适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置的制造方法_3

文档序号:8252994阅读:来源:国知局
C为尘粒收集区,D为等离子体消毒区,E为负离子区;1_1为第一接地板电极,1-2为第二接地板电极,1-3为第三接地板电极,1-4为第四接地板电极,1-5为第五接地板电极,1-6为第六接地板电极,
1-7为第七接地板电极,1-8、1-9为等离子体消毒区接地板电极,2-1为正线状电晕放电极,
2-2为负线状电晕放电极,2-3为第三线状电晕放电极,2-4为第四线状电晕放电极,2-5为第五线状电晕放电极,3-1、3-2为绝缘板,4为导电碳纤维网,5为陶瓷电热管,d为螺纹形线电极的中心直径,α为螺纹形线电极的螺纹尖度。
【具体实施方式】
[0069]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0070]图1中,本发明的技术方案提供了提供一种适于在家居环境条件下除去空气中细颗粒物的空气净化装置,包括引风单元、空气净化单元和空气通道,所述的引风单元将待处理的空气引入空气通道,经过空气净化单元净化处理后排向室内,为室内封闭的空间提供经过净化、消毒的清洁空气,其发明点在于:
[0071]其所述的空气净化单元包括依次设置的正、负高压脉冲荷电区Α,交变电场下的静电凝并区B,尘粒收集区C,等离子体消毒区D和负离子区E ;
[0072]所述的空气净化装置,通过采用上述结构,实现在家居环境条件下对空气中细颗粒物的去除和对空气的净化、消毒。
[0073]在实际工作时,首先,通过引风单元/引风机的带动或驱动,使携带微尘颗粒,细菌、病毒及有害气体的空气进入并行排列的正、负相间的微粒荷电区,使微粒分别携带上正、负电荷;此荷电区内的螺纹形线状荷电电晕发生极分别施加正、负直流窄脉冲高压,非如此不宜使微粒荷电。
[0074]当分别携带有正、负电荷的荷电微粒进入到静电凝并区时,在交流高压或脉冲交流高压场作用下,荷电微粒将相互运动碰撞,凝聚为较大的颗粒,利于之后集尘区电场对其收集。
[0075]凝聚为较大颗粒的微尘通过集尘区,在负直流高压场的作用下,极容易发生颗粒荷电,进而被收集到接地集尘板上,实现空气中微小颗粒的净化。
[0076]被滤去微粒的空气中还含有大量的细菌、病毒和有害气体,并没有被上述区域所完全处理掉;当其进入到等离子体区时,该区所产生的高能粒子、活性粒子将灭杀细菌、病毒并分解有害气体,使空气得到消毒净化。该区螺纹形线状电晕放电极所施加的是交流高压或脉冲交流高压(频率50?500KHz),与施加单一的正或负高压相比,更便于产生大范围的低温等离子体;另外,该区接地电极板内表面覆盖有表面光滑的绝缘层,以利于形成稳定的等离子体放电,亦可有利于提高灭菌效果。
[0077]最后的负离子区用于产生负氧离子,促进人体健康的负直流次高压或负直流脉冲高压负氧离子产生区,所用电极为导电碳纤维网。
[0078]由于所加负直流电压较低或采用负直流脉冲高压,放电能量较低;而导电碳纤维网又易于形成电晕放电;另外,在紧贴导电碳纤维网的后方放置陶瓷电热管也将促使导电碳纤维网电极所产生的臭氧自行分解,故此即可产生对人体有宜的负氧离子,又能控制臭氧、氮氧化合物产生量,使其远低于安全标准值。
[0079]图2中,在所述的正、负高压脉冲荷电区,设置第一至第三接地板电极1-1、1_2和
1-3,所述第一至第三接地板电极的纵向轴平行,位置并列,将所述的空气通道分为并行排列的正高压脉冲荷电区和负高压脉冲荷电区,在第一、第二接地板电极之间和第二、第三接地板电极之间,分别设置正、负线状电晕放电极2-1、2-2 ;对所述的正、负线状电晕放电极分别施加输出波形为窄方波的正、负高压窄脉冲电源,其所述正、负高压窄脉冲的电压值为3KV?50KV,所述窄脉冲的宽度为0.1ms?1ms。
[0080]图3中,在所述的交变电场下的静电凝并区,设置纵向轴平行,位置并列的第四、第五接地板电极1-4、1-5,在所述的第四、第五接地板电极之间,设置第三线状电晕放电极
2-3;对所述的第三线状电晕放电极施加交流高压电源或脉冲交流高压电源,所述交流高压电源或脉冲交流高压电源的电压值为3KV?50KV,频率为IHz?IMHz。
