主动式等离子除臭马桶圈

本发明涉及一种主动式等离子除臭马桶圈，属于生活卫浴领域。

背景技术：

1、使用坐便器排便过程中，由于排泄过程中伴随的气体排出以及排泄物在坐便器下落或堆积过程中的裸露均散发出难闻气味，造成使用者在排便过程中的精神压力。另者，臭味气体在卫生间集聚也将造成短时间内卫生间环境不佳而影响其使用品质。

2、目前针对该问题的做法已有多种技术路径，如：通过负压方式将坐便器内的气体排至室外或排污管道、光触媒分解、活性炭吸附等。上述技术方式普遍存在坐便器结构复杂、除臭效果不佳、无法在使用过程中解决除臭等问题。

3、等离子体气体净化的广义技术有o3发生与等离子放电管幕墙等。其中前者是通过介质阻挡放电器件产生氧化性的o3气体，再将o3与待净化的目标气体混合使其中的有机分子被氧化分解而达到气体净化作用。其中后者是通过dbd电极阵列产生电离气氛，在目标气体通过该区域时借助等离子体的化学活性将其中的有机体气进行分解，虽然该过程也产生o3，但其主要净化原理是通过等离子体对有机组分的直接作用进行。上述技术均无法在本领域中直接使用，其一是因为o3对臭味分子的作用相对缓慢，无法做到在使用者排便过程中对臭味分子快速去除，无法使整个过程持续且充分的保持清洁。其二是因为已有的dbd电极阵列设备体积庞大，难以放入空间有限的卫生间，更难以集成在体积更加有限的马桶圈当中；此外，其工作过程中不可避免的产生o3将导致卫生间环境中o3浓度不断升高，产生异味感乃至带来健康、安全隐患；而且该设备噪音大，不适合家庭环境使用。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中现有技术不足，本发明提供了一种主动式等离子除臭马桶圈，不改变传统坐便器结构、不需更换已有的坐便器、可在使用过程全程保持使用者身边的空气卫生，为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

2、主动式等离子除臭马桶圈，以圈体为主体，其内部设计有调压管，进风口，等离子净化器，尾端处理器，离心风机。为使吸气均匀，进风口分为在轴线上的中央进风口和其两侧的两侧进风口。中央进风口和两侧进风口通过调压管连接。调压管本质为管路的缩颈，其作用是根据其截面大小与长度增加流体阻力，在同一负压源下调节其下游进风口的气体流量。在调压管与其相邻的两侧进风口之间连接有分管路，多条分管路汇总成总管路。总管路顺序串联有等离子净化器，尾端处理器，离心风机。进风口为狭长扁口，开口方向相对圈体向下或斜向内侧，以做到隐蔽性和便于对坐便器内部空间吸气。总管路与等离子净化器前后连接处开口平滑放大，以使气体能够流速均匀的通过等离子净化器截面处的气流通道。等离子净化器由等离子绝缘支架，高压电极，隔离电极，高压电极连接片，绝缘套管，气流通道组成。等离子绝缘支架为框架结构，使用绝缘且有高温耐受性的材料制作，如陶瓷、电木、聚四氟乙烯，其作用是承载并固定高压电极，隔离电极，高压电极连接片，绝缘套管。高压电极、隔离电极均为金属管或金属棒，其外直径0.5-5mm。高压电极外表面裸露，一侧通过高压电极连接片并联并引出；隔离电极外表面套有绝缘套管，一侧通过另一高压电极连接片并联并引出。绝缘套管为耐高温材质，如石英玻璃、氧化铝陶瓷，内径与隔离电极外径差小于0.5mm，绝缘套管壁厚0.2-1mm；绝缘套管与其相邻的高压电极平行且相距的最小距离为0.2-2.5mm，长度相等为10-150mm。高压电极和隔离电极两两为一组，等离子净化器内设置2-10组为宜，具体视圈体厚度和可容纳空间而定。等离子净化器工作时在两高压电极连接片上接入3000-50000v高压交流电，在绝缘套管阻隔下使高压电极和隔离电极之间的空间产生均匀的介质阻挡放电，通过多组高压电极和隔离电极联用在气流通道处产生放电电离幕墙，使流过气体中的有机组分被分解为co2、h2o、n2等小分子无臭气体达到分解臭味气体的目的。总管路与尾端处理器前后连接处开口平滑放大，以使气体能够流速均匀的通过尾端处理器截面的催化剂膜片。尾端处理器由催化片绝缘支架，加热电极连接片，催化剂膜片组成。催化片绝缘支架为框架结构，使用绝缘且有高温耐受性的材料制作，如陶瓷、电木、聚四氟乙烯，其作用是承载并固定加热电极连接片和催化剂膜片。催化剂膜片是以具有良好透气性的碳纤维布或碳纤维纸为基体，表面携带铂、钯、镍、铁、钴的一种或多种等具有在高温下对o3具有分解作用的金属或金属盐、金属络合物催化剂。催化剂在碳纤维布或碳纤维纸中以化学法制备，两者具有一定力学结合，在本发明工作中所产生的气流不会造成催化剂与基体的分离。尾端处理器的作用是对等离子净化器放电中产生的o3进行分解，降低最终排向外界气体中o3浓度，减少o3异味；其作用之二为进一步在高温及催化剂的双重作用下进一步分解气体中所含有的有机气体。加热电极连接片与碳纤维布或碳纤维纸两端连接，工作时通入低压直流或低压交流电使碳纤维布或碳纤维纸发热，使其温度维持在80℃-500℃。其中，供电电压、碳纤维布或碳纤维纸的电阻设置标准应以发热温度为导向进行选择。离心风机进风口与总管路相连，其前端的总管路带有v型折弯，v型尖部填充有吸音海绵，其作用为降低等离子净化器因dbd放电所产生的噪音。离心风机出风口与外界相连，其作用是对总管路产生负压，并以此为动力使坐便器内的空气通过进风口进入圈体并依次流过等离子净化器、尾端处理器。

