一种液滤式等离子体空气净化器及空气净化方法与流程

一种液滤式等离子体空气净化器及空气净化方法
1.1、技术领域本发明涉及空气净化技术领域。
2.2、

背景技术：
空气净化器是降低室内空气中的粉尘、花粉、pm2.5、甲醛等挥发性有机物（vocs）、细菌病毒、过敏原等空气污染物的设备，能有效提高空气清洁度。目前室内空气净化器市场的主流产品主要基于三种工作方式或其组合：1. 采用固态滤网；2. 采用静电集尘；3. 释放负离子。基于这些方法的空气净化器，以及将这些方法复合使用的空气净化器，仍然具有各自的缺点。
3.采用固态滤网的方法，是将空气通过致密的固态滤网，如高效空气过滤网（hepa）、活性炭等具有致密孔隙的固态材料，对空气中的污染物进行过滤和吸附。如大庆市菩提韵环保科技有限公司揭示的全智能空气净化器采用hepa和活性炭作为过滤层（中国注册专利申请号：201420404845.2）；赣州安宏环保科技有限公司揭示的采用纳米凝胶作为过滤层的空气净化器（中国注册专利申请号：201610360431.8）。有的产品为了增加除甲醛等功能，在过滤网的基础上加入了甲醛去除层，如佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司揭示的空气净化器在滤网上加入甲醛分解催化剂层（中国注册专利申请号：202022561682.7）。这类方法对空气中的小粒径尘粒和气态污染物过滤效果不好，滤网的过滤效果随着使用时间的增加而下降，因而需要定期更换而产生固体废弃物，增加了使用成本，更换滤网时容易二次扬尘。
4.采用静电集尘的方法，是利用静电场使气体电离，使尘粒带某种电性，然后吸附到相反电性的收集电极上。如珠海格力电器股份有限公司揭示的静电集尘模块（中国注册专利申请号：202010952505.3）；宁波诚之道电子实业有限公司揭示的高压静电集尘装置（中国注册专利申请号：202020937026.x）；苏州贝昂科技有限公司揭示的空气净化器（中国注册专利申请号：202020182172.6）。这类方法在工作过程中会持续产生臭氧释放到环境中，且需要定期对收集电极进行清洗，清洗过程容易二次扬尘。
5.采用向环境释放负离子的方法，是通过向环境空气中释放负离子，负离子在空气中扩散，带正电的小粒径尘粒被负离子中和而凝聚为较大粒径进而容易沉降。如向空气中释放负离子的空气净化器（中国注册专利申请号：202110555651.7）。但这类方法在工作过程中会产生臭氧释放到环境中，依靠重力沉降的尘粒散布在室内各处而造成清洁负担，且容易二次扬尘。
6.一些空气净化器将以上的原理复合使用，但仍然会存在由于其原理而固有的缺点。如西安空天紫电等离子体技术有限公司揭示的一种等离子体室内空气净化装置（中国注册专利申请号：202010896418.0），其将释放负离子和滤网结合；浙江安吉云界环境科技有限公司揭示的一种光催化净化空气净化器，将hepa、活性炭、光触媒层、负离子发生器组合（中国注册专利申请号：202110253258.2）。不过这些方法仍然存在需定期更换滤网的缺点。
7.除了以上三种方式，还有采用水洗的方式，采用水对空气中的可溶性尘粒和可溶
性气体进行吸附。如广东美的环境电器制造有限公司揭示的空气净化器采用水膜过滤空气（中国注册专利申请号：202023266972.5），常州大学揭示的一种鼓泡式水洗空气净化器采用大面积流动水膜进行洗气（中国注册专利申请号：202110553816.7）。不过这些方式对空气中污染物过滤类型少，如对小粒径的尘粒吸附效果差，不能杀菌消毒。另有一种负离子空气净化系统将水喷淋和负离子结合（中国注册专利申请号：202110148017.1），能够对小颗粒尘粒进行吸附，却增加了臭氧释放的缺点，且耗水量较大。另外，这些采用水洗的方式，额外增加室内不必要的空气湿度。
8.综上所述，几乎每一种现有的空气净化器，因为其净化原理的固有属性而存在各自的缺点，如净化功能不全面、使用成本高、产生固体废弃物、二次扬尘、产生臭氧等。
9.3、

技术实现要素：
（1）解决的技术问题为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种液滤式等离子体空气净化器和空气净化方法。这种方法对空气中污染物的净化类型覆盖面广，可净化的污染物包括pm10、pm2.5、细菌病毒、甲醛等vocs。并且不用固体滤网，不产生有害或者难处理的固态或液态废弃物，使用成本低，不产生臭氧等任何有害气体。
10.（2）技术方案本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，由依次连通的6个腔体和控制单元组成，每个腔体各开有进气口和出气口，依次连接，气流从第一个腔体进入，从最后一个腔体排出，按照气流的流经顺序依次为等离子体腔，混气腔，一级洗气槽，二级洗气槽，气流发生单元，冷凝腔。
11.所述等离子体腔内有等离子体发生器，可以产生等离子体。所述等离子体发生器为负电晕放电、正电晕放电、介质阻挡放电这3种中的一种。所述等离子体腔的进气口设置单向阀，防止腔内的气体倒流到外界环境。
12.所述混气腔内错落布置混气腔折流板，以延长气流通过所述混气腔的时间和增加气流各组分的混合程度，使等离子体、臭氧和空气中的污染成分充分发生作用。为了增加对气流的扰动，所述混气腔折流板上布置多个小板状结构；或者所述折流板为弯曲的弧形；或者所述折流板彼此交错重叠为网状结构。
