快速灭菌除味型全效空气净化风道系统的制作方法

1.本发明涉及一种空气净化设施，更具体的说，本发明主要涉及一种快速灭菌除味型全效空气净化风道系统。


背景技术：

2.近年来呼吸道传染疾病的肆虐，以及甲醛、粉尘等物质的致癌性逐渐被知晓，人们对于空气质量重视程度日渐提高。由于室内空气的流动性差，加之室内人与动植物、家居等设施容易产生废气或有害物质混入空气中，进一步影响室内空气的质量。据不完全统计，室内空气污染程度常常比室外空气污染严重 2～3 倍，在某些污染严重的情况下，甚至可达100多倍，而化学、生物类的污染物质无法通过过滤的方式去除。而目前在室内使用的中央空调、新风系统尚不足以对空气做到强效净化，无法改善室内空气的质量，因而有必要在中央空调、新风系统所固有风道以及作用原理结构的基础上，对室内空气净化的设施做进一步的研究与改进。


技术实现要素：

3.本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种快速灭菌除味型全效空气净化风道系统，以期望解决现有技术中中央空调、新风系统不足以对室内空气做到强效净化，不能整体改善室内空气质量等技术问题。
4.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：本发明所提供的一种快速灭菌除味型全效空气净化风道系统，所述的系统包括风通道，所述风通道中安装有多个全效空气净化模块，所述全效空气净化模块包括外壳体，所述外壳体上设有进风口与出风口，所述进风口与出风口之间的风道上安装有复合滤芯，所述复合滤芯安装在储液槽中；所述进风口与出风口之间的风道上安装有风扇；所述复合滤芯包括过滤单元与布液单元，所述布液单元用于没入所述储液槽的液面以下；所述过滤单元与布液单元之间还设有料仓，所述料仓的下部设有出料口，所述出料口与出料通道相连通，所述出料口与出料通道之间安装有扰动排序机构，所述扰动排序机构用于将料仓中的颗粒物进行排序后按需加入储液槽内；所述外壳体的内部还安装有空中取水装置，所述空中取水装置包括冷凝液化模块，所述冷凝液化模块与进气通道相连通，所述冷凝液化模块还通过进水管与储液槽相连通。
5.作为优选，进一步的技术方案是：所述的进水管上安装有进水阀门，所述进水阀门与风扇用于接入中央控制模块；所述进气通道还与进风口、出风口之间的风道相连通。
6.更进一步的技术方案是：所述扰动排序机构包括分料机构，所述分料机构上设有与颗粒物相吻合的分料槽，所述分料机构还与第一驱动电机动力连接，所述分料机构的下部设有密封块，所述密封块置于出料通道内，所述出料通道的一侧还设有驱动板，所述驱动板的一端与所述密封块的一端相抵触，所述驱动板的另一端与第二驱动电机动力连接；所述密封块的另一端还与复位弹簧相抵触，所述料仓的底部具有倾斜面，所述倾斜面朝所述
出料口所在的位置倾斜。
7.更进一步的技术方案是：所述扰动排序机构包括下料齿盘，下料齿盘的上部同轴安装有拨杆，所述下料齿盘上设有分料孔，所述下料齿盘还与第一齿条相啮合，所述第一齿条与第二齿条动力连接，所述第二齿条与动力齿轮相啮合；所述第一齿条与第二齿条通过磁铁吸合连接；所述第一齿条的另一端与复位弹簧相抵触。
8.更进一步的技术方案是：所述外壳体的内部还设有空气质量复合传感器，所述空气质量复合传感器接入中央控制模块。
9.更进一步的技术方案是：所述外壳体的外部为规则形状的立方体。
10.更进一步的技术方案是：所述储液槽还与供水管道相连通，所述供水管道与外部连续水源相连通，所述供水管道上设有供水阀门。
11.更进一步的技术方案是：所述全效空气净化模块呈阵列式的安装在所述风通道内；所述风通道为中央空调或新风系统的风通道。
12.更进一步的技术方案是：多个全效空气净化模块呈串联或并联的方式安装在风通道内，所述串联为将空气净化模块的出风口与另一个空气净化模块的出风口相连通，所述并联为将多个全效空气净化模块并排安装。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过在全效空气净化模块的内部增设复合滤芯，复合滤芯中设置料仓，由扰动排序机构将料仓内的颗粒药物加入储液槽中配制消杀液，然后通过复合滤芯的布液单元使消杀液与气流充分接触，从而同时实现空气固态过滤与气液接触矿化反应，进一步降低空气中的物理、化学与生物性的污染物，有效提升室内空气净化效果，并且配制消杀液所使用的水可通过空中取水装置获取，降低外部供水频率。使得模块可整体改善室内空气质量，且在使用时直接安装在中央空调或新风系统的风道中即可使用，无需改动室内固有的风道结构，即可与中央空调或新风系统配合使用。
