CN101066535B

CN101066535B - 可以控制臭氧的静电式空气净化器

Info

Publication number: CN101066535B
Application number: CN2006100800695A
Authority: CN
Inventors: 徐先
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-06
Filing date: 2006-05-06
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2026-05-06
Also published as: CN101066535A

Abstract

一种可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，通过检测净化器输出气流中臭氧的浓度自动调整MCU所产生的脉冲宽度和脉冲间隔，进而控制脉冲高压变换器、倍压整流器所输出的静电高压的幅度，将所产生的臭氧浓度自动控制在符合卫生安全标准的范围内。这样，既可以利用低浓度臭氧进行消毒、除臭，分解污染物，又可以保证它符合卫生安全标准，不会危害人体健康。同时，这种空气净化器还能够产生有益人体健康的空气负离子。

Description

可以控制臭氧的静电式空气净化器

技术领域

本发明涉及一种静电空气处理装置，特别是能产生空气负离子及臭氧的装置。

背景技术：

已过期的美国专利4789801号涉及一种动电式静电过滤器。它具有两组主要电极，分别为放电电极和集尘电极；两组电极之间加有高压静电，用以推动两组电极之间的可电离流动媒质(如空气)运动，形成定向气流。两组电极的形状和位置，设计成可以使其中一组电极产生电晕放电，另一组电极则收集空气中的污物。这种结构可以用于制造空气净化器。

类似以上专利的各种静电式空气净化器还有许多。它们都是由高压发生器和放电电极及集尘电极构成。这类空气净化器在收集灰尘等污染物的同时还也产生空气负离子和臭氧。其中负离子有益于人体健康；而臭氧是一种强氧化剂，它可以杀菌、除臭、分解空气中的污染物。但是，当臭氧浓度超过一定水平时，会造成呼吸系统不适，减少肺功能，加重哮喘，甚至造成神经中毒、破坏人体免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变等多种毛病。况且，臭氧在空气中生存的时间比较长，它的浓度会逐步累积、升高；在不能充分扩散的环境中(比如在室内)这种现象就更为明显。因此，对臭氧浓度必须有严格的限制。我国国家标准GB/T 18202-2000就规定：室内空气臭氧的一小时浓度应为0.1mg/m³(约为50ppb)以下；美国环境保护署也有类似的规定。然而，按照已有方案制造出来的装置虽然有的也声称臭氧浓度符合卫生安全标准，但是这些空气净化器中都没有能够检测、限制所产生的臭氧浓度的装置。它们所产生的臭氧浓度会随着供电电源的波动而变化，也会随着空气的湿度、温度的变化而变化。其臭氧浓度经常超过卫生安全标准。有时甚至超过卫生安全标准数十倍。这显然是一种对人体健康的潜在威胁。

发明内容

本发明针对已有技术所存在的不足，提供一种静电式空气净化器，它既能够收集空气中的污染物、又能够产生有益人体的空气负离子。它还能够检测并控制臭氧产生量，使其恰好保持在略低于卫生安全标准的状态。这样，既可以利用低浓度臭氧进行消毒、除臭，分解污染物，又可以保证它符合卫生安全标准，不会危害人体健康。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，包含脉冲高压变换器、倍压整流器、放电电极、集尘电极；其特征在于，有一个辅助电极，放电电极接到倍压整流器的正极V+；集尘电极接到倍压整流器输出中电位比正极为负的一个端子Vo；辅助电极接到一个比集尘电极电位更负的端子V-；有一个由臭氧传感器、放大器和MCU组成的控制电路与脉冲高压变换器相连接；通过检测输出气流中臭氧的浓度自动调整MCU所产生的脉冲宽度和脉冲间隔，进而控制脉冲高压变换器、倍压整流器所输出的静电高压的幅度，将所产生的臭氧浓度控制在符合卫生安全标准的范围内。

