等離子體空氣淨化器的製造方法
2023-06-21 05:10:56 2
等離子體空氣淨化器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種等離子體空氣淨化器，包括空氣過濾裝置、空氣淨化裝置、臭氧處理裝置以及控制裝置，其中，所述空氣過濾裝置包括水箱以及濾網組件裝置，所述水箱與所述濾網組件裝置連接；所述空氣淨化裝置包括光觸媒淨化單元和等離子體空氣淨化單元，所述光觸媒淨化單元與所述等離子體空氣淨化單元連接。本發明採用高壓脈衝放電產生的等離子體的產率大、高能電子密度大、能量效率較高。
【專利說明】等離子體空氣淨化器
【技術領域】
[0001]本發明涉及空氣淨化裝置【技術領域】，尤其是涉及一種等離子體空氣淨化器。
【背景技術】
[0002]隨著生活水平的提高，人們在使用美化、裝飾材料等化學品改善居住環境的同時，導致空氣中許多有毒有害的物質威脅著人體的健康。尤其是近幾年來全球環境的惡化，霧霾天氣的出現，空氣汙染已經成為危害人類身體健康的「隱形殺手」。
[0003]目前，空氣汙染的淨化方法有通風換氣式、過濾式、吸附式等傳統淨化器具有等，這些方法在處理汙染物顆粒大小、處理效率、處理毒害氣體(NOx，SOx, VOCs等)及殺菌等方面，已經無法滿足環境的要求。例如過濾淨化法主要用來分離空氣中的懸浮顆粒，對於細菌、有毒有害氣體等汙染物則顯得束手無策；吸附法存在著吸附飽和的問題，制約著該技術的廣泛使用；催化淨化法的運行費用比較高，因而應用範圍受到了限制。負離子空氣淨化器、臭氧空氣淨化器和等離子體空氣淨化器等空氣淨化技術應運而生，雖然負離子和臭氧空氣淨化技術已經比較成熟，但是存在著空氣淨化效率低和臭氧危害等問題。
[0004]等離子體空氣淨化技術可以很好地解決負離子和臭氧空氣淨化存在的問題。等離子體空氣淨化器是利用電暈放電產生等離子體來淨化空氣，其淨化原理就是利用等離子體中的高能電子同空氣中的分子碰撞時會發生一系列基元物化反應，並在反應過程中產生多種活性自由基和生態氧，即臭氧分解而產生的原子氧。活性自由基可以有效地破壞各種病毒、細菌中的核酸，蛋白質，使其不能進行正常的代謝和生物合成，從而致其死亡；而生態氧能迅速將多種高分子異味氣體分解或還原為低分子無害物質。另外，藉助等離子體中的離子與物體的凝並作用，可以對小至亞微米級的細微顆粒物進行有效的收集。同時，存在在空氣淨化過程中會或多或少的釋放出臭氧，造成二次空氣汙染，這對人類的身體健康有不利的影響。
[0005]由此可見，現有技術中對汙染空氣的處理存在著諸多的缺陷，滿足不了現代人們對淨化空氣的需求。因此，研發一種高效率、低損耗、無臭氧危害的空氣淨化器，徹底解決人類生活環境的空氣汙染問題，對環境保護和提高人們生活質量具有重大意義。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種等離子空氣淨化器，使其具有高效率、成本低、避免二次汙染、人機共存、空氣淨化質量高的優點。
[0007]為解決上述技術問題，本發明一種等離子體空氣淨化器，包括:
一本體，該本體內部形成有容置空間，該本體的下部設置有進風裝置，上部設置有出風裝置；
一空氣過濾裝置，設置在該容置空間的底部，其包括水箱和濾網組件裝置，該水箱與該濾網組件裝置連接，經過該水箱淨化的空氣通過該濾網組件裝置進一步淨化；
