、短波uvc、真空波uvd。
[0060]
长波uva，波长介于320～400纳米，具有很强的穿透力，能穿透玻璃，甚至9英尺的水；且一年四季，不论阴晴、朝夕都存在。对人体伤害程度：日常皮肤接触到的紫外线95％以上是uva，因此它对肌肤的伤害最大。uva能透过表皮袭击真皮层，令皮肤中的骨胶原和弹性蛋白受到重创；且真皮细胞自我保护能力较差，很少量的uva便能造成极大伤害。久而久之，
皮肤产生松驰、皱纹、微血管浮现等问题。同时，它又能激活酪氨酸酶，导致即时的黑色素沉积和新的黑色素形成，使皮肤变黑、缺乏光泽。uva会造成长期、慢性和持久的损伤，使皮肤过早衰老，所以又被称为老化射线。
[0061]
uva应用领域：360nm波长的uva紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线，可制作诱虫灯。300-420nm波长的uva紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管，仅辐射出以365nm为中心的近紫外光，可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
[0062]
中波uvb，波长介于275～320纳米。中等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2％能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。对人体伤害程度：它会令表皮具保护作用的脂质层氧化，使皮肤变干；进一步则使表皮细胞内的核酸和蛋白质变性，产生急性皮炎(即晒伤)等症状，皮肤会变红、发痛。严重时，比如长时间的曝晒，还容易导致皮肤癌变。此外，uvb的长期伤害还会引起黑色素细胞的变异，造成难以消除的太阳斑。
[0063]
uvb应用领域：紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。
[0064]
短波uvc，波长介于200～275纳米，又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收，在到达地面之前就被臭氧层吸收了。对人体伤害程度：大自然中的uvc由于未到达地面就被臭氧层吸收了，对皮肤的影响可以忽略，但其实短波紫外线对人体的伤害是很大的，不可以直接照射人体。若直接照射，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。
[0065]
uvc应用领域：紫外线杀菌灯发出的就是uvc短波紫外线。短波紫外线被广泛应用于医院，空调系统，消毒柜，水处理设备，饮水机，污水处理厂，游泳池，食品饮料加工及包装设备，食品厂，化妆品厂，奶制品厂，酿酒厂，饮料厂，面包房和冷藏室等领域。
[0066]
参照图6，紫外线杀菌消毒利用uvc紫外线破坏微生物机体细胞中的dna(脱氧核糖核酸)或rna(核糖核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果，一定剂量下，深紫外线对于绝大多数细菌和病毒的灭杀时间都在一秒以内。并且，紫外线的能量能够分解臭氧使得臭氧分解成氧气。
[0067]
uvc灭菌率与目标微生物及照射剂量有关，杀灭一般细菌繁殖体应使照射剂量达到1000μw.s/cm2，杀灭细菌芽孢应使照射剂量达到100000μw.s/cm2，杀灭病毒的照射剂量介于细菌繁殖体和细菌芽孢的照射剂量之间，杀灭真菌孢子的照射剂量高于杀灭细菌芽孢的照射剂量，有时需要照射剂量达到600000μw.s/cm2，而杀灭不详目标微生物的照射剂量应该不低于100000μw.s/cm2。多种生物体分别在在30000μw.s/cm2的照射剂量下被杀灭100％的用时如下表2所示，例如，只需0.3秒即能消灭100％的炭疽杆菌。可知紫外线灭菌的具有高效性。
[0068]
表2
[0069]
[0070][0071]
参照图7，波长与光子能量的关系如图所示，波长越大，光子能量越小；满足：其中，e为能量，单位为ev(电子伏特)；h为普朗克常数，h＝6.63
