一種低溫等離子體淨化器的製造方法
2023-12-09 20:38:46 1
一種低溫等離子體淨化器的製造方法
【專利摘要】本實用新型的一種低溫等離子體淨化器，包括產生等離子體達到除塵效果的等離子體反應器、與電源連接將電源升壓和整流後為等離子體反應器提供電源的集成電路板、連接電源為等離子體反應器提供空氣氣流吸收沉降的粉塵顆粒物的風機組件；本實用新型提供的一種低溫等離子體淨化器，可以有效去除PM2.5這種一般除塵機難以吸收的細顆粒物，且環保節能，耗電少，不產生噪音，不存在二次汙染。它對人體無任何有害之處，不排放任何有害物質，並且不易受到外界因素幹擾，是理想的空氣除塵淨化器。
【專利說明】一種低溫等離子體淨化器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於空氣淨化【技術領域】，具體的說是一種低溫等離子體淨化器。
【背景技術】
[0002]現有的除塵淨化器目前大多數採用的空氣消毒淨化單元。它利用物體表面間存在的範德華力，吸附空氣中的懸浮顆粒物淨化空氣。但它不能吸收空氣中較小的顆粒物如PM2.5，過濾阻力隨塵埃顆粒物的增多而增大，容塵量減少，淨化效率隨之下降，可能造成二次汙染。同時它的耗能大，驅動風機噪音也相當大。
[0003]臭氧消毒型是利用臭氧的不穩定特性和強氧化作用殺菌消毒的。臭氧是一種強氧化劑，不宜在易燃易爆氣體直接接觸的場所，並且可對人體呼吸道造成傷害。
[0004]光催化淨化是TiO2在387.5nm波長的紫外線的照射下，使空氣分子產生具有強氧化能力的空穴，可以直接殺滅細菌。其缺點是光催化淨化器受光照強度、空氣流量的制約，TiO2自身失活現象是光催化淨化效率降低的根本原因。而且光照的紫外線容易洩漏，同樣存在對人體皮膚、眼睛傷害的問題。
[0005]低溫等離子體除塵技術的原理是利用極不均勻電場，形成電暈放電，產生低溫等離子體，其中包含大量電子和正負離子以及具有強氧化性的自由基，它們與空氣中的汙染物發生非彈性碰撞，附著在顆粒上，使之成為荷電粒子，並且打開有害物質的化學鍵，使其分解成單質原子或無害分子，在附加電場的作用下，逐漸聚集沉降，達到除塵淨化效果。
【發明內容】
[0006]本實用新型為了現有的淨化器不能吸收空氣中的較小的顆粒物如PM2.5、耗能大、驅動風機噪音大、對人體呼吸道、人體皮膚、眼睛傷害等現有存在的問題，提供了一種低溫等離子體淨化器。
[0007]本實用新型是通過以下措施來實現的:
[0008]一種低溫等離子體淨化器，包括產生等離子體達到除塵效果的等離子體反應器、與電源連接將電源升壓和整流後為等離子體反應器提供電源的集成電路板、連接電源為等離子體反應器提供空氣氣流吸收沉降的粉塵顆粒物的風機組件；所述的等離子體反應器包括長方形鋼板、鋼針、鋼條、針形的鋼刺；所述的鋼板上鑿有4個圓面；所述的4個圓面分別為2個半徑為Rl的圓面一、兩個半徑為R2的圓面二，其中R1〈R2 ;所述的兩個圓面二位於鋼板的內側，兩個圓面一位於鋼板的外側；所述的四個圓面的圓心與鋼板的上下間距相等，左右對稱；所述的鋼板後面為與鋼板等距平行的鋼條；所述的鋼條上固定有兩個鋼針，分別穿過圓面二的圓心；所述的鋼條上還有固定有兩個鋼刺，分別穿過兩個圓面一的中心；所述的集成電路板的正極與鋼板連接，負極與鋼條連接。
