臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備的製作方法

2023-05-08 20:31:56

專利名稱：臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，屬環保技術 領域。
背景技術：
人們的一生中至少超過一半的時間是在室內度過的，由於室內空間有效，同室外的空 間交換較少，室內環境本身不僅沒有自然淨化能力，而且由於室內裝演、空調器等使用的 普及以及人們的日常生活，不斷地向室內空間排放著汙染物質，其中主要是揮發性有機物、 固體懸浮顆粒物和氣溶膠等有害物質，例如甲醛、甲苯、二甲苯、苯、胺、氨氣等等，造 成室內空氣汙染，嚴重危害人的身體健康，其中主要的汙染物包括甲醛和苯系物，因此隨 著人們生活水平的提高和空氣汙染程度的加劇，室內空氣汙染問題已經越來越受到人們的 廣泛關注。
為了改善上述環境中的空氣，人們採用了許多辦法來殺滅空氣中的細菌和消除有害物 以降低空氣的汙染，目前主要釆用的方法有(1)空氣過濾方法，由風機、初效、中效、 高效(亞高效)過濾器等組成，濾料主要是玻璃纖維、合成纖維、石棉纖維以及由這些纖 維製成的濾紙或濾布，以便對空氣中的塵灰進行過濾以淨化空氣，但是這些多孔濾材會增 加空氣流動的阻力，而且隨著使用時間的延長，其過濾的效果會下降，如不及時進行更換， 反而會加重空氣的汙染，甚至產生二次汙染；(2)靜電除塵法，通過對循環空氣進行放電， 使空氣中的塵灰帶電，然後利用集塵裝置捕集帶電的塵灰，達到淨化空氣的目的，但是這 種方法不能夠殺滅空氣中的細菌，而且設置和使用不便；(3)紫外線殺菌方法，利用紫外 線殺滅空氣中的病菌，但對空氣中的塵灰無能為力，不能夠淨化空氣，且也很難設置在中央空調系統中使用；(4)等離子淨化方法，通過等離子體發生器發生的強電場和氣體放電， 使空氣中的水分子和氣體分子電離，經過一系列複雜的激發、離解和電離過程，產生化學 性質極其活潑的.OH、 .H、 .O等自由基，與空氣中的汙染物發生一系列複雜的氧化還原反 應，其中揮發性有機物分子被分解，由此實現空氣淨化的目的，這些自由基對於微生物也 具有強的滅活作用，在消除有機汙染的同時實現了滅菌的目的，但現有的等離子體發生器 或等離子體淨化裝置的結構都比較複雜，並且產生的等離子體的密度小，空氣淨化速度慢， 滅菌淨化效果不理想。
另外，現有室內空氣淨化器往往只為了消除室內空氣中的汙染物，而由於室內環境條 件的限制，室內空氣在大部分時間內往往過於乾燥，特別是對於採暖季的北方地區，長時 間的乾燥不僅使人感到不適，而且還帶來了空氣中懸浮顆粒物和病菌病毒的增多，影響了 人們的生活質量和健康。

發明內容
為克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催 化式空氣淨化設備，這種淨化裝置的結構相對簡單，淨化效果好，可適應於室內空氣等的 淨化和調溼。
本發明實現上述目的的技術方案是 一種臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空 氣淨化設備，包括殼體，所述殼體內由前到後依次分為轉輪增溼室、等離子體淨化室和光 催化反應室，所述轉輪增溼室內設有環形增溼轉輪，底部是可以浸沒所述增溼轉輪底部的 水槽，所述等離子體淨化室內包括多個平行且等間距設置的豎向平板，所述各平板之間均 勻分布有若干放電棒，所述放電棒表面上帶有若干均勻分布的放電剌，所述豎向平板與電 源的負極連接，所述放電棒與所述電源的正極連接，所述豎向平板和所述放電棒通過絕緣 支架安裝在一起，所述光催化劑濾網採用網狀材料或多孔材料，其表面塗敷有納米二氧化 鈦光催化劑，所述殼體的後端設有出風口，前部側面設有進風口，所述進風口連接於所述增溼轉輪中間的空間，所述殼體外設有儲水箱，所述儲水箱內設有潛水泵，所述潛水泵的 輸出管道連接噴淋管，所述噴淋管位於所述增溼轉輪的後側上方，設有朝向所述增溼轉輪 的若干噴嘴。