×
10-34
js(焦耳*秒)；k为常数，k＝1.6
×
10-19
j/ev，c为光速，c＝3
×
10
17
nm/s；λ为波长，单位为nm。故紫外线杀菌通常采用uvc灯管，波长短且能量高。
[0072]
臭氧的键能为101.2kj/mol，臭氧在波长为254nm处的吸收最大，臭氧在吸收紫外光后，发生解离反应：o3+hv
→o·
+o2，臭氧在紫外光的协同作用下，由于烃基自由基的形成，有效地破坏了有机物地分子结构并最终使之分解：o3+h2o+hv
→
o2+h2o2，h2o2+hv
→2·
oh。
[0073]
需要说明的是，本实施例中的气体净化器能够应用于厨房、卫生间、卧室等领域，气体净化器与排风扇连接后，排风扇将气体抽送至气体净化器内，气体净化器对气体进行消毒灭菌除臭处理，再将气体排出，从而净化气体。
[0074]
根据本发明的一些实施例，参照图1、图3和图4，气体净化器还包括外壳200，内壳100位于外壳200内部，外壳200设有进气格栅201和出气格栅202，进气格栅201设于外壳200的下端，出气格栅202设于外壳200的侧壁上，出气格栅202由多个长条通孔组成；进气格栅201与进气口101连通，出气格栅202与出气口102连通。外壳200起到保护内壳100的作用，进气格栅201和出气格栅202能够通风、散热并且在一定程度上防止外界杂质进入内壳100内。外界气体通过进气格栅201进入外壳200内部，接着通过进气口101进入内壳100内部，气体依次经过臭氧灭菌处理和紫外线处理后，先后经过出气口102和出气格栅202回到外界。
[0075]
需要说明的是，进气格栅201和出气格栅202的形状和大小不受限制，可根据需求进行调整。
[0076]
根据本发明的一些实施例，参照图2和图4，气体净化器还包括控制组件330，控制组件330分别与臭氧发生器310和消毒灯320电连接。控制组件330包括电源和电路板，电路板分别与臭氧发生器310和消毒灯320电连接，电源用于供电，控制组件330能够实现臭氧发生器310和消毒灯320的智能控制。
[0077]
优选的，净化器还包括风速传感器，风速传感器设于内壳100内部，控制组件330与风速传感器电连接。风速传感器对内壳100内的气体的流速进行测速，进而反馈至控制组件
330上，控制组件330能够根据气体的流速以控制臭氧发生器310以及消毒灯320的工作功率，保证气体的净化效果良好。
[0078]
可以理解的是，当风速传感器检测气体流速较大时，控制组件330提高臭氧发生器310的工作电压以及消毒灯320的紫外线频率，保证气体净化效果良好；当风速传感器检测气体流速较小时，控制组件330降低臭氧发生器310的工作电压以及消毒灯320的紫外线频率，从而避免产生的臭氧过多和避免紫外线过强而外泄。
[0079]
根据本发明的一些实施例，参照图2和图4，内壳100包括上壳110、中壳120和下壳130，外壳200分别与上壳110、中壳120和下壳130固定连接，下壳130朝下的开口为进气口101，臭氧发生器310设于下壳130内部，中壳120与下壳130连通，消毒灯320设于中壳120内部，中壳120的开口朝上，上壳110的下端插入中壳120的开口处，上壳110外周壁与中壳120内周壁之间的环形通道为出气口102，出气格栅202位于出气口102上方。
[0080]
可以理解的是，参照图4，当位于中壳120气体经过消毒灯320发射的紫外线消毒后，气体向上移动进而与上壳110的下端发生碰撞，气体被分散开并且进入出气口102内，环状的出气口102使得气体能够充分被分散开并且最后通过出气格栅202排至外界。
[0081]
根据本发明的一些实施例，参照图4，中壳120内部包括第一区域141和第二区域142，第一区域141和第二区域142之间设置有光通道150，消毒灯320设于第一区域141内，第二区域142分别与上壳110和下壳130连通。
[0082]
优选的，两个第一区域141分别位于第二区域142的左右两侧，两个第一区域141内均设有消毒灯320。
[0083]
需要说明的是，光通道150用于限制紫外线的发散方向，防止紫外线外泄，提高紫外线的消毒效率。
[0084]
