CN103505757A - 等离子体空气净化消毒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种等离子体空气净化消毒装置，主要包括壳体、循环风机、初效过滤器、等离子体反应器、负离子发生器、高效空气过滤装置以及控制器MCU，本发明装置设置有电路保护系统，保证整个设备稳定安全工作。本发明装置采用波浪形极板及与波浪形极板平行的放电金属丝作为等离子体反应器的基本反应单元，波浪形极板能够对进入其中的空气扰流，使空气能够最大限度的扩散到电极丝周围，达到充分消毒杀菌的目的。本发明装置的等离子体反应器在高电压下工作，能够产生高浓度等离子体，能够高效杀菌，并且设置有电路保护模块，使得设备工作稳定可靠。本发明装置还设置有温湿度传感、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置，所述这些装置能够实时检测环境条件，并和控制器MCU配合，实现空气净化消毒的自动检测控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气净化消毒装置，特别是一种等离子体空气净化消毒装置。
背景技术
随着社会发展和科学技术进步，人们的生活质量不断提高，与此同时，人们对生活环境的要求也与日俱增，这就促进了各种空气净化消毒产品的发展。
在最近几年，中国等离子体消毒行业得到了快速的发展，在空气消毒领域，出现了大量的等离子体空气消毒设备。
在专利号为200320109397.5的中国实用新型专利中，公开了一种等离子体空气灭菌净化器，包括壳体、风机、空气过滤器、等离子体反应器、光催化灭菌过滤器、负离子发生区，其空气过滤器采用活性炭过滤器，光催化灭菌过滤器的滤层上设有光化媒涂料层，边上设有能照射到光化媒涂料层的光源。同时，该方案还采用了专利号分别为200320109396.0和200320109398.X的中国实用新型专利公开的丝状等离子体反应器和齿状等离子体反应器。该专利公开的等离子体空气灭菌净化器，虽然采用了等离子体反应器，但是该等离子体反应器不能在高压下工作，不能产生高浓度的等离子体，杀菌效果不如在高压下工作能够产生高浓度等离子体的设备好。其次，该专利公开的等离子体空气灭菌净化器，采用的无论是丝状等离子体反应器还是齿状等离子体反应器，都不能对进入其中被消毒的空气进行扰流使其最大限度扩散到电极丝周围，达到充分消毒的目的。另外，该专利公开的等离子体空气灭菌净化器的光催化灭菌过滤器采用光化媒，成本较高。整个设备没有设置保护电路，在过湿过热、高温短路等状况都不能及时自动断开电源，不仅浪费能源，也使得设备使用寿命不长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是克服上述已有等离子体空气净化消毒设备的不足，提供一种能够在高压下稳定工作并能产生高浓度等离子体的等离子体空气净化消毒装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种等离子体空气净化消毒装置，主要包括壳体、循环风机、初效过滤器、等离子体反应器、负离子发生器、高效空气过滤装置以及控制器MCU，所述等离子体反应器包括等离子体电源和等离子体反应单元，等离子体反应单元由一个或数个基本反应单元组成，每个基本反应单元由波浪形电极板、与波浪形电极板平行的放电金属丝组成。
所述等离子体反应器设置有高压产生电路，该高压产生电路设置在等离子体电源上。
上述等离子体空气净化消毒装置还设置有电路保护系统，所述电路保护系统包括等离子体反应器保护模块、信号处理模块和信号输出模块。
所述等离子体反应器保护模块包括工作状态保护电路和短路保护电路；所述工作状态保护电路包括电流取样电路，所述电流取样电路从等离子体电源进行电流取样，并将取样电流信号送入整流滤波放大电路进行处理转换成电压信号，经过所述整流滤波放大电路处理的电压信号送入控制器MCU分析处理，并输出控制信号到控制回路，所述控制回路根据控制信号来控制等离子体反应器电源的工作状态；所述短路保护电路包括感应线圈，所述感应线圈从等离子体高压产生电路上得到一个感应电压，所述感应电压经滤波、放大，进入比较电路，最后送入控制器MCU分析处理，并输出控制信号到控制回路；所述控制回路根据接收到的控制信号来控制等离子体反应器高压产生电路的工作。
所述电路保护系统还包括高温保护模块、过湿保护模块。
所述等离子体反应单元的空载电压为10KV，工作电压为5KV~8KV。
所述放电金属丝平行排列成组，相临所述放电金属丝间距10mm-50mm。