放电电极用线状或板状导体做成，或者用导电纤维做成；辅助电极用金属板或导电纤维制成；集尘电极用金属板制成。

采用臭氧传感器将空气净化器输出气流中的臭氧浓度转换成相应的电流信号。

放大器将电流信号转换成电压信号并加以放大；然后传送给MCU。

MCU产生脉冲信号，推动脉冲高压变换器工作；此脉冲受控于放大器输出的电压信号，按照放大器输出电压信号的变化而改变脉冲的宽度和间隔。

MCU产生的脉冲信号为方波，脉冲的导通期T1的范围为5～20μS，截止期T2的范围为10～100μS；其导通期T1与截止期T2不相等，导通期T1小于截止期T2。

本发明的突出特点是：它不但能够产生空气负离子和臭氧，对空气进行消毒，消除异味、收集空气中的灰尘、细菌和其它污染物，改善空气质量；而且能够将空气净化器所产生的臭氧浓度严格控制在卫生安全标准的范围内，确保人体健康。它可以应用在医院病房、办公室、居室、商场、图书馆、体育馆等场所。

附图说明

图1是本发明的电气连接框图。

图2是倍压整流器电气图。

图3是放电电极、集尘电极、辅助电极结构图。

图4是臭氧传感器、放大器、MCU的接线图。

图5MCU输出脉冲波形。

图中：1、脉冲高压变换器 2、倍压整流器 3、放电电极 4、集尘电极 5、辅助电极 6、臭氧传感器 7、放大器 8、MCU

具体实施方式

图1中的脉冲高压变换器[1]将MCU[8]所产生的高频脉冲信号转换成高压脉冲并升压至6KV至8KV的幅度，倍压整流器[2]将其变换成正、负两路高压和一个地电位输出；其中正极接到放电电极[3]，地电位接到集尘电极[4]；两电极之间的空气中所含的灰尘等污染物在高压电场的作用下会被收集在集尘电极上，同时会形成一股离子风，推动空气向前运动。辅助电极[4]通过导体或导线与倍压整流器的负电极连接在一起，辅助电极可以用金属板做成有尖端的形状，也可以用导电纤维(如碳纤维)做成；它对地有数千伏的负电位，可以使空气电离，产生大量的空气负离子。放电电极在电晕的同时会产生一定数量的臭氧，在离子风的推动下，从收集电极板之间逸散出来；臭氧传感器[6]将所探测到的臭氧浓度转换成相应的电流信号，传送到放大器[7]，放大器将这个电流信号转换成电压信号并放大后用来控制MCU[8]，改变MCU输出的脉冲宽度和脉冲间隔。从而，控制脉冲高压变换器、倍压整流器输出的高压幅度；也就是控制了电晕放电的强度，使所产生的臭氧浓度维持在低于卫生安全标准的范围内。

图5是MCU的输出波形，其中T1是导通期，T2是截止期。T1的最佳值为5～20μS；T2的最佳值为10～100μS；T2必须大于T1。

Claims

1.一种可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，包含脉冲高压变换器、倍压整流器、放电电极、集尘电极；其特征在于，有一个辅助电极，放电电极接到倍压整流器的正极V+；集尘电极接到倍压整流器输出中电位比正极为负的一个端子Vo；辅助电极接到一个比集尘电极电位更负的端子V-；有一个由臭氧传感器、放大器和MCU组成的控制电路与脉冲高压变换器相连接；通过检测输出气流中臭氧的浓度自动调整MCU所产生的脉冲宽度和脉冲间隔，进而控制脉冲高压变换器、倍压整流器所输出的静电高压的幅度，将所产生的臭氧浓度控制在符合卫生安全标准的范围内。

2.如权利要求1所述可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，其特征是：放电电极用线状或板状导体做成，或者用导电纤维做成；辅助电极用金属板或导电纤维制成；集尘电极用金属板制成。

3.如权利要求1所述可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，其特征是：采用臭氧传感器将空气净化器输出气流中的臭氧浓度转换成相应的电流信号。

4.如权利要求1所述可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，其特征是：放大器将电流信号转换成电压信号并加以放大；然后传送给MCU。

5.如权利要求1所述可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，其特征是：MCU产生脉冲信号，推动脉冲高压变换器工作；此脉冲受控于放大器输出的电压信号，按照放大器输出电压信号的变化而改变脉冲的宽度和间隔。

6.如权利要求1所述可以控制臭氧浓度的静电式空气净化器，其特征是：MCU产生的脉冲信号为方波，脉冲的导通期T1的范围为5～20μS，截止期T2的范围为10～100μS；其导通期T1与截止期T2不相等，导通期T1小于截止期T2。