一种光磁氧化消杀装置的制作方法

1.本实用新型涉及消毒消杀技术领域，具体涉及一种光磁氧化消杀装置。


背景技术：

2.目前针对消毒消杀有静态消杀与动态消杀，静态消杀采用喷洒消毒液或释放臭氧等方式，该种方法只适用于场所空旷无人的条件下进行消杀；动态消杀则通过空气消杀设备对有人活动的场所进行消杀，同时要保证消毒过程对人体无害。动态消杀过程属于人机共存，目前常用的技术手段有纤维滤材过滤、静电、紫外线、紫外光催化等方法，这些单一的技术手段存在消杀病菌速率慢，制约环境快速消杀病菌的需求。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提出了一种光磁氧化消杀装置，该装置中引入了磁场的设置，使得磁场与负离子、磁场与光催化协同作用，对外界污染的空气进行二级消杀，从而实现空气的达标排放，本实用新型装置小巧，在动态消杀过程中，能够全方位高效消杀空气中的各类细菌，并达到人机共存的目的。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下具体技术方案：一种光磁氧化消杀装置，包括进风口和出风口，包括磁氧腔和光磁催化腔，所述磁氧腔和光磁催化腔连通，所述进风口和出风口分别设置在磁氧腔和光磁催化腔上；所述磁氧腔通过磁场增强负离子浓度，结合臭氧对进风口进入的空气进行一次消杀；所述光磁催化腔通过磁场增强光催化效率，对从磁氧腔进入的空气进行光催化的二次消杀。
5.由于上述技术方案，含有细菌病毒的空气从进风口进入磁氧腔，在磁场的作用下，负离子发生器释放负离子密度增加，在空气中产生高浓度负氧离子，不仅增强颗粒物荷电，提高去除细小粉尘的效率，同时在负离子释放程中其运动方向因磁场产生的洛伦兹力发生改变，使负氧离子运动方向与气流方向相反，从而在腔内长时间停留，增加消杀时间。
6.优选地，所述磁氧腔内设置有负离子发生器和第一磁极，所述第一磁极产生的磁场方向与从进风口处进入空气的运动方向垂直；所述第一磁极产生的磁场使得负离子发生器产生的负离子运动方向与进入空气的运动方向相反。
7.优选地，所述磁氧腔内设置有臭氧发生器，所述臭氧发生器与负离子发生器释放臭氧和负离子的方向、第一磁极产生的磁场方向、进风口进入空气的运动方向三者相互垂直；所述第一磁极产生的磁感应强度为 0.2t～0.35t。
8.优选地，所述光磁催化腔内设置有紫外灯和催化网，所述紫外灯和催化网对应设置，从所述磁氧腔进入的空气经过紫外灯和催化网后从出风口吹出。
9.优选地，所述催化网设置为两个，分别设置在紫外灯的两侧，所述催化网的大小与光磁催化腔的截面大小相当；所述催化网上负载有纳米二氧化钛、二氧化硅、氧化锌和氧化铝中的至少一种。
10.优选地，所述光磁催化腔内设置有第二磁极；所述第二磁极产生的磁场方向，与从
所述磁氧腔进入到光磁催化腔内空气的运动方向相反；所述第二磁极产生的磁场穿过所述催化网。
11.优选地，所述第二磁极产生的磁场磁感应强度为0.4t～0.5t，所述第二磁极的n极设置在光磁催化腔内靠近出风口处的侧壁上，所述第二磁极的s极设置在光磁催化腔内与n极相对的侧壁上；所述第二磁极在光磁催化腔内布置为数个。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
13.1、本实用新型创造性的在负离子消杀过程中引入磁场，不仅大大增强负氧离子的释放浓度，从而提高去除细小颗粒物的效率，而且还能够截留释放出的负氧离子，使得负氧离子在洛伦兹力的作用下长时间停留在腔内，增加了负氧离子的消杀时间，并有机结合了微量的臭氧，实现空气中的细菌病毒在腔内快速无死角消杀；
