本發(fā)明實(shí)施例涉及空氣凈化處理技術(shù),尤其涉及一種基于全波段的空氣凈化裝置。
背景技術(shù):
隨著生活水平的提高,人們對生活環(huán)境的要求越來越高。水污染、空氣污染已經(jīng)逐漸被廣泛關(guān)注。近年來,空氣中可吸入顆粒物(PM2.5)濃度成為了衡量空氣質(zhì)量的一個主要指標(biāo)。
由于汽車尾氣、燃燒等原因,室外空氣中PM2.5的濃度在較多時間內(nèi)保持在高水平。人們?yōu)榱朔乐刮脒^量的PM2.5,采取了各種防護(hù)措施,例如出門戴口罩、減少外出并封閉門窗等,門窗封閉時間較長的情況下,為了使得室內(nèi)空氣流通減少二氧化碳的濃度,通常進(jìn)行開窗通風(fēng)。但是,這開窗通風(fēng)不可避免地會引入PM2.5,從而造成室內(nèi)空氣中的PM2.5含量也很高。
經(jīng)分析可知,導(dǎo)致空氣中PM2.5含有的主要物質(zhì)(重點(diǎn)是有害物質(zhì))有:微生物、化學(xué)氣體或異味、物理態(tài)的微粒;微生物包括細(xì)菌、病毒、霉菌及孢子等在室內(nèi)空氣中漂浮的活性有害微生物;微生物的尺寸范圍通常在0.02微米至10微米之間?;瘜W(xué)氣體/異味包括室內(nèi)裝修裝飾材料、家具、日化制品、食品腐敗、人體、寵物等均可產(chǎn)生危害健康的揮發(fā)性有害氣體和異味,如:甲醛、苯系物、TVOC等;化學(xué)氣體/異味的尺寸范圍通常在0.0001微米至0.001微米之間;物理態(tài)的微粒包括能夠長期懸浮于空氣中的非常細(xì)小的固體或液體顆粒。由灰塵、毛屑(皮屑)、煙塵、花粉以及煙霧顆粒組成;物理態(tài)的微粒的尺寸范圍通常在0.01微米至100微米之間。
現(xiàn)有的基于紫外凈化的空氣凈化裝置,其紫外發(fā)生器有單一波段紫外光譜發(fā)生器或雙波段紫外光譜發(fā)生器,以雙波段紫外光譜發(fā)生器為例:雙波段紫外光譜發(fā)生器的雙光譜分別為185納米光線、254納米光線,185納米光線于環(huán)境中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化特性的臭氧,臭氧針對化學(xué)氣體或異味具有較強(qiáng)的凈化作用,254納米光線殺菌力最強(qiáng)。254納米電離那些被直接照射的有機(jī)物分子、細(xì)菌、病毒等使之分解、失活,即對甲醛具有較強(qiáng)的凈化作用。但是雙光譜紫外發(fā)生器的凈化的物質(zhì)相對有限,不能完全凈化空氣內(nèi)的其他有害物質(zhì),例如含苯物質(zhì),進(jìn)而不能達(dá)到較好的凈化效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種基于全波段的空氣凈化裝置,旨在全面凈化空氣中的顆粒物較小但對人體有害的物質(zhì)或者細(xì)菌。
一方面,本發(fā)明提供一種基于全波段的空氣凈化裝置,其中,包括;
箱體,于所述箱體內(nèi)部的第一預(yù)定位置設(shè)置有第一紫外發(fā)生器,于所述箱體的第二預(yù)定位置設(shè)置有第二紫外發(fā)生器;
出風(fēng)結(jié)構(gòu),設(shè)置于所述箱體的頂部,用以輸出經(jīng)過凈化處理后的空氣;
進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu),設(shè)置于所述箱體的底部,用以吸收空氣,并將吸收的空氣傳輸至所述箱體內(nèi);
其中第一紫外發(fā)生器,用以發(fā)出至少兩種不同波段的紫外光線;第二紫外發(fā)生器,用以發(fā)出至少一種波段的紫外光線。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,還包括一檢測單元,設(shè)置于所述箱體的頂部,用于獲取當(dāng)前環(huán)境中的臭氧含量,并形成一檢測數(shù)據(jù)輸出;