13.所述一级洗气槽内有气液隔板和孔筛板将腔体分隔为一级洗气槽进气腔和一级洗气槽洗气腔，所述一级洗气槽洗气腔内有一级洗气液，所述一级洗气液的成分为水，或者为加入表面活性剂的水，所述一级洗气槽洗气腔内设置一级洗气槽液位计，所述一级洗气槽液位计通过导线将液位信号传递到所述控制单元，所述一级洗气槽洗气腔开有一级洗气槽回流管，所述一级洗气槽回流管连接一级洗气槽回流阀。所述孔筛板表面为疏水性且孔径较小，能将所述一级洗气液隔离在所述一级洗气槽洗气腔；或者，所述孔筛板表面为亲水性或者孔径较大，所述一级洗气液能自由穿过所述孔筛板，所述孔筛板一端位于所述进气腔和洗气腔的最底部，且所述孔筛板处于倾斜位置。所述孔筛板的形状为平板状；优化的，所述孔筛板的形状为反复折叠的平板结构；优化的，所述孔筛板和所述气液隔板组合为管道结构。所述一级洗气槽洗气腔中设置洗气槽折流板，所述洗气槽折流板为倾斜且相互交错布置的平板；优化的，所述洗气槽折流板为较短的弯折板且交错布置。
14.所述二级洗气槽内有气液隔板和孔筛板将腔体分为二级洗气槽进气腔和二级洗
气槽洗气腔，所述二级洗气槽洗气腔有二级洗气液，所述二级洗气液为可电解反应生成氢氧根离子的溶液，如na2co3水溶液。所述二级洗气槽洗气腔内设置电解电极，所述电解电极部分浸没于所述二级洗气液中，所述二级洗气槽洗气腔内设置二级洗气槽液位计和ph计，所述二级洗气槽液位计和所述ph计通过导线将液位信号和ph值信号传递到控制单元。所述二级洗气槽洗气腔开有二级洗气槽回流管，所述二级洗气槽回流管连接二级洗气槽回流阀。所述二级洗气槽的出气口设置电热丝，由电热丝电源控制，能够烧掉清除电解反应生成的氢气。所述电热丝电源和所述电解电源联动，能够同时启闭。优化的，所述电解电极为多个正负极依次交错重叠布置；优化的，所述电解电极不再单独设置，而是将所述洗气槽折流板用电极材料制作，同时具有电极的功能和引导气泡运动的功能。
15.所述气流发生单元内设置风机叶轮，采用轴流风机叶轮或者离心风机叶轮。所述气流发生单元可以有多个位置的选择，包括：位于所述二级洗气槽和所述冷凝腔之间；或者，位于所述等离子体腔之前；或者，位于所述等离子体腔和所述混气腔之间；或者，位于所述混气腔和所述一级洗气槽之间；或者，位于所述一级洗气槽和所述二级洗气槽之间；或者，位于所述冷凝腔之后。优化的，所述气流发生单元可以不止一个。
16.所述冷凝腔内设置冷凝器和冷凝水槽，所述冷凝水槽连接冷凝水回流管，所述冷凝水回流管连接所述一级洗气槽回流阀和所述二级洗气槽回流阀。所述冷凝器由冷凝器冷端和冷凝器热端组成。所述冷凝器热端位于所述冷凝腔的外部，能将热量散发到外界环境中。所述冷凝器的温度差产生方法为半导体制冷，或者，为压缩机冷媒循环制冷。所述冷凝器冷端置于所述冷凝水槽的上方，使得冷凝水能够滴入所述冷凝水槽。所述冷凝水槽内的冷凝水，通过重力，或者通过小水泵，进入所述冷凝水回流管，进而经过所述一（二）级洗气槽回流阀和所述一（二）级洗气槽回流管回流到所述一（二）级洗气槽，以补充一（二）级洗气槽内由于水分蒸发造成的液位下降。
17.所述控制单元为嵌入式系统，其功能是：接受所述一级洗气槽液位计的液位信号、接受所述二级洗气槽液位计的液位信号、接收所述ph计的ph值信号，通过控制条件进行判断，输出所述风机电源开闭信号、输出等离子体发生器电源开闭信号、输出所述一级洗气槽回流阀开闭信号、输出所述二级洗气槽回流阀开闭信号、输出所述电解电源开闭信号、输出所述电热丝电源开闭信号、输出所述冷凝器电源开闭信号。
18.本发明实施例提供了一种空气净化方法，空气在液滤式等离子体空气净化器中的净化过程为：空气依次进入所述等离子体腔，所述混气腔，所述一级洗气槽，所述二级洗气槽，所述冷凝腔而完成净化流程。具体的过程为：空气进入所述等离子体腔，和所述等离子体腔中产生的等离子体和臭氧混合；空气、等离子体和臭氧进入所述混气腔充分混合，并反应一段时间，完成小粒径尘粒凝聚为大粒径尘粒、病菌微生物被灭活、甲醛等气态有机挥发物被分解这三个过程；气流进入所述一级洗气槽，气流经过孔筛板变为气泡并进入一级洗气液，大粒径尘粒、灭活的微生物和气态有机挥发物分解产物被所述一级洗气液吸附；气流进入所述二级洗气槽，气流经过二级洗气槽内的孔筛板变为气泡并进入二级洗气液，所述二级洗气液内含有因发生电解反应而产生的氢氧根离子而将气流中的臭氧还原为氧气；气流进入所述冷凝腔，经过冷凝后排向外界环境，气流中的水蒸气被部分冷凝成为冷凝水并汇入所述冷凝水水槽，通过所述冷凝水回流管回流到所述一级洗气槽和所述二级洗气槽以保持液位在正常范围。
19.所述一（二）级洗气槽有两种更换液体的模式。第一种模式是：所述一（二）级洗气槽和整机是固连的，所述一（二）级洗气槽的容器壁较高处，开有进液口与进液阀门，所述一（二）级洗气槽的容器壁最低处，开有废液排管和废液阀门，液体通过所述进液口和进液阀门进入腔体，通过所述废液排管和废液阀门排出。第二种模式是：所述一（二）级洗气槽和整机不是固连的，能够单独从整机的外框架中取出和放入，当所述一（二）级洗气槽放入所述外框架时，有如下结构对应：所述外框架上开有进气口，对应所述一（二）级洗气槽的进气口；所述外框架上开有出气口，对应所述一（二）级洗气槽的出气口；所述外框架上开有冷凝水回流管口，对应所述一（二）级洗气槽的一（二）级洗气槽回流管管口；所述外框架上设置电解电极触点，对应所述二级洗气槽的所述电解电极并与其接触而导通；所述外框架上设置传感器信号触点，对应所述一（二）级洗气槽液位计和ph计的信号输出触点并与其接触而导通，上述相互对应的流通液体或气体的接口处，设置弹性密封圈，所述一（二）级洗气槽上设置洗气槽把手，取出所述一（二）级洗气槽后手动更换液体。
