一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置及消毒杀菌方法与流程

本申请涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置及消毒杀菌方法。

背景技术：

随着人们对室内空气质量的要求越来越高,对于空气净化器这一防霾利器也有了更高的要求。传统普通空气净化器的弊端开始显现：静电式空气净化器的净化效率有限，还有可能造成二次污染，滤网式空气净化器频繁更换滤芯滤网,后期成本高，这些都是传统空气净化器行业的弊端。

因此，亟需一种可以杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置及消毒杀菌方法。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置，包括：

装置本体；和

安装在所述装置本体内的消毒杀菌模块，所述消毒杀菌模块包括单个或多个离子瀑发生器，每一离子瀑发生器包括离子筒、位于离子筒中心的离子杆以及由所述离子杆延伸出的若干离子针，所述离子针接通负高压电源的瞬间高速发射离子瀑以杀灭病原微生物，所述离子筒的内壁作为收集面用于接收被离子瀑杀灭的病原微生物。

可选地，所述消毒杀菌模块还包括安装在单个或多个离子瀑发生器上方的收集器。

可选地，还包括清洗装置，所述清洗装置可向所述消毒杀菌模块喷水以冲洗收集面和/或收集器，所述清洗装置设置于所述消毒杀菌模块上方。

可选地，还包括设置于所述清洗装置上方的导风装置。

可选地，多个离子瀑发生器按矩阵阵列布置，每一列离子瀑发生器的下方设有倒圆锥形的下导风罩，每一列离子瀑发生器的上方设有正/倒圆锥形的上导风罩。

可选地，所述清洗装置为设置在每一列离子瀑发生器顶部的冲洗装置，所述冲洗装置为环形喷嘴、扇叶形喷嘴或360°旋转的喷嘴。

根据本申请的另一个方面，提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置，包括：

装置本体；和

安装在所述装置本体内的消毒杀菌模块，所述消毒杀菌模块包括左右并排设置的离子瀑发生器和收集器，所述离子瀑发生器包括离子筒、位于离子筒中心的离子杆以及由所述离子杆延伸出的若干离子针，所述离子针接通负高压电源的瞬间高速发射离子瀑以杀灭病原微生物，所述离子筒的内壁作为收集面用于接收被离子瀑杀灭的病原微生物；

其中，进风口设置在所述离子瀑发生器一侧，而出风口设置在所述收集器一侧。

可选地，所述消毒杀菌模块的左右两侧各设有清洗装置。

根据本申请的另一个方面，提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌方法，采用如所述的消毒杀菌装置，气流通过消毒杀菌模块的底部或侧面分别进入各离子瀑发生器中，在气流经过离子筒时，接通负高压电源的离子针瞬间释放离子瀑以杀灭病原微生物并被收集在收集面上，再通过收集器收集从收集面溢出的已杀灭的部分病原微生物

可选地，收集在收集面上的被杀灭的病原微生物通过消毒杀菌模块上方或两侧的清洗装置定期冲洗干净。

本申请的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置，由于离子瀑的作用，病原微生物被收集在收集面上，源源不断产生的负离子就有足够的时间接触到所有的病原，并彻底消灭在收集面的病原微生物。

进一步地，本申请的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置，通过清洗装置可以定期冲洗收集面上被杀灭的病原微生物。

本申请的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌方法，采用的离子瀑净化技术对各种粒径的颗粒物都有较高过滤效率，且能将空气中的大部分常见有害气体及细菌、病毒电离净化，风阻小、无耗材、自动清洗不需维护，能满足集中空调系统对新风处理的所有要求。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本申请的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌方法的工作原理图；

图2是根据本申请实施例1的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图；

图3是图2所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图；

图4是根据本申请实施例2的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图；

图5是图4所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图；

图6是根据本申请实施例3的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图；

图7是图5所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图；

图8是根据本申请实施例4的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图；

图9是图6所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图。

附图标记：

1.离子瀑发生器；2.清洗装置；3.导风装置；4.上导风罩；5.下导风罩；

6.收集器；7.收集面；8.装置本体；9.进风口；10.出风口

具体实施方式

图1是本申请的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌方法的工作原理图。参见图1，本申请采用离子瀑净化技术对各种粒径的颗粒物都有较高过滤效率，且能将空气中的大部分常见有害气体及细菌、病毒电离净化。当含有细菌、病毒等病原微生物的气流通过本申请所示的消毒杀菌装置时，一部分病原微生物由于离子瀑高速负离子的碰撞而死，该作用主要针对较大的细胞病原微生物，因为其给碰撞提供足够的截面积。离子瀑中的负离子(如o^-,o^2-,oh^-)通过过氧化反应，分解在病原微生物细胞表面的蛋白和磷脂，同时离子继续形成离子簇(o2-h2on)进一步侵蚀病原微生物并使其失去活性。由于负离子破解了病毒表面上的糖蛋白，导致病毒不能附着在宿主细胞上而失去活性。同时由于扩散作用，负离子能够接触小至最小病毒。