[0009]本實用新型的低溫等離子體淨化器，所述的集成電路板包括升壓變壓器電路、包括變壓器的多倍壓整流電路、；所述的升壓變壓器電路包括四個二極體組成的二極體整流橋、二極體整流橋輸出的兩端並聯的濾波電容Cl和C2、與二極體整流橋輸出負端串聯位於濾波電容Cl和C2之間的限流電阻電阻R1、晶體三極體Tl、；所述的晶體三極體Tl基極串聯電阻R3後接變壓器第二初級繞組一端，第二初級繞組另一端及晶體三極體發射極接二極體整流橋的輸出負端，晶體三極體集電極串接變壓器第一初級繞組後接二級整流橋輸出的正端；所述的變壓器的次級繞組接多倍壓整流電路的兩端。
[0010]本實用新型的低溫等離子體淨化器，所述的多倍壓整流電路為14倍壓整流電路；所述的鋼板的尺寸為2mm*30mm*100mm ;所述的圓面一的半徑為3.0mm,圓面二的半徑為5.0mm ;所述的兩個圓面二的圓心相隔16.0mm ;相鄰的兩個圓面一和圓面二的圓心相隔12.0mm ;所述的鋼條與鋼板平行間隔20.0mm,鋼條的尺寸為鋼針的尺寸為粗0.8mm長16mm ;所述的風機組件為20mm*80mm*80mm的220v風機組件。
[0011]本實用新型的低溫等離子體淨化器，所述的多倍壓整流電路的輸出端連接有用於限流作用的R4和R5，所述的變壓器第二初級繞組兩端並聯有電阻R2和二極體，二極體的負極接二極體整流橋輸出的負端。
[0012]本實用新型的低溫等離子體淨化器，所述的等離子反應器、集成電路板、風機組件通過塑料外殼固定密封。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的一種低溫等離子體淨化器，可以有效去除PM2.5這種一般除塵機難以吸收的細顆粒物，且環保節能，耗電少，不產生噪音，不存在二次汙染。它對人體無任何有害之處，不排放任何有害物質，並且不易受到外界因素幹擾，是理想的空氣除塵淨化器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1表示低溫等離子體淨化器結構示意圖。
[0015]圖2表示集成電路板電路原理圖。
[0016]圖3表示與集成電路板連接的等離子體反應器結構示意圖。
[0017]圖中:I集成電路板，2等離子體反應器，3鋼板，4鋼針，5鋼刺，6塑料外殼，7風機組件。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作具體的說明。
[0019]如圖1所示，本實用新型的低溫等離子體淨化器，包括等離子體反應器2、集成電路板1、連接電源為等離子體反應器提供空氣氣流吸收沉降的粉塵顆粒物的風機組件7 ;為了保護電器且防止漏電觸電等情況的發生，等離子體反應器2、集成電路板1、風機組件7連接固定好後用塑料外殼6固定密封。
[0020]等離子體反應器2是根據低溫等離子體除塵技術原理利用極不均勻的電場，形成電暈放電產生低溫等離子體，達到除塵的效果；用低溫等離子體捕捉到空氣中的塵埃顆粒，必須要有一個安全穩定且有效的電壓，這個電壓不能低於起暈點壓，也不能高於空氣擊穿電壓。為此，集成電路板I為等離子體反應器2提供電源，等離子體反應器2需要的是升壓和整流後的電源。
[0021]如圖2所示，集成電路板I包括升壓變壓器電路、連接變壓器的多倍壓整流電路；升壓變壓器電路包括四個二極體組成的二極體整流橋D1-D4、二極體整流橋輸出的兩端並聯的濾波電容Cl和C2、與二極體整流橋輸出負端串聯位於濾波電容Cl和C2之間的限流電阻電阻R1、晶體三極體Tl ；晶體三極體Tl基極串聯電阻R3後接變壓器第二初級繞組一端，第二初級繞組另一端及晶體三極體發射極接二極體整流橋的輸出負端，為了保護晶體三極體的電路，變壓器第二初級繞組兩端並聯有電阻R2和二極體，二極體的負極接二極體整流橋輸出的負端；晶體三極體集電極串接變壓器第一初級繞組後接二級整流橋輸出的正端；所述的變壓器的次級繞組接多倍壓整流電路的兩端。