3、本发明的有益效果是，提供了一种主动式等离子除臭马桶圈，可以直接安装在已有坐便器上，在使用者排便过程中持续抽吸坐便器内的臭味气体并对其中的臭味进行分解，所产生的o3也可同时被催化分解而使最终排除的气体不产生明显的异味，达到维持卫生间气味环境清洁的目的。

技术特征：

1.主动式等离子除臭马桶圈，以圈体为主体，其内部设计有调压管，进风口，等离子净化器，尾端处理器，离心风机；进风口分为在轴线上的中央进风口和其两侧的两侧进风口；中央进风口和两侧进风口通过调压管连接；在调压管与其相邻的两侧进风口之间连接有分管路，多条分管路汇总成总管路；总管路顺序串联有等离子净化器，尾端处理器，离心风机；进风口为狭长扁口，开口方向相对圈体向下或斜向内侧；总管路与等离子净化器前后连接处开口平滑放大；等离子净化器由等离子绝缘支架，高压电极，隔离电极，高压电极连接片，绝缘套管，气流通道组成；等离子绝缘支架为框架结构，使用绝缘且有高温耐受性的材料制作；高压电极、隔离电极均为金属管或金属棒，其外直径0.5-5mm。高压电极外表面裸露，一侧通过高压电极连接片并联并引出；隔离电极外表面套有绝缘套管，一侧通过另一高压电极连接片并联并引出。绝缘套管为耐高温材质，内径与隔离电极外径差小于0.5mm，绝缘套管壁厚0.2-1mm；绝缘套管与其相邻的高压电极平行且相距的最小距离为0.2-2.5mm，长度相等为10-150mm。高压电极和隔离电极两两为一组，等离子净化器内设置2-10组；等离子净化器工作时在两高压电极连接片上接入3000-50000v高压交流电，在绝缘套管阻隔下使高压电极和隔离电极之间的空间产生均匀的介质阻挡放电；总管路与尾端处理器前后连接处开口平滑放大；尾端处理器由催化片绝缘支架，加热电极连接片，催化剂膜片组成；催化片绝缘支架为框架结构，使用绝缘且有高温耐受性的材料制作；催化剂膜片是以具有良好透气性的碳纤维布或碳纤维纸为基体，表面携带铂、钯、镍、铁、钴的一种或多种等具有在高温下对o3具有分解作用的金属或金属盐、金属络合物催化剂；加热电极连接片与碳纤维布或碳纤维纸两端连接，工作时通入低压直流或低压交流电使碳纤维布或碳纤维纸发热，使其温度维持在80℃-500℃；离心风机进风口与总管路相连，其前端的总管路带有v型折弯，v型尖部填充有吸音海绵；离心风机进风口与总管路相连，其出风口与外界相连，对总管路产生负压，并以此为动力使坐便器内的空气通过进风口进入圈体并依次流过等离子净化器、尾端处理器。

技术总结
本发明涉及生活卫浴领域，公开了一种主动式等离子除臭马桶圈，以圈体为主体，其内部设计有调压管，进风口，等离子净化器，尾端处理器，离心风机。可以直接安装在已有坐便器上，在使用者排便过程中持续抽吸坐便器内的臭味气体并对其中的臭味进行分解，所产生的O3也可同时被催化分解而使最终排除的气体不产生明显的异味，达到维持卫生间气味环境清洁的目的。

技术研发人员：李少龙,张晔,吴靖宇,王仪轩
受保护的技术使用者：烟台大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13