20.所述一种液滤式等离子体空气净化器的各个单元，包括：所述等离子体腔、所述混气腔、所述一级洗气槽、所述二级洗气槽、所述气流发生单元、所述冷凝腔，在空间上水平排列；优化的，为了减少占地面积，这些单元在空间上竖直排列。
21.对于所述等离子体腔和混气腔，为了同时消除正电荷尘粒和负电荷尘粒，有两种可选的扩展结构。第一种结构：使用两个所述等离子体腔和两个所述混气腔串联，分别进行正电晕放电与负电晕放电。按气流的流经顺序为：所述等离子体腔（正/负离子），所述混气腔，所述等离子体腔（负/正离子），所述混气腔。第二种结构：使用所述两台等离子体液滤式空气净化器串联使用，第一台的所述等离子体腔提供正（负）离子，气流经过第一台后进入第二台，第二台的所述等离子体腔提供负（正）离子。
22.本发明实施例提供了一种空气净化方法，在空气净化过程中需要达到条件：所述一级洗气液的液位、所述二级洗气液的液位、所述二级洗气液的ph值，三者都在正常范围内。控制方法为：启动所述等离子体液滤式空气净化器，所述气流发生单元启动，随后所述一级洗气槽液位计、所述二级洗气槽液位计和所述ph计传递液位信号和ph值信号给所述控制单元，若三者都在正常范围，所述等离子体发生器启动，开始空气净化过程；若所述液位值和所述ph值有任何一个不在正常范围，所述等离子体发生器不启动，液位控制流程和电解控制流程启动，直到所述液位值和所述ph值都在正常范围。所述液位控制流程为：若液位值低于下限液位，则所述冷凝器电源启动，同时所述一（二）级洗气槽回流阀开启，冷凝水回流，当液位达到上限液位时，对应的所述一（二）级洗气槽回流阀关闭，当所述一级洗气槽和所述二级洗气槽的液位都达到上限液位，所述冷凝器电源关闭。所述电解控制流程为：若所述二级洗气液的ph值低于下限值，则所述电解电源和所述电热丝电源启动，当ph值达到上限值时，所述电解电源和电热丝电源关闭。
23.本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，有两种初始液位达成方式。第一种初始液位达成方式：预先在所述一（二）级洗气槽加入水，形成初始液位。第二种初始液位达成方式：所述一（二）级洗气槽预先不加入水，所述二级洗气槽预先只加入二级洗气液的溶质固体，根据所述液位控制流程，完全依靠所述冷凝器从空气中产生的冷凝水形成所述一（二）级洗气液并达到正常液位值。
24.（3）有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1. 净化类型全面，在不加入其它额外功能（甲醛催化剂、臭氧催化剂、紫外灭菌、高温灭菌等）的情况下，用简单的流程一次性完成对主要类型污染物的净化，如pm10、pm2.5、细菌病毒、甲醛等。
25.2. 无任何有害气体副产物排放，长期使用，没有臭氧污染风险。
26.3. 不用固体滤芯，不产生任何固体废弃物。唯一的耗材是无毒无害的苏打粉，且使用量极少，成本低廉。
27.4. 用水作为吸附剂，所述一级洗气液使用后的废水相当于泥浆水，所述二级洗气液使用后的废水相当于含有苏打的泥浆水，两者都五毒无害，可以直接排入下水道，且不会产生扬尘。
28.5. 由于冷凝水回流的存在，用水量少。
29.6. 不采用喷淋，不产生堵塞喷头等现象，水在容纳较高浓度尘粒时仍可正常工作。因此加一次水，有效工作时间长，尤其是所述二级洗气液。
30.7. 不用定期更换配件（和滤网式相比），不用定期清洗配件（和静电集尘式相比），若进液和排液都连入公共管道，可以方便的整合入空调系统、新风系统等固定场合。
31.8. 能够直接将空气中的水蒸气作为一（二）级洗气液的来源，在无清洁水的场合仍然可以使用。
32.4、附图说明图1是根据本发明的实施例的液滤式等离子体空气净化器的工作原理图的图示。
33.图2是根据本发明的实施例的液滤式等离子体空气净化器净化空气过程的流程图。
34.图3是根据本发明的实施例的等离子体腔的结构示意图的图示。
35.图4是根据本发明的实施例的混气腔的结构示意图的图示。
36.图5是根据本发明的实施例的混气腔的结构示意图的图示。
37.图6是根据本发明的实施例的洗气槽的结构示意图的图示。
38.图7是根据本发明的实施例的洗气槽的结构示意图的图示以及液体在这种结构中状态的示意图的图示。
39.图8是根据本发明的实施例的洗气槽的结构示意图的图示。
40.图9是根据本发明的实施例的洗气槽折流板的结构示意图的图示。
41.图10是根据本发明的实施例的二级洗气槽电极结构的结构示意图的图示。
42.图11是根据本发明的实施例的二级洗气槽电极结构的结构示意图的图示。
43.图12是根据本发明的实施例的二级洗气槽电极结构的结构示意图的图示。
44.图13是根据本发明的实施例的冷凝腔的结构示意图的图示。
45.图14是根据本发明的实施例的洗气槽排水方式一的结构示意图的图示。
46.图15是根据本发明的实施例的洗气槽排水方式二的结构示意图的图示。
47.图16是根据本发明的实施例的液滤式等离子体空气净化器的一种空间布局示意图的图示。
48.图17是根据本发明的实施例的液滤式等离子体空气净化器的一种空间布局示意图的图示。