由於本發明採用了豎向平板和位於平行板之間的放電棒構成放電結構，通過分別接入 直流高壓電的正極和負極，既電壓輸出端和電源地，在電壓足夠大時，在豎向平行板之間 構成的氣流通道上形成電離放電，依靠高電場將空氣中的水分子和其他分子電離，形成包 括等離子體在內的複雜的粒子構成；由於各豎向平板相互平行且等間距，而放電棒也是均 勻分布的，因此形成的電場具有良好的均勻性，有利於保證整個電離空間均能夠產生良好 的電離，以免因局部擊穿而破壞整體放電的現象；由於在放電棒上設置了均勻分布的放電 刺，有助於在放電刺附近形成強電場，以便將空氣中的水分子等電離，在較低的電壓下就 形成良好的電離，以避免因電壓要求過高產生的在絕緣、防爬電和對空氣參數等多方面的 苛刻要求，有利於簡化設備結構；由於放電刺均勻的分布在放電棒上，有利於各處的放電 和電離，形成較高的等離子體密度，以加快淨化速度，提高淨化效果；由於在等離子體淨 化室的前面設置了轉輪增溼室，降低了空氣中的汙染物濃度，提高了空氣中的水含量，有 助於改善等離子體淨化室內的電離特性，提高等離子體濃度，降低等離子體淨化的汙染物 負荷量，提高淨化程度；由於進風口與增溼轉輪中間的空間連通，空氣自進風口進入增溼 轉輪中間空間後，折向向上流動，穿過增溼轉輪的側壁，在穿過增溼轉輪側壁的多孔材料 時，同附著在多孔材料上的水膜發生碰撞，空氣中的汙染物顆粒以及可溶入水的有機物被 水吸附，同時部分水氣進入空氣流中，由此實現了空氣的增溼和初步淨化；由於在增溼轉 輪的後上方設有了噴淋管和噴嘴，不斷地向增溼轉輪噴水，噴出的水同氣流相接觸，對氣 流進一步淨化了氣流空氣，水噴到增溼轉輪上後，增加了增溼轉輪上的水量，有利於提高 增溼轉輪的淨化效果，另外，這些噴淋的水還補充了水槽中的水量，超量的水可以通過溢 流槽流出後進入儲水箱循環使用；由於這種溼式淨化方式的抗衝擊能力比較強，在出現汙
6染物濃度變化的情況下，依然可以將空氣中的汙染水平控制在一定的範圍之內，由此保證 了本淨化器的可靠性，提高了適應性；由於這種增溼方式在空氣乾燥時進入空氣流中的水 氣多，在空氣溼潤時進入空氣中的水氣少，甚至不再向空氣中擴散水氣(動態平衡)，由此 實現了對空氣溼度的自動調節，不會出現象現有空氣加溼器那種過度增溼現象；由於在等 離子體淨化室上面還設置了光催化紫外燈和光催化濾網，通過光催化氧化將殘餘的揮發性 有機氣體進一步分解，使空氣得到進一步的淨化，有助於提高淨化能力，減小設備體積和 成本。


圖l是本發明的縱向(沿氣流方向)剖面結構示意圖2是本發明採用的由豎向平行板和放電棒構成的放電結構的橫向(垂直於氣流方向) 斷面結構示意圖。
具體實施例方式
參見圖1和圖2，本發明提供了一種臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨 化設備，包括殼體14，所述殼體內由前到後依次分為轉輪增溼室、等離子體淨化室4和光 催化反應室，所述轉輪增溼室內設有環形增溼轉輪ll，底部是可以浸沒所述增溼轉輪底部 的水槽5，所述等離子體淨化室內包括多個平行且等間距設置的豎向平板43，所述各平板 之間均勻分布有若干放電棒41，所述放電棒表面上帶有若干均勻分布的放電刺42，所述豎 向平板與電源的負極連接，所述放電棒與所述電源的正極連接，所述豎向平板和所述放電 棒通過絕緣支架47安裝在一起，所述光催化反應室內設有光催化紫外燈3，所述光催化紫 外燈上方和/或下方設有若干層光催化劑濾網13，所述殼體的後端設有出風口 1，前部側面 設有進風口 10，所述進風口連接於所述增溼轉輪中間的空間，所述殼體外設有儲水箱8， 所述儲水箱內設有潛水泵9，所述潛水泵的輸出管道連接噴淋管11，所述噴淋管位於所述 增溼轉輪的後側上方，設有朝向所述增溼轉輪的若干噴嘴。所述豎向平板上可以設有通孔44，以便兩邊的空氣通過這些通孔相互流動，實現不同 區域的壓力均衡。