本申请提供了杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的多种示例。下面将详细说明。

实施例1

实施例1提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置。图2是根据本申请实施例1的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图。参见图2，该消毒杀菌装置包括装置本体8和安装在装置本体8内的消毒杀菌模块。消毒杀菌模块包括4个离子瀑发生器1和安装在4个离子瀑发生器1上方的收集器6，4个离子瀑发生器1呈正方形阵列。每一离子瀑发生器1包括离子筒、位于离子筒中心的接上数千伏(10-40kv)的负高压电源的离子杆以及由离子杆延伸出的若干离子针。离子针接通负高压电源的瞬间高速发射离子瀑以杀灭病原微生物，离子筒的内壁作为收集面7用于接收被离子瀑杀灭的病原微生物。

参见图2，该装置本体8底部设有进风口9，顶部设有出风口10。每一离子瀑发生器1的下方设有倒圆锥形的下导风罩5，每一离子瀑发生器1的上方设有正圆锥形的上导风罩4。

当含病原微生物气流从进风口9进入该装置后，分别平均的进入离子筒中，接上负电极的离子针瞬间释放离子瀑产生的高速负离子将气流中的病原微生物碰撞杀灭。由于离子瀑高速发射的作用，病原微生物被收集在收集面7上，源源不断产生的离子瀑有足够的时间接触到所有的病原微生物(尺寸不等，类型不等)并彻底消灭在收集面7的病原微生物。气流通过离子筒后，进入到位于离子筒上方的收集器6，收集器6连接到负电极，会将部分可能从离子筒收集面7溢出的已杀灭的病原微生物收集。

参见图2，收集器6上方设有清洗装置2，清洗装置2可向消毒杀菌模块喷水以冲洗收集面7和/或收集器6。

图3是图2所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图。参见图3，图3中涂黑部分为冲洗的水所涉及的范围。在冲洗时，自来水由清洗装置2喷出，用于冲洗收集器6和离子筒的内壁即收集面7。

收集在收集面7上的被杀灭的病原微生物通过消毒杀菌模块上方的清洗装置2，定期的用水冲洗干净。

参见图2，导风装置3设置于清洗装置2上方，利于经消毒杀菌后的洁净空气排出装置本体8。

实施例2

实施例2提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置。图4是根据本申请实施例2的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图。参见图4，该消毒杀菌装置包括装置本体8和安装在装置本体8内的消毒杀菌模块。消毒杀菌模块包括单个离子瀑发生器1和安装在离子瀑发生器1上方的收集器6。每一离子瀑发生器1包括离子筒、位于离子筒中心的接上数千伏(10-40kv)的负高压电源的离子杆以及由离子杆延伸出的若干离子针。离子针接通负高压电源的瞬间高速发射离子瀑以杀灭病原微生物，离子筒的内壁作为收集面7用于接收被离子瀑杀灭的病原微生物。

参见图4，该装置本体8下方设有进风口9，顶部设有出风口10。最下方的离子瀑发生器1的下方设有倒圆锥形的下导风罩5，最上方的离子瀑发生器1的上方设有倒圆锥形的上导风罩4。

当含病原微生物气流从进风口9进入该装置后，由下而上匀速进入各个离子筒中，接上负电极的离子针瞬间释放离子瀑产生的高速负离子将气流中的病原微生物碰撞杀灭。由于离子瀑高速发射的作用，病原微生物被收集在收集面7上，源源不断产生的离子瀑有足够的时间接触到所有的病原微生物(尺寸不等，类型不等)并彻底消灭在收集面7的病原微生物。气流通过离子筒后，进入到位于最上方离子筒上方的收集器6，收集器6连接到负电极，会将部分可能从离子筒收集面7溢出的已杀灭的病原微生物收集。。

参见图4，收集器6上方设有清洗装置2，清洗装置2可向消毒杀菌模块喷水以冲洗收集面7和/或收集器6。

图5是图4所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图。参见图5，图5中涂黑部分为冲洗的水所涉及的范围。在冲洗时，自来水由清洗装置2喷出，用于冲洗收集器6和离子筒的内壁即收集面7。清洗装置为360°可旋转喷嘴，清洗时可利用水压360度旋转，清洗各离子筒内壁。

