CN104791919A

CN104791919A - 一种等离子空气净化装置

Info

Publication number: CN104791919A
Application number: CN201510116634.8A
Authority: CN
Inventors: 罗朗鸣
Original assignee: Shenzhen Li Deng Ingegneria Ambientale Srl
Current assignee: Shenzhen Li Deng Ingegneria Ambientale Srl
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2015-07-22

Abstract

本发明公开了一种等离子空气净化装置，其特征在于该装置包括电源接头、保险管、电源指示灯、电压调效开关、升压变压器、等离子发生器、集成板和空气质量控制装置，所述保险管、电源调效开关和升压变压器依次串联，保险管另一端与电源接头相连，接入市电正极，升压变压器的另一端与电源接头相连，接入市电负极；所述电源指示灯与等离子发生器分别并联在升压变压器的两端；所述空气质量控制装置电连接在保险管与电源调效开关之间，所述电源接头、保险管、电源指示灯、电压调效开关、升压变压器和等离子发生器均安装在集成板上。相比传统空气净化技术，可以更有效、更快的速度主动去除及分解多种常见的空气污染物。

Description

一种等离子空气净化装置

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体是一种等离子空气净化装置，适用于工、商业、家居室内与室外的主动式空气净化装置。

背景技术

离子是分子或原子包含的电荷，这些离子在大自然中存在。简单来说，小离子只有30～300秒之间，但他们是非常活跃的。而且小离子密度范围从900～1,100个负离子和1,000～1,200个正离子每立方厘米(离子/cm³)，在“新鲜空气″环境中，像一座山的顶部。在海平面我们通常体验500个负离子和600个正离子每立方厘米[离子/cm³]。在城市的建筑物内离子水平就下降了80％至95％，在小办工室内几乎测量不到离子。当离子减少，故而空气质量下降。在“新鲜的空气”中增加氧离子的数量，氧分子再一次变活跃，空气质量提高到“新鲜空气”的水平。

目前通常使用的空气净化技术大致可分为三类：过滤吸附、物理化学杀菌和静电集尘技术等。过滤吸附型技术，主要是通过物理拦截和吸附方式实现空气净化，主要技术有活性炭、高效过滤网(HEPA)等。其优点是使用方便、能吸附拦截悬浮于空气中的颗粒物，但对病原菌、病毒等微生物造成的空气污染根本无法消除而且需定期更换耗材、长期使用成本高、不能降解有害化学物质等。物理化学杀菌型技术，主要是通过物理或化学反应杀灭细菌等有害活体，主要技术有臭氧、光触媒、紫外线和负离子等技术。静电集尘型技术，主要是通过静电吸附装置吸附通过电场中的烟尘和细菌。

上述三种空气净化技术均有优缺。如低浓度的臭氧可杀灭留存于空气中、水中、物体表面的多种使人和动物致病的病菌、病毒、支原体和微生物，但超标的臭氧是无形杀手，会造成人的神经中毒、头晕头痛、视力下降、记忆力衰退，同时臭氧在使用时不能人机共存，而且其亦不能吸附固态颗粒物；紫外线具有良好的杀毒、杀菌功能，而且使用成本低，但是紫外线易对人的眼角膜、皮肤等造成伤害，亦不能人机共存，而且对于化学有害物质和颗粒物没有任何作用；光触媒技术是近几年新兴的一种净化技术，应用也较为广泛，但是其必须在特定波长的紫外光激发下才能起效，产品寿命很短，效果不明显，净化效率低，而且紫外光对人有伤害，净化时同样不宜人机共存。静电集尘型技术，主要是通过静电吸附装置吸附通过电场中的烟尘和细菌。其优点是能捕捉烟尘、细菌等，不足之处在于无法吸附消除臭味、无法分解有毒化学气体且易产生有害健康的臭氧，而且需与其它器材配合方能有较好效果，同时滤网效率会随时间递减，相当于(H E P A)滤网过滤空气的60％效能，但清净效率会随着悬浮微粒的累积增加而递减，需经常清洗集尘板以恢复其效率，故维修费用比较高。

上述这些传统技术都存在解决空气污染问题单一、效果不确切、使用维护成本高、人与机器不能共存等明显的缺陷。虽然部分企业以及研究机构已经尝试将其引入到中央空调系统，但都很难避免上述缺点，而且如果将上述技术通过集成的方式植入中央空调系统又更难避免各种技术的缺点。因此虽然目前部分空气净化企业乃至中央空调生产商或使用光触媒技术或使用静电集尘技术或使用高效过滤网等技术，但均不能系统高效且成本低廉地解决空气污染问题。