14.2、本实用新型引入了磁效应，将磁场和催化网有机结合，在磁场的电磁感应作用下，增强了催化剂在紫外线照射下的空穴电子分离，提高了tio2纳米催化网的活性，提升了催化剂氧化还原能力，大大缩减了光催化反应的时间，提高了催化效率，使得空气中的细菌病毒能够快速杀灭分解；
15.3、本实用新型装置先磁氧后光磁催化不仅可拦截磁氧消杀后产生的残余物，同时还可降解可能逸出的微量臭氧；本实用新型内部结构合理布局，对污染后的空气进行二次消杀，不仅能够使得污染后的空气充分进入腔体进行消杀，同时在超氧化消杀下实现人机共存。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1是本实用新型原理示意图；
18.图2是本实用新型光磁催化腔示意图；
19.图3是本实用新型磁氧化腔示意图。
20.图中：1-光磁催化腔；101-紫外灯；102-第二磁极；103-催化网； 2-通风口；3-磁氧腔；301-第一磁极；302-臭氧发生器；303-负离子发生器；4-进风口；5-出风口；6-风机。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.如图1-3所示，一种光磁氧化消杀装置，包括进风口4和出风口5，外界含有细菌病毒的空气从进风口4进入后，在装置内部完成消杀流程后从出风口5吹出。
23.本实用新型的消杀装置具体包括磁氧腔3和光磁催化腔1，所述磁氧腔3和光磁催化腔1连通，所述进风口4和出风口5分别设置在磁氧腔3和光磁催化腔1上；所述磁氧腔3用于释放负氧离子与臭氧，对进风口4进入的空气进行一次消杀；在磁场的作用下，不仅可以
增加负氧离子浓度，增强细小颗粒荷电，以提高细小颗粒去除效率，同时延长了负氧离子浓度在腔内的停留时间，增强消杀效率。
24.所述光磁催化腔1用于对从磁氧腔3进入的空气进行磁场强化光催化的二次消杀。光催化为紫光灯照射在催化网上实现，在紫外线的照射下，产生可以用于杀菌的羟基自由基，在磁场强化作用下，增强了催化剂活性，缩减光催化时间，从而实现对空气中的可能残留的细菌病毒进行快速消杀与降解，实现人机共存。
25.所述磁氧腔3内设置有负离子发生器303和第一磁极301，所述第一磁极301产生的磁场方向与从进风口4处进入空气的运动方向垂直；所述第一磁极301产生的磁场使得负离子发生器303产生的负离子浓度增加，同时负离子运动方向也因磁场产生的洛伦兹力发生改变，从而与进入空气的运动方向相反，使负离子在腔内长时间停留，提升了负离子的消杀效率。
26.进一步的技术方案是，在所述磁氧腔3内设置有臭氧发生器302，臭氧发生器302用于产生臭氧，在臭氧与负离子的作用下，使得磁氧化腔成为一个超氧化空间，对空气中的细菌病毒快速无死角消杀。所述臭氧发生器302与负离子发生器303释放臭氧和负离子的方向、第一磁极 301产生的磁场方向、进风口4进入空气的运动方向三者相互垂直；所述第一磁极301产生的磁感应强度为0.2t～0.35t。磁氧腔3内通过臭氧发生器302释放微量臭氧，臭氧与负离子一起形成超强氧化作用，可以高效快速杀灭空气中的细菌病毒。
27.所述光磁催化腔1内设置有紫外灯101和催化网103，所述紫外灯 101和催化网103对应设置，从所述磁氧腔3进入的空气经过紫外灯101 和催化网103后从出风口5吹出。
28.所述催化网103设置为两个，分别设置在紫外灯101的两侧，所述催化网103的大小与光磁催化腔1的截面大小相当；催化网103的基材为泡沫镍，所述催化网103上负载有纳米二氧化钛、二氧化硅、氧化锌和氧化铝中的至少一种。