49.图18是根据本发明的实施例的液滤式等离子体空气净化器的运行过程控制流程图。
50.图19是根据本发明的实施例的一级洗气槽的液位控制流程图。
51.图20是根据本发明的实施例的二级洗气槽的电解控制流程图。
52.附图标号说明（图1至图17的附图标号）100：等离子体腔；101：等离子体发生器；102；等离子体发生器电源；103：等离子体腔单向阀；200：混气腔；201：混气腔折流板；300：一级洗气槽；301：一级洗气液；302：一级洗气槽回流阀；303：一级洗气槽回流管；304：一级洗气槽液位计；305：气液隔板；306：孔筛板；307：废液排管；308：废液阀门；309：进液口；310：进液阀门；311：弹性密封圈；312：洗气槽把手；313：传感器信号输出线路；314：传感器信号触点；315：洗气槽折流板；316：一级洗气槽进气腔；317：一级洗气槽洗气腔；400：二级洗气槽；401：二级洗气液；402：二级洗气槽回流阀；403：二级洗气槽回流管；404：二级洗气槽液位计；405：电解电极；406：ph计；407：电解电极触点；408：电解电源；409：电热丝；
410：电热丝电源；411：二级洗气槽进气腔；412：二级洗气槽洗气腔；500：气流发生单元；501：风机叶轮；502：风机电源；600：冷凝腔；601：冷凝器；602：冷凝水回流管；603：冷凝水槽；604：冷凝器冷端；605：冷凝器热端；606：冷凝器电源；700：容器壁；701：外框架；801：气流方向；802：冷凝水回流方向；803：进气口；804：出气口；805：总进气口；806：总出气口；807：空气；808：冷凝水；900：控制单元。
[0053] 5、具体实施方式以下内容仅例示发明的原理。因此，虽未在本说明书中明确地进行说明或图示，但本领域技术人员可实现发明的原理而发明包括在发明的概念与范围内的各种装置。另外，应理解，本说明书中所列举的所有附有条件的术语及实施例在原则上仅明确地用于理解发明的概念，并不限制于像这样特别列举的实施例及状态。
[0054]
上述目的、特征及优点根据与附图相关的以下的详细说明而变得更明确，因此发明所属的技术领域内的普通技术人员可容易地实施发明的技术思想。
[0055]
参考作为本发明的理想的例示图的剖面图及/或立体图，对本说明书中所记述的实施例进行说明。为了有效地说明技术内容，夸张地表示这些附图中所示的壁的厚度、管的直径、腔的体积、各零部件的形状等。例示图的形态会因制造技术及/或容许误差等而变形。因此，本发明的实施例也包括根据制造工艺发生的形态的变化，并不限制于所图示的特定形态。
[0056]
在对各种实施例进行说明时，即便实施例不同，方便起见而也对执行相同的功能的构成要素赋予相同的名称及相同的参照符号。另外，方便起见，省略已在其他实施例中说明的构成及动作。
[0057]
以下，参照附图，详细地对本发明的实施例进行说明。
[0058]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，如图1a所示，包括：等离子体腔100、混气腔200、一级洗气槽300、二级洗气槽400、气流发生单元500、冷凝腔600和控制单元900。所述等离子体腔100内能产生等离子体。所述混气腔200为气流提供扰动，增加气流的湍流程度和延长气流流过的时间。所述一级洗气槽300内含有一级洗气液301，如水。所述二级洗气槽400内含有二级洗气液401，如碳酸钠水溶液。所述气流发生单元500使得空气进入总进气口805，经过净化后从总出口气排出。所述冷凝腔600对气流进行冷凝，产生的冷凝水回流到所述一级洗气槽300和二级洗气槽400，对洗气过程中由于被气流带出而损失的水分进行补充。所述控制单元900负责控制。空气在空气净化系统中的流动过程如图1b所示。
[0059]
本发明实施例提供了一种空气净化方法，如图2所示，空气净化具体包含5个步骤：步骤1： 污浊的空气进入所述等离子体腔100，等离子体腔100中产生等离子体和臭氧，等离子体含有成分复杂的高能带电粒子群。
[0060]
步骤2：空气和等离子体一起进入所述混气腔200，混气腔200增加气流的扰动和湍流程度，延长气流通过时间，使得空气和等离子体充分混合并完成三个过程：空气中带电荷的小粒径尘粒被等离子体中和而凝聚为大粒径的尘粒，空气中的细菌、病毒等微生物被等离子体的高能带电粒子和臭氧杀灭，空气中的甲醛等气态有机挥发物和臭氧发生反应生成二氧化碳和水。
[0061]
步骤3：从所述混气腔200出来的混合气体进入所述一级洗气槽300，气流经过一级洗气槽300内的孔筛板306变为气泡并进入一级洗气液301，气流（气泡）中的大粒径尘粒、微生物和气态有机挥发物的分解产物被所述一级洗气液301吸附。
[0062]
步骤4：从所述一级洗气槽300出来的气流进入所述二级洗气槽400，二级洗气槽400的电解电极405对所述二级洗气液401进行电解，使得二级洗气液401内含有一定浓度的氢氧根离子，气流经过二级洗气槽400内的孔筛板306变为气泡并进入二级洗气液401，二级洗气液401内的氢氧根离子将气流（气泡）中的臭氧还原为氧气。
[0063]
步骤5：从所述二级洗气槽400出来的空气经过所述冷凝腔600，冷凝腔600内的换热器冷端温度低于气流温度，气流中的水蒸气经过所述换热器冷端时发生冷凝，冷凝水汇入冷凝水水槽，进而通过冷凝管回流到所述一级洗气槽300和所述二级洗气槽400，以补充所述一级洗气液301和所述二级洗气液401中流失的水分，使得洗气槽的液位保持在一定范围，补充量分别由一级洗气槽回流阀302和二级洗气槽回流阀402控制。
