一种基于电化学原理的空调消毒杀菌过滤网的制作方法

本实用新型属于空气处理
技术领域：
，特别涉及一种基于电化学原理的空调消毒杀菌过滤网。
背景技术：
：空气污染又称大气污染，是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度并且达到足够的时间，因此危害了人类的舒适、健康和福利或环境的现象。空气中所含的污染物主要有硫氧化物、氮氧化物等气状污染物，悬浮微粒、酸雾等粒状污染物，卤化物和挥发性有机污染物。这些污染物会引发急性支气管炎、肺炎和各种呼吸道疾病，甚至影响人的神经系统和生殖系统。空调作为室内外空气交换的通道，当被污染的室外空气进入室内时，会对室内的空气环境造成污染。目前，空调消毒杀菌过滤网通过除尘网及加强网进行简单的物理过滤，达到防尘效果，并不能消除空气中有害的挥发性有机污染物，并且长期积累的灰尘以及空气中水蒸气提供潮湿环境，加之空气中原有的微生物，导致网上很容易滋生细菌。而现阶段的空调消毒杀菌过滤网缺少高效的杀菌消毒能力，增加了室内空气污染风险。目前，市场上存在三种空调过滤网可以对交换进入室内的空气进行杀菌消毒。第一种是纤维状活性炭杀菌过滤网，但其中活性炭具有的孔隙吸附灰尘，会导致功能丧失，需要经常更换；第二种静电净化杀菌过滤网，但其作用效果慢，工作过程中会产生臭氧；第三种纳米光触媒杀菌过滤网，但其需要阳光或紫外光，灰尘的覆盖对其性能影响很大。这三种过滤网均价格昂贵，不适用于空调消毒杀菌。所以开发有良好杀菌消毒功效、价格便宜、满足新室内空气标准的空调消毒杀菌过滤网是未来市场急需解决的问题。技术实现要素：为了克服上述现有技术的缺点与不足，本实用新型的首要目的在于提供一种空气过滤装置。本实用新型再一目的在于提供一种由上述空气过滤装置制备得到的空调消毒杀菌过滤网本实用新型的目的通过下述方案实现：一种空气过滤装置，主要包括：三维纳米氧化亚铜层(阴极层)、固体电解质层和三维纳米氧化铜层(阳极层)；通过网状型骨架将三层结构固定，其中三维纳米氧化亚铜层与三维纳米氧化铜层将固体电解质层包裹在中间。所述三维纳米氧化亚铜层、固体电解质层和三维纳米氧化铜层或均呈平板型，依次排列；或当所述三维纳米氧化铜层为“u”字形时，所述三维纳米氧化亚铜层为“e”字形，所述固体电解质层为“弓”字形，相互镶嵌；所述空气过滤装置中阳极层、阴极层和电解质层的厚度独立地为0.01～1.00cm。所述三维纳米氧化铜层为3d蜂窝状，主要由纳米氧化铜和片状电源接口构成；优选地，所述3d蜂窝状中的窝孔为正六边形，边长为0.01～1mm；所述纳米氧化铜为正八面体微观结构，其边长为100～800nm。被污染的空气经纳米氧化铜材料消毒处理；所述三维纳米氧化亚铜层为3d蜂窝状，主要由纳米氧化亚铜材料和片状电源接口构成；优选地所述3d蜂窝状中的窝孔为正六边形，边长为0.01～1mm；所述纳米氧化亚铜为正八面体微观结构，其边长为100～800nm。经三维氧化铜过滤层处理的空气又经过纳米氧化亚铜材料进行杀菌处理；所述固体电解质层，主要由快离子导体、凝胶和增塑剂pvc导电材料构成，固体电解质层外部使用碳纤维包覆，使整个空气过滤装置形成闭合电路。优选地，所述快离子导体为rb4cu16cl13i7和rbcu4cl3i2中的至少一种；所述凝胶为黄原胶、壳聚糖凝胶、聚丙烯腈凝胶、硫酸凝胶、dn凝胶、pvdf-hfp型凝胶等中的一种或多种；所述增塑剂pvc导电材料是以pvc粉为基料，添加炭黑、金属纤维、抗静电母粒等混炼而成，各组分的占比为pvc：炭黑：金属纤维：抗静电母粒＝20～40：5～10：5～10：5～10；增塑剂pvc导电材料的硬度变化范围比较宽、耐化学腐蚀性好。所述碳纤维与固体电解质接触紧密，可以显著提高正极材料与电解质的接触面积，降低界面接触电阻。