所述等离子体反应单元中电极丝与电极板的距离为7mm-14mm。
所述等离子体反应器基本反应单元的波浪形电极板至少设置有3个等间距的尖峰凸起。
本发明装置的壳体外部顶端设置有空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置；所述壳体内部靠近高效过滤器出风口设置有温湿度传感器；所述温湿度传感器、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置的输出信号端分别与控制器MCU电连接；所述温湿度传感器、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置将采集的信号转换成不同电信号传回控制器MCU；所述控制器MCU将接收到的不同电信号进行相应处理并输出相应控制信号用以控制本发明装置的显示、启动、停止等状态。
本发明的有益效果主要在于：第一，本发明等离子体反应器的反应单元的基本反应单元采用波浪形极板与电极丝组合，波浪形极板能够对进入其中的空气扰流，使空气能够最大限度的扩散到电极丝周围，达到充分消毒杀菌的目的。第二，本发明等离子体空气净化消毒装置的等离子体反应器在高电压下工作，能够产生高浓度等离子体，能够高效杀菌，并且设置有电路保护模块，使得设备工作稳定可靠。第三，本发明等离子体空气净化消毒装置，设置有温湿度传感、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置，所述这些装置能够实时检测环境条件，并和控制器MCU配合，实现空气净化消毒的自动检测控制。空气质量监测装置可以实时的检测空气质量，在空气质量未达到设定值时，启动本装置，进行空气净化消毒。红外线人体源监测装置可以实时的监测室内人员的流动， 并在人员流动的状态下，启动本装置，进行空气净化消毒。因此，本发明的等离子体空气净化消毒装置能够根据检测到的环境条件控制装置的启动与停止，无需时刻人为手动操作，给人们的生活和工作带来极大方便，省时省力，且能避免在无需启动装置的情况下，由于人为疏忽忘记关闭设备而带来的能源浪费。同时，电路保护系统设置有多个相应保护模块，可以保证设备整体安全稳定的工作，提高整个设备的工作稳定性，延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明等离子体空气净化消毒装置的主要结构原理框图示意图；
图2是采用本发明装置进行空气净化消毒时空气风道流程示意图；
图3是本发明装置电路保护系统组成模块示意图；
图4是本发明装置中等离子体反应器电路保护模块的电路结构示意图；
图5是本发明装置中等离子体反应器电路工作状态保护模块原理框图示意图；
图6是本发明装置中等离子体反应器电路短路保护模块原理框图示意图；
图7是本发明装置外观结构示意图；
图8是本发明装置拆掉出风口外盖的外观结构示意图；
图9是本发明装置正面外观结构示意图；
图10是图9中A-A向剖面结构示意图；
图11是本发明装置中等离子体反应器立体结构示意图；
图12是本发明装置中等离子体反应器侧面示意图；
图13是图12中B-B向剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示本发明提供一种等离子体空气净化消毒装置，主要包括壳体、循环风机、初效过滤器、等离子体反应器、负离子发生器、高效空气过滤装置以及控制器MCU，还设置有电路保护系统。
所述等离子体反应器包括等离子体电源和等离子体反应单元，等离子体反应单元由一个或数个基本反应单元组成，每个基本反应单元由波浪形电极板、与波浪形电极板平行的放电金属丝组成。所述等离子体反应器设置有高压产生电路，该高压产生电路设置在等离子体电源上。等离子体反应单元的空载电压为10KV，工作电压为5KV~8KV。
如图2以及图7-10所示，采用本发明装置时，被污染的空气在循环风机3的作用下，从本发明装置下方进风口11进入初效过滤器10进行初级除尘过滤，然后空气进入等离子体反应器4进行消毒，经过等离子体反应器的空气进入负离子体发生器2，最后进入高效空气过滤装置5，洁净空气最后从上方出风口12回到空气中。
如图3所示，电路保护系统包括等离子体反应器保护模块、高温保护模块、过湿保护模块、信号处理模块和信号输出模块。