附图说明
14.图1为用于本发明一个实施例的结构示意图。
15.图2为用于说明本发明一个实施例中全效空气净化模块的结构示意简图。
16.图3为用于说明本发明一个实施例中全效空气净化模块的结构示意图。
17.图4为图3的另一剖面示意图。
18.图5为用于说明本发明一个实施例的配液装置结构示意图。
19.图6为图5的局部放大图。
20.图7为用于说明本发明另一个实施例的配液装置结构示意图。
21.图8为用于说明本发明一个实施例中电路模块图。
22.图中，1为外壳体、11为进风口、12为出风口、2为复合滤芯、21为过滤单元、22为布液单元、23为料仓、24为出料口、3为储液槽、4为风扇、5为出料通道、6为冷凝液化模块、7为颗粒物、8为进水管、81为进水阀门、911为分料机构、912为分料槽、913为第一驱动电机、914为密封块、915为驱动板、916为第二驱动电机、917为复位弹簧、921为下料齿盘、922为拨杆、923为分料孔、924为第一齿条、925为第二齿条、926为动力齿轮、10为供水管道、、20为全效空气净化模块、30为风通道。
具体实施方式
23.本发明的发明人在长期的室内空气质量研究中发现，空气中除了一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氮、甲苯等有害气体之外，还存在化学性、生物性的污染物质，尤其是近年来呼吸道传染疾病的肆虐，据不完全统计，室内空气污染程度常常比室外空气污染严重 2-3 倍，在某些污染严重的情况下，甚至可达100多倍。因而发明人对空气净化器的功能与结构进行了全新设计，以更好的应对室内空气中存在的化学性污染物质、生物类污染物质、物理类污染物质。
24.tvoc是指是“total volatile organic compounds”的英文缩写，意思是总挥发性有机化合物。相应的，上述化学性污染物质主要包含苯、甲苯、甲醛、氨、一氧化碳、氢化物、硫化物、尼古丁、宠物异味等。物理类污染物质主要包含粉尘、花粉、皮屑、毛发、纤维等，pm10以下可吸入的微尘，对人体健康影响特别大。生物性污染物质主要包含细菌、病毒、霉菌、真菌等，如：黄金色葡萄球杆菌、大肠杆菌、h1n1、希氏杆菌、须毛癣菌、尘螨等。
25.本发明创新的在空气净化模块中加入可自动通过固态药物溶解活化配制空气消杀液的结构，配合循环水流气液接触矿化反应与过滤的方式，实现全效的空气净化。
26.通过采用预活化的无机自由基颗粒（过硫酸氢钾复合盐）作为消杀药物，预活化的srr自由基颗粒遇水激活溶解，产生大量硫酸根、碳酸根、氯离子等无机自由基，并在水中保持化学平衡状态(可维持3-5天)。空气中的甲醛、甲苯、硫化物、tvoc等化学性污染物质，在复合滤芯的布液单元中与自由基簇群瞬间(10的负5次方到负8次方秒)进行矿化反应，通过矿化形成二氧化碳、水和无机物。二氧化碳作为原料，继续与自由基簇群进行反应，形成链式循环反应，实现碳封存、碳利用的自然、清洁、环保、安全的空气全效净化，并形成化学平衡。前述的自由基簇群离子，具有e0=2.51-30v的电价位具有极强活性。能瞬间破坏细菌、病毒、霉菌、真菌的细胞膜，抑制细胞分解，达到瞬间灭活的作用，实现对空气中的生物性污染物的全效治理。
27.由于自由基簇群的反应时长极短(10的负5次方到负8次方秒) 在模块内部的复合滤芯的布液单元中就完全反应，一般不会释放到外部。也不会带来其他次生污染，完全实现人机共存的自然、清洁、环保、安全的空气全效净化。
28.下面结合附图对本发明作进一步阐述。
