CN101455853B - 一种适用于空调旅客列车空气消毒的三子效应发生器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于空调旅客列车空气净化的装置，结合量子物理与电化学原理，在外加电场作用下电子激发跃迁带动水体中的粒子做效应生成OH·、O·、O^3-、HClO、H₂O₂等新生态的强氧化性物质，对空调旅客列车空气中的各种病菌病毒进行持续有效地杀灭，同时对空气中的臭味气体成分具有降解去除作用。该装置技术在应用时无需添加任何化学药剂，不存在二次污染，而且安全高效，能耗低。

Description

一种适用于空调旅客列车空气消毒的三子效应发生器

技术领域

本发明涉及一种将空气引入具有强氧化性物质的水体，空气通过水层时使气体中的有害病菌、病毒，有害颗粒物被沉积在水体中，洁净空气提供给人口密集的公共场所使用，沉积吸附在水体中的有害物质和水体中经三子效应反应区催化出的新生态的强氧化性物质接触而被强氧化分解，达到洁净空气的目的。该装置非常适用于空调旅客列车的空气净化。

背景技术

车内空气污染及危害车内空气污染归纳起来主要有3种：一是有害气体，如人体呼吸产生的二氧化碳及吸烟产生的一氧化碳；二是有害微尘，如人员活动和通风产生的浮尘、烟尘；三是有害气味，如人体口气和体臭、卫生间及人体排气产生的氨气、硫化氢和二氧化硫以及化装品气味等等。在空调列车上，乘客的不良反映主要表现为胸闷、头晕和气味等，这从一定程度上反映出车厢内新风量不够，导致室内二氧化碳浓度和其他有害气体的浓度偏高。为解决全封闭空调列车车厢通风换气问题，我国铁路一般采用空调机组1/3过滤新风，2/3循环乏风送风，车辆底部呈对角线排除乏风的方式。然而这种方式不仅不能完全满足车内新鲜、清洁空气的供应问题，而且也不能很好消除车内各种污浊物的积聚。即使采用新型设备进行通风换气，由于考虑车辆热量损失和结构因素的影响，也不能将车内积聚的污浊空气彻底排除干净，特别是各种不良气体、浮尘(通风机只能提供可见粒子的初级过滤)、气味随时产生，且传播速度也远比通风快。也就是说仅靠通风换气不能在短时间内使车内空气完全达到清爽、新鲜的程度。因而必须采用空气净化的方法将循环风进行处理。目前室内空气净化的方法主要有以下几种：

负氧离子式。通过装有高压电晕放电装置的负氧离子发生器产生负氧离子，负氧离子具有清爽、新鲜的空气味道，有“空气维生素”之称，自然界中以森林、瀑布处的空气中最多。它可以中和空气中带正电荷的尘埃，使其重量增加而坠落至地，同时负氧离子对微生物酶的活性具有极大破坏性，因而具有很强的杀菌作用，且能迅速消除各种异味，从而达到净化空气的目的。缺点是尘埃易吸附在墙壁、玻璃等处，不能清除出室外。

臭氧式。通过臭氧发生器产生雷雨过后清爽空气气味的臭氧(O³)，性质与负氧离子相近。它在还原成氧气的过程中产生氧化性极强的氧原子，对空气中的病菌具有极强的杀伤力(在瞬间完成)，同时还具有比负氧离子更强的除臭降尘作用，浓度为500×10^-6g/m³时，在1小时内就可将960个/m³可见污染颗粒降至310个/m³，异味消除100％。

机械过滤式。通常采用化学材料活性碳和高密度纤维(HEPA)或泡棉滤材驱除空气中的异味、污染颗粒物。它的优点是没有任何电子作用，故障率低，净化效率较高(80％以上)。缺点是活性碳的除尘去味效果会随着使用时间的增长而递减，且速度较慢，需要经常更换滤网。

电子集尘式。利用高压电将污染微粒子离子化并赋予电荷，再利用正负交叉的收集板，将带有电荷的污染微粒吸附在收集板上。它的优点是可将污染颗粒物收集并清除出室外。缺点是可随着时间的延长，收集板上的污染微粒物逐渐积聚而使其作用递减，必须经常清洗收集板，且不能消除恶臭等异味和细菌。国外大型建筑场所普遍采用这类产品。

从上面的讨论可以看出，为保持车厢内空气清新，对车厢内的空气进行净化必不可少，而现有的空气净化技术都存在一定的局限性，需要定期清理或者更换，不能长期、连续使用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种可以连续工作的空气净化装置，使用该装置能够有效地解决空气中细菌、病毒、颗粒物以及带有传染性物质的危害，而且对输送空气的管道有持续的消毒杀菌能力。该装置技术在应用时无需添加任何化学药剂，不存在二次污染，而且安全高效，能耗低。

