[发明专利]一种高频声效空气耦合微生物消杀方法和装置

说明书

本申请涉及一种高频声效空气耦合微生物消杀方法和装置，下步骤：同时发射超声波、紫外线和等离子三种物理因子，对环境空气中的微生物进行消杀，低频超声波空气耦合协同紫外线能够催化增强空气中消杀的效率和增大消杀距离；通过同时发射超声波、紫外线和等离子三种物理因子，对环境空气中的微生物进行消杀，相较于单一的物理因子作用的效果呈现出数倍甚至百倍以上的效果，且低功率超声波、复合低功率的紫外线协同低功率等离子等时更有利于人机共存。

技术领域

本申请涉及消毒技术领域，尤其涉及一种高频声效空气耦合微生物消杀方法和装置。

背景技术

目前，通过空气传播(气溶胶)介导的微生物疾病，是重大的公共卫生挑战，微生物疾病包括冠状病毒、流感和结核病等，这些疾病通常都具有传染性高和隐蔽性高等特点，特别是新型冠状病毒，以下简称新冠病毒，新冠病毒自发现以来，就以极快地开始广泛传播，新冠病毒可通过呼吸道分泌物排出体外，经口液、喷气、接触等都可以进行传染，给人们的生命健康安全造成了极其严重的危害。

而防止微生物疾病在空气中传播的直接方法是对空气中的病原体和已经传播沉积在各类物体表面的病原体进行消杀，目前通常采用物理因子对空气中的微生物进行消杀，但例如紫外线、微波、等离子等物理因子，都是通过提高功率来加强消杀效果，但是功率过高会对人体健康造成影响，如何在快速高效的对空气中的微生物进行消杀的同时实现人机共存成为目前亟待解决的问题。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种高频声效空气耦合微生物消杀方法，其中，所述微生物包括细菌和病毒，所述细菌和病毒均包括蛋白质壳和被蛋白质壳包裹的遗传物质，所述遗传物质为DNA或RNA，所述一种高频声效空气耦合微生物消杀方法包括如下步骤：同时发射超声波、紫外线和等离子三种物理因子，对环境空气中的微生物进行消杀，低频超声波空气耦合协同紫外线能够催化增强空气中消杀的效率和增大消杀距离；

其一，通过低频超声波产生的机械效应、空化效应和热效应，对空气中的微生物进行消杀；

其二，通过紫外线产生光化反应，对空气中的微生物进行消杀；

其三，通过等离子电离产生的带电离子群，对空气中的微生物进行消杀。

所述超声波是频率大于20KHz的声波，所述低频超声波指的是频率为25KHz-100KHz的超声波。

所述通过低频超声波产生的机械效应对空气中的微生物进行消杀，具体包括如下步骤：超声波引起微生物介质质点运动，且运动质点的位移和速度不变，加速度大于重力加速度万倍，在本申请的一个实施例中，所述加速度超过重力加速度数万倍，在强烈的加速度作用下，质点的往复运动能够使微生物产生撕裂，微生物细胞内的介质收到强烈的震荡，通过所述介质质点具备的粘滞性、热传导、介质的实际结构及介质的微观动力学过程引起弛豫效应，达到对微生物的剧烈破环作用。

所述通过低频超声波产生的空化效应对空气中的微生物进行消杀，具体包括如下步骤：在液体中产生的局部瞬间高温和温度交变变化，以及在液体中产生的局部瞬间高压和压力变化，使液体中的细菌死亡，病毒失活，从而对微生物进行消杀。

在生鲜和湿冷的环境，空化效应引起的消毒效果会显著增强。

当被消毒物品位于液体和易于病菌长期存活的潮湿环境中会激发超声波的空化效应，空气在绝热收缩及崩溃的瞬间，泡内呈现5000℃以上的高温及100MPa的高压环境，急剧冷却速度达109K/us的极端微环境，产生速度约为110m/s具有强烈冲击的微射流，利用超声空化效应在液体中产生的局部瞬间高温和温度交变变化，以及在液体中产生的局部瞬间高压和压力变化，使液体中的细菌死亡，病毒失活。