专利名称：一种室内空气中甲醛的净化装置的制作方法
技术领域：
本发明属于气体放电技术领域，涉及一种室内空气中甲醛的净化装置。
背景技术：
室内空气污染物的种类很多，包括化学、物理、生物等不同类型，
其中挥发性有机污染物(VOCs)是一类重要的室内空气污染物。甲醛来源 广、毒性大，是一种具有代表性的室内有机污染物。现有的降解空气中甲 醛的技术主要有吸附法和光催化氧化法。若采用吸附法，当温度、风速升 高到一定程度的时候，所吸附的污染物就有可能游离出来，再次散发到工 作区造成二次污染，同时吸附剂吸附能力补偿也存在困难，物理吸附存在 吸附饱和问题，而化学吸附当吸附剂损耗时也会出现吸附能力减弱的缺 陷。采用光催化氧化法， 一是需要紫外光光源，二是目前的光催化效率仍 较低、性能不稳定，三是催化剂微孔容易被灰尘和颗粒物等堵塞而致使催 化剂失活，使得此法应用受到限制。
介质阻挡放电(DBD)是常压下产生较大区域相对均匀低温等离子 的最佳放电形式。通过在电极间引入阻挡介质，可在放电发生时限制放 电电流的自由增长，阻止电极间火花放电或弧光放电的形成，具有放电 过程易于控制、实验条件不苛刻、产生的等离子体中电子能量较高等特 点，可以用于挥发性污染物气体的处理，目前还没有低温等离子体技术 净化室内有机污染物气体的实际应用。
发明内容
针对现有技术中吸附剂吸附能力补偿困难，物理吸附存在吸附饱和 问题，化学吸附会出现吸附能力减弱的缺陷,采用光催化氧化法，需要紫 外光光源，效率较低的技术问题，本发明提出如下技术方案
一种室内空气中甲醛的净化装置，包括包括开关Kl，定时器Kt， 变压器T，测温装置，高压电源，小风扇，与高压电源连接的介质阻挡 放电的反应腔主体为口部呈喇叭状的空心介质管，喇叭口一端为进气口， 面对空心介质管的进气口位置上设置有小风扇，在空心介质管的轴线位 置设置有中心电极，在空心介质管的外壁上设置有外电极，在空心介质 管的靠近尾部的位置设置有出气口，在空心介质管的尾端设置有封口的
绝缘材料，交流电源通过总开关&接至定时器Kt，此后分为并联的两 路， 一路接小风扇，另一路接变压器T，变压器T经过开关K2连接高压 电源的输入端，高压电源输出端接至空心介质管的中心电极和外电极上。 所述空心介质管是由石英玻璃、氧化铝陶瓷或者有机玻璃材料制成 的薄壁管状结构。
所述在空心介质管尾部设置的封口绝缘材料，其绝缘材料得中心位 置设有通过中心电极的孔。
在空心介质管内优选设置加入^^203颗粒。
所述在空心介质管外壁上设置的外电极可以是环形外电极。 所述的外电极至少是一件，宽度与数量根据具体技术方案决定。 所述温湿度计可以设置于的控制面板上。
本发明的室内空气甲醛净化装置，由于采用低温放电(从室温到300'C以下)等离子技术实现空气净化，解决了采用吸附法及光催化氧化法 实现空气净化所存在的诸多问题，同时本装置具有电压分级可调、装置 可定时关断、温湿度可显示等功能，可以实现室内空气中甲醛的净化。
图l、本发明的室内空气中甲醛的净化装置的原理图2、本发明的DBD放电反应腔中加Y-Al2()3颗粒示意图3、本发明的室内空气中甲醛的净化装置的甲醛净化效果曲线图4、本发明的室内空气中甲醛的净化装置在空心介质管中加入
Y-A1203颗粒后甲醛净化效果曲线具体实施例方式
下面结合附图进一步加以详细说明
