CN101884803A - 一种净化空气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种净化空气的方法，首先使空气通过第一级高压静电场，使空气中有害物质包含的遗传物质直接暴露在电场中；再将经第一级电场处理后的空气导入第二级高压电脉冲电场，由高压电脉冲形成的高能粒子去击断遗传物质分子键并改变遗传信息，从而裂解、杀灭有害物质，实现空气净化目的。本发明基于裂解的原理，不产生电子束以及强电磁，不形成新的光电污染，因此对环境和人体是安全的。后期维护相对简单，维护成本低。可同时杀灭各种微生物、细菌和病毒，因此净化彻底。总之，本方法净化成本低、净化维持时间长，由于对人体无害、无副作用，因此在有人的情况下也可以进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气净化方法，特别是一种通过改变微生物内部遗传物质和击断有害物质内部分子链结构以净化空气的净化方法。
背景技术
随着全球环境问题日趋严重，空气污染、流感病毒的变异，空气质量问题得到人们越来越多的重视，相应的空气净化器、消毒设备开始走进人们的日常生活。现有技术有多种空气净化手段，其原理各不相同，比如：1.消毒药物喷洒、挥发、熏蒸，缺点是对人体有害，有人时不能使用；2.紫外线(UV)杀毒，缺点是需要足够长的时间才能杀灭，且需避免照射人体；3.臭氧消毒，缺点是对人有害，对设备有较强的腐蚀作用，不适合在有精密仪器的房间使用；4.HEPA过滤技术，缺点是空气质量越差，维护成本越大；风速与吸附能力成反比；5.静电吸附技术，缺点是空气质量越差，维护成本越大；风速与吸附能力成反比；6.等离子技术，缺点是不能完全杀灭，会产生臭氧；7.光触媒(光催化)技术，缺点是需要光照，作用时间短，对烟效果不明显，对针织物、油漆物及皮革具有破坏作用；8.层流技术，缺点是成本高，维护成本也高，具有HEPA技术和臭氧杀毒的缺点。
现有净化技术往往要求在无人的条件下进行，且净化效果只能维持很短时间。而那些净化效能比较高的技术，制造、维护成本又比较高昂，一般家庭、企业难以承受。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种净化彻底、净化和维护成本低、对人体无害的空气净化方法。
本发明解决技术问题的技术手段是这样实现的：一种净化空气的方法，首先使空气通过第一级电场，第一级电场为1000V～200000V的高压静电场，使空气中有害物质包含的遗传物质直接暴露在电场中；再将经第一级电场处理后的空气导入第二级电场，第二级电场为1000V～200000V的高压电脉冲电场，由高压电脉冲形成的高能粒子去击断遗传物质分子键并改变遗传信息，从而裂解、杀灭有害物质，实现空气净化目的。
第一级电场使空气中有害物质包含的遗传物质直接暴露在电场中是这样实现的：通过库伦力的作用使有害物质和其附着物剥离开，有害物质细菌细胞膜受到电场的介电破坏力而破裂，芽孢孢衣脱落，从而暴露出自身的遗传物质。
所述第一级电场和第二级电场通过绝缘外壳进行屏蔽处理。
相比现有技术，本发明具有如下优点：
1、基于裂解的原理，不产生电子束以及强电磁，不形成新的光电污染，因此对环境和人体是安全的。
2、遗传物质分子键被断开后将形成稳定的C-O，H-O犍，形成水、一氧化碳、二氧化碳，不会形成新的污染。又由于空气中的有机化合物在重度污染的时候也只是毫克/立方米数量级，折合成PPM，只占空气含量的万分之一到百万分之一，净化过程中消耗的氧和形成的一氧化碳、二氧化碳都是微乎其微，完全可以忽略的。
3、本方法由于没有需要更换的涂层和滤材，后期维护相对简单，维护成本低。
4、本方法可同时杀灭各种微生物、细菌和病毒，因此净化彻底。
5、利用本方法制造的净化设备尺寸小，制造及净化成本低廉，且安装方便灵活，可实现小型化、模块化生产。
总之，本方法净化成本低、净化维持时间长，由于对人体无害、无副作用，因此在有人的情况下也可以进行。按本方法净化后，使用环境可以达到《室内空气质量标准》中的化学性质和生物性要求。