一空氣淨化裝置，位於該空氣過濾裝置的上方，其包括光觸媒淨化單元和等離子體空氣淨化單元，該光觸媒淨化單元分別與該濾網組件裝置、該等離子體淨化單元連接，該等離子體淨化單元與該水箱連接，將經過等離子體淨化單元淨化過的一部分空氣用於淨化該水箱中的水體；
一臭氧處理裝置，其與該等離子體空氣淨化單元連接，用於除掉淨化空氣中的臭氧； 一控制裝置，其分別與該空氣過濾裝置、該空氣淨化裝置、該臭氧處理裝置控制連接。
[0008]本發明的一個實施例中，所述水箱包括水槽以及設置有通孔的濾板，所述濾板傾斜濾板設置在所述水箱內部，所述水槽設置在濾板斜面的上部，經過該水槽及該傾斜板的的水體形成瀑布水簾，用於充分淨化進入該水箱的空氣。
[0009]本發明的一個實施例中，所述水箱成立體狀，其上設置有出水口、進水口、空氣進氣口、淨化空氣出氣口以及臭氧進氣口 ；所述出水口和所述臭氧進氣孔設置在所述水箱的不同側面底部相同高度的位置，所述淨化空氣出氣口與所述進水口設置在所述水箱的頂面，所述空氣進氣口設置高度低於所述進水口的設置高度。
[0010]本發明的一個實施例中，所述的濾網組件裝置包括棉濾網409、活性炭濾網410和HEPA濾網411，所述濾網組件裝置的進氣口與所述水箱的淨化空氣出氣口連接。
[0011]上述實施例中，所述光觸媒淨化單元包括光觸媒濾網和紫外燈，所述光觸媒濾網和所述紫外燈封裝於鋁箱內，所述鋁箱的進氣口與所述濾網組件裝置出氣口連接，所述鋁箱的出氣口與所述等離子體空氣淨化單元連接。
[0012]上述實施例中，所述等離子體空氣淨化單元包括高壓脈衝電源和線筒式電暈反應器，所述線筒式電暈反應器分別通過石英管與所述鋁箱的出氣口、所述水箱的臭氧進氣口連接。
[0013]上述實施例中，所述臭氧處理裝置包括加熱器和隔熱管，所述加熱器設置在所述隔熱管內，所述隔熱管的進氣口通過石英管與所述線筒式電暈反應器出氣口連通。
[0014]上述實施例中，所述隔熱管設置為剛玉管。
[0015]上述實施例中，所述進風裝置包括出風口、喇叭型進風口以及風機，所述喇叭形進風口至少設置一個，所述進風口與所述風機連接，所述進風裝置的出風口與所述空氣過濾裝置連接，所述風機與所述控制裝置控制連接。
[0016]上述實施例中，所述出風裝置包括風機、超聲波加溼器和出氣柵，該風機設置在出氣柵的後側，該出風裝置的進氣口與所述臭氧處理裝置出氣口連接，所述風機和所述超聲波加溼器分別與所述控制裝置控制連接。
[0017]本發明的等離子體空氣淨化器，與現有技術比較具有以下優點:
1、本發明採用高壓脈衝放電產生的等離子體，其產率大、高能電子密度大、能量效率聞;
2、本發明採用納秒脈衝電源，放電穩定、放電空間大、淨化效率高、能耗小；
3、本發明採用加熱方法迅速分解臭氧，無二次汙染，可以人機共存；
4、本發明採用水箱的水簾式空氣淨化方式，更加高效、徹底的淨化空氣，對淨化的空氣的質量有了更大的突破；
5、本發明採用遙控控制和獨立控制裝置的方式，操作方便簡單，減少了操作失誤。
[0018]6、本發明具有結構簡單、成本低、運行可靠、易於維修等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]以上所述是對本發明技術方案的概述，為進一步解釋本發明，以下結合附圖與實施方式對本發明做進一步的詳細說明。
[0020]圖1為本發明提出的等離子體空氣淨化裝置的結構示意圖；
圖2為本發明中進風裝置各部件位置關係空間結構圖；
圖3為本發明中空氣過濾裝置各部件位置關係空間結構圖；
圖4為本發明中空氣淨化裝置各部件位置關係空間結構圖；
圖5為本發明中臭氧處理裝置各部件位置關係空間結構圖；