所述通孔在豎向平板上可以均勻分布，也可以不均勻分布。 所述豎向平板之間的空間45構成等離子體淨化室的氣流通道。 所述放電棒可以釆用金屬棒製成，所述放電刺焊接在該金屬棒的側表面。 所述放電刺可以為四稜錐形，或為圓錐形，或為鋸齒形。
所述放電棒上的放電刺可以分層分布，同一層的放電刺均勻分布在放電棒的同一個圓 周，數量可以是3—6個，由此形成對各個方向的均勻放電。
相鄰層的放電剌的方向應相互交錯，既在放電棒軸向投影上，任意放電刺均位於其相 鄰層兩個放電剌的正中間。
所述用於將所述接地極和放電棒安裝在一起的絕緣支架上可以設有用於連接電源輸 出端導線和放電棒的絕緣子46。
所述電源可以採用能夠將低壓直流通過高頻變換的方式轉換為高壓直流的電源，所述 電源可以安裝在任意適宜的地方， 一般應根據整體設備要求確定，例如可以安裝在所述外 殼體的外側。
所述光催化劑濾網可以採用網狀材料或多孔材料，其表面塗敷有光催化劑，例如納米 二氧化鈦光催化劑。
所述進風口的數量可以是一個，設置在所述增溼轉輪一側的殼體側壁上，也可以是兩 個，分別設置在所述增溼轉輪兩側的殼體側壁上。經過這些進風口進入殼體內的空氣，首 先進入增溼轉輪中央的空間，然後以氣流通道向上流動，穿過位於其上方轉輪側壁。
所述構成增溼轉輪輪體的多孔材料可以採用任意適應的過濾材料，以便形成更大的比 表面積，使空氣流從中穿過時能夠儘可能多地同水接觸。
所述增溼轉輪設有轉軸，所述轉軸通過轉輪傳動機構連接轉輪電機，以便由轉輪電機帶動下轉動，在轉動過程中，運行到底部的部分輪體浸沒在水中，使附著在其表面上的汙 染物進入水中，同時補充附著在其表面的水量。
所述殼體後部的出風口內側設有一個風機2，用於形成氣流。
所述潛水泵的控制電路上還可以設有自控開關，所述自控開關設有用於檢測所述水槽 水位的浮子或水位傳感器7，所述浮子或水位傳感器的狀態由水槽中的水面6的高度(水 位)控制，通常可以設置在所述水槽內。採用這種自控開關方式可以將噴淋變為補充水的 方式，當水槽中的水位低於一定值時，使自控開關閉合，使潛水泵工作將儲水箱中的水打 入噴淋管，通過噴淋方式給水槽補水，當水槽內的水位高於一定值時，使自控開關斷開， 不再矩形噴領，水箱裡的水位不再增加，由於空氣不斷將水氣帶出，經過一段時間後需要 重新補水，由此自動地將水槽中的水位控制在一定範圍之間。這種工作方式適於不需要持 續噴淋的淨化場合。可以通過設置並聯開關或不同工作方式的切換開關，實現對不同工作 方式的選擇。
所述水槽設有流向所述儲水箱的封閉式溢流口 ，以便將超量的水流回儲水箱。 所述殼體上可以設有控制面板，以便對於各用電部分的工作狀態進行控制。 所述殼體的底部可以設有底座或支腳，還可以安裝有滾輪，以用於本裝置的支撐或移動。
權利要求
1.一種臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，包括殼體，其特徵是所述殼體內由前到後依次分為轉輪增溼室、等離子體淨化室和光催化反應室，所述轉輪增溼室內設有環形增溼轉輪，底部是可以浸沒所述增溼轉輪底部的水槽，所述等離子體淨化室內包括多個平行且等間距設置的豎向平板，所述各平板之間均勻分布有若干放電棒，所述放電棒表面上帶有若干均勻分布的放電刺，所述豎向平板與電源的負極連接，所述放電棒與所述電源的正極連接，所述豎向平板和所述放電棒通過絕緣支架安裝在一起，所述光催化反應室內設有光催化紫外燈，所述光催化紫外燈上方和/或下方設有若干層光催化劑濾網，所述殼體的後端設有出風口，前部側面設有進風口，所述進風口連接於所述增溼轉輪中間的空間，所述殼體外設有儲水箱，所述儲水箱內設有潛水泵，所述潛水泵的輸出管道連接噴淋管，所述噴淋管位於所述增溼轉輪的後側上方，設有朝向所述增溼轉輪的若干噴嘴。