[0022]如圖3所示，等離子體反應器2包括長方形鋼板3、鋼針4、鋼條、針形的鋼刺5 ;鋼板3上鑿有4個圓面；4個圓面分別為2個半徑為Rl的圓面一、兩個半徑為R2的圓面二，其中R1〈R2 ;兩個圓面二位於鋼板3的內側，兩個圓面一位於鋼板3的外側；四個圓面的圓心與鋼板3的上下間距相等，左右對稱；鋼板3後面位與鋼板3等距平行的鋼條；鋼條上固定有兩個鋼針4，分別穿過圓面二的圓心；鋼條上還有固定有兩個鋼刺5，分別穿過兩個小圓的中心，鋼刺5的作用為防止電擊穿，保護電路；集成電路板I的正極與鋼板3連接，負極與鋼條連接。
[0023]低溫等離子體除塵電極幾何因素包括電暈極形狀、電極間距和收塵極板間距。電暈線的形式主要有圓形、星形、帶形、芒刺形等。在此我們使用的是芒刺形，從物理上講，曲率半徑越小的電暈線，放電效果越好。但在實際運用中，應使電暈線有一定的起暈電壓和足夠的機械強度。電暈線間距對電暈電流的大小有一定的影響，當線間距太近時，電暈線之間會由於電場抑制作用使導線的電流值減少。線間距過大，雖然單根電暈線的電流值較大，但減少了電場中的電暈線根數，使電暈電流面密度降低。因此存在一最佳線距。由於實際電暈線表面可能較粗糙或因拉緊變形粗細不等或由於其斷面形狀為非圓形以及安裝偏差等原因，電暈電流會比表面光滑的圓形線大得多，線間距和板間距比的取值應小些。極板間距也是重要的幾何因素。隨板間距的增大，對起暈電壓稍有提高，但在相同外加電壓之下，電暈電流大為降低。板間距加寬，增大了絕緣距離，抑制電場的火花放電，從而可提高外加工作電壓，粉塵顆粒物的驅進速度也相應提高，使得在處理煙氣量相同和同樣除塵效率的情況下收塵極板面積減少、電暈線長度也相應減少，從而降低了鋼材耗量。當然，極板間距不是無限制的加寬。太寬會起暈電流的減少，影響除塵效果。
[0024]綜合考慮以上的原因以及起暈電壓和擊穿電壓的計算公式，同時考慮電極幾何因素的影響，在本實用新型的多倍壓整流電路採用的14倍壓整流電路，為了防止電流過大，多倍壓整流電路的輸出端連接有用於限流作用的R4和R5;鋼板3的尺寸為2mm*30mm*100mm ;圓面一的半徑為3.0mm,圓面二的半徑為5.0mm ;兩個圓面二的圓心相隔16.0mm ;相鄰的兩個圓面一和圓面二的圓心相隔12.0mm ;鋼板3後面為鋼條,且鋼條與鋼板3平行間隔20.0mm,鋼條的尺寸為2mm*5mm*100mm,鋼針4的尺寸為粗0.8mm長16mm ;風機組件7為20mm*80mm*80_的220v風機組件。
具體實施例
[0025]對於本實用新型的低溫等離子體淨化器通過一下實驗來說明具體實施例。
[0026]首先，將淨化器連接到外部電源上並啟動，結果表明其工作時發出的聲音小於10分貝，幾乎不產生噪音。在不同的規格房間內部進行操作實施，產生噪音分貝皆小於10分貝。[0027]其次，將已啟動的低溫等離子體淨化器靠近煙霧產生源，測試其煙塵吸收效率。經幾分鐘觀察，發現淨化器能有效的吸收附近的大量煙霧，不會產生二次汙染物，測試結果為合格。對淨化器在不同煙霧產生源進行測檢，結果全部合格。
