一种基于紫外脉冲激光的空气净化用杀菌装置的制作方法

[0001]
本发明是一种基于紫外脉冲激光的空气净化用杀菌装置，涉及空气净化领域，尤其涉及一种利用紫外脉冲激光的空气净化用杀菌装置。


背景技术：

[0002]
随着人们生活水平的不断提高，对空气质量的要求也在同步提高。目前市场上的空气净化器种类多种多样，按工作原理大致可以分为以下三类：1、被动式空气净化器，主要采用滤网过滤方式；2、主动无滤网空气净化器，主要采用高压静电集尘方式；3、主被动混合式空气净化器，以滤芯为核心组件，同时也加入了主动净化技术。而传统的滤网过滤式空气净化器只能过滤掉空气中的粉尘和颗粒物，却不能进行杀菌和消毒。
[0003]
目前，对空气中的细菌杀菌消毒主要采用的是紫外灯的照射，因紫外灯具有价格低廉、方便使用且对空气中的多数细菌具有消杀效果等优势，常被用于幼儿园、医院、大型体育场馆等。然而，紫外灯中的紫外线含量相对较少，平均功率较低导致其消杀效率不高，且长期紫外线照射对人体有害，通常在开启紫外灯的同时，应保证没有人员在场所内，即不能保证长时间的开启和人机共处。而当关闭紫外灯时，细菌等微生物很快又会大量滋生。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种基于紫外脉冲激光的空气净化用杀菌装置，以克服现有紫外灯的照射灯杀菌消杀效率不高，且长期紫外线照射对人体有害的缺陷。
[0005]
一种基于紫外脉冲激光的空气净化用杀菌装置，包括外壳1和稳压电源5，其中，稳压电源5在外壳1内，其特征在于，在外壳1内底部上还设有紫外脉冲激光器6和激光器供电装置7，稳压电源5与激光器供电装置7连接，激光器供电装置7又与紫外脉冲激光器6连接；在紫外脉冲激光器6上安装有光学积分球9，紫外脉冲激光器6的激光出光口与光学积分球9底部中间的入口密封连接；光学积分球9外部有积分球外壳8，光学积分球9固定在积分球外壳8内；所述外壳1上设有进风管4和排风管10，相应的所述的光学积分球9和所述的积分球外壳8上同步开有积分球进风管14和积分球排风管15，进风管4与积分球进风管14密封连接，排出风管10与积分球排风管15密封连接；在进风管4外端安装有进风机3，在进风机3外端安装有进口过滤网2；在排风管10外端安装有排风机11，在排风机11外端又安装有出口过滤网12；在积分球外壳8的上表面设有控制面板13，控制面板13通过rs232连接线与激光器供电装置7连接；
[0006]
所述的紫外脉冲激光器6发射出的激光波长范围为220nm-280nm。
[0007]
所述的积分球进风管14和所述的积分球排风管15都为弧形弯曲的通道，使光学积分球9内反射的激光不能直线射出进风管4和排风管10的外面。
[0008]
所述的光学积分球9内壁上镀有漫反射性能优良的涂层材料聚四氟乙烯，能够将直射到内壁上的紫外脉冲激光漫反射到光学积分球9内各个区域，形成均匀光场。
[0009]
所述的进口过滤网2和所述的出口过滤网12的网眼边长；≤0.3微米。
[0010]
所述的紫外脉冲激光器6发射的波长为266.455nm，紫外脉冲激光器6的功率不小于750mw。
[0011]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0012]
1.采用固体激光器，与积分球开口直接相连，并固定在不透光的壳体内，因此紫外激光不会外泄，不会对人体造成伤害。可以保证在任何时间、任何场所使用，做到人机共处。
[0013]
2.该紫外脉冲激光器的平均功率高于普通的紫外灯，具有更高的杀菌效率，只需几秒就能杀灭空气中99.99％的细菌。
[0014]
3.将激光杀菌与滤网除尘技术相结合，不仅能够做到对空气中的细菌和病毒有效杀灭，也能有效过滤掉空气中的微小颗粒。
[0015]
本发明的有益效果是：本装置可以实现对空气中的杂质吸附、细菌消杀和空气净化的功能，同时能够长时间的开启并实现人机共处，具有较高的杀菌效率。本装置提高了空气杀菌的效率，具有较高的实用价值。
附图说明
[0016]
图1是本发明结构示意图。
[0017]
其中，1为外壳、2为进口过滤网、3为进风机、4为进风管、5为稳压电源、6为紫外脉冲激光器、7为激光器供电装置、8为积分球外壳、9为光学积分球、10为排风管、11为排风机、12为出口过滤网、13为控制面板。14为积分球进风管，15为积分球排风管。
具体实施方式
[0018]