控制單元,接收所述檢測數(shù)據(jù),并根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)形成一用以控制所述第一紫外發(fā)生器的控制信號輸出。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第一預(yù)定位置位于所述箱體任意側(cè)面的中部;所述第二預(yù)定位置位于所述第一預(yù)定位置的上端。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第一紫外發(fā)生器包括第一光譜紫外燈,于所述光譜紫外燈外表面設(shè)置一用以產(chǎn)生金屬離子的高分子材料。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述控制信號包括第一電壓和第二電壓,所述第一光譜紫外燈于所述第一電壓的驅(qū)動發(fā)出第一波段紫外光線;于所述第二電壓的驅(qū)動發(fā)出第二波段紫外光線。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第二紫外發(fā)生器包括第二光譜紫外燈,所述第二光譜紫外燈于第三電壓的驅(qū)動發(fā)出第三波段紫外光線。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第二光譜紫外燈于第四電壓的驅(qū)動發(fā)出第二波段紫外光線。
另一方面,本發(fā)明再提供一種基于全波段的空氣凈化裝置,其中,包括一箱體,所述箱體內(nèi)設(shè)置有第一空腔,第二空腔;
箱體,于所述箱體內(nèi)包括第一空腔和第二空腔,所述第一空腔與所述第二空腔相鄰設(shè)置;
出風(fēng)結(jié)構(gòu),設(shè)置于所述箱體的頂部,用以輸出經(jīng)過凈化處理后的空氣;
進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu),設(shè)置于所述箱體的底部,用以吸收空氣,并將吸收的空氣傳輸至所述箱體內(nèi),其中,
于所述第一空腔內(nèi)分別設(shè)置有第三紫外發(fā)生器、第四紫外發(fā)生器;于所述第二空腔內(nèi)設(shè)置有第一離子發(fā)生器。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第二空腔設(shè)置于所述第一空腔上端;
所述第三紫外發(fā)生器設(shè)置于所述第一空腔內(nèi)的任意側(cè)面的中部;
所述第四紫外發(fā)生器設(shè)置于所述第三紫外發(fā)生器的上方或下方。
優(yōu)選地,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第一離子發(fā)生器為氯離子發(fā)生器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明中,將進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)置于箱體底部,旨在對空氣中的顆粒尺寸較大的物質(zhì)進(jìn)行凈化處理,同時設(shè)置有兩個紫外發(fā)生器,通過兩個紫外發(fā)生器形成全波段紫外光線,旨在凈化空氣中的顆粒物較小、或?qū)θ梭w有害的物質(zhì)或者細(xì)菌,以提升當(dāng)前環(huán)境中的空氣質(zhì)量。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于全波段的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的一種基于全波段的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明??梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
紫外光譜分為可見光譜和不可見光譜,可見光譜的波段為UVA波段,波長320納米~400納米,又稱為長波黑斑效應(yīng)紫外線;不可見光譜包括UVB波段,UVC波段、UVD波段,其中,UVB波段的波長275納米~320納米,又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線;UVC波段的波長200納米~275納米,又稱為短波滅菌紫外線;UVD波段的波長100納米~200納米,又稱為真空紫外線。任意波段的紫外光線的輻射均能為人體造成傷害,為了提高凈化裝置的使用安全性,在使用過程中,通常均為可見光譜與不可見光譜的搭配使用,即為雙波段的紫外凈化裝置。
如圖1所示,本發(fā)明提供一種基于全波段的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中箭頭方向?yàn)榭諝獾牧鲃臃较?,其中,具體包括;
箱體11,于所述箱體11內(nèi)部的第一預(yù)定位置設(shè)置有第一紫外發(fā)生器111,于所述箱體11的第二預(yù)定位置設(shè)置有第二紫外發(fā)生器112;