圖6為本發明中出風裝置各部件位置關係空間結構圖。
[0021]圖中:I殼體；2移動輪；3進風裝置；4空氣過濾裝置；5空氣淨化裝置；6臭氧處理裝置；7出風裝置；8控制裝置；301殼體底部喇叭型進風口 ；302殼體右側喇叭型進風口；302殼體左側喇叭型進風口；304風機；401水箱；402出水口； 403臭氧進氣口；404空氣進氣口；405設置有通孔的濾板；406水槽；407進水口；408淨化空氣出氣口；409棉濾網；410活性炭濾網；411HEPA濾網；501鋁箱；502進風口 ；503出風口 ；504光觸媒濾網；505紫外燈；506石英管；507電暈線；508銅片；509高壓脈衝電源；510大地；601隔熱管；602加熱器；701風機；702超聲波加溼器；703出氣柵。
【具體實施方式】
[0022]請配合參閱圖1至圖6所示，本發明的一個實施例等離子體空氣淨化器，包括一本體，該本體內部形成容置空間，該本體設置為一殼體1，該殼體I的下部設置有進風裝置3，上部設置有出風裝置7 空氣過濾裝置4，設置在該容置空間的底部，其包括水箱401和濾網組件裝置，該水箱401與該濾網組件裝置連接，經過該水箱401淨化的空氣通過該濾網組件裝置進一步過濾；一空氣淨化裝置5，位於該空氣過濾裝置4的上方，其包括光觸媒淨化單元和等離子體空氣淨化單元，該光觸媒淨化單元分別與該濾網組件裝置、該等離子體淨化單元連接，該等離子體淨化單元與該水箱連接，將經過等離子體淨化單元淨化過的一部分空氣用於淨化該水箱中的水體；一臭氧處理裝置，其與該等離子體空氣淨化單元連接，用於除掉空氣中的臭氧；一控制裝置，其分別與該空氣過濾裝置、該所述空氣淨化裝置、該臭氧處理裝置控制連接，控制裝置8包括電源單元和控制單元，控制單元與電源單元電連接，電源單元和控制單元均設置在殼體I中上部。進風裝置3、空氣過濾裝置4、空氣淨化裝置
5、臭氧處理裝置6和出風裝置7在殼體I內部按照自下而上的原則進行設置。具體的講，進風裝置3與空氣過濾裝置4之間、空氣過濾裝置4與空氣淨化裝置5之間，臭氧處理裝置6與出風裝置7之間均可通過風道管連接。殼體I的下端安裝有四個支撐腿，每個腿安裝有移動輪2，該支撐腿具有調節高度和固定作用，四個支撐腿的高度優選為10-15cm。
[0023]其中，空氣過濾裝置包括水箱401以及濾網組件裝置，濾網組件裝置安裝在水箱401的上部，且與水箱的空氣淨化空氣出口連接。水箱401成立體狀，其上設置有出水口402、進水口 408、空氣進氣口 404、淨化空氣出氣口 407以及臭氧進氣口 403 ;出水口 402和臭氧進氣口 403設置在水箱401的不同側面底部相同高度的位置，淨化空氣出氣口 408與進水口 407設置在水箱的頂面，其中空氣進氣口 404設置在水箱401背面的下部位置。空氣進氣口 404設置高度低於進水口的設置高度。其中出水口 402和臭氧進氣口 403分別設置在水箱501兩側面下部位置，出水口目的在於排水和進行水循環，臭氧進氣口目的在於利用等離子體產生的臭氧對水進行淨化，起到殺毒、滅菌的作用。