29.参考图1所示，本发明的一个实施例是一种快速灭菌除味型全效空气净化风道系统，该系统可借助于在中央空调、新风系统的风通道30中使用，因此为便于安装，可将全效空气净化模块20的外壳体1设计为外部轮廓规则的立方体。例如正方体或长方体，使得外部轮廓规则的立方体还可在前述中央空调、新风系统的风通道内进行阵列式安装。当将多个全效空气净化模块20安装在前述的风通道30中时，可根据需要，将多个全效空气净化模块20呈阵列式安装，例如呈列装排列，或者横向排列、层叠方式等方式。
30.为进一步提升空气治理的效能，可将上述全效空气净化模块呈串联或并联的方式安装在风通道内，串联为将空气净化模块的出风口与另一个空气净化模块的出风口相连通，并根据需求串联多个全效空气净化模块，逐级类推。并联为将多个空气净化模块进行并排安装。同时在针对大型空间的空气治理时，可先将多组全效空气净化模块串联组合，然后再将多组全效空气净化模块进行并联应用，即并联多组全效空气净化模块的最终进出风口。进而可实现多级消毒、净化、增氧（单线态氧），进一步提升室内空气治理的效能。
31.结合体图2所示，前述全效空气净化模块可直接安装在中央空调、新风系统的风通道中使用，因此为便于安装，可将其外壳体1设计为外部轮廓规则的立方体，例如正方体或长方体。使得外部轮廓规则的立方体还可便于在前述中央空调、新风系统的风道内进行阵列式的安装。更为重要的是，结合图3与图5所示，在前述外壳体1上还需设计进风口11与出风口12，并在进风口11与出风口12之间的风道上安装复合滤芯2，并且复合滤芯2需安装在储液槽3的上部。
32.发明对上述的复合滤芯2进行了全新设计，如图5所示，前述复合滤芯2具有过滤单元21与布液单元22，过滤单元21与布液单元22为纵向的两层层叠结构，其中过滤单元21可采用hepa滤芯，布液单元22可采用纤维材料加工而成。布液单元22的底部低于过滤单元21，以便于前述布液单元22可没入前述储液槽3的液面以下。更为重要的是，前述过滤单元21与布液单元22之间还设计有一个密闭的料仓23，料仓23中预置有多个颗粒状的颗粒药物，并且该料仓23具有一个出料口24，出料口24设计在料仓23的下部，并使该出料口24与出料通道5相连通，不仅如此，前述出料口24与出料通道5之间还需安装扰动排序机构，该扰动排序机构可将料仓23中的颗粒物7进行排序后按需加入前述的储液槽3内。前述颗粒药物即为上述的可在水中溶解活化的颗粒状的颗粒药物。
33.结合图3与图4所示，上述进风口11与出风口12之间的风道上还需安装一个风扇4；在风扇4的作用下，可使得外部的空气由外壳体1的进风口11进入，经过复合滤芯2的过滤单元21与布液单元22后，由出风口12排出。另一方面，上述外壳体1的内部还安装有一个空中取水装置，该空中取水装置的作用是将空气中的水分通过除湿冷凝的方式液化加入储液槽3中，用于溶解颗粒药物，配制消杀药液，该空中取水装置包括冷凝液化模块6，冷凝液化模块6与进气通道相连通，前述冷凝液化模块6通过进水管8与储液槽3相连通。前述冷凝液化模块6的原理与冷凝除湿器的原理相同，故此处不再详述。而为便于控制储液槽3的液位，此处优选的是，再在进水管8上安装一个进水阀门81，并且前述进气通道还与外壳体1上进风口11、出风口12之间的风道相连通。如果空气净化模块所安装的风通道内流通的空气较为干燥，亦可通过外部的连续水源向储液槽3中供水。
34.不仅如此，在本实施例中优选的是，为便于向储液槽3内供水，还可将储液槽3与供水管道10相连通，供水管道10可与外部连续水源相连通，供水管道10上可安装供水阀门，通过控制供水阀门的开启与关闭，进而可控制进入储液槽3内的水量。而为避免漏水，前述的供水阀门与进水阀门81均可采用冗余设计，且由人工定期检修与维护。
35.在本实施例中，通过在净化模块内的复合滤芯2中增设料仓23，由扰动排序机构将料仓23内的颗粒药物加入储液槽3中配制消杀液，然后在风扇4的作用下使外部的空气由进风口11进入风道，并与复合滤芯2进行接触，在此过程中通过复合滤芯2的布液单元22使消杀液与气流充分接触，从而同时实现空气固态过滤与气液接触形成矿化反应，然后经出风口12排出，进一步降低空气中的物理、化学与生物类的污染物，有效提升室内空气净化效果，并且配制消杀液所使用的水可通过空中取水装置获取，减少外部连续供水。