[0081]图4中,在所述的尘粒收集区,设置纵向轴平行,位置并列的第六、第七接地板电极1_6、1-7,在所述的第六、第七接地板电极之间,设置第四线状电晕放电极2-4 ;对所述的第四线状电晕放电极施加负直流高压电源,所述负直流高压电源的电压值为O?一 30KV,电流值为O?10mA。
[0082]图5中,在所述的等离子体消毒区,采用纵向轴平行,位置并列,两两成对的模式设置数组接地电极板组,在所述两个接地电极板1-8、1_9的相对面上,覆盖设置有厚度小于5mm的绝缘板3-1、3-2 ;所述绝缘板的表面光滑,其平面尺寸大于所述接地极板的平面尺寸;在每两个接地电极板之间,分别设置第五线状电晕放电极;对所述的第五线状电晕放电极施加高压交流电源或脉冲交流电源,所述高压交流电源或脉冲交流电源的频率为50 ?500KHz。
[0083]图6中,在所述的负离子区,设置一导电碳纤维网4作为电极,所述的导电碳纤维网与所述待处理空气的气体流动方向相垂直设置,在紧贴所述导电碳纤维网的后方,放置至少一组陶瓷电热管5 ;对所述的导电碳纤维网施加负直流次高压或负直流脉冲高压,所述负直流次高压或直流脉冲高压的电流小于ImA ;所述陶瓷电热管的加热温度控制范围为60 ?300。。。
[0084]图7中,给出了导电碳纤维网的网状结构,其由导电碳纤维编织而成,其导电碳纤维的参数为:纤维直径彡0.15mm。
[0085]图8、图9和图10中,所述的正、负线状电晕放电极、第三至第五线状电晕放电极均为螺纹形线电极,以减小高压电晕对放电极中心的电晕电蚀,防止电晕线被高压电晕烧蚀断裂,避免放电在线电极上的游移,增加放电的均匀性与稳定性。
[0086]所述螺纹形线电极的参数尺寸为中心直径< 2.5_,螺纹锥度为6?18°,螺纹间距为I?5mmο
[0087]图11中,给出了本发明技术中空气净化装置的空气净化单元的除尘工作原理方框图,其中,所述的空气净化单元采用下述工作模式来现在家居环境条件下对空气中细颗粒物的去除,同时实现对空气的净化、消毒:
[0088]I)将待净化的空气通过引风装置/引风机吸入所述的空气通道,空气通道中的风速小于0.8m/s ;
[0089]2)在所述的正、负高压脉冲荷电区,待净化的空气被分成两股,分别被引入并行排列的正、负相间的微粒荷电区,使两股空气中的微粒分别携带上正、负电荷,形成荷电微粒,其空间离子浓度大于1Vcm3;
[0090]3)当两股分别携带有正电荷、负电荷的荷电微粒进入到所述的交变电场下的静电凝并区时,两股空气被合并成一股,在交流高压或脉冲交流高压场的作用下,所述的正、负荷电微粒相互运动碰撞,凝聚为粒径为ΙΟμ???90μπ?的较大颗粒;此时,空气中粒径
<10 μ m的细微颗粒又会与上述已凝并的大颗粒继续凝并、增大,使得粒径< 10 μ m的细微粉尘更易于被补集或捕集。
[0091]4)当凝聚为粒径10 μ m—90 μ m的较大颗粒的微尘通过所述的尘粒收集区时,在负直流高压场的作用下,被收集到接地集尘板上,实现空气中微小颗粒的净化;
[0092]5)在所述的等离子体消毒区,该区所产生的高能粒子、活性粒子将灭杀细菌、病毒并分解有害气体,使待净化的空气得到消毒净化;
[0093]6)在所述的负离子区,产生对人体有益的负氧离子,又能控制臭氧、氮氧化合物产生量,使其远低于安全标准值;
[0094]7)通过上述步骤和方法,实现在家居环境条件下对空气中细颗粒物的去除,同时实现对空气的净化、消毒。
[0095]进一步的,将本发明技术方案中各个工作区的结构和工作原理叙述如下:
[0096]A、荷电区:分为正高压脉冲荷电区和负高压脉冲荷电区,采用输出波形为窄方波的正、负高压窄脉冲电源,脉冲宽度可窄至0.1ms-1ms,如此窄的高压直流方波脉冲,一可确保在荷电空间,放电进行周期内形成稳定的不变的电场,使空气分子获得足够、一致、稳定的电离能,快速稳定的电离,让细颗粒物高效迅速荷电;二可避免电源能量的浪费;三可确保高压运行安全,避免线电极对地电极产生火花放电的危险;
[0097]所述正、负脉冲的电压值可调,为3KV — 50KV,以适应不同的线电极一接地极板间距;<
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