[0024]進一步的，水箱包括水槽以及設置有通孔的濾板，濾板傾斜設置在所述水箱內部，水槽設置在濾板斜面的上部，經過該水槽及該傾斜板的的水體形成瀑布水簾，用於充分淨化進入該水箱的空氣。水槽406和濾板405形成瀑布水簾。該傾斜濾板的一部分漏出水箱的水面，另一部分進入該水箱中的水面下。濾板405上的設置通孔的直徑優選為1-3_和5-10mm兩種，其中，直徑為l_3mm的通孔設置在濾板位於水箱水面上方，用於將利用水淨化後的空氣排到水箱的上部，再經淨化空氣出氣口排出，直徑為5-10mm的通孔設置在濾板位於水面下部，用於將淨化空氣後的水回流到水箱401中。直徑為1-3_的通孔均勻分布在濾板上，該通孔的面積佔濾板面積的3/5，濾板的最後一排通孔距離濾板上端邊緣1mm處。直徑為5-10mm的通孔均勻設置在濾板底部位置，最後一排通孔設置在距離濾板底部邊緣5mm處。濾板405與水箱底面夾角為20-30°，該濾板可用於形成較薄的瀑布，以增加對空氣淨化面積。水箱401豎直放置,設置有通孔的濾板405把水箱401 —分為二,且濾板四周和水箱內壁密封連接，以將水箱中的空氣全部經過水淨化後從水中溢出到水箱的上部空間。空氣進氣口 404通過風道管與風機304連接，其位置在設置有通孔的濾板405的下方。臭氧進氣口 403通過風道管與空氣淨化裝置5的等離子淨化單元連接。水槽406通過固定膠固定在濾板405傾斜面的上端。
濾網組件裝置包括棉濾網409、活性炭濾網410和HEPA濾網411，濾網組件裝置將上述濾網封裝，形成具有進氣口和出氣口的密封裝置。濾網組件裝置的進氣口與水箱的空氣出氣口連接。淨化空氣出氣口 407與濾網組件裝置之間都通過風道管連接。
[0025]空氣淨化裝置包括光觸媒淨化單元和等離子體淨化單元，其中，光觸媒淨化單元包括光觸媒濾網504和紫外線燈505，紫外線燈505優選功率為4-8W、波長為200_280nm。光觸媒濾網504和紫外線燈505密封設置在鋁箱501內部，鋁箱上表面開出氣口 503，下表面開有進氣口 502，該鋁箱的進氣口 502與濾網組件裝置出氣口 503連接，鋁箱的出氣口與等離子體空氣淨化單元連接。鋁箱用於將紫外線限制在箱體內部，避免紫外線對人的傷害。進氣口 502通過風道管與濾網組件裝置連接，出氣口 503通過風道管與等離子體淨化單元的石英管507連接。
[0026]等離子體空氣淨化單元包括高壓脈衝電源509和線筒反應器圓筒。高壓脈衝電源的參數為幅值電壓為10-30kV、脈衝前沿上升時間為10-30ns、脈寬100_200ns、脈衝頻率1-1OOkHz,這種脈衝前沿陡峭、脈衝寬度窄的高壓電源能夠產生持續穩定的低溫等離子體。線-筒反應器圓筒，電暈線506為直徑0.5mm-1mm的鎳鉻絲，殼體材料採用石英管507，其內徑為15-20 mm,內壁襯有0.5 mm厚的銅片508作為接地極。電暈線506通過導線與高壓脈衝電源509連接，銅片508通過導線與大地510連接。光觸媒淨化單元和等離子體空氣淨化單元之間都通過風道管連接。
[0027]臭氧處理裝置包括加熱器602和隔熱管601，加熱器602設置在隔熱管601內，該隔熱管601的進氣口與該線筒式電暈反應器出氣口連通。其中，加熱器602優選功率為150-200W的陶瓷加熱片，加熱溫度在450-500°，其目的在於將臭氧在400°C時迅速分解。隔熱管優選剛玉管，其耐高溫且熱導率小。剛玉管通過風道管分別與等離子體反應器和出風裝置連接。等離子體反應器與剛玉管連接的風道管設置一個氣體三通接頭，經過等離子體反應器淨化後的空氣分兩個氣路，一氣路連接水箱的臭氧進氣口 403，用於淨化水箱的水，另一氣路連接剛玉管，用於通過臭氧處理裝置對淨化空氣中的臭氧進行處理。