36.上述的消杀液为通过srr自由基簇加水活化制成，正如上述所提到的srr自由基簇的主要化学成分包括硫酸钾、硫酸钠、氯化钠。可快速与空气中的化学类污染物进行矿化反应，并通过氧化反应杀灭生物类污染物，从而消除或减少对人体健康的危害。
37.上述扰动排序机构的作用是将料仓23中的颗粒药物进行排序，并按颗排列的进入
出料通道5。即为方便精确控制料仓内颗粒消杀药物的加入量，本发明提供了两种扰动排序机构的结构。
38.第一种扰动排序机构的结构如图5所示，其包括一个分料机构911，继续结合图6所示，该分料机构911可设置为螺旋轴的结构，并在分料机构911的轴向上设置与颗粒药物相吻合的多个分料槽912，同时再将分料机构911与第一驱动电机913动力连接，然后再在分料机构911的下部设置一个密封块914，并且该密封块914需置于出料通道5内，使出料通道5在常态下保持密封。并且出料通道5的一侧还设有驱动板915，驱动板915的一端与密封块914的一端相抵触，驱动板915的另一端与第二驱动电机916动力连接。通过前述的结构，常态下出料通道5由密封块914保持密封，当第一驱动电机913带动分料机构911正向转动时，使得料仓中的颗粒物7陆续进入分料槽912中，分料机构911每转动的一定的距离，一颗粒药物即进入出料通道5中，当第二驱动电机916带动驱动板34将密封块914顶开时，出料通道5随即打开，分料机构911一个分料槽912中的颗粒药物由出料通道5掉落至储液槽3中溶解活化，从而完成消杀液配制。出料完成后，第一驱动电机913可带动分料机构911反向转动复位。
39.更加优选的是，为便于计数并及时获知料仓23内的颗粒药物是否用尽，还可在上述出料通道5上安装光线传感器，该光线传感器的采集端置于出料通道5的内部，并将光线传感器接入中央控制模块。将密封块914的另一端与复位弹簧917相抵触，且将料仓23的底部设计为倾斜面，并使该倾斜面朝出料口24所在的位置倾斜，以便于颗粒药物集中在出料口24的位置，便于进行扰动排序。通过前述的光线传感器可采集每次经过出料通道5进入储液槽3的颗粒药物，即光线传感器的采集端每次被颗粒药物经过出料通道5时阻挡，随即产生一个信号传输至中央控制模块，从而进行计数，并且在执行加料操作但光线传感器未采集到阻挡信号时，则说明料仓23中的颗粒药物已用尽，可由中央控制模块输出信号提醒维护人员更换复合滤芯2，即光线传感器的作用为协同扰动排序机构闭环控制颗粒添加数量以及识别计数，以感知复合滤芯内颗粒药物的使用数量。通过前述的复位弹簧917可使得密封块914每次被驱动板915顶开后能及时复位，使出料通道5保持密封。
40.上述第二种扰动排序机构的结构如图7所示，其包括一个下料齿盘921，下料齿盘921的上部同轴安装有拨杆922，下料齿盘921上设有分料孔923，并且下料齿盘921还与第一齿条924相啮合，再将第一齿条924与第二齿条925动力连接，第二齿条925用于与动力齿轮926相啮合，前述分料孔923的大小与颗粒药物的体积相吻合，颗粒药物最好设计为球形。在使用时，前述的动力齿轮926与驱动电机的输出轴动力连接，常态下分料孔923与出料口24相互错开，此时出料口24通过下料齿盘41下部的垫板保持密封，分料孔923与出料通道5相连通。驱动电机通过动力齿轮926带动第二齿条925运动，从而带动第一齿条924运动，进而第一齿条924带动下料齿盘921转动，拨杆922置于料仓的内部，也随着下料齿盘921一同转动，从而当下料齿盘921转动使其上部的分料孔923与出料口24相连通后，由拨杆922将料仓23中的一颗颗粒药物拨入分料孔923，在第一齿条924、第二齿条925带动下料齿盘921复位后，分料孔923再次与出料通道5相连通，其中的颗粒药物即通过出料通道5排出进入储液槽3中溶解活化，此时出料口24再次通过下料齿盘921下部的垫板保持密封。
41.上述优选的是，为便于第一齿条924与第二齿条925连接，可通过磁铁吸合的方式使第一齿条924与第二齿条925动力连接。进一步的，为便于上述第一齿条924与第二齿条925复位，还可在上述的扰动排序机构中增设一个复位弹簧917，将上述第一齿条924的另一