[0064]
根据图1b所示的气流流经顺序，分别描述本发明实施例所述的等离子体液滤式空气净化器的各个单元。
[0065]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，其构成单元之一为所述等离子体腔100。容器壁700形成腔体结构，容器壁700上开有进气口和出气口，所述进气口承接外界环境进来的空气，或者承接所述气流发生单元500的出气口出来的气流，所述出气口将等离子体腔100内的气体排向下一单元。所述等离子体腔100内固定有等离子体发生器101，通过所述等离子体发生器101向空气释放等离子体。等离子体发生器101采用电晕放电或者介质阻挡放电的原理，其开闭由等离子体发生器电源102控制，所述等离子体发生器电源102与控制单元900连接。所述等离子体发生器101释放的等离子体及其作用对象和作用
效果依据其放电原理不同而有区别，如表1所示。
[0066]
表1等离子体发生器101类型及其作用
等离子体发生器101类型电极释放产物作用目标作用效果负电晕放电负离子、臭氧尘埃（带正电）、悬浮微生物、部分vocs带正电尘埃聚合，微生物灭活，部分vocs被分解正电晕放电正离子、臭氧尘埃（带负电）、悬浮微生物、部分vocs带负电尘埃聚合，微生物灭活，部分vocs被分解介质阻挡放电正离子、负离子、臭氧尘埃、悬浮微生物、部分vocs尘埃聚合，微生物灭活，部分vocs被分解
优化的，为了防止所述等离子体腔100内气流的复杂运动而使部分等离子体和臭氧从所述进气口反向溢出，在进气口处设置等离子体腔单向阀103。
[0067]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，其构成单元之一为所述混气腔200。容器壁700形成混气腔200的腔体结构，容器壁700上开有进气口和出气口，所述进气口承接上级单元出气口进来的气流，所述出气口将混气腔200内的气体排向下一单元。所述混气腔200内错落布置混气腔折流板201，如图4a所示，混气腔200容器壁700内表面和混气腔折流板201共同在混气腔200的进气口和出气口之间组成较长且曲折的气流通道，以延长气流通过混气腔200的时间，并且增加气流的湍流程度，作用是提供足够的时间让从上一级的等离子体腔100流过来的等离子体、臭氧和空气进行充分混合并发生作用：空气中的小粒径尘粒被电中和而聚集为大粒径尘粒，且尘粒经过高能离子的处理后亲水性增加；空气中悬浮的微生物被高能离子和臭氧灭活；空气中的部分vocs如甲醛能和高能离子以及臭氧反应而分解为co2和水。
[0068]
优化的，为了增加所述混气腔200内气流的湍流程度，所述混气腔折流板201上增加更多的板状结构，如图4b所示。
[0069]
优化的，为了增加所述混气腔200内气流的流通距离，所述混气腔折流板201为弯曲的弧形，如图5a所示。
[0070]
优化的，为了增加所述混气腔200内气流的湍流程度，所述混气腔折流板201设置为彼此交错重叠的网状，如图5b所示。
[0071]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，其构成单元之一为所述一级洗气槽300。容器壁700形成一级洗气槽300的腔体结构，所述容器壁700上开有进气口和出气口，所述进气口承接上级单元排出的气流，所述出气口将一级洗气槽300内的气体排向下一单元。如图6a所示，所述一级洗气槽300内有气液隔板305和孔筛板306，所述气液隔板305和孔筛板306将一级洗气槽300内部的空间分为两部分：连通一级洗气槽300的进气口一侧的空间为一级洗气槽进气腔316，连通一级洗气槽300的出气口一侧的空间为一级洗气槽洗气腔317。所述一级洗气槽洗气腔317内布置有一级洗气槽液位计304，所述一级洗气槽液位计304通过导线将液位信号传递到控制单元900，其位置可以布置于所述一级洗气槽洗气腔317的合适位置。所述一级洗气槽洗气腔317内设置从腔体外部进入的一级洗气槽回流管303，所述一级洗气槽回流管303上设置一级洗气槽回流阀302，所述一级洗气槽回流阀302与控制单元900连接。外部的冷凝水可以从所述一级洗气槽回流管303流入所述一级洗气槽洗气腔317。所述一级洗气槽洗气腔317中装入一级洗气液301，所述孔筛板306为多孔网状结构，表面对所述一级洗气液301具有疏水性，因为表面张力，所述一级洗气液301不能穿过所述孔筛板306而进入所述一级洗气槽进气腔316，如图6b所示。从所述混气腔200过来的气流进入所述一级洗气槽300的一级洗气槽进气腔316后，接着穿过所述孔筛板306的网孔，在所述一级洗气液301中形成气泡，气泡在一级洗气液301中由于浮力而上升，一直到达一级
洗气液301的液面，在此过程中完成第一级的洗气：气泡中的来自于上一级所述混气腔200中形成的大粒径尘粒、以及被灭活的微生物被在此被一级洗气液301吸附。一级洗气液301的成分为水。所述一级洗气槽洗气腔317中的一级洗气液301中的水分会随着洗气的过程被气流带出而损失，因此所述一级洗气液301的液位会下降，通过所述一级洗气槽液位计304将液位信号输出给控制单元900，控制单元900根据液位信号控制所述一级洗气槽回流阀302的开闭，进而控制冷凝水的回流，来控制所述一级洗气液301的液位在正常范围。