一种基于紫外脉冲激光的空气净化用杀菌装置，包括外壳1和稳压电源5，其中，稳压电源5在外壳1内，其特征在于，在外壳1内底部上还设有紫外脉冲激光器6和激光器供电装置7，稳压电源5与激光器供电装置7连接，激光器供电装置7又与紫外脉冲激光器6连接；在紫外脉冲激光器6上安装有光学积分球9，紫外脉冲激光器6的激光出光口与光学积分球9底部中间的入口密封连接；光学积分球9外部有积分球外壳8，光学积分球9固定在积分球外壳8内；所述外壳1上设有进风管4和排风管10，相应的所述的光学积分球9和所述的积分球外壳8上同步开有积分球进风管14和积分球排风管15，进风管4与积分球进风管14密封连接，排出风管10与积分球排风管15密封连接；在进风管4外端安装有进风机3，在进风机3外端安装有进口过滤网2；在排风管10外端安装有排风机11，在排风机11外端又安装有出口过滤网12；在积分球外壳8的上表面设有控制面板13，控制面板13通过rs232连接线与激光器供电装置7连接；
[0019]
所述的紫外脉冲激光器6发射出的激光波长范围为220nm-280nm。
[0020]
所述的积分球进风管14和所述的积分球排风管15都为弧形弯曲的通道，使光学积分球9内反射的激光不能直线射出进风管4和排风管10的外面。
[0021]
所述的光学积分球9内壁上镀有漫反射性能优良的涂层材料聚四氟乙烯，能够将直射到内壁上的紫外脉冲激光漫反射到光学积分球9内各个区域，形成均匀光场。
[0022]
所述的进口过滤网2和所述的出口过滤网12的网眼边长；≤0.3微米。
[0023]
所述的紫外脉冲激光器6发射的波长为266.455nm，紫外脉冲激光器6的功率不小于750mw。
[0024]
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0025]
如附图1所示的本发明，包括外壳1，所述的外壳1内装有稳压电源5、紫外脉冲激光器6、激光器供电装置7以及光学积分球9。所述外壳上开有进风口和出风口，所述的进风口上装有过滤网2，所述的出风口上装有过滤网12，所述的过滤网能够吸附并过滤掉空气中0.3微米以上的颗粒；所述的积分球9固定在积分球的外壳8上；所述的积分球9和所述的积分球外壳8上同步开有进风口和出风口；所述的外壳上同时装有进风机3和排风机11；所述外壳上的进风口和出风口与所述积分球外壳上的进风口和出风口通过所述的进风管4和排风管10相连接；所述的进风机3能够通过所述的进风管4将经过滤网3过滤后的空气吸入到所述积分球9中；所述的紫外脉冲激光器6能够发射出波长为266.455nm、平均功率为750mw的紫外脉冲激光，并直射到所述的积分球9内部；所述的紫外脉冲激光器6与所述的积分球9通过光纤连接；所述的积分球9内壁上镀有漫反射性能优良的涂层材料聚四氟乙烯(ptfe)，能够将直射到内壁上的紫外脉冲激光漫反射到积分球各个区域，形成均匀光场；所述的均匀光场能够对空气中的细菌和病毒进行杀灭，当空气进入到积分球9的内部时，所述的均匀光场对空气中的细菌和病毒瞬间杀灭，并利用排风机11在排风口排出洁净的空气，实现循环风杀菌空气净化的功能，所述的控制面板13能够控制紫外脉冲激光器的开启与关闭以及频率等信息。
[0026]
本发明一种基于紫外脉冲激光的空气净化用杀菌装置，包括电源装置；所述电源装置固定在壳体底板上，一端接入家用220v交流电，一端接到激光器供电装置上；所述的激光器供电装置能够为紫外脉冲激光器装置供电；所述激光器供电装置以及紫外脉冲激光器装置均固定在壳体上；所述紫外脉冲激光器装置能够发散出紫外脉冲激光，其波长为266.455nm，平均功率为750mw，脉冲时间为5.869ns，频率最高可达7khz；所述紫外脉冲激光器装置发射出的脉冲激光直射到积分球内部；所述的积分球内壁上涂有反射膜，采用的是聚四氟乙烯材料(ptfe)，具有良好的漫反射性能，能将紫外激光反射到各个方向并充满整个积分球区域，形成均匀光场，其均匀度可达99％；所述的积分球在左下侧和右上侧均开有小孔，分别为进风口和出风口；所述外壳上也同时开有进风口和出风口，并在进风口和出风口上分别装有过滤网以及进风机和排风机；所述的过滤网主要为了过滤掉空气中的粉尘和颗粒物；所述的风机主要为了吸入和排出空气；所述的外壳上的进风口和出风口与所述的积分球上的进风口和出风口采用风管连接；所述紫外脉冲激光器装置发射出的紫外脉冲激光能够对空气中的细菌进行杀菌处理；所述进风机将外界空气吸入到积分球后，经紫外脉冲激光杀菌后，再由排风机经出风口排出洁净的空气，实现循环风杀菌空气净化的功能。
[0027]
采用本装置的工作过程如下：
[0028]
(1)基于用户操作，完成系统初始化并设置初始参数；
[0029]
(2)启动紫外脉冲激光器装置，因激光器启动后需要预热，因此需要等待30s后再启动进风机和排风机驱动装置；
[0030]
(3)利用进风机装置实现对空气的吸入，首先通过过滤网，将空气中0.3微米以上的颗粒吸附后，再将空气吸入到积分球内；
[0031]
(4)利用紫外脉冲激光器发射出的激光在积分球内部形成的均匀光场对空气中的细菌和病毒进行瞬间杀灭；
[0032]
(5)利用排风机装置将已经净化后的空气向外排出，实现循环风空气净化的功能。

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