等离子体空气净化器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种等离子体空气净化器，包括空气过滤装置、空气净化装置、臭氧处理装置以及控制装置，其中，所述空气过滤装置包括水箱以及滤网组件装置，所述水箱与所述滤网组件装置连接；所述空气净化装置包括光触媒净化单元和等离子体空气净化单元，所述光触媒净化单元与所述等离子体空气净化单元连接。本发明采用高压脉冲放电产生的等离子体的产率大、高能电子密度大、能量效率较高。
【专利说明】等离子体空气净化器
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气净化装置【技术领域】，尤其是涉及一种等离子体空气净化器。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的提高，人们在使用美化、装饰材料等化学品改善居住环境的同时，导致空气中许多有毒有害的物质威胁着人体的健康。尤其是近几年来全球环境的恶化，雾霾天气的出现，空气污染已经成为危害人类身体健康的“隐形杀手”。
[0003]目前，空气污染的净化方法有通风换气式、过滤式、吸附式等传统净化器具有等，这些方法在处理污染物颗粒大小、处理效率、处理毒害气体(NOx，SOx, VOCs等)及杀菌等方面，已经无法满足环境的要求。例如过滤净化法主要用来分离空气中的悬浮颗粒，对于细菌、有毒有害气体等污染物则显得束手无策；吸附法存在着吸附饱和的问题，制约着该技术的广泛使用；催化净化法的运行费用比较高，因而应用范围受到了限制。负离子空气净化器、臭氧空气净化器和等离子体空气净化器等空气净化技术应运而生，虽然负离子和臭氧空气净化技术已经比较成熟，但是存在着空气净化效率低和臭氧危害等问题。
[0004]等离子体空气净化技术可以很好地解决负离子和臭氧空气净化存在的问题。等离子体空气净化器是利用电晕放电产生等离子体来净化空气，其净化原理就是利用等离子体中的高能电子同空气中的分子碰撞时会发生一系列基元物化反应，并在反应过程中产生多种活性自由基和生态氧，即臭氧分解而产生的原子氧。活性自由基可以有效地破坏各种病毒、细菌中的核酸，蛋白质，使其不能进行正常的代谢和生物合成，从而致其死亡；而生态氧能迅速将多种高分子异味气体分解或还原为低分子无害物质。另外，借助等离子体中的离子与物体的凝并作用，可以对小至亚微米级的细微颗粒物进行有效的收集。同时，存在在空气净化过程中会或多或少的释放出臭氧，造成二次空气污染，这对人类的身体健康有不利的影响。
[0005]由此可见，现有技术中对污染空气的处理存在着诸多的缺陷，满足不了现代人们对净化空气的需求。因此，研发一种高效率、低损耗、无臭氧危害的空气净化器，彻底解决人类生活环境的空气污染问题，对环境保护和提高人们生活质量具有重大意义。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种等离子空气净化器，使其具有高效率、成本低、避免二次污染、人机共存、空气净化质量高的优点。
[0007]为解决上述技术问题，本发明一种等离子体空气净化器，包括:
一本体，该本体内部形成有容置空间，该本体的下部设置有进风装置，上部设置有出风装置；
一空气过滤装置，设置在该容置空间的底部，其包括水箱和滤网组件装置，该水箱与该滤网组件装置连接，经过该水箱净化的空气通过该滤网组件装置进一步净化；
一空气净化装置，位于该空气过滤装置的上方，其包括光触媒净化单元和等离子体空气净化单元，该光触媒净化单元分别与该滤网组件装置、该等离子体净化单元连接，该等离子体净化单元与该水箱连接，将经过等离子体净化单元净化过的一部分空气用于净化该水箱中的水体；
一臭氧处理装置，其与该等离子体空气净化单元连接，用于除掉净化空气中的臭氧； 一控制装置，其分别与该空气过滤装置、该空气净化装置、该臭氧处理装置控制连接。
[0008]本发明的一个实施例中，所述水箱包括水槽以及设置有通孔的滤板，所述滤板倾斜滤板设置在所述水箱内部，所述水槽设置在滤板斜面的上部，经过该水槽及该倾斜板的的水体形成瀑布水帘，用于充分净化进入该水箱的空气。