[0072]
优化的，为了增加对气泡中疏水性尘粒的吸附，所述一级洗气液301的成分为表面活性剂的水溶液，如硬脂酸纳水溶液。
[0073]
优化的，所述孔筛板306的表面对所述一级洗气液301为亲水性，或者所述孔筛板306的网孔较大，所述一级洗气液301可以穿过所述孔筛板306的网孔而进入所述一级洗气槽进气腔316。所述孔筛板306一端位于所述一级洗气槽进气腔316和一级洗气槽洗气腔317的最底部，所述孔筛板306处于倾斜位置，如图7a所示。在没有气流流动时，所述一级洗气液301同时存在于所述一级洗气槽洗气腔317和所述一级洗气槽进气腔316中，而且液面高度相同，当有气流流动时，所述一级洗气槽300的进气口和出气口的气压差促使所述一级洗气槽进气腔316的液体通过所述孔筛板306的网孔流入所述一级洗气槽洗气腔317，此时气流形成气泡，如图7b所示。
[0074]
优化的，为了增加所述孔筛板306的面积，以利于气流通过孔筛板306产生更多的气泡，提高洗气速度，所述孔筛板306为反复折叠的结构，如图8a所示。
[0075]
优化的，为了增加所述孔筛板306的面积，提高洗气速度，所述气液隔板305和孔筛板306设置为管道结构，如图8b所示。
[0076]
优化的，为了增加气泡在所述一级洗气液301中的上浮的时间，以增加一级洗气液301对气泡中尘粒的吸附效率，在所述一级洗气槽洗气腔317中设置洗气槽折流板315，如图9a所示。所述洗气槽折流板315为平板状，倾斜并且交错布置，能够让气泡沿着其倾斜的表面较慢速度上浮。
[0077]
优化的，所述洗气槽折流板315为较短的弯折板状结构，交错布置于所述一级洗气槽洗气腔317空间中，以利于气泡在液体中更均匀的分布，如图9b所示。
[0078]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，其构成单元之一为所述二级洗气槽400。容器壁700形成所述二级洗气槽400的腔体结构，容器壁700上开有所述二级洗气槽400的进气口和出气口，所述进气口承接上级所述一级洗气槽300出来的气流，所述出气口将所述二级洗气槽400内的气体排向下一单元。所述二级洗气槽400比所述一级洗气槽300多了ph计406和电解电极405，除此之外，所述二级洗气槽400的其它结构和所述一级洗气槽300的结构相同，如图10a所示。所述电解电极405置于所述二级洗气槽400的二级洗气槽洗气腔412内，电极能浸没到液面以下，通过电路和腔体外部的电解电源408连接，所述电解电源408与控制单元900相连。所述电解电极405能够对二级洗气槽洗气腔412内的液体通电发生电解反应。所述ph计406置于所述二级洗气槽洗气腔412内，且在液面以下，通过导线与控制单元900连接。所述二级洗气槽洗气腔412内灌入所述二级洗气液401，所述二级洗气液401的成分为本身无毒无腐蚀性、可电解反应生成高浓度氢氧根离子的溶液，如na2co3水溶液，其电解后生成naoh水溶液。经过上一级的所述一级洗气槽300的洗气，气流中虽然
大部分尘粒被所述一级洗气液301吸附，但气流仍然含有较多的臭氧。臭氧在进入所述二级洗气槽400后，和所述二级洗气液401中高浓度的氢氧根离子反应而被去除。所述二级洗气液401中氢氧根离子浓度由ph计406实时监测，若浓度低于设定值，则所述电解电极405通电，溶液电解，氢氧根离子浓度增加，ph值增大；若氢氧根离子浓度在设定范围内，所述电解电极405不通电。
[0079]
所述二级洗气液401的液位由所述二级洗气槽回流管403、二级洗气槽回流阀402和二级洗气槽液位计404控制，控制方法和上文中对所述一级洗气槽300中液位的控制方法一样。若不考虑所述电解电极405和所述ph计406，上文对所述一级洗气槽300的所有优化实施例对所述二级洗气槽400适用。
[0080]
优化的，为了增加所述电解电极405在电解反应时提供更加均匀的氢氧根离子，所述电解电极405为多个正负极依次交错重叠布置，如图10b所示。
[0081]
优化的，所述电解电极405不再单独设置，而是将所述洗气槽折流板315用电极材料制作，同时具有电极的功能和引导气泡运动的功能，以提高所述二级洗气槽洗气腔412中的有效洗气空间，如图11所示。
[0082]
优化的，为了减少或消除所述电解电极405工作时产生的氢气排向外界环境，所述二级洗气槽400的出气口设置电热丝409，所述电热丝409由电热丝电源410供电，所述电热丝电源410与控制单元900连接，如图12所示。所述电热丝电源410和所述电解电源408联动，能够同时启闭，电解反应启动时，电热丝409工作，将电解反应生成的氢气燃烧掉，消除所述二级洗气槽400排出的气流中的氢气。电热丝409的材料为铁铬铝合金或者镍铬电热合金。
[0083]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，其构成单元之一为所述气流发生单元500。所述气流发生单元500通过风机叶轮501提供空气压力差，使得气流发生单元500的出气口压力大于气流发生单元500的进气口压力，并最终使得空气能够进入空气净化器的总进气口805，从总出气口806排出，完成空气在空气净化器内部的流动。其提供压力差的方法采用轴流风机叶轮501或者离心风机叶轮501，所述风机叶轮501的启闭由风机电源502控制。所述气流发生单元500位于二级洗气槽400和冷凝腔600之间，如图1所示。