其中，如图4-6所示，等离子体反应器保护模块包括工作状态保护电路和短路保护电路。等离子体反应器保护模块可以保证等离子体反应单元出现的短路、过热高湿状态下断开电源，从而保护等离子体反应器不受损坏，从而保护整个设备。其中，交流220V电源经过开关K1对等离子体电源进行供电，如图4所示，当等离子体电源工作后，由R1进行取样，此取样电流通过隔离，U1对其整流、滤波、放大后，送入MCU。由MCU对其进行采样判断，并控制K1的通断来实现对等离子体反应器的工作状态保护。如图5所示，所述工作状态保护电路包括电流取样电路，所述电流取样电路从等离子体电源进行电流取样，并将取样电流信号送入整流滤波放大电路进行处理转换成电压信号，经过所述整流滤波放大电路处理的电压信号送入控制器MCU分析处理，并输出控制信号到控制回路，所述控制回路根据控制信号来控制等离子体反应器电源的工作状态。如图6所示，所述短路保护电路包括感应线圈，所述感应线圈从等离子体高压产生电路上得到一个感应电压，所述感应电压经滤波、放大，进入比较电路，最后送入控制器MCU分析处理，并输出控制信号到控制回路；所述控制回路根据接收到的控制信号来控制等离子体反应器高压产生电路的工作，保证高压产生电路稳定安全的工作。高压产生电路提供给所述等离子体反应单元的空载电压为10KV，工作电压为5KV~8KV。等离子体电源的高压产生电路产生10KV高压，此高压通过感应线圈得到其相应的感应电压。该电压经滤波、放大、比较后，一路直接通过控制回路控制等离子体电源高压产生电路，一路送入MCU。当等离子体电极短路时，等离子体电源的感应线圈得到一个接近于零的感应电压，此电压经滤波、放大、比较后，一路直接切断等离子体电源高压产生电路的电源；一路送入MCU。当此发生短路故障30秒后，MCU清除控制回路的控制信号。使等离子体电源高压产生电路重启，并产生10KV高压。如果此时还是处于短路状态，则切断等离子体电源高压产生电路的电源，并停机，发出声光报警。由此保证等离子体反应器安全稳定的工作在10KV高压，在此高电压下，等离子体反应单元能够产生高水平高浓度的等离子体，进而大大提高空气消毒效果。
本发明装置的壳体外部顶端设置有空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置；所述壳体内部靠近高效过滤器出风口设置有温湿度传感器；所述温湿度传感器、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置的输出信号端分别与控制器MCU电连接；所述温湿度传感器、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置将采集的信号转换成不同电信号传回控制器MCU；所述控制器MCU将接收到的不同电信号进行相应处理并输出相应控制信号用以控制本发明装置的显示、启动、停止等状态。如图7和图8所示，本发明装置的壳体1外部顶端设置有由空气质量传感器、灰尘传感器组成的空气质量监测装置8、人体红外探测装置9、电路保护系统7以及显示屏6；所述壳体1内部靠近高效过滤器出风口设置有温湿度传感器；所述温湿度传感器、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置9的输出信号端分别与控制器MCU电连接；所述温湿度传感器、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置9将采集的信号转换成不同电信号传回控制器MCU；所述控制器MCU将接收到的不同电信号进行相应处理并输出相应控制信号用以控制本发明装置的显示、启动、停止等状态。
如图11-13所示，本发明等离子体空气净化消毒装置中所述等离子体反应单元的基本反应单元的一侧电极1为波浪形电极板13，另一侧电极为与该波浪形电极板平行的放电金属丝14，且放电金属丝14平行排列成组，相临金属丝间距为10mm-50mm，优选方式下，相临金属丝间距30mm，此种情况下，电极丝能够产生最合适的电场强度，能够对其周围的空气进行高效等离子化，达到高水平净化消毒。所述等离子体反应单元中电极丝与电极板的距离为7mm-14mm。优选方式下，等离子体反应单元中电极丝与电极板的距离为9mm。所述等离子体反应单元由1个或数个基本反应单元组成，优选方式下，采用8个基本反应单元。所述等离子体反应器基本反应单元的波浪线电极板至少设置有3个等间距的尖峰凸起。