[0009]本发明的一个实施例中，所述水箱成立体状，其上设置有出水口、进水口、空气进气口、净化空气出气口以及臭氧进气口 ；所述出水口和所述臭氧进气孔设置在所述水箱的不同侧面底部相同高度的位置，所述净化空气出气口与所述进水口设置在所述水箱的顶面，所述空气进气口设置高度低于所述进水口的设置高度。
[0010]本发明的一个实施例中，所述的滤网组件装置包括棉滤网409、活性炭滤网410和HEPA滤网411，所述滤网组件装置的进气口与所述水箱的净化空气出气口连接。
[0011]上述实施例中，所述光触媒净化单元包括光触媒滤网和紫外灯，所述光触媒滤网和所述紫外灯封装于铝箱内，所述铝箱的进气口与所述滤网组件装置出气口连接，所述铝箱的出气口与所述等离子体空气净化单元连接。
[0012]上述实施例中，所述等离子体空气净化单元包括高压脉冲电源和线筒式电晕反应器，所述线筒式电晕反应器分别通过石英管与所述铝箱的出气口、所述水箱的臭氧进气口连接。
[0013]上述实施例中，所述臭氧处理装置包括加热器和隔热管，所述加热器设置在所述隔热管内，所述隔热管的进气口通过石英管与所述线筒式电晕反应器出气口连通。
[0014]上述实施例中，所述隔热管设置为刚玉管。
[0015]上述实施例中，所述进风装置包括出风口、喇叭型进风口以及风机，所述喇叭形进风口至少设置一个，所述进风口与所述风机连接，所述进风装置的出风口与所述空气过滤装置连接，所述风机与所述控制装置控制连接。
[0016]上述实施例中，所述出风装置包括风机、超声波加湿器和出气栅，该风机设置在出气栅的后侧，该出风装置的进气口与所述臭氧处理装置出气口连接，所述风机和所述超声波加湿器分别与所述控制装置控制连接。
[0017]本发明的等离子体空气净化器，与现有技术比较具有以下优点:
1、本发明采用高压脉冲放电产生的等离子体，其产率大、高能电子密度大、能量效率闻;
2、本发明采用纳秒脉冲电源，放电稳定、放电空间大、净化效率高、能耗小；
3、本发明采用加热方法迅速分解臭氧，无二次污染，可以人机共存；
4、本发明采用水箱的水帘式空气净化方式，更加高效、彻底的净化空气，对净化的空气的质量有了更大的突破；
5、本发明采用遥控控制和独立控制装置的方式，操作方便简单，减少了操作失误。
[0018]6、本发明具有结构简单、成本低、运行可靠、易于维修等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]以上所述是对本发明技术方案的概述，为进一步解释本发明，以下结合附图与实施方式对本发明做进一步的详细说明。
[0020]图1为本发明提出的等离子体空气净化装置的结构示意图；
图2为本发明中进风装置各部件位置关系空间结构图；
图3为本发明中空气过滤装置各部件位置关系空间结构图；
图4为本发明中空气净化装置各部件位置关系空间结构图；
图5为本发明中臭氧处理装置各部件位置关系空间结构图；
图6为本发明中出风装置各部件位置关系空间结构图。
[0021]图中:I壳体；2移动轮；3进风装置；4空气过滤装置；5空气净化装置；6臭氧处理装置；7出风装置；8控制装置；301壳体底部喇叭型进风口 ；302壳体右侧喇叭型进风口；302壳体左侧喇叭型进风口；304风机；401水箱；402出水口； 403臭氧进气口；404空气进气口；405设置有通孔的滤板；406水槽；407进水口；408净化空气出气口；409棉滤网；410活性炭滤网；411HEPA滤网；501铝箱；502进风口 ；503出风口 ；504光触媒滤网；505紫外灯；506石英管；507电晕线；508铜片；509高压脉冲电源；510大地；601隔热管；602加热器；701风机；702超声波加湿器；703出气栅。
【具体实施方式】