29.所述光磁催化腔1内设置有第二磁极102；所述第二磁极102产生的磁场方向，与从所述磁氧腔3进入到光磁催化腔1内空气的运动方向相反；所述第二磁极102产生的磁场穿过所述紫外灯101和催化网103。光磁催化腔1中的磁场能够有效的促进羟基自由基的生成，这是因为磁场产生电磁感应，使得光催化作用下加速催化剂中的空穴电子分离，催化剂氧化还原能力被增强，缩减了催化反应时间，大大提高了光催化反应效率。最后，通过出风口5处的风机6将消杀后的洁净空气释放到环境中，出风口5的风机6将空气依次抽吸通过磁氧腔3、光磁催化腔1，能够将污染后的空气充分吸入腔内。
30.所述第二磁极102的n极设置在光磁催化腔1内靠近出风口5处的侧壁上，所述第二磁极102的s极设置在光磁催化腔1内与n极相对的侧壁上；所述第二磁极102在光磁催化腔1内布置为数个。光磁催化腔 1中紫外灯101均匀分布装于腔内中部，紫外灯101的两侧放置催化网 103，第二磁极102产生的磁场与腔内空气的流动方向相反，且磁场垂直于催化网103设置，使得紫外灯101、催化网103能够极大程度被磁场覆盖。
31.含细菌病毒的空气先通过磁氧腔3氧化消杀后再通过光磁催化腔1 进行催化反应消杀，不仅可以通过催化网103有效拦截消杀后产生的死亡后的细菌病毒，同时还可以遏制逸出的微量臭氧，实现人机共存。
32.结合上述装置，提供了一种光磁氧化消杀方法，包括以下步骤：
33.s1：在磁氧腔内产生负离子，磁氧腔内的磁场使得负离子浓度增加，同时使得负离
子与进入磁氧腔内的空气运动方向相反，提升负离子停留时间，结合磁氧腔内释放的臭氧对进入磁氧腔内的空气进行一次超强氧化消杀；
34.s2：经过一次消杀的空气进入到光磁催化腔内，通过光磁催化腔内的磁场和光催化的协同作用进行二次消杀后，将消杀后的空气释放到外部的空气中。
35.步骤s1中，在磁氧腔内同时释放臭氧，使得臭氧与负离子一起在磁氧腔内形成强氧化，并且臭氧与负离子的释放反向、磁氧腔内磁场的方向以及进入磁氧腔内空气的运动方向三者相互垂直。
36.步骤s2中，在光磁催化腔内设置磁场，光磁催化腔内的磁场穿过催化网促进羟基自由基的生成；光磁催化腔内的磁场方向，与进入到光磁催化腔空气的运动方向相反。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
38.实验过程和结果：
39.首先按照ws/t 648—2019《空气消毒机通用卫生要求》在密闭空间进行空气消毒模拟现场试验，将试验装置放置在指定位置，用于对灭菌效果进行统计评价。颗粒物去除效果则在房间内制造烟雾，用于进行统计评价。
40.对照组1为空白对照组，对菌群生长效果和颗粒物去除率进行统计评价，进行细菌培养，细菌自然生长，灭菌有效率为0，颗粒物在空间中部分自然沉降，但效果不佳；
41.对照组2采用常规负离子发生器与臭氧发生器装置，对细菌有一定杀菌效果，颗粒物加速沉降，有一定去除效果，臭氧量大幅增加；
42.对照组3采用磁氧化腔，对细菌有较强的杀菌效果，与常规负离子加臭氧相比，杀菌时间短，颗粒物浓度大幅减小，浓度达到国标安全值以下，但臭氧逸出量无太大变化；
43.对照组4采用常规紫外线加催化网，对细菌有一定杀菌效果，比常规负离子加臭氧杀菌效果较好，颗粒去除效果不明显，无臭氧逸出；
44.对照组5采用光磁催化腔，与常规光催化相比，细菌杀菌效果有所提升，且杀菌时间缩短，但颗粒去除效果无显著变化，无臭氧逸出；
45.对照组6采用本实用新型，杀菌效果明显，大幅缩减了杀菌时间，同时颗粒物浓度去除效果明显，且无臭氧逸出；
46.使用浮游空气尘菌采样器(灭菌效果评价)、颗粒物测试仪(检测颗粒物浓度)、臭氧仪(检测臭氧逸出量)对对照组1-6进行检测。其结果如下：
[0047][0048]