收集在收集面7上的被杀灭的病原微生物通过消毒杀菌模块上方的清洗装置2，定期的用水冲洗干净。

参见图2，导风装置3设置于清洗装置2上方，利于经消毒杀菌后的洁净空气排出装置本体8。

实施例3

实施例3提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置。图6是根据本申请实施例3的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图。参见图6，该消毒杀菌装置包括装置本体8和安装在装置本体8内的消毒杀菌模块。消毒杀菌模块包括多个净化单元，每一净化单元包括9个离子瀑发生器1，9个离子瀑发生器1上下连通呈竖列布置。每一离子瀑发生器1包括离子筒、位于离子筒中心的接上数千伏(10-40kv)的负高压电源的离子杆以及由离子杆延伸出的若干离子针。离子针接通负高压电源的瞬间高速发射离子瀑以杀灭病原微生物，离子筒的内壁作为收集面7用于接收被离子瀑杀灭的病原微生物。

每一净化单元最下方的离子瀑发生器1的下方设有倒圆锥形的下导风罩5，每一净化单元最上方的离子瀑发生器1的上方设有倒圆锥形的上导风罩4。

参见图6，该装置本体8下方设有进风口9，顶部设有出风口10。当含病原微生物气流从进风口9进入该装置后，顺着下导风罩5分别均匀进入各个净化单元中，再由下而上匀速进入各个离子筒中，接上负电极的离子针瞬间释放离子瀑产生的高速负离子将气流中的病原微生物碰撞杀灭。由于离子瀑高速发射的作用，病原微生物被收集在收集面7上，源源不断产生的离子瀑有足够的时间接触到所有的病原微生物(尺寸不等，类型不等)并彻底消灭在收集面7的病原微生物。气流通过离子筒后，不含病原微生物的洁净空气沿着上导风罩4从出风口10排出。

参见图6，每一净化单元上方设有清洗装置2，清洗装置2可向对应的净化单元喷水以冲洗收集面7。具体一点，清洗装置2为设置在每一列离子瀑发生器1顶部的环形冲洗装置。

图7是图6所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图。参见图7，图7中涂黑部分为冲洗的水所涉及的范围。在冲洗时，自来水由清洗装置2喷出，用于冲洗离子筒的内壁即收集面7。清洗时利用自来水水压，可快速的冲洗收集面7。

实施例4

实施例4提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置。图8是根据本申请实施例4的杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置的示意性透视图。参见图8，该消毒杀菌装置包括装置本体8和安装在装置本体8内的消毒杀菌模块。消毒杀菌模块包括左右并排设置的离子瀑发生器1和收集器6。离子瀑发生器1包括离子筒、位于离子筒中心的离子杆以及由所述离子杆延伸出的离子针，所述离子针接通负高压电源的瞬间高速发射离子瀑以杀灭病原微生物，所述离子筒的内壁作为收集面7用于接收被离子瀑杀灭的病原微生物。离子筒为蜂巢形状，在该模块中成矩形排列。

参见图8，进风口9设置在离子瀑发生器1一侧即左侧，而出风口10设置在收集器6一侧即右侧。

当含病原微生物气流从进风口9进入该装置后，气流首先进入离子瀑发生器1的离子筒中，接上负电极的离子针瞬间释放离子瀑产生的高速负离子将气流中的病原微生物碰撞杀灭。由于离子瀑高速发射的作用，病原微生物被收集在收集面7上，源源不断产生的离子瀑有足够的时间接触到所有的病原微生物(尺寸不等，类型不等)并彻底消灭在收集面7的病原微生物。气流通过离子筒后，进入到位于其右侧的收集器6，收集器6连接到负电极，会将部分可能从离子筒收集面7溢出的已杀灭的病原微生物收集。最后洁净空气从出风口10排出。

图9是图8所示杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌装置在冲洗时的示意图。参见图9，消毒杀菌模块的左右两侧各设有清洗装置2，可定期对模块进行冲洗。在冲洗时，自来水由清洗装置2喷出，用于冲洗收集器6和离子筒的内壁即收集面7。

实施例5

实施例5提供了一种杀灭空气中的病原微生物的消毒杀菌方法，采用上述的消毒杀菌装置，气流通过消毒杀菌模块的底部或侧面分别进入各离子瀑发生器1中，在气流经过离子筒时，接通负高压电源的离子针瞬间释放离子瀑以杀灭病原微生物并被收集在收集面7上，再通过收集器6收集可能从收集面7溢出已杀灭的部分病原微生物。