本发明的技术构思为，将需要的空气引入采用量子物理技术的三子效应发生器内，通过循环流动的具有强氧化性的水层时病毒细菌、颗粒物被水分子吸附并被水体中的新生态的强氧化性物质氧化分解，空气经气液分离器分离引出反应器通过管路输送到指定的场所。该反应装置巧妙地将空气动力学、量子物理学、电化学技术集成设置于密闭的容器内，在外加电场作用下电子激发离子和粒子效应对水体中H、O、Cl^-离子分解成新生态的OH·、O·、O^3-、HClO、H₂O₂等新生态的强氧化性物质，达到洁净空气的目的。

本发明的技术方案如下：

一种清洁高效的适用于空调旅客列车空气净化的三子效应发生器装置，包括三子效应电催化活化中心、供电催化活化中心使用的专用电源、液体循环通道、供液体循环的加压泵、空气进口通道、填料塔、空气出口通道。

所述的三子效应电催化活化中心为片状或是圆柱体的电子发射场，其表面涂覆烧结了催化活化材料，同时不可缺少地设置了电子接收场。每一个电子发射场对应地配置两个电子接收场，形成对等的两个反应区。

所述的专用电源为输入电压380V或是220V交流电源，输出电压为24V，输出电流为可调式直流电，可调范围在0-100A之间。

所述的液体循环通道其进口连接在加压循环泵上，循环泵与液体储存箱连接；液体循环通道出口连接在填料塔顶部的布水管，液体自上喷淋而下经过填料与空气混合，然后汇集进入液体储存箱，由此形成了封闭的液体循环系统。

所述的液体储存箱还设置了调节电导率值的溶液投加器，进入反应区内的液体要求始终保证电导率在1000μS/cm以上，才能保证三子效应反应区内有足够浓度的强氧化性物质被激发出来。

所述的空气进口通道位于填料塔的底部，由空气泵打入填料塔；空气出口通道位于填料塔的顶部，由引风机与新风系统管路相连，导出填料塔，形成空气循环系统。空气自下而上与自上而下的液体充分接触，达到消毒净化的目的。

所述的填料塔为金属材料或是改性的增强塑料材料焊接而成的密闭的方形或是圆形、或是其他几何形状的容器，填料为具有高比表面积的纤维、活性炭、沸石等。

本发明的技术效果如下：

一种适用于空调旅客列车空气消毒的三子效应发生器在空气动力学、量子物理学与电化学原理结合下，对液体产生新生态的强氧化性剂对空气中的病毒、病菌、异味、颗粒物进行有效的杀灭和吸附，达到洁净空气的目的。

对细菌的杀灭率＞99％

对病毒的杀灭率＞99％

对颗粒物去除率＞99％

对异味的去除率＞99％

附图说明

图1为三子效应发生器装置空气净化系统的流程图。

图2为三子效应发生器的立面图。

图3为三子效应发生器的截面图。

附图标记如下：

1.三子效应发生器，2.三子效应发生器电源，3.循环水布水管，4.填料塔，5.循环水停留区，6.循环泵，7.循环水流量调节阀，8.循环水流量计，9.空气进口，10.轴流风机，11.洁净空气供风通道，12.进水通道，13.O型密封件，14.密封接线端口，15.导线，16.紧固件，17.装置外壳，18.中间密封层，19.气体回流管，20.出水通道，21.电子接收场，22.缓冲室，23.电子发射场，24.电子激发反应区，25.缓冲板

具体实施方式

下面结合附图做进一步的说明。

如图1所示，本发明的一种清洁高效的适用于空调旅客列车空气净化的三子效应发生器装置，包括三子效应电催化活化中心1、供三子效应发生器使用的专用电源2、液体循环通道、供液体循环的加压泵6、空气进口通道9、填料塔4、空气出口通道11。

本装置的流体循环系统分为液体循环系统和空气循环系统。液体循环系统的进口连接在加压循环泵6上，循环泵与液体储存箱(循环水停留区)5连接；液体循环通道出口连接在填料塔4的顶部布水管3，液体自上喷淋而下经过填料与空气混合，然后汇集进入液体储存箱5，由此形成了封闭的液体循环系统。液体流量的大小通过循环水流量计8进行监测，液体流量的控制通过循环水流量调节阀7进行。