出風(fēng)結(jié)構(gòu)12,設(shè)置于所述箱體11的頂部,用以輸出經(jīng)過凈化處理后的空氣;
進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)13,設(shè)置于所述箱體11的底部,包括進(jìn)風(fēng)口131、進(jìn)風(fēng)機(jī)132,所述進(jìn)風(fēng)機(jī)132設(shè)置于所述進(jìn)風(fēng)口131的上端,用以吸收空氣,并將吸收的空氣傳輸至所述箱體11內(nèi)。
現(xiàn)有技術(shù)中,進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)13通常設(shè)置于所述箱體11的側(cè)面,通過側(cè)面吸收當(dāng)前環(huán)境中的空氣,并對吸收的空氣進(jìn)行凈化處理,但是此種凈化方式忽略了PM10的污染物,PM10的污染物相對于PM2.5污染物而言,顆粒尺寸相對較大,例如隨風(fēng)揚(yáng)起的塵土,此類污染物均處于空氣的底層,但是在室內(nèi)較干燥的情況下,此類污染物的自身重量降低,也有部分污染物懸浮于人體可呼吸的高度,進(jìn)而影響人體健康,將進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)置于設(shè)備側(cè)面,對此類污染物則無法做到凈化處理,待此類污染物懸浮于空氣中時才對此類污染物進(jìn)行處理,大大降低了空氣凈化效率。
本發(fā)明基于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,將進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)13設(shè)置于底部,對置于空氣底層的PM10污染物進(jìn)行凈化處理,提前對此類污染物進(jìn)行凈化處理,以提高空氣凈化效果。
其中第一紫外發(fā)生器111,用以發(fā)出至少兩種不同波段的紫外光線;第二紫外發(fā)生器112,用以發(fā)出至少一種波段的紫外光線。
進(jìn)一步地,所述第一紫外發(fā)生器111發(fā)出的光線可為184.9納米、253.7納米,第二紫外發(fā)生器112發(fā)出的光線可為365納米。
185納米的紫外光線與環(huán)境中的氧氣發(fā)生作用生成臭氧O3。臭氧O3是一種強(qiáng)氧化劑,可以殺死細(xì)菌、霉菌、病毒,也可以和空氣中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而減少異味。
254納米的紫外光線可以將臭氧O3分解成氧氣O2,并有利于OH-和其它高級氧化物的形成。同時經(jīng)254納米紫外光線照射的物質(zhì),254納米紫外光破壞及改變微生物的DNA(脫氧核糖核酸)結(jié)構(gòu),使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代,達(dá)到殺菌的目的。
具體地反應(yīng)過程是,氧氣在185納米的紫外光照射下分解成兩個基態(tài)氧原子O(3P),在254納米的紫外光照射下將臭氧O3分解成基態(tài)氧原子O(1D)。
第二紫外發(fā)生器112發(fā)出的光線可為365納米,用于凈化空氣中的苯物質(zhì)。
本發(fā)明的工作原理是:
于基于全波段的空氣凈化裝置處于正常工作狀態(tài)下,箱體11底部的進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)吸收當(dāng)前環(huán)境中的空氣,并將空氣輸送至凈化區(qū),凈化區(qū)內(nèi)的第一紫外發(fā)生器111發(fā)出的185納米的紫外光線與環(huán)境中的氧氣發(fā)生作用生成臭氧O3,通過臭氧O3殺死細(xì)菌、霉菌、病毒,也可以和空氣中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)以減少異味。254納米的紫外光線可以將臭氧O3分解成氧氣O2,并有利于OH-和其它高級氧化物的形成。同時經(jīng)254納米紫外光線照射的物質(zhì),254納米紫外光破壞及改變微生物的DNA結(jié)構(gòu),使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代,從而實(shí)現(xiàn)凈化空氣中的細(xì)菌。第二紫外發(fā)生器112發(fā)出的光線可為365納米,用于凈化空氣中的苯物質(zhì)。