优选地，所述固体电解质层中各组分的质量比为快离子导体：凝胶：增塑剂pvc＝37～45:37～45:13～20。所述骨架材料：铜、钨、银、镍、铝和铁其中的至少一种。一种空调消毒杀菌过滤网，由上述空气过滤装置组成，结合流体力学中的空气动力学，流动的空气接触到曲面时产生回流，延长空气的滞留时间，提高杀菌消毒效果。优选地，所述空调消毒杀菌过滤网的总体结构为弓形曲面，曲率为0.3±0.1cm-1；优选地，当所述空气过滤装置中三维纳米氧化亚铜层、固体电解质层和三维纳米氧化铜层均呈平板型时，所述空气过滤装置的组数为3～5组，进行复合式交叉排列，每两组空气过滤装置排列之间加入绝缘层。优选地，所述空调消毒杀菌过滤网还包括卡槽式电源开关，由凸式片状电源插头和凹式电源插口构成；所述凸式片状电源插头位于过滤网两端，能够与凹式电源插口连接；所述凹式电源插口位于空调出风口内部，与空调电源相连接，两者之间设有小型变压器，将220v高压转化为2～3v低压。这样的开关便于过滤网拆卸清洗或更换。优选地，所述空调消毒杀菌过滤网还包括电流式寿命监控器，其由红绿信号灯、信号转化器、电流传感器和数据传输装置构成，通过电源线与凹式电源插口连接；通过测量电流数值确定空调过滤网是否到寿命年限，能够及时提醒用户需要进行空调过滤网的更换。具体为当污染物等附着在过滤网上时，会增大电阻，导致测得电流减小，当电流减小至0.10～100.00ma时，则过滤网失去功效，需要更换。此时，通过互联网将信息反馈给用户。本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：与现有技术相比，本实用新型消毒杀菌电化学型空调过滤网是将三维纳米氧化铜层、固体电解质层、三维纳米氧化亚铜层依次连接构成。这样，所述消毒杀菌电化学型空调过滤网能够有效去除流入室内的空气中的有机污染物，且不会产生二次污染，同时也能够杀死细菌，使室内空气可以更加干净，不危害到人体健康。附图说明图1为本实用新型空气消毒过滤网整体结构示意图。1-空气过滤装置，2-卡槽式电源开关，3-形成回流的待过滤空气，4-电流式寿命监控器，5-纳米氧化亚铜层，6-电解质层，7-纳米氧化铜层。具体实施方式下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。如图1所示，实施例中所使用的空调消毒过滤网包括：空气过滤装置1、卡槽式电源开关2和电流式寿命监控器4；具体地，所述空气过滤装置1由三维纳米氧化铜层5、固体电解质层6，三维纳米氧化亚铜层7依次平行排列组成，通过网状型骨架将三层结构固定；所述三维纳米氧化亚铜层5、固体电解质层6和三维纳米氧化铜层7或均呈平板型，依次排列；或当所述三维纳米氧化铜层为“u”字形时，所述三维纳米氧化亚铜层为“e”字形，所述固体电解质层为“弓”字形，相互镶嵌；所述空调消毒过滤网含有空气过滤装置1，各组空气过滤装置1进行复合式交叉排列组合，所述卡槽式电源开关2由凸式片状电源插头和凹式电源插口构成，所述凸式片状电源插头位于过滤网两端，能够与凹式电源插口连接；所述凹式电源插口位于空调出风口内部，与空调电源相连接，两者之间设有小型变压器；所述电流式寿命监控器4由红绿信号灯、信号转化器、电流传感器和数据传输装置构成，其通过电源线与凹式电源插口连接；其中所述三维纳米氧化铜层5为3d蜂窝状，窝孔为边长为0.6mm的正六边形；所述纳米氧化铜颗粒的粒径为30nm；所述三维纳米氧化亚铜层7为3d蜂窝状，窝孔为边长为0.6mm的正六边形；所述纳米氧化亚铜为正八面体微观结构，其边长为40nm；所述固体电解质层6主要由rb4cu16cl13i7/rbcu4cl3i2：凝胶：增塑剂pvc以质量比42:40:16构成，整体外部使用碳纤维包覆，使整个装置形成闭合电路。