[0022]请配合参阅图1至图6所示，本发明的一个实施例等离子体空气净化器，包括一本体，该本体内部形成容置空间，该本体设置为一壳体1，该壳体I的下部设置有进风装置3，上部设置有出风装置7 空气过滤装置4，设置在该容置空间的底部，其包括水箱401和滤网组件装置，该水箱401与该滤网组件装置连接，经过该水箱401净化的空气通过该滤网组件装置进一步过滤；一空气净化装置5，位于该空气过滤装置4的上方，其包括光触媒净化单元和等离子体空气净化单元，该光触媒净化单元分别与该滤网组件装置、该等离子体净化单元连接，该等离子体净化单元与该水箱连接，将经过等离子体净化单元净化过的一部分空气用于净化该水箱中的水体；一臭氧处理装置，其与该等离子体空气净化单元连接，用于除掉空气中的臭氧；一控制装置，其分别与该空气过滤装置、该所述空气净化装置、该臭氧处理装置控制连接，控制装置8包括电源单元和控制单元，控制单元与电源单元电连接，电源单元和控制单元均设置在壳体I中上部。进风装置3、空气过滤装置4、空气净化装置
5、臭氧处理装置6和出风装置7在壳体I内部按照自下而上的原则进行设置。具体的讲，进风装置3与空气过滤装置4之间、空气过滤装置4与空气净化装置5之间，臭氧处理装置6与出风装置7之间均可通过风道管连接。壳体I的下端安装有四个支撑腿，每个腿安装有移动轮2，该支撑腿具有调节高度和固定作用，四个支撑腿的高度优选为10-15cm。
[0023]其中，空气过滤装置包括水箱401以及滤网组件装置，滤网组件装置安装在水箱401的上部，且与水箱的空气净化空气出口连接。水箱401成立体状，其上设置有出水口402、进水口 408、空气进气口 404、净化空气出气口 407以及臭氧进气口 403 ;出水口 402和臭氧进气口 403设置在水箱401的不同侧面底部相同高度的位置，净化空气出气口 408与进水口 407设置在水箱的顶面，其中空气进气口 404设置在水箱401背面的下部位置。空气进气口 404设置高度低于进水口的设置高度。其中出水口 402和臭氧进气口 403分别设置在水箱501两侧面下部位置，出水口目的在于排水和进行水循环，臭氧进气口目的在于利用等离子体产生的臭氧对水进行净化，起到杀毒、灭菌的作用。
[0024]进一步的，水箱包括水槽以及设置有通孔的滤板，滤板倾斜设置在所述水箱内部，水槽设置在滤板斜面的上部，经过该水槽及该倾斜板的的水体形成瀑布水帘，用于充分净化进入该水箱的空气。水槽406和滤板405形成瀑布水帘。该倾斜滤板的一部分漏出水箱的水面，另一部分进入该水箱中的水面下。滤板405上的设置通孔的直径优选为1-3_和5-10mm两种，其中，直径为l_3mm的通孔设置在滤板位于水箱水面上方，用于将利用水净化后的空气排到水箱的上部，再经净化空气出气口排出，直径为5-10mm的通孔设置在滤板位于水面下部，用于将净化空气后的水回流到水箱401中。直径为1-3_的通孔均匀分布在滤板上，该通孔的面积占滤板面积的3/5，滤板的最后一排通孔距离滤板上端边缘1mm处。直径为5-10mm的通孔均匀设置在滤板底部位置，最后一排通孔设置在距离滤板底部边缘5mm处。滤板405与水箱底面夹角为20-30°，该滤板可用于形成较薄的瀑布，以增加对空气净化面积。水箱401竖直放置,设置有通孔的滤板405把水箱401 —分为二,且滤板四周和水箱内壁密封连接，以将水箱中的空气全部经过水净化后从水中溢出到水箱的上部空间。空气进气口 404通过风道管与风机304连接，其位置在设置有通孔的滤板405的下方。臭氧进气口 403通过风道管与空气净化装置5的等离子净化单元连接。水槽406通过固定胶固定在滤板405倾斜面的上端。
滤网组件装置包括棉滤网409、活性炭滤网410和HEPA滤网411，滤网组件装置将上述滤网封装，形成具有进气口和出气口的密封装置。滤网组件装置的进气口与水箱的空气出气口连接。净化空气出气口 407与滤网组件装置之间都通过风道管连接。
[0025]空气净化装置包括光触媒净化单元和等离子体净化单元，其中，光触媒净化单元包括光触媒滤网504和紫外线灯505，紫外线灯505优选功率为4-8W、波长为200_280nm。光触媒滤网504和紫外线灯505密封设置在铝箱501内部，铝箱上表面开出气口 503，下表面开有进气口 502，该铝箱的进气口 502与滤网组件装置出气口 503连接，铝箱的出气口与等离子体空气净化单元连接。铝箱用于将紫外线限制在箱体内部，避免紫外线对人的伤害。进气口 502通过风道管与滤网组件装置连接，出气口 503通过风道管与等离子体净化单元的石英管507连接。