[0028]本發明等離子體空氣淨化器的進風裝置3安裝在殼體的底部，其包括出風口、喇叭型進風口以及風機，喇叭形進風口 301至少設置一個，進風口與風機連接，進風裝置的出風口與空氣過濾裝置連接，風機與控制裝置控制連接。優選的，殼體底部設置喇叭型進風口301、殼體右側設置喇叭型進風口 302、殼體左側設置喇叭型進風口 303和風機304。左右兩側的喇叭型進風口的大小相等。設置在殼體底部的喇叭型進風口 301 口徑大小為設置在殼體左右兩側的喇叭型進風口 302或303 口徑大小的2-3倍。風機的功率優選為50-150瓦，排氣量優選為5-20m3/min，風機通過導線與控制裝置連接，喇叭型進風口通過風道管與風機304連接，上述喇叭形進風口的設置，使其儘量多將室內的汙濁空氣吸入到空氣淨化裝置內部。
[0029]本發明等離子體空氣淨化器的進出風裝置，出風裝置包括風機701、超聲波加溼器702和出氣柵703，該風機701設置在出氣柵的後側，該出風裝置的進氣口與臭氧處理裝置6出氣口連接，風機701和超聲波加溼器702分別與控制裝置控制連接。風機701的功率優選為50-100瓦，排氣量優選為5-15m3/min，其功率和排氣量均可調節。超聲波加溼器702的功率優選為30-50W，超聲波加溼器用於將淨化的空氣降溫和加溼。超聲波加溼器安裝在低於出氣柵的位置，出氣柵703可以上下、左右調節風向。風機通過風道管與剛玉管連接，風機和超聲波加溼器分別通過導線與控制裝置連接。
[0030]控制裝置包括控制單元和電源單元，控制裝置的控制面板設置在殼體的上部。其中，電源單元包括220V的家用電源和高壓脈衝電源，家用電源通過導線和高壓脈衝電源連接。控制單元用於對風機的控制、過濾所需水流量的控制、超聲加溼器的霧量的控制、對空氣淨化時間的控制以及對出氣柵的控制。控制裝置優選為遙控控制和獨立控制，風機的控制是通過調速來控制的；水流量的控制是通過節流閥來控制的；超聲波加溼器的控制是通過開關來控制的；霧量的控制是通過功率來控制的；霧量的控制是通過計時器來控制的；出氣柵的轉向控制是通過微型馬達來控制的。
[0031]本發明等離子體空氣淨化裝置的淨化方法，具體包括以下步驟:
步驟一:開啟電源，使空氣過濾裝置3和臭氧處理裝置6運行工作，並調節水箱內部水的流量，使瀑布水簾寬度不小於通孔排列在濾板405的寬度，以使全部空氣都通過水的過濾淨化。
[0032]步驟二:在第一步開始1-3分鐘後，開啟運行高壓脈衝電源509、風機304和風機701，進行空氣淨化工作。
[0033]步驟三:然後，開啟超聲波加溼器702，並調節霧量和出氣柵703後面設置的風機的出風量，使人們感到適宜即可，根據需要可以設置出氣柵的方向。
[0034]步驟四:設置等離子體空氣淨化裝置運行時間和循環工作時間，運行時間的設定優選為60-120分鐘，循環工作時間優選為120-360分鐘，也可根據室內空間的大小自行設定時間。
[0035]步驟五:空氣淨化運行結束，等離子體空氣淨化裝置根據設定的工作循環時間，自動運行至循環淨化過程結束。
[0036]以上，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種等離子體空氣淨化器，其特徵在於包括: 一本體，該本體內部形成有容置空間，該本體的下部設置有進風裝置，上部設置有出風裝置； 一空氣過濾裝置，設置在該容置空間的底部，其包括水箱和濾網組件裝置，該水箱與該濾網組件裝置連接，經過該水箱淨化的空氣通過該濾網組件裝置進一步淨化； 一空氣淨化裝置，位於該空氣過濾裝置的上方，其包括光觸媒淨化單元和等離子體空氣淨化單元，該光觸媒淨化單元分別與該濾網組件裝置、該等離子體淨化單元連接，該等離子體淨化單元與該水箱連接，將經過等離子體淨化單元淨化過的一部分空氣用於淨化該水箱中的水體； 一臭氧處理裝置，其與該等離子體空氣淨化單元連接，用於除掉淨化空氣中的臭氧； 一控制裝置，其分別與該空氣過濾裝置、該空氣淨化裝置、該臭氧處理裝置控制連接。