如图1所示， 一种室内空气中甲醛的净化装置，包括总电源开关 Kp开关&，定时器Kt，测温装置，多输出抽头变压器T，高压电源8， 小风扇9，与高压电源8连接的介质阻挡放电的反应腔；介质阻挡放电 的反应腔主体为口部呈喇叭状的空心介质管1，空心介质管1是由石英 玻璃、氧化铝陶瓷或者有机玻璃材料构成的管状结构，喇叭口一端为进 气口 7，管子颈部为圆柱状结构，管子另一端通过绝缘材料4封口，绝 缘材料中间有孔，在空心介质管1轴线位置通过绝缘材料4中心孔固定 细线状的中心电极2，中心电极2可以由钨、铜、不锈钢、铝及其他金 属导电材料制成。在空心介质管1的外壁上设置有外电极3，外电极3 可以是铜皮、筛网状结构或其他形状、也可以制成环状结构的电极。所 述外电极3至少是一件，宽度是可选择的，其数量与宽度可根据具体技 术方案而决定。在空心介质管1的侧面设有圆柱形出气口 5。交流电源输入接总开关K,，而后接至机械式定时器Kt，此后分为并 联的两路， 一路接一小风扇9，另一路接变压器T，变压器T具有多个 输出端并与一个开关K2相连，经过开关K2连接高压电源8的输入端。 高压电源8输出端接至空心介质管1的中心电极2和外电极3上。变压器T输入为AC220V，输出为0 220V之间的电压等级，如 AC0V、 30V、 60V、 IIOV、 160V、 220V，可根据具体的技术方案而定。高压电源8可以选择多种型号，可根据具体的技术方案而定，如佛 山南海虹霸电子有限公司生产的HB-C06型高压电源，可输出最高6kV， 频率40kHz的正弦电压。通过调节开关K2可使高压电源输出不同幅值 高频正弦电压。测温装置为温湿度计，如HTC-1型或其它型号，能够通过按键开关 独立于放电部分控制显示室内的温湿度，温湿度计可位于装置的面板上， 也可依具体的方案而定，设置于工作室内。定时器Kt可以控制放电的定时关断，所述的定时器Kt为机械式电 风扇定时器，它实质上相当于一个机械式定时开关，通过调节旋扭可设 定0 60min内任意定时关断交流电源。本发明的工作原理是电源供电后在空心介质管1内壁和中心电极 2之间的区域产生等离子体，小风扇9吹入的室内气体经过空心介质管1 内的等离子体区域，使气体中的甲醛得到净化处理，净化后的气体从出 气口5排出。优选方案可进一步在空心介质管1的管中加入Y-Ab03颗粒，如附图 2中所示，使7-八1203颗粒6充满空心介质管1的环形外电极3所对应的放电区，可延长气体在放电区的停留时间，并吸附甲醛分子，可提高甲 醛的净化处理效果，Y-Al203颗粒6的量多时的净化处理效果明显优于量 少时净化处理的效果。采用低温放电(从室温到30(TC以下)等离子体法降解甲醛，具有 较多优势。等离子体作为一种物质的凝聚态，是物质的第四态，它所拥 有的高能电子与气体分子碰撞时可产生一系列基元物化反应，在反应过 程中会产生多种活性自由基和原子氧。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，使其不能正常的代谢和生物合成，从而 致其死亡；原子氧能迅速将多种异味气体分解为低分子无害物质；另外 等离子体中离子与物体的凝并作用还可以对小至亚微米量级的细微颗粒 进行有效的收集，从而达到去除可吸入颗粒物的作用。本发明的室内空气中甲醛的净化装置，避免了采用传统的吸附法及 光催化氧化法实现空气净化所存在的诸多问题。本装置具有电压分级可 调、装置可定时关断、温湿度可显示等功能，使得实际应用较为方便。 根据实验所得的数据可知，本装置能够较好的处理室内空气中的甲醛， 具有较好的实际应用前景。