[0026]等离子体空气净化单元包括高压脉冲电源509和线筒反应器圆筒。高压脉冲电源的参数为幅值电压为10-30kV、脉冲前沿上升时间为10-30ns、脉宽100_200ns、脉冲频率1-1OOkHz,这种脉冲前沿陡峭、脉冲宽度窄的高压电源能够产生持续稳定的低温等离子体。线-筒反应器圆筒，电晕线506为直径0.5mm-1mm的镍铬丝，壳体材料采用石英管507，其内径为15-20 mm,内壁衬有0.5 mm厚的铜片508作为接地极。电晕线506通过导线与高压脉冲电源509连接，铜片508通过导线与大地510连接。光触媒净化单元和等离子体空气净化单元之间都通过风道管连接。
[0027]臭氧处理装置包括加热器602和隔热管601，加热器602设置在隔热管601内，该隔热管601的进气口与该线筒式电晕反应器出气口连通。其中，加热器602优选功率为150-200W的陶瓷加热片，加热温度在450-500°，其目的在于将臭氧在400°C时迅速分解。隔热管优选刚玉管，其耐高温且热导率小。刚玉管通过风道管分别与等离子体反应器和出风装置连接。等离子体反应器与刚玉管连接的风道管设置一个气体三通接头，经过等离子体反应器净化后的空气分两个气路，一气路连接水箱的臭氧进气口 403，用于净化水箱的水，另一气路连接刚玉管，用于通过臭氧处理装置对净化空气中的臭氧进行处理。
[0028]本发明等离子体空气净化器的进风装置3安装在壳体的底部，其包括出风口、喇叭型进风口以及风机，喇叭形进风口 301至少设置一个，进风口与风机连接，进风装置的出风口与空气过滤装置连接，风机与控制装置控制连接。优选的，壳体底部设置喇叭型进风口301、壳体右侧设置喇叭型进风口 302、壳体左侧设置喇叭型进风口 303和风机304。左右两侧的喇叭型进风口的大小相等。设置在壳体底部的喇叭型进风口 301 口径大小为设置在壳体左右两侧的喇叭型进风口 302或303 口径大小的2-3倍。风机的功率优选为50-150瓦，排气量优选为5-20m3/min，风机通过导线与控制装置连接，喇叭型进风口通过风道管与风机304连接，上述喇叭形进风口的设置，使其尽量多将室内的污浊空气吸入到空气净化装置内部。
[0029]本发明等离子体空气净化器的进出风装置，出风装置包括风机701、超声波加湿器702和出气栅703，该风机701设置在出气栅的后侧，该出风装置的进气口与臭氧处理装置6出气口连接，风机701和超声波加湿器702分别与控制装置控制连接。风机701的功率优选为50-100瓦，排气量优选为5-15m3/min，其功率和排气量均可调节。超声波加湿器702的功率优选为30-50W，超声波加湿器用于将净化的空气降温和加湿。超声波加湿器安装在低于出气栅的位置，出气栅703可以上下、左右调节风向。风机通过风道管与刚玉管连接，风机和超声波加湿器分别通过导线与控制装置连接。
[0030]控制装置包括控制单元和电源单元，控制装置的控制面板设置在壳体的上部。其中，电源单元包括220V的家用电源和高压脉冲电源，家用电源通过导线和高压脉冲电源连接。控制单元用于对风机的控制、过滤所需水流量的控制、超声加湿器的雾量的控制、对空气净化时间的控制以及对出气栅的控制。控制装置优选为遥控控制和独立控制，风机的控制是通过调速来控制的；水流量的控制是通过节流阀来控制的；超声波加湿器的控制是通过开关来控制的；雾量的控制是通过功率来控制的；雾量的控制是通过计时器来控制的；出气栅的转向控制是通过微型马达来控制的。
[0031]本发明等离子体空气净化装置的净化方法，具体包括以下步骤:
步骤一:开启电源，使空气过滤装置3和臭氧处理装置6运行工作，并调节水箱内部水的流量，使瀑布水帘宽度不小于通孔排列在滤板405的宽度，以使全部空气都通过水的过滤净化。
[0032]步骤二:在第一步开始1-3分钟后，开启运行高压脉冲电源509、风机304和风机701，进行空气净化工作。