本發(fā)明中,將進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)置于箱體11底部,旨在對空氣中的顆粒尺寸較大的物質(zhì)進(jìn)行預(yù)先凈化處理,避免尺寸較大的物質(zhì)危害人體健康,同時設(shè)置有兩個紫外發(fā)生器,通過兩個紫外發(fā)生器形成全波段紫外光線,旨在凈化空氣中的顆粒物較小、或?qū)θ梭w有害的物質(zhì)或者細(xì)菌,以提升當(dāng)前環(huán)境中的空氣質(zhì)量。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,還包括一檢測單元14,設(shè)置于所述箱體11的頂部,用于獲取當(dāng)前環(huán)境中的臭氧含量,并形成一檢測數(shù)據(jù)輸出;
控制單元,接收所述檢測數(shù)據(jù),并根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)形成一用以控制所述第一紫外發(fā)生器111的控制信號輸出。該控制信號實(shí)質(zhì)為第一紫外發(fā)生器111的電能驅(qū)動信號,該驅(qū)動信號為可為PWM波形,當(dāng)PWM波形的下降沿驅(qū)動第一紫外發(fā)生器111時,第一紫外發(fā)生器111發(fā)出185納米的紫外光線,當(dāng)PWM波形的上升沿驅(qū)動第一紫外發(fā)生器111時,第一紫外發(fā)生器111發(fā)出254納米的紫外光線。
上述技術(shù)方案中,因第一紫外發(fā)生器111發(fā)出的185納米的紫外光線與環(huán)境中的氧氣發(fā)生作用生成臭氧O3,當(dāng)空氣中臭氧O3含量超過一定濃度時,對人體有較大的傷害,基于這一原因,對于有人員出入的環(huán)境中,通常較少采用臭氧凈化技術(shù)。
基于此,本發(fā)明中設(shè)置有檢測單元14,檢測單元14檢測當(dāng)前環(huán)境中的臭氧含量,當(dāng)臭氧含量超出預(yù)定值的狀態(tài)下,控制單元調(diào)整PWM波的占空比,減小PWM波處于低壓狀態(tài)的時間,相當(dāng)于減少第一紫外發(fā)生器111發(fā)出185納米的紫外光線的時間,減少臭氧O3含量。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第一預(yù)定位置位于所述箱體11任意側(cè)面的中部;所述第二預(yù)定位置位于所述第一預(yù)定位置的上端。
因紫外光線為直線傳播,將第一紫外發(fā)生器111設(shè)置于箱體11的中部,以使紫外光線照射空間最大化,以提高空氣凈化的效率。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第一紫外發(fā)生器111包括第一光譜紫外燈,于所述光譜紫外燈外表面設(shè)置一用以產(chǎn)生金屬離子的高分子材料。
在使用過程中,紫外光線與稀有金屬發(fā)生高級氧化反應(yīng),該高級氧化反應(yīng)通過空氣生成安全與活躍的過氧化物及其帶正電荷的離子、強(qiáng)氧化自由基及純太負(fù)離子等高級氧化離子,高級氧化離子進(jìn)入空氣中能夠與空氣中的有機(jī)物發(fā)生快速鏈?zhǔn)椒磻?yīng),將有機(jī)物徹底分解,迅速殺滅空氣中超過90%的細(xì)菌、病菌和霉菌,并可以分解TVOC氣體,同時生成帶正電荷的離子,帶正電荷的離子用以與空氣的中負(fù)電荷懸浮微粒相互吸引,以增強(qiáng)負(fù)電荷懸浮微粒的重量,當(dāng)懸浮微粒的重量(或尺寸)大于一定閾值時,懸浮微粒則降落至地表。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第一光譜紫外燈于第一電壓的驅(qū)動發(fā)出第一波段紫外光線;于第二電壓的驅(qū)動發(fā)出第二波段紫外光線。第一電壓為PWM波下低壓部分(用二值化的圖形表示,低壓部分為0),第二電壓為PWM波的高壓部分(用二值化的圖形表示,高壓部分為1)。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第二紫外發(fā)生器112包括第二光譜紫外燈,所述第二光譜紫外燈于第三電壓的驅(qū)動發(fā)出第三波段紫外光線(365納米)。