2. 如權利要求1所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其 特徵是所述豎向平板上設有通孔。
3. 如權利要求1、 2或3所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化 設備，其特徵是所述放電棒採用金屬棒製成，所述放電刺焊接在該金屬棒的側表面。
4. 如權利要求3所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其 特徵是所述放電刺為四稜錐形，或為圓錐形，或為鋸齒形。
5. 如權利要求4所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其 特徵是所述放電棒上的放電刺分層分布，同一層的放電刺均勻分布在放電棒的同一個圓周， 數量是3—6個。
6. 如權利要求5所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其特徵是所述放電棒上的相鄰層的放電刺的方向相互交錯。
7. 如權利要求6所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其 特徵是所述用於將所述接地極和放電棒安裝在一起的絕緣支架上設有用於連接電源輸出端 導線和放電棒的絕緣子。
8. 如權利要求7所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其 特徵是所述光催化劑濾網採用網狀材料或多孔材料，其表面塗敷有納米二氧化鈦光催化劑。
9. 如權利要求8所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其 特徵是所述進風口的數量是一個，設置在所述增溼轉輪一側的殼體側壁上，或者所述進風 口的數量是兩個，分別設置在所述增溼轉輪兩側的殼體側壁上，所述增溼轉輪設有轉軸， 所述轉軸通過轉輪傳動機構連接轉輪電機，所述殼體後部的出風口內側設有一個風機。
10. 如權利要求9所述的臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其 特徵是所述殼體上設有控制面板，所述殼體的底部設有底座或支腳。
全文摘要
本發明涉及一種臥式轉輪噴淋洗滌的等離子體和光催化式空氣淨化設備，其殼體內由前到後依次分為轉輪增溼室、等離子體淨化室和光催化反應室，所述轉輪增溼室內設有環形增溼轉輪，底部是可以浸沒所述增溼轉輪底部的水槽，所述等離子體淨化室內包括多個平行且等間距設置的豎向平板，所述各平板之間均勻分布有若干放電棒，所述光催化反應室內設有光催化紫外燈，所述光催化紫外燈上方和/或下方設有若干層光催化劑濾網，所述殼體外設有儲水箱，所述儲水箱內設有潛水泵，所述潛水泵的輸出管道連接噴淋管，所述噴淋管位於所述增溼轉輪的後側上方。本發明結構相對簡單，實現了對氣體汙染物的多重淨化，可達到較高的淨化效果，主要用於室內空氣淨化。
文檔編號B01D53/04GK101590282SQ20081011358
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月29日 優先權日2008年5月29日
發明者楊娜娜, 嬋 樊, 勇 班 申請人:北京道順國際技術開發有限責任公司