还需要说明的是，图4中的箭头方向为气体的流动方向或者为紫外线的发散方向，其中，位于光通道150上的箭头方向为紫外线的发散方向。
[0085]
根据本发明的一些实施例，参照图2，中壳120包括前壳161和后壳162，前壳161和后壳162卡扣连接。在需要更换消毒灯320或者清洁内部时，前壳161和后壳162的卡扣连接便于拆卸分离。
[0086]
根据本发明的一些实施例，参照图5，空气净化方法包括以下步骤：
[0087]
s100：抽取外界气体进入内壳100；
[0088]
s200：向内壳100内部提供臭氧以与外界气体反应；
[0089]
s300：向内壳100内部照射紫外线以对外界气体进行消毒并分解臭氧；
[0090]
s400：将内壳100内已净化的气体排出。
[0091]
抽取外界气体进入内壳后，向内壳的内部提供臭氧进而与气体发生反应从而进行灭菌除臭处理；向内壳的内部照射紫外线进一步对气体进行灭菌处理并且分解多余的臭氧。
[0092]
可以理解的是，外界气体进入内壳100后，气体首先与臭氧发生反应，接着在紫外线的照射下进行灭菌处理，最终得到已净化的气体。
[0093]
优选的，向内壳100内部提供臭氧以与外界气体反应，包括：
[0094]
检测内壳100内的气体流速，当内壳100内的气体流速大于第一预设值，向内壳100内部提供臭氧以与外界气体反应。
[0095]
检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速小于第二预设值，停止向所述内壳内部提供臭氧。
[0096]
优选的，所述向所述内壳内部照射紫外线以对外界气体进行消毒并分解臭氧，包括：
[0097]
检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速大于第三预设值，向所述内壳内部照射紫外线。
[0098]
检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速大于第四预设值，停止向所述内壳内部照射紫外线。
[0099]
可以理解的是，当检测到位于内壳100内气体流速大于第一预设值时，开启臭氧发生器310，臭氧发生产生的臭氧与气体发生反应从而进行灭菌除臭处理；当检测到位于内壳100内气体流速大于第三预设值时，开启消毒灯320，消毒灯320发出的紫外线进一步对气体进行灭菌处理并且分解多余的臭氧；当检测到位于内壳100内的气体流速小于第二预设值，关闭臭氧发生器310，此时消毒灯320继续工作分解多余的臭氧以及对气体进行灭菌处理，防止臭氧污染外界，最后，当检测到位于内壳100内的气体流速小于第四预设值，关闭消毒灯320。
[0100]
需要说明的是，第一预设值可以等于、小于或者大于第三预设值；第二预设值大于第四预设值。
[0101]
根据本发明的一些实施例，空气净化方法还包括，停止向所述内壳内部提供臭氧后，再停止向所述内壳内部照射紫外线。
[0102]
优选的，所述停止向所述内壳内部提供臭氧后，再停止向所述内壳内部照射紫外线，包括：
[0103]
当停止向所述内壳内部提供臭氧后，经过第一预定时间后，停止向所述内壳内部照射紫外线。
[0104]
当停止向所述内壳内部提供臭氧后，检测所述内壳内的气体流速，当所述内壳内的气体流速小于第五预设值，停止向所述内壳内部照射紫外线。
[0105]
可以理解的是，当臭氧发生器310关闭后，关闭消毒灯320，包括：
[0106]
当臭氧发生器310关闭，经过第一预定时间后，关闭消毒灯320；经过第一预定时间后再关闭消毒灯320，能够给予消毒灯320足够的时间，使消毒灯320能够将多余的臭氧分解。
[0107]
当臭氧发生器310关闭，内壳100内的气体流速小于第五预设值，关闭消毒灯320；第五预设值为正常的大气气流流速时，即内壳100已经与外界气体的流体一致，此时即可关闭消毒灯320，节省能源。
[0108]
在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0109]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。