2.根據權利要求1所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於， 所述水箱包括水槽以及設置有通孔的濾板，所述濾板傾斜設置在所述水箱內部，所述水槽設置在濾板斜面的上部，經過該水槽及該傾斜板的的水體形成瀑布水簾，用於充分淨化進入該水箱的空氣。
3.根據權利要求1所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於， 所述水箱成立體狀，其上設置有出水口、進水口、空氣進氣口、淨化空氣出氣口以及臭氧進氣口 ；所述出水口和所述臭氧進氣孔設置在所述水箱的不同側面底部相同高度的位置，所述淨化空氣出氣口與所述進水口設置在所述水箱的頂面，所述空氣進氣口設置高度低於所述進水口的設置高度。
4.根據權利要求3所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於，所述的濾網組件裝置包括棉濾網、活性炭濾網和HEPA濾網，所述濾網組件裝置的進氣口與所述水箱的淨化空氣出氣口連接。
5.根據權利要求4所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於，所述光觸媒淨化單元包括光觸媒濾網和紫外燈，所述光觸媒濾網和所述紫外燈封裝於鋁箱內，所述鋁箱的進氣口與所述濾網組件裝置出氣口連接，所述鋁箱的出氣口與所述等離子體空氣淨化單元連接。
6.根據權利要求5所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於，所述等離子體空氣淨化單元包括高壓脈衝電源和線筒式電暈反應器，所述線筒式電暈反應器分別通過石英管與所述鋁箱的出氣口、所述水箱的臭氧進氣口連接。
7.根據權利要求6所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於，所述臭氧處理裝置包括加熱器和隔熱管，所述加熱器設置在所述隔熱管內，所述隔熱管的進氣口通過石英管與所述線筒式電暈反應器出氣口連通。
8.根據權利要求7所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於，所述隔熱管設置為剛玉管。
9.根據權利要求1至8任一項所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於，所述進風裝置包括出風口、喇叭型進風口以及風機，所述喇叭形進風口至少設置一個，所述進風口與所述風機連接，所述進風裝置的出風口與所述空氣過濾裝置連接，所述風機與所述控制裝置控制連接。
10.根據權利要求1至8任一項所述的等離子體空氣淨化器，其特徵在於，所述出風裝置包括風機、超聲波加溼器和出氣柵，該風機設置在出氣柵的後側，該出風裝置的進氣口與所述臭氧處理裝置出氣口連接，所述風機和所述超聲波加溼器分別與所述控制裝置控制連接。
【文檔編號】F24F13/28GK104235964SQ201410466307
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】馬玉田, 蘇茂忠, 張偉 申請人:中科研高（北京）科技有限公司