[0084]
优化的，所述气流发生单元500位于所述等离子体腔100之前；或者位于所述等离子体腔100和所述混气腔200之间；或者位于所述混气腔200和所述一级洗气槽300之间；或者位于所述一级洗气槽300和所述二级洗气槽400之间；或者位于所述冷凝腔600之后。
[0085]
优化的，为了减少风机噪音，所述气流发生单元500有两个或者多个。
[0086]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，其构成单元之一为所述冷凝腔600。容器壁700所述冷凝腔600的腔体结构，容器壁700上开有进气口和出气口，所述进气口承接上一级的所述二级洗气槽400过来的气流，所述出气口将所述冷凝腔600内的气体排向外界环境或者下一单元。如图13所示，所述冷凝腔600的容器壁700上设置冷凝器601，冷凝器601由冷凝器冷端604和冷凝器热端605组成，所述冷凝器冷端604的温度较室温低，冷凝器热端605的温度较室温高，它们之间的温度差由半导体制冷片提供。所述冷凝器601的冷凝器冷端604置于所述冷凝腔600内，当气流流经温度较低的所述冷凝器冷端604时，气流中的部分水蒸气冷凝，并滴入置于所述冷凝器冷端604下方的冷凝水槽603中。所述冷凝水槽603内的冷凝水可以通过冷凝水回流管602回流到所述一级洗气槽300和二级洗气槽400内以补充液位。所述冷凝器热端605置于冷凝器601外部，将热量向周围环境散发。所述
冷凝器601的工作与否，通过控制单元900控制冷凝器电源606实现。
[0087]
优化的，若空气净化器是较大型、高气流量的，所述冷凝器601的温差来源为压缩机和冷媒循环。
[0088]
本发明实施例提供了一种液滤式等离子体空气净化器，其构成单元之一为所述控制单元900。所述控制单元900包含嵌入式系统，对系统输入一级洗气槽液位计304的液位信号、二级洗气槽液位计404的液位信号、ph计406的ph值信号，系统通过条件进行判断，输出所述等离子体发生器电源102开闭信号、所述一级洗气槽回流阀302开闭信号、所述二级洗气槽回流阀402开闭信号、所述电解电源408开闭信号、所述电热丝电源410开闭信号、所述风机电源502开闭信号、所述冷凝器电源606开闭信号，实现所述液滤式等离子体空气净化器的正常工作。
[0089]
所述一级洗气槽300和二级洗气槽400内的液体，经过一段时间的洗气后，由于吸附空气中的尘粒物和vocs分解产物达到一定量，而不再能有效洗气，就需要更换液体。本发明通过实施例提供两种方式更换所述一级洗气槽300和二级洗气槽400内的液体，以下以二级洗气槽400为例说明，一级洗气槽300更换液体的原理相同。
[0090]
二级洗气槽400更换液体的第一种方式是固定模式。在这种方式中，所述二级洗气槽400和净化器整机是固连的，所述二级洗气槽400具有加入液体与排出液体的功能。如图13所示，在所述二级洗气槽400的容器壁700较高处，所述二级洗气液401的正常液面之上，设置进液口309与进液阀门310，所述二级洗气液401通过所述进液口309和进液阀门310加入。在所述二级洗气槽400的容器壁700最低处，开有废液排管307，废液排管307内设置废液阀门308。所述二级洗气液401能通过所述废液排管307和废液阀门308排出。
[0091]
二级洗气槽400更换液体的第二种方式是活动模式。在这种方式中，所述二级洗气槽400和净化器整机不是固连的，二级洗气槽400能单独取出，如图15所示。净化器设置外框架701，所述二级洗气槽400可以放入外框架701或者从外框架701中取出。当所述二级洗气槽400放入外框架701时，结构上有如下对应：所述外框架701上开有进气口，对应所述二级洗气槽400的进气口；所述外框架701上开有出气口，对应所述二级洗气槽400的出气口；所述外框架701上开有冷凝水回流管602口，对应所述二级洗气槽400的二级洗气槽回流管403管口；所述外框架701上设置电解电极触点407，对应所述二级洗气槽400的所述电解电极405并与其接触而导通；所述外框架701上设置传感器信号触点314，对应所述二级洗气槽液位计404和ph计406的信号输出触点并与其接触而导通，所述传感器信号触点314用传感器信号输出线路313与所述控制单元900连接。上述的相互对应的走液体或者气体的口，设置弹性密封圈311，所述弹性密封圈311固定于所述外框架701端，或者固定于所述二级洗气槽400端。所述二级洗气槽400上设置洗气槽把手312，方便将洗气槽取出和放入。所述二级洗气槽400从所述外框架701中取出后，可以倾倒废弃的液体，以及加入新的二级洗气液401或者二级洗气液401的溶质固体。
[0092]
本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化器，其各单元水平排列，如图1所示。
[0093]
优化的，为了减少占地面积，本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化器，其各单元竖直排列，如图16所示。
[0094]