发明内容

为解决现有空气净化设备无法满足室内、外空气污染治理需求的问题，本发明提供一种等离子空气净化装置。该装置模拟大自然中空气原理，有效预防和控制疾病传播(特别是传染病)，减少呼吸道发病率。它能主动式杀灭细菌与病毒，过滤微尘、雾霾与致敏源，消除异味，分解VOC及甲醛等有害气体。可直接装载在现有的空调或通风系统中，减少空调管道清洗和运行，提高空调效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，设计一种等离子空气净化装置，

其特征在于该装置包括电源接头、保险管、电源指示灯、电压调效开关、升压变压器、等离子发生器、集成板和空气质量控制装置，所述保险管、电源调效开关和升压变压器依次串联，保险管另一端与电源接头相连，接入市电正极，升压变压器的另一端与电源接头相连，接入市电负极；所述电源指示灯与等离子发生器分别并联在升压变压器的两端；所述空气质量控制装置电连接在保险管与电源调效开关之间，所述电源接头、保险管、电源指示灯、电压调效开关、升压变压器和等离子发生器均安装在集成板上；

所述等离子发生器为自行设计，包括正极电压电离模块、负极电压电离模块、电压阻隔分离模块和底座，所述正极电压电离模块为圆筒形打孔导电金属片，所述负极电压电离模块为圆筒形导电金属网；所述电压阻隔分离模块为玻璃管，一端封闭一端开口，开口端固定于底座上；所述等离子发生器整体呈圆柱体结构，所述正极电压电离模块位于电离阻隔分离模块的外侧，所述负极电压电离模块安装在电离阻隔分离模块的内侧；所述正极电压电离模块、负极电压电离模块的纵向中心线重合；所述正极电压电离模块与负极电压电离模块与分别与底座上的两个互不接触的导电模块电连接，所述两个导电模块分别与升压变压器的两端电连接；

所述空气质量控制装置主要包括臭氧传感器、空气质量指示灯、控制器、降压变压器和电位器，降压变压器输入端接入市电中，其输出端分别与臭氧传感器、空气质量指示灯和控制器电连接，电位器与臭氧传感器电连接；

所述控制器的核心元件是型号为PIC16F716的单片机。

本发明的有益效果是：本发明装置采用等离子空气(正、负电离)、(双离子)电离技术，利用特定的电压，将空气中氧分子的原子内的电抽出，原子便会变成正离子，把电加进原子中，则会变成负离子，这些离子经过精密计算及量度，当大量的正负离子通过空气装置释放出来后，便会形成葡萄串似的离子族(ionCluster)，而活跃的离子族，相互碰撞，从而中和及分解空气中污染源的细菌和霉胞子的分子，破坏其粒子。相比传统空气净化技术，可以以更有效、更快的速度主动分解及去除多种常见的空气污染物。

附图说明

图1为本发明等离子空气净化装置一种实施例等离子发生器的工作原理示意图。

图2为本发明等离子空气净化装置一种实施例的等离子发生器外观结构示意图。

图3为本发明等离子空气净化装置一种实施例的电路连接示意图。

图4为本发明等离子空气净化装置一种实施例的等离子发生器的正极电压电离模块、负极电压电离模块和电压阻隔分离模块的安装位置及剖视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。

本发明一种等离子空气净化装置，其特征在于该装置包括电源接头1、保险管2、电源指示灯3、电压调效开关4、升压变压器5、等离子发生器6、集成板7和空气质量控制装置8，所述保险管2、电源调效开关4和升压变压器5依次串联，保险管2的另一端与电源接头1相连，接入市电正极，升压变压器的5另一端与电源接头1相连，接入市电负极；所述电源指示灯3与等离子发生器6分别并联在升压变压器5的两端。所述空气质量控制装置8电连接在保险管2与电源调效4开关之间，所述电源接头1、保险管2、电源指示灯3、电压调效开关4、升压变压器5和等离子发生器6均安装在集成板7上。

所述电源接头1为三角接头，其中两个接市电，一个接地线；所述电压调效开关4为五档，控制升压变压器5的输出电压，使其输出电压在2200V、2400、2600、2800、3000V之间切换。

所述等离子发生器6为自行设计，包括正极电压电离模块61、负极电压电离模块62、电压阻隔分离模块63和底座64，所述正极电压电离模块61为圆筒形打孔导电金属片，所述负极电压电离模块62为圆筒形导电金属网；所述电压阻隔分离模块63为玻璃管，一端封闭一端开口，开口端固定于底座64上；所述等离子发生器6整体呈圆柱体结构，所述正极电压电离模块61位于电离阻隔分离模块63的外侧，所述负极电压电离模块62安装在电离阻隔分离模块63的内侧；所述正极电压电离模块61、负极电压电离模块62的纵向中心线重合。所述正极电压电离模块61与负极电压电离模块62与分别与底座64上的两个互不接触的导电模块电连接，所述两个导电模块分别与升压变压器5的两端电连接。