當(dāng)?shù)诙庾V紫外燈為一單一波段紫外燈時,第三電壓為一穩(wěn)定電壓,用于驅(qū)動第二光譜紫外燈發(fā)出第三波段紫外光線。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第二光譜紫外燈于第四電壓的驅(qū)動發(fā)出第二波段紫外光線。即第二紫外發(fā)生器112也可為雙波段紫外燈,此時第二紫外發(fā)生器112分別接受第三電壓、第四電壓,于所述第三電壓的驅(qū)動下,第二光譜紫外燈發(fā)出第三波段紫外光線,于所述第四電壓的驅(qū)動下,第二光譜紫外燈發(fā)出第二波段紫外光線,第二波段紫外光線的波長為254納米。
實(shí)施例二
上述實(shí)施例一中,其箱體為一整體,如圖2所示,本實(shí)施再提供一種基于全波段的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其箱體包括第一空腔、第二空腔。具體地
箱體21,于所述箱體21內(nèi)包括第一空腔211和第二空腔212,所述第一空腔211與所述第二空腔212相鄰設(shè)置;所述第一空腔211與所述第二空腔212之間設(shè)置一隔離層202,所述隔離層202可由濾網(wǎng)形成,第一空腔211主要用于凈化空氣的中細(xì)菌、霉菌、病毒,例如甲醛、炭疽桿菌、破傷風(fēng)桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、沙門氏菌屬、志賀氏菌屬、病毒類流感病毒、噬菌胞病毒、輪狀病毒、乙肝病毒、愛柯病毒、霉菌孢子曲霉屬、大糞真菌、毛霉菌屬;第二空腔212主要用于凈化空氣中的含苯物質(zhì)。
出風(fēng)結(jié)構(gòu)22,設(shè)置于所述箱體21的頂部,用以輸出經(jīng)過凈化處理后的空氣;
進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)23,設(shè)置于所述箱體21的底部,包括進(jìn)風(fēng)口231、進(jìn)風(fēng)機(jī)232,所述進(jìn)風(fēng)機(jī)232設(shè)置于所述進(jìn)風(fēng)口231的上端,用以吸收空氣,用以吸收空氣,并將吸收的空氣傳輸至所述箱體21內(nèi),其中,
于所述第一空腔211內(nèi)分別設(shè)置有第三紫外發(fā)生器2111、第四紫外發(fā)生器2112;于所述第二空腔212內(nèi)設(shè)置有第一離子發(fā)生器2121。進(jìn)一步地,所述第一離子發(fā)生器2121為氯離子發(fā)生器,氯離子發(fā)生器用以形成加速將臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣的氯離子,也可以為銀離子發(fā)生器。
作為進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方案,上述的一種基于全波段的空氣凈化裝置,其中,所述第二空腔212設(shè)置于所述第一空腔211上端;
所述第三紫外發(fā)生器2111設(shè)置于所述第一空腔211內(nèi)的任意側(cè)面的中部;
所述第四紫外發(fā)生器2112設(shè)置于所述第三紫外發(fā)生器2111的上方、或下方、或正對面。所述第三紫外發(fā)生器發(fā)出的光線可為184.9納米、253.7納米,第四紫外發(fā)生器發(fā)出的光線可為365納米。
185納米的紫外光線與環(huán)境中的氧氣發(fā)生作用生成臭氧O3。臭氧O3是一種強(qiáng)氧化劑,可以殺死細(xì)菌、霉菌、病毒,也可以和空氣中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而減少異味。254納米的紫外光線可以將臭氧O3分解成氧氣O2,并有利于OH-和其它高級氧化物的形成。同時經(jīng)254納米紫外光線照射的物質(zhì),254納米紫外光破壞及改變微生物的DNA(脫氧核糖核酸)結(jié)構(gòu),使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代,達(dá)到殺菌的目的。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖然通過以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。