空气循环系统的进口9位于填料塔4的底部，由空气泵打入填料塔；空气出口通道位于填料塔的顶部，由轴流风机10导出填料塔，进入洁净空气供风通道11，形成空气循环系统。

液体在进入三子效应发生器后，在外加电场作用下电子激发水体中的离子和粒子做效应从而产生OH·、O·、O^3-、HClO、H₂O₂等新生态的强氧化性物质，液体通过循环水布水管3在填料塔4顶部自上喷淋而下，经过填料时与自下而上的空气充分混合接触，空气中的病毒、细菌、颗粒物、臭味气体等被水体吸附并被水中新生态的强氧化性物质氧化分解，达到消毒净化的目的，洁净的空气在轴流风机10的作用下进入空气出口通道11。

图2为三子效应发生器的立面图，图3为三子效应发生器的横截面图，下面结合图2和图3对三子效应发生器做进一步的说明。

三子效应发生器装置的外壳17为金属材料或是改性的增强塑料材料焊接而成的密闭的方形或是圆形、或是其他几何形状的容器。

电子激发反应区24和连接导线15之间被密闭的中间密封层18隔开，形成绝缘防水的接线空间。

电子激发反应区24包含若干交替平行排列的电子发射场23和电子接收场21，电子发射场和电子接收场的接线端子通过密封接线端口14分别接在专用电源2的正极和负极。

三子效应发生器内部的液体通道是从进水口12起始，进入缓冲室22，在缓冲板25的阻隔下，水流通道变得曲折，流速变慢，延长了液体在三子效应发生器内部的停留时间。

电子激发反应区产生强氧化性物质的同时生成了一定量的气体，通过气体回流管19导到系统的外部。

本发明的空调旅客列车空气净化消毒装置在空气动力学、量子物理学与电化学原理结合下，通过三子效应发生器在水体中产生新生态的强氧化性物质，从而对空气中的病毒、病菌、异味、颗粒物进行有效的吸附、杀灭和分解，达到空气净化消毒的目的。该空气净化消毒装置对细菌的杀灭率＞99％，对病毒的杀灭率＞99％，对颗粒物去除率＞99％，对异味的去除率＞99％。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本创新发明，但不以任何方式限制本创新发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本创新发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本创新发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本创新发明专利的保护范围当中。

Claims (6)

1.一种清洁高效的空调旅客列车空气净化三子效应发生器装置，其特征在于：所述的装置系统包括产生强氧化物种的三子效应电催化活化中心、供电催化活化中心使用的专用电源、液体循环通道、供液体循环的加压泵、空气进口通道、填料塔、空气出口通道；

所述的三子效应电催化活化中心包含若干交替平行排列的电子发射场和电子接收场，在所述的三子效应电催化活化中心的壳体内，近入水口和出水口处设有缓冲板，减慢水流速度；

所述的液体循环通道的进口连接在加压泵上，加压泵与液体储存箱连接；液体循环通道的出口连接在填料塔顶部的布水管，液体自上喷淋而下经过填料与空气混合，然后汇集进入液体储存箱，由此形成封闭的液体循环系统；

所述的液体储存箱设置有调节电导率值的溶液投加器，进入反应区内的液体要求始终保证电导率在1000μS/cm以上；

所述的空气进口通道位于填料塔的底部，由空气泵打入填料塔；空气出口通道位于填料塔的顶部，由引风机与新风系统管路相连，导出填料塔，形成空气循环系统，空气自下而上与自上而下的液体充分接触，达到消毒净化的目的。

2.根据权利要求1所述的三子效应发生器装置，其特征在于：所述的电子发射场和电子接收场的接线端子通过密封接线端口分别接在专用电源的正极和负极。

3.根据权利要求2所述的三子效应电催化活化中心，其特征在于：所述的电子发射场为片状或是圆柱体的导电金属或金属合金，其表面经过纳米修饰与改性，通过高温烧结、恒温处理形成具有高比表面积的永久性的催化活性中心。

4.根据权利要求2所述的三子效应电催化活化中心，其特征在于：所述的电子接收场为片状或是圆柱体的导电金属或金属合金，其表面经过修饰与改性，利用小分子自组装技术复合烧结形成具有高比表面积的纳米金属氧化物层。

5.根据权利要求1所述的三子效应发生器装置，其特征在于：所述的专用电源为恒流直流电源，输入电压380V或是220V交流电源，输出电压为24V，输出电流为可调式直流电，可调范围在0-100A之间。

6.根据权利要求1所述的三子效应发生器装置，其特征在于：所述的填料塔为金属材料或是改性的增强塑料材料焊接而成的密闭的方形或是圆形、或是其他几何形状的容器，填料为具有高比表面积的纤维、活性炭、沸石。

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