该实施例5中的消毒杀菌方法还包括将收集在收集面7上的被杀灭的病原微生物通过消毒杀菌模块上方或两侧的清洗装置2定期冲洗干净。

实施例6

①对实施例2中示意的消毒杀菌装置进行空气除病毒效果鉴定试验。检测依据和方法参照《消毒技术规范》2002年版-2.1.3。其所测试的病毒名称分别是甲型流感病毒h1n1(a/pr/8/34)mdck细胞、甲型流感病毒h3n2mdck细、肠道病毒71型vero细胞ev71和脊髓灰质炎病毒-i型疫苗株vero细胞。将所述消毒杀菌装置放置在30m³的试验舱内进行试验，每一病毒种类分别进行3组试验，具体的试验参数见表1。

表1

其中，去除率试验结果已消除微生物在空气中自然消亡因素的影响。

由表1可以看出采用本申请的消毒杀菌装置可以有效去除空气的病毒。

②对实施例2中示意的消毒杀菌装置进行空气灭菌效果鉴定试验。检测依据和方法参照《消毒技术规范》2002年版-2.1.3.4。其所测试的菌种名称分别是金黄色葡萄球菌atcc6538和大肠杆菌8099。将所述消毒杀菌装置放置在20m³的试验舱内进行试验，每一微生物种类分别进行3组试验，具体的试验参数见表2。

表2

其中，除菌率试验结果已消除微生物在空气中自然消亡因素的影响。

由表2可以看出采用本申请的消毒杀菌装置可以有效去除空气的细菌。

实施例7

对实施例2中示意的消毒杀菌装置进行空气消毒模拟现场试验、空气消毒现场试验。

①空气消毒模拟现场试验

一、器材

消毒器械：实施例2示意的消毒杀菌装置。

试验菌株：白色葡萄球菌8032，由中国普通微生物菌种保藏管理中心提供。菌种代数为第3代，用普通肉汤配制菌悬液。

培养基名称及批号：营养琼脂培养基(na)20200206。

试验室：20m³室。

采样器：生化培养箱(型号：qfm-b-s001)，jwl-6筛孔撞击式六级微生物采样器(型号：qfm-b-s006)。

二、方法

检测依据：ws/t648-2019《空气净化器消毒机通用卫生要求》附录a。

检测环境：温度：23.2℃，湿度：62％。

喷雾时间5min，搅拌5min，静置5min。

方法简述：将样机安装在试验舱远端，按要求将被测样机调至开机状态(开启最大风速)作用2h后，在相同位置对空间的空气进行采样。采样时将jwl-6筛孔撞击式六级微生物采样器放置于柜室中央1m高处，设置一个点采样，以28.3升/分钟的抽风量进行采样。处理对照组采样时间1min，处理试验组采样时间为5min，试验重复3次。

将采集后的平皿放入36.0℃培养48h。

三、结果

具体的试验结果见表3。

表3

四、结论

在20m³试验舱内，样机开启最大风速作用2h，试验重复3次，对空气中白色葡萄球菌杀灭率的检测结果＞99.9％，符合ws/t648-2019《空气净化器消毒机通用卫生要求》-6.5.1的要求，判为消毒合格。

②空气消毒模拟现场试验

一、器材

消毒器械：实施例2示意的消毒杀菌装置。

试验室：10m²室。

采样器：生化培养箱(型号：qfm-b-s001)，jwl-6筛孔撞击式六级空气微生物采样器(型号：qfm-b-s006)。

培养基名称及批号：营养琼脂培养基(na)：20200206。

二、方法

检测依据：ws/t648-2019《空气净化器消毒机通用卫生要求》附录b。

检测环境：温度：23.9℃，湿度：59％。

方法简述：将样机安装在试验舱远端，按要求将被测样机调至开机状态(开启最大风速)作用1.5h后，在相同的采样点位置对空间的空气进行采样。采样时将jwl-6筛孔撞击式六级空气微生物采样器放置在试验场所中央1.0m高处，设置一个点采样，以28.3升/分钟的流量进行采样，采样时间为5min，试验重复3次。

用营养琼脂(na)于36.0℃培养48h。

三、结果

具体的试验结果见表4。

表4

四、结论

在10m²试验舱内，样机开启最大风速作用1.5h，试验重复3次，空气中自然菌消亡率的检测结果＞90％，符合ws/t648-2019《空气净化器消毒机通用卫生要求》-6.5.2的要求，判为消毒合格。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。