优化的，为了减少占地面积，本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化
器，其各单元竖直排列，如图17所示。
[0095]
本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化器，为了对空气中带正电荷的尘粒和带负电荷的尘粒都提供净化功能，优化的，使用两个所述等离子体腔100和两个所述混气腔200串联，分别进行正电晕放电与负电晕放电。按空气流动顺序为：等离子体腔100（正离子），混气腔200，等离子体腔100（负离子），混气腔200。或者为：等离子体腔100（负离子），混气腔200，等离子体腔100（正离子），混气腔200。
[0096]
本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化器，为了对空气中带正电荷的尘粒和带负电荷的尘粒都提供净化功能，优化的，使用所述两台等离子体液滤式空气净化器串联使用。第一台的等离子体腔100提供正（负）离子，气流经过第一台净化后，进入第二台，第二台的等离子体腔100提供负（正）离子。
[0097]
本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化器，其工作过程中，所述一级洗气液301的液位、二级洗气液401的液位、二级洗气液401的ph值，需要在正常范围内，才能进行空气的净化工作，为了达到控制目标，本发明提供了控制流程，如图18所示。在启动所述等离子体液滤式空气净化器时，气流发生单元500启动。随后所述控制单元900接收一级洗气槽液位计304、二级洗气槽液位计404和ph计406传递的液位信号和ph值信号，检查所述一级洗气槽300的液位、二级洗气槽400的液位和ph值是否在正常范围内。若在正常范围内，所述等离子体发生器101启动，释放等离子体，开始空气净化过程。若液位值和ph值有任何一个不在正常范围内，所述等离子体发生器101不启动，相应的液位控制流程和ph控制流程启动，直到液位值和ph值都在正常范围内，所述等离子体发生器101启动，释放等离子体，开始空气净化过程。
[0098]
所述一级洗气槽300和二级洗气槽400的液位控制流程一样，这里以一级洗气槽300的液位控制流程为例说明。如图19所示，空气净化器启动以后，若液位低于下限液位，则所述冷凝器电源606启动，所述冷凝器601开始制冷，同时所述一级洗气槽回流阀302开启。气流流经所述冷凝器冷端604时，气流中的部分水蒸气发生冷凝成为冷凝水，依次经过所述冷凝水回流管602，所述一级洗气槽回流阀302和所述一级洗气槽回流管303流入一级洗气槽300，所述一级洗气槽洗气腔317内的液位逐渐上升，当液位达到上限液位时，所述一级洗气槽回流阀302关闭。若一级洗气槽300和二级洗气槽400内的液体都达到上限液位，所述冷凝器电源606关闭，冷凝器601停止制冷。
[0099]
所述二级洗气槽400的电解控制流程如图20所示。当空气净化器启动以后，若二级洗气槽400内的所述二级洗气液401的ph值低于ph正常范围的下限值，则电解电源408和电热丝电源410启动，所述电解电极405对所述二级洗气液401通电，二级洗气液401发生电解反应，生成氢氧根离子增加溶液的ph值，同时生成氧气和氢气，氢气被电热丝409点燃而消除。当ph值达到ph正常范围上限时，所述电解电源408和电热丝电源410关闭，停止电解反应。
[0100]
本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化器，一种优化的使用方式是：不用预先加入液体。所述一级洗气槽300和二级洗气槽400内预先不加入液体，所述二级洗气槽400预先只加入二级洗气液401的溶质固体，如na2co3粉末、nahco3粉末、k2co3粉末。所述等离子体液滤式空气净化器启动后，根据液位控制流程，依靠所述冷凝器601从空气中产生的冷凝水流到所述一级洗气槽300和二级洗气槽400内形成所述一级洗气液301和二级洗气
液401。
[0101]
本发明实施例提供了一种等离子体液滤式空气净化器，其所有的零部件的材料，根据其功能需求和结构需求，包括但不限于：abs塑料、聚碳酸酯（pc）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚四氟乙烯（ptfe）、聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）、聚二甲基硅氧烷（pdms）、橡胶、硅胶等高分子聚合物材料，石英、玻璃、玻璃纤维、陶瓷等无机材料，石墨等导电非金属材料，铝、铜、不锈钢、铬、铂等金属、金属合金或镀金，以及多种材料的组合。如所述混气腔200的容器壁700、所述混气腔折流板201、所述一（二）级洗气槽的容器壁700，所述气液隔板305、所述孔筛板306、所述洗气槽折流板315，内部采用abs塑料、pmma或者铝合金，以提供足够的结构强度，表面涂覆ptfe，以降低表面能，减少颗粒的附着。如所述电解电极405采用石墨、不锈钢、镀铬的铜等导电材料。
[0102]
所有的零部件的形状和结构，只要功能满足上述权利要求限定的功能，其形状和结构包括但不限于本发明实施例中展示的形状和结构。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。