本发明的有益效果主要在于：第一，本发明等离子体反应器的反应单元的基本反应单元采用波浪形极板与电极丝组合，波浪形极板能够对进入其中的空气扰流，使空气能够最大限度的扩散到电极丝周围，达到充分消毒杀菌的目的。第二，本发明等离子体空气净化消毒装置的等离子体反应器在高电压下工作，能够产生高浓度等离子体，能够高效杀菌，并且设置有电路保护模块，使得设备工作稳定可靠。第三，本发明等离子体空气净化消毒装置，设置有温湿度传感、空气质量传感器、灰尘传感器、人体红外探测装置，所述这些装置能够实时检测环境条件，并和控制器MCU配合，实现空气净化消毒的自动检测控制。空气质量监测装置可以实时的检测空气质量，在空气质量未达到设定值时，启动本装置，进行空气净化消毒。红外线人体源监测装置可以实时的监测室内人员的流动， 并在人员流动的状态下，启动本装置，进行空气净化消毒。因此，本发明的等离子体空气净化消毒装置能够根据检测到的环境条件控制装置的启动与停止，无需时刻人为手动操作，给人们的生活和工作带来极大方便，省时省力，且能避免在无需启动装置的情况下，由于人为疏忽忘记关闭设备而带来的能源浪费。同时，电路保护系统设置有相应保护模块，可以保证它们安全稳定的工作，提高整个设备的工作稳定性，延长其使用寿命。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种等离子体空气净化消毒装置，主要包括壳体、循环风机、初效过滤器、等离子体反应器、负离子发生器、高效空气过滤装置以及控制器MCU，其特征在于：所述等离子体反应器包括等离子体电源和等离子体反应单元，等离子体反应单元由一个或数个基本反应单元组成，每个基本反应单元由波浪形电极板、与波浪形电极板平行的放电金属丝组成。
2.根据权利要求1所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于：所述等离子体反应器设置有高压产生电路，该高压产生电路设置在等离子体电源上。
3.根据权利要求1所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于：还设置有电路保护系统；所述电路保护系统包括等离子体反应器保护模块、信号处理模块和信号输出模块。
4.根据权利要求3所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于：所述等离子体反应器保护模块包括工作状态保护电路和短路保护电路；
所述工作状态保护电路包括电流取样电路，所述电流取样电路从等离子体电源进行电流取样，并将取样电流信号送入整流滤波放大电路进行处理转换成电压信号，经过所述整流滤波放大电路处理的电压信号送入控制器MCU分析处理，并输出控制信号到控制回路，所述控制回路根据控制信号来控制等离子体反应器电源的工作状态；
所述短路保护电路包括感应线圈，所述感应线圈从等离子体高压产生电路上得到一个感应电压，所述感应电压经滤波、放大，进入比较电路，最后送入控制器MCU分析处理，并输出控制信号到控制回路；所述控制回路根据接收到的控制信号来控制等离子体反应器高压产生电路的工作。
5.根据权利要求3所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于：所述电路保护系统还包括有高温保护模块、过湿保护模块。
6.根据权利要求1所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于：所述等离子体反应单元的空载电压为10KV，工作电压为5KV~8KV。
7.根据权利要求1所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于，所述放电金属丝平行排列成组，相临所述放电金属丝间距10mm-50mm。
8.根据权利要求1所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于，所述等离子体反应单元中电极丝与电极板的距离为7mm-14mm。
9.根据权利要求1所述的等离子体空气净化消毒装置，其特征在于：所述等离子体反应器基本反应单元的波浪形电极板至少设置有3个等间距的尖峰凸起。
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Denomination of invention: Plasma air purification-sterilization device Effective date of registration: 20200316 Granted publication date: 20150930 Pledgee: Chengdu gold control finance Leasing Co., Ltd. Pledgor: LAOKEN MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000752 |
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