附图3为本发明处理室内空气中甲醛的效果曲线图。图中所示数据 是在空心介质管1内径为20mm，壁厚2mm,内电极2为铜线，环形外 电极3为铜皮电极或铜筛网电极时所测的的数据。图3中有4条曲线， 宽度为1.5cm的铜皮电极a或铜筛网电极a和宽度为3cm的铜皮电极b 或铜筛网电极b个对应一条曲线。从图中可见当外施电压为6kV，外电 极为铜皮电极b时，当甲醛的初始浓度为0.16ppm时，甲醛的实时脱除率//可达75%，而现有技术中甲醛的脱除率是40-60.1%，可见在合理选 择具体的装置技术参数时本装置能够有效地去除室内空气中的甲醛。图 中的铜皮电极材料也可以选用钢丝、铝、银及其他导电材料制作的箔状 结构，铜筛网电极材料是钢丝、铝、银及其他导电材料编制的网状结构。 附图4为在空心介质管1的管中加入Y-Ab03颗粒，处理室内空气中 甲醛的效果曲线图。图中的两条曲线所对应的环形外电极3为铜筛网电 极，铜筛网电极a宽度1.5cm，铜筛网电极b宽度3cm，外电极数目为1， 其它实验条件与附图3中相同。从图4与图3的比较中可见，空心介质 管1的管中加入y-Al203颗粒6后，甲醛的处理效果明显优于不力t^-Al203 颗粒的处理效果。9
权利要求
1.一种室内空气中甲醛的净化装置，包括包括开关K1，定时器Kt，变压器T，测温装置，高压电源(8)，小风扇(9)，控制面板，其特征在于与高压电源(8)连接的介质阻挡放电的反应腔主体为口部呈喇叭状的空心介质管(1)，喇叭口一端为进气口(7)，面对空心介质管(1)的进气口(7)位置上设置有小风扇(9)，在空心介质管(1)的轴线位置设置有中心电极(2)，在空心介质管(1)的外壁上设置有外电极(3)，在空心介质管(1)的靠近尾部的位置设置有出气口(5)，在空心介质管(1)的尾端设置有封口的绝缘材料(4)，交流电源通过总开关K1接至定时器Kt，此后分为并联的两路，一路接小风扇(9)，另一路接变压器T，变压器T经过开关K2连高压电源(8)的输入端，高压电源(8)输出端接至空心介质管(1)的中心电极(2)和外电极(3)上。
2. 根据权利要求1所述的室内空气中甲醛的净化装置，其特征在于-所述空心介质管(1)是由石英玻璃、氧化铝陶瓷或者有机玻璃材料制成 的薄壁管状结构。
3. 根据权利要求1所述的室内空气中甲醛的净化装置，其特征在于 所述在空心介质管(1)尾部设置的封口绝缘材料(4)，其绝缘材料(4) 得中心位置设有通过中心电极(2)的孔。
4. 根据权利要求l所述的室内空气中甲醛的净化装置，其特征在于 在空心介质管(1)内设置加入Y-Al203颗粒。
5. 根据权利要求l所述的室内空气中甲醛的净化装置，其特征在于所述在空心介质管(1)外壁上设置的外电极(3)是环形外电极。
6. 根据权利要求5所述的室内空气中甲醛的净化装置，其特征在于: 所述的外电极(3)至少是一件，宽度与数量根据具体技术方案决定。
7. 根据权利要求1所述的室内空气中甲醛的净化装置，其特征在于-所述温湿度计设置于的控制面板上。
全文摘要
本发明属于气体放电技术领域，涉及室内空气甲醛的净化装置，包括包括开关，定时器，变压器，测温装置，高压电源，小风扇，控制面板，DBD放电反应腔主体为空心介质管，喇叭口为进气口，面对进气口设置有小风扇，在空心介质管的轴线上设置有中心电极，在空心介质管的外壁上设置有外电极，在空心介质管的尾部设有出气口，在空心介质管的尾端设置有封口的绝缘材料，总开关接至定时器，分为并联的两路，一路接小风扇，另一路接变压器，经过开关连接高压电源的输入端，高压电源输出端接至空心介质管的中心电极和外电极上。本发明采用低温等离子技术实现空气净化，具有电压分级可调、定时关断、温湿度可显示等功能。
文档编号B01D53/74GK101642666SQ20091002379
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者张冠军, 张增辉, 许桂敏, 跃 马 申请人:西安交通大学