所述增塑剂pvc是以pvc粉为基料，添加炭黑、金属纤维、永久性抗静电母粒等混炼而成，各组分的占比为pvc：炭黑：金属纤维：抗静电母粒＝32：7：9：8。室外空气由空调外机进入，再经过空调内部气体流通管道，达到本实用新型装置；首先，室外空气通过空气过滤装置1中的纳米氧化铜层7消毒，其中的有机污染物会被氧化分解，曲霉菌、产芽胞杆菌、产色素细菌及真菌孢子等部分微生物也会被杀死；接着，被消毒的空气通过纳米氧化亚铜层5，在该层亚铜离子的作用下，曲霉菌、产芽胞杆菌、产色素细菌及真菌孢子等微生物会被杀死；同时，在消毒杀菌过程中，该装置的弓形结构以及蜂窝构造能够形成回流的待过滤空气3，增加空气的滞留时间，从而提高消毒杀菌效率；电流式寿命监控器4与卡槽式电源开关2连接，通过测量电流数值确定空调过滤网是否到寿命年限，能够及时提醒用户需要进行空调过滤网的更换。作为优选地，下述实施例中，空气消毒过滤网包括3组空气过滤装置，每组空气过滤装置中的三维纳米氧化亚铜层、固体电解质层和三维纳米氧化铜层均呈平板型，厚度均为1mm，依次排列。实施例1采用本实用新型应用于某地区居民家中的空调：广州某地区室外空气细菌总数为7946cfu/m3；让居民家中空调进行运作并打开本实用新型装置开关让过滤网通电，控制通过本实用新型装置的电压为2～3v，室外空气先通过三维纳米氧化铜层进行第一步的杀菌消毒，再通过固体电解质层，最后通过三维纳米氧化亚铜层进行再一次的杀菌。处理后的空气在室内细菌总数为300cfu/m3，已经达到清洁空气的指标范围。此期间，本实用新型电流式寿命监测器亮起绿灯，待360天后，再次对本实用新型进行空气处理实验，结果显示，处理后进入室内的空气细菌总数为3970cfu/m3，此时的细菌去除率约为50％，故定义此为寿命界限，并设置监测器红灯在达到此界限时亮起。表1实施例1中空气过滤前后细菌总数实施例2应用于某地区居民家中的空调：天津某地区室外空气中甲醛浓度0.35mg/m3、苯浓度0.27mg/m3和甲苯浓度0.38mg/m3；让居民家中空调进行运作并打开本实用新型装置开关让过滤网通电，控制通过本实用新型装置的电压为2～3v，室外空气先通过三维纳米氧化铜层进行第一步的杀菌消毒，再通过固体电解质层，最后通过三维纳米氧化亚铜层进行再一次的杀菌。最后吹出来的空气在室内甲醛浓度0.04mg/m3、苯浓度0.01mg/m3和甲苯浓度0.02mg/m3，已经达到室内空气的指标范围。表2实施例2中空气过滤前后细菌总数处理前处理后甲醛浓度mg/m30.350.04苯浓度mg/m30.270.01甲苯浓度mg/m30.380.02实施例3采用本实用新型应用于某地区居民家中的空调：北京某地区室外空气室外空气细菌总数为8390cfu/m3，甲醛浓度0.39mg/m3、苯浓度0.30mg/m3和甲苯浓度0.32mg/m3；让居民家中空调进行运作并打开本实用新型装置开关让过滤网通电，控制通过本实用新型装置的电压为2～3v，室外空气先通过三维纳米氧化铜层进行第一步的杀菌消毒，再通过固体电解质层，最后通过三维纳米氧化亚铜层进行再一次的杀菌。最后吹出来的空气在室内的细菌总数为1980cfu/m3，甲醛浓度0.05mg/m3、苯浓度0.07mg/m3和甲苯浓度0.10mg/m3，已经达到室内空气的指标范围。表3实施例3中空气过滤前后细菌总数处理前处理后空气细菌总数cfu/m383901980甲醛浓度mg/m30.390.05苯浓度mg/m30.300.07甲苯浓度mg/m30.320.10此期间，电流式寿命监测器亮起绿灯，大约360天过后，监测器红灯亮起，本装置达到寿命界限。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页12