[0033]步骤三:然后，开启超声波加湿器702，并调节雾量和出气栅703后面设置的风机的出风量，使人们感到适宜即可，根据需要可以设置出气栅的方向。
[0034]步骤四:设置等离子体空气净化装置运行时间和循环工作时间，运行时间的设定优选为60-120分钟，循环工作时间优选为120-360分钟，也可根据室内空间的大小自行设定时间。
[0035]步骤五:空气净化运行结束，等离子体空气净化装置根据设定的工作循环时间，自动运行至循环净化过程结束。
[0036]以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种等离子体空气净化器，其特征在于包括: 一本体，该本体内部形成有容置空间，该本体的下部设置有进风装置，上部设置有出风装置； 一空气过滤装置，设置在该容置空间的底部，其包括水箱和滤网组件装置，该水箱与该滤网组件装置连接，经过该水箱净化的空气通过该滤网组件装置进一步净化； 一空气净化装置，位于该空气过滤装置的上方，其包括光触媒净化单元和等离子体空气净化单元，该光触媒净化单元分别与该滤网组件装置、该等离子体净化单元连接，该等离子体净化单元与该水箱连接，将经过等离子体净化单元净化过的一部分空气用于净化该水箱中的水体； 一臭氧处理装置，其与该等离子体空气净化单元连接，用于除掉净化空气中的臭氧； 一控制装置，其分别与该空气过滤装置、该空气净化装置、该臭氧处理装置控制连接。
2.根据权利要求1所述的等离子体空气净化器，其特征在于， 所述水箱包括水槽以及设置有通孔的滤板，所述滤板倾斜设置在所述水箱内部，所述水槽设置在滤板斜面的上部，经过该水槽及该倾斜板的的水体形成瀑布水帘，用于充分净化进入该水箱的空气。
3.根据权利要求1所述的等离子体空气净化器，其特征在于， 所述水箱成立体状，其上设置有出水口、进水口、空气进气口、净化空气出气口以及臭氧进气口 ；所述出水口和所述臭氧进气孔设置在所述水箱的不同侧面底部相同高度的位置，所述净化空气出气口与所述进水口设置在所述水箱的顶面，所述空气进气口设置高度低于所述进水口的设置高度。
4.根据权利要求3所述的等离子体空气净化器，其特征在于，所述的滤网组件装置包括棉滤网、活性炭滤网和HEPA滤网，所述滤网组件装置的进气口与所述水箱的净化空气出气口连接。
5.根据权利要求4所述的等离子体空气净化器，其特征在于，所述光触媒净化单元包括光触媒滤网和紫外灯，所述光触媒滤网和所述紫外灯封装于铝箱内，所述铝箱的进气口与所述滤网组件装置出气口连接，所述铝箱的出气口与所述等离子体空气净化单元连接。
6.根据权利要求5所述的等离子体空气净化器，其特征在于，所述等离子体空气净化单元包括高压脉冲电源和线筒式电晕反应器，所述线筒式电晕反应器分别通过石英管与所述铝箱的出气口、所述水箱的臭氧进气口连接。
7.根据权利要求6所述的等离子体空气净化器，其特征在于，所述臭氧处理装置包括加热器和隔热管，所述加热器设置在所述隔热管内，所述隔热管的进气口通过石英管与所述线筒式电晕反应器出气口连通。
8.根据权利要求7所述的等离子体空气净化器，其特征在于，所述隔热管设置为刚玉管。
9.根据权利要求1至8任一项所述的等离子体空气净化器，其特征在于，所述进风装置包括出风口、喇叭型进风口以及风机，所述喇叭形进风口至少设置一个，所述进风口与所述风机连接，所述进风装置的出风口与所述空气过滤装置连接，所述风机与所述控制装置控制连接。
10.根据权利要求1至8任一项所述的等离子体空气净化器，其特征在于，所述出风装置包括风机、超声波加湿器和出气栅，该风机设置在出气栅的后侧，该出风装置的进气口与所述臭氧处理装置出气口连接，所述风机和所述超声波加湿器分别与所述控制装置控制连接。
【文档编号】F24F13/28GK104235964SQ201410466307
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】马玉田, 苏茂忠, 张伟 申请人:中科研高（北京）科技有限公司