端与复位弹簧917相抵触，进而在驱动电机停止后，可由通过复位弹簧917的弹力使第一齿条924、第二齿条925以及下料齿盘921完成复位，使第一齿条924、第二齿条925以及下料齿盘921均处于初始状态，出料口24通过下料齿盘921下部的垫板保持密封，分料孔923与出料通道5相连通。
42.参考图8所述，在本发明中，为便于控制上述各个动力元件，例如风扇4、第一驱动电机913、第二驱动电机916，以及上述的进水阀门81，还可使用一个中央处理器，将该中央处理器接入电源模块，将前述风扇4的电机、第一驱动电机913、第二驱动电机916以及进水阀门81与供水管道10上的供水阀门均接入中央处理器，并且中央处理器还可接入温湿度传感器与颗粒物传感器（例如pm2.5/pm10）等空气质量传感器以及上述的光线传感器，由温湿度传感器与颗粒物传感器采集当前环境中的温湿度以及颗粒物浓度，并将采集值传输至中央处理器，由中央处理器预先根据内置的阈值判断，以控制前述风扇电机的启停、与转速，从而形成闭环控制系统。基于前述的思路传感器还可增设甲醛值hcho、tvoc、二氧化碳等物质的传感器，使用方式与前述相同。由于此类控制模式在本领域中已成熟应用，故不再对前述闭环控制系统的原理进行详述。在多个本发明所述的空气净化模块联动使用时，还可使用一个中央处理器同时控制多个空气净化模块中的动力元件。
43.参考图1至图8所示，本发明上述优选的一个实施例在实际使用中，空中取水装置利用除湿机的原理，各个全效空气净化模块通过各自的风扇4将外部空气吸入，以冷凝液化的方式将空气中的水蒸气收集并液化，液化后的水陆续排入储液槽3内，当储液槽3内的液位达到指定高度后，进水管8上的进水阀门81关闭，从而完成空中取水。
44.各个全效空气净化模块的扰动排序机构通过分料机构911以及密封块914将复合滤芯2的料仓23中的颗粒药物排入储液槽3，颗粒药物在储液槽3中的水中溶解活化，从而完成空气消杀液的配制。在实际使用中可根据储液槽3内水量的多少，用户操控偏好、传感器感知环境空气治理、以及净化治理状态等因素，进行智能加权构建得到所需的配液浓度，从而控制进入储液槽3内溶解活化的颗粒消杀药物的数量。复合滤芯2中的颗粒药物可采用具有强氧化特性的药物，例如上述预活化的srr自由基颗粒，由于本发明不涉及对该药物本身的改进，故此处不再详述。
45.为保持储液槽4中的液位，每个全效空气净化模块的储液槽4还需通过统一的供水管道10与外部连续水源相连通，避免因上述空中取水不足时可通过外部供水保保持储液槽3内的液位。上述功能在运行过程中均可通过中央处理器统一控制，亦可专门设计适于本发明空气净化模块的软件控制逻辑，此处不再详述。
46.全效空气净化模块内的复合滤芯2的布液单元22是纤维材料，利用毛细管原理将储液槽4中的空气消杀液吸取并均布在布液单元22上。外部的空气在风扇4的作用下由进风口11进入风道，首先经过复合滤芯2的过滤单元21完成空气过滤，此过程可过滤掉空气中的大部分物理类污染物，然后再与布液单元22接触，在流动空气与布液单元22接触的过程中，空气消杀药液中的活性强氧化物质即对空气中的生物性、化学性污染物进行矿化反应与消杀，由于氧化药物的反应速度较快，与空气接触的瞬间即可完成消杀，因此当空气与布液单元22接触的同时即可完成消杀。同时，布液单元22上的药液在流动空气的作用下可被蒸发为水蒸汽，水蒸汽随着空气从出风口12排出进入中央空调、新风系统的风通道内，与流动的空气一并进入到室内，气态的消杀药液与室内的空气接触，其中的强氧化物质可对室内的
空气进行二次消杀。并且在风扇4的作用下将风通道内的空气不断的从进风口11吸入外壳体1内部的风道，由出风口12排出，从而连续的对中央空调、新风系统的风通道内空气进行连续的消杀，进而持续改善室内的空气质量。
47.除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本技术概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
48.尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。