附图说明
图1-本发明空气净化示意图。图中箭头表示空气流动方向。
图2-本发明空气净化过程中微生物变化示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明净化空气的方法，首先使空气通过第一级电场，第一级电场为1000V～200000V的高压静电场，空气中微生物经过第一级电场时，在库伦力的作用下，使空气中微生物和其附着物剥离开，同时细菌细胞膜受到电场的介电破坏力而破裂，芽孢孢衣脱落，从而使空气中有害物质包含的遗传物质直接暴露在电场中，即图2中状态一到状态二的变化。再将经第一级电场处理后的空气导入第二级电场，第二级电场为1000V～200000V的高压电脉冲电场，由高压电脉冲形成的高能粒子去击断遗传物质分子键并改变遗传信息，从而微生物被杀灭，有害气体被裂解，实现空气净化目的，即图2中状态二到状态三的变化。
当然，为了安全，需要对第一级电场和第二级电场进行屏蔽处理，增加一个绝缘外壳即可。
本发明利用介电破坏原理，发现在1x103V/m～2x105V/m的静电场下，绝大多数的微生物和附着物剥离，同时细菌等微生物两侧细胞膜和芽孢的孢衣电势差增大，细胞膜和孢衣破裂而失去保护功能，露出微生物遗传物质。第一级电场设置原理即在于此。
由于大部分有机分子的键离解能都小于5eV的特点，使用高压电脉冲形成作用场，产生高能粒子去击断微生物的遗传信息，这些粒子能量集中在5～12eV，就可以保证有机物分子的离解和分子结构的破坏，例如环状结构被破坏成直链结构，长链被分解成短链。第二级电场设置原理即在于此。
在电子破坏有机物分子的结构后，气体中氧的等离子体可以比较容易地与这些结构已经被破坏了的有机物分子发生反应，同时氧的等离子体中高能态的离子体也可以直接与有机物分子进行氧化反应，它们的反应生成物均为CO2、CO和H2O。由于微生物遗传物质DNA分子链由大量C-C键和C-H键组成，微生物遗传物质分子键被击断，遗传信息被破坏，微生物将被彻底杀灭。
本发明的具体实现方法：
参见图1，在风道的进风口处装置静电场：将低电压通过升压电路，升到实际所需的正高压电或负高压电(调整至1000V～200000V)，将此高压电接入钢丝网(或电镀、石墨相关导电产品)、金属板蜂巢等导电介质上，形成高压静电场。通过进风口到过风通道处，装置高压电脉冲电场：设置排列整齐、间距统一的格栅板或蜂窝巢(如使用蜂窝巢，需在蜂窝巢每个正六边形中间安置一根金属棒或螺杆)。将低电压通过升压电路，升到实际所需的正高压电或负高压电(调整至1000V～200000V)，将此高压电接入每间隔一个的格栅板或蜂巢里的每根金属棒上，并同时将没有间隔接入高压电的格栅板或蜂窝巢接上地线，形成高压电脉冲电场。高压静电场和高压电脉冲电场可以根据不同场合进行不同尺寸大小的设计，也可进行模块化设计，进行模块的拼接组装，以提高净化面积及效果。
Claims (3)
1.一种净化空气的方法，其特征在于：首先使空气通过第一级电场，第一级电场为1000V～200000V的高压静电场，使空气中有害物质包含的遗传物质直接暴露在电场中；再将经第一级电场处理后的空气导入第二级电场，第二级电场为1000V～200000V的高压电脉冲电场，由高压电脉冲形成的高能粒子去击断遗传物质分子键并改变遗传信息，从而杀灭有害物质，实现空气净化目的。
2.根据权利要求1所述的净化空气的方法，其特征在于：第一级电场使空气中有害物质包含的遗传物质直接暴露在电场中是这样实现的：通过库伦力的作用使有害物质和其附着物剥离开，有害物质细菌细胞膜受到电场的介电破坏力而破裂，芽孢孢衣脱落，从而暴露出自身的遗传物质。
3.根据权利要求1或2所述的净化空气的方法，其特征在于：所述第一级电场和第二级电场通过绝缘外壳进行屏蔽处理。
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