由以上结果可看出，本实用新型具有较好的细菌杀灭率，杀菌时间与常规动态消杀技术相比大幅缩短，且对颗粒物有较强的净化效果，与此同时无任何臭氧逸出，可实现真正的人机共存。
[0049]
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围之内。

技术特征：
1.一种光磁氧化消杀装置，包括进风口(4)和出风口(5)，其特征在于：包括磁氧腔(3)和光磁催化腔(1)，所述磁氧腔(3)和光磁催化腔(1)连通，所述进风口(4)和出风口(5)分别设置在磁氧腔(3)和光磁催化腔(1)上；所述磁氧腔(3)用于将产生的负离子磁化后，对进风口(4)进入的空气进行一次消杀；所述光磁催化腔(1)用于对从磁氧腔(3)进入的空气进行光催化的二次消杀。2.根据权利要求1所述的光磁氧化消杀装置，其特征在于：所述磁氧腔(3)内设置有负离子发生器(303)和第一磁极(301)，所述第一磁极(301)产生的磁场方向与从进风口(4)处进入空气的运动方向垂直；所述第一磁极(301)产生的磁场使得负离子发生器(303)产生的负离子运动方向与进入空气的运动方向相反。3.根据权利要求2所述的光磁氧化消杀装置，其特征在于：所述磁氧腔(3)内设置有臭氧发生器(302)，所述臭氧发生器(302)与负离子发生器(303)释放臭氧和负离子的方向、第一磁极(301)产生的磁场方向、进风口(4)进入空气的运动方向三者相互垂直；所述第一磁极(301)产生的磁感应强度为0.2t～0.35t。4.根据权利要求1-3任一项所述的光磁氧化消杀装置，其特征在于：所述光磁催化腔(1)内设置有紫外灯(101)和催化网(103)，所述紫外灯(101)和催化网(103)对应设置，从所述磁氧腔(3)进入的空气经过紫外灯(101)和催化网(103)后从出风口(5)吹出。5.根据权利要求4所述的光磁氧化消杀装置，其特征在于：所述催化网(103)设置为两个，分别设置在紫外灯(101)的两侧，所述催化网(103)的大小与光磁催化腔(1)的截面大小相当；所述催化网(103)上负载有纳米二氧化钛、二氧化硅、氧化锌和氧化铝中的至少一种。6.根据权利要求5所述的光磁氧化消杀装置，其特征在于：所述光磁催化腔(1)内设置有第二磁极(102)；所述第二磁极(102)产生的磁场方向，与从所述磁氧腔(3)进入到光磁催化腔(1)内空气的运动方向相反；所述第二磁极(102)产生的磁场穿过所述催化网(103)。7.根据权利要求6所述的光磁氧化消杀装置，其特征在于：所述第二磁极(102)产生的磁场磁感应强度为0.4t～0.5t，所述第二磁极(102)的n极设置在光磁催化腔(1)内靠近出风口(5)处的侧壁上，所述第二磁极(102)的s极设置在光磁催化腔(1)内与n极相对的侧壁上；所述第二磁极(102)在光磁催化腔(1)内布置为数个。

技术总结
本实用新型公开了一种光磁氧化消杀装置，包括进风口和出风口，包括磁氧腔和光磁催化腔，所述磁氧腔和光磁催化腔连通，所述进风口和出风口分别设置在磁氧腔和光磁催化腔上；所述磁氧腔通过磁场增强负离子浓度，结合臭氧对进风口进入的空气进行一次消杀；所述光磁催化腔通过磁场促进空穴电子分离，提升光催化效率，对从磁氧腔进入的空气进行光催化的二次消杀。目的在于通过引入磁场，使得磁场与负离子、磁场与光催化协同作用，对外界污染的空气进行二级消杀，从而实现空气的达标排放，本实用新型装置小巧，在动态消杀过程中，能够全方位高效消杀空气中的各类细菌，并达到人机共存的目的。的。的。


技术研发人员：罗晓阳 唐昶宇 李欣夏 邵虹 陈勇前 刘颖彘
受保护的技术使用者：中物院成都科学技术发展中心
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/5/25