[0028]第三，將低溫等離子體淨化器安裝在居住房間內部。對房間產生大量的煙霧，檢測淨化器在實際工作中的性能:將淨化器安裝在一間長寬高為4?x5?x2.8m的普通房間內部。通過燃放煙香的方法在房間中釋放產生大量煙霧。啟動淨化器並開始計時，觀察煙塵的吸收狀況，直到室內煙霧完全除淨為止。記錄淨化時間，測得時間為3分34秒。進入房間，發現室內基本無刺鼻的煙塵氣味。多次在此房間實驗，均無發現室內有刺鼻煙塵氣味。在不同房間進行相同步驟的檢測，結果合格率在85%以上。表1是對4? X 5m x 2.2m的房間共進行的8次吸塵檢測的時間。
[0029]表1對4m X 5m x 2,Sm房間的8次吸塵檢測時間
【權利要求】
1.一種低溫等離子體淨化器，其特徵在於:包括產生等離子體達到除塵效果的等離子體反應器(2)、與電源連接將電源升壓和整流後為等離子體反應器提供電源的集成電路板(I)、連接電源為等離子體反應器(2)提供空氣氣流吸收沉降的粉塵顆粒物的風機組件(7);所述的等離子體反應器(2)包括長方形鋼板(3)、鋼針(4)、鋼條、針形的鋼刺(5);所述的鋼板上鑿有4個圓面；所述的4個圓面分別為2個半徑為Rl的圓面一、兩個半徑為R2的圓面二，其中R1〈R2 ;所述的兩個圓面二位於鋼板的內側，兩個圓面一位於鋼板(3)的外側；所述的四個圓面的圓心與鋼板(3)的上下間距相等，左右對稱；所述的鋼板(3)後面為與鋼板(3)等距平行的鋼條；所述的鋼條上固定有兩個鋼針(4)，分別穿過圓面二的圓心；所述的鋼條上還有固定有兩個鋼刺(5)，分別穿過兩個圓面一的中心；所述的集成電路板(I)的正極與鋼板(3)連接，負極與鋼條連接。
2.根據權利要求1所述的低溫等離子體淨化器，其特徵在於:所述的集成電路板(I)包括升壓變壓器電路、包括變壓器的多倍壓整流電路、；所述的升壓變壓器電路包括四個二極體組成的二極體整流橋、二極體整流橋輸出的兩端並聯的濾波電容Cl和C2、與二極體整流橋輸出負端串聯位於濾波電容Cl和C2之間的限流電阻電阻R1、晶體三極體Tl、;所述的晶體三極體Tl基極串聯電阻R3後接變壓器第二初級繞組一端，第二初級繞組另一端及晶體三極體發射極接二極體整流橋的輸出負端，晶體三極體集電極串接變壓器第一初級繞組後接二級整流橋輸出的正端；所述的變壓器的次級繞組接多倍壓整流電路的兩端。
3.根據權利要求1或2所述的低溫等離子體淨化器，其特徵在於:所述的多倍壓整流電路為14倍壓整流電路；所述的鋼板(3)的尺寸為2mm*30mm*100mm ;所述的圓面一的半徑為3.0mm,圓面二的半徑為5.0mm ;所述的兩個圓面二的圓心相隔16.0mm ;相鄰的兩個圓面一和圓面二的圓心相隔12.0mm ;所述的鋼條與鋼板(3)平行間隔20.0mm，鋼條的尺寸為2mm* 5mm* IO Omm,鋼針(4)的尺寸為粗0.8mm長16mm ;所述的風機組件(7)為20mm*80mm*80mm 的 220v 風機組件。
4.根據權利要求3所述的低溫等離子體淨化器，其特徵在於:所述的多倍壓整流電路的輸出端連接有用於限流作用的R4和R5，所述的變壓器第二初級繞組兩端並聯有電阻R2和二極體，二極體的負極接二極體整流橋輸出的負端。
5.根據權利要求4所述的低溫等離子體淨化器，其特徵在於:所述的等離子反應器(2 )、集成電路板(I)、風機組件(7 )通過塑料外殼固定密封。
【文檔編號】B03C3/00GK203695212SQ201420021568
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】陳東棟, 劉海英 申請人:濟南大學