所述保险管2的极限电流为0.5A。所述电源指示灯3为现有技术，当升压变压器5或等离子发生器6损坏时，则电源指示灯3不亮，升压变压器5的输出电压越高，其亮度越亮。所述电压调效开关4根据实际需要增加离子的面积和离子数量来调节档数，使加载在等离子发生器6两端的电压发生变化，从而使等离子发生器6产生不同数量的离子。

所述升压变压器5为PS系列，深圳利登环保工程有限公司自制。

所述空气质量控制装置8主要包括臭氧传感器、空气质量指示灯、控制器、降压变压器和电位器，臭氧传感器、空气质量指示灯和降压变压器分别与控制器电连接，电位器与臭氧传感器电连接。所述臭氧传感器型号为P200-O3/S-5，安装位置距离等离子发生器6的正极电压电离模块61为5-10cm；所述电位器型号为WH5-1A，用于调节臭氧传感器的灵敏度，当空气中臭氧浓度较大时，臭氧传感器的灵敏度越低，当空气中臭氧浓度较小时，臭氧传感器的灵敏度越高；所述控制器的核心元件是型号为PIC16F716的单片机；所述降压变压器型号为DB41-109-0060，深圳三马电器有限公司，输出为10.9VAC，600mA。所述空气质量指示灯为LED指示灯，显示颜色有绿色、黄色和红色，显示绿色时表示空气质量良好，显示黄色时表示空气质量中等，显示红色时表示空气中臭氧浓度过高；每种颜色均有三个显色管，根据颜色深浅来划分每种颜色所对应空气质量的好坏程度。当臭氧传感器检测到臭氧浓度在0～0.04ppm时，控制器控制空气质量指示灯显示绿色，0.04～0.1ppm时，控制器控制空气质量指示灯显示黄色，当臭氧浓度大于0.1ppm，控制器控制空气质量指示灯显示红色，超过越多，红色越深；根据空气质量指示灯显示的颜色以及深浅，手动调节电源调效开关4，使升压变压器5的输出电压在3000V、2800V、2600V、2400V、2200V、0V之间切换，当臭氧浓度超过0.1ppm时，空气质量指示灯显示极深的红色时，调节升压变压器5的输出电压为0V，等离子发生器6停止工作。

本发明装置的等离子发生器6的正、负电极为纵向中心线重合的一组圆筒形金属模块，圆筒形的设计极大的增加了电极的面积，使得在单位体积内有效电极面积最大化，进而可以使该装置在较小的体积时可以加载较大面积的正、负电极，从而在外接电压一定时可以获得较大的离子浓度，获得更大的净化空气效果。

本发明装置工作原理：将本装置电源接头1接入市电与地线，电流经保险管2后依次接入空气质量控制装置8、电压调效开关4、升压变压器5，然后电流在升压变压器5的内部产生分流，一个分支直接流出到电源接头1并接入市电的负极，另一个分支流经电源指示灯3后回到市电负极；空气质量控制装置8得电后，降压变压器将市电调节为10.9V、600mA并给臭氧传感器、空气质量指示灯、控制器和电位器供电，臭氧传感器将测得的臭氧浓度传送给控制器，控制器根据臭氧浓度信息，调节电位器来调整臭氧传感器的灵敏度，并控制空气质量指示灯显示相应的颜色和深浅；根据空气质量指示灯的颜色和深浅，调节电源调效开关4，使升压变压器5的输出电压发改变。等离子发生器6并联在升压变压器5的两端，当电压调效开关4调档时，升压变压器5的输出电压发生变化，输出的高压电压加载在等离子发生器6上，引发正极电压电离模块61与负极电压电离模块62之间产生正、负离子，根据不同场合的需要，调节电压调效开关4使加载在等离子发生器6两端的电压发生变化，从而产生出不同数量的带有正、负电量的离子。

等离子技术的用途非常广，适用于很多场合。等离子发生器产生的正离子与负离子在空气中进行正负电荷中和的瞬间产生巨大的能量释放，当这些能量释放到细菌或霉菌孢子上时，可以导致其结构改变或能量转换，到时候细菌或霉菌孢子死亡，起到杀菌的作用；由于负离子的数量大于正离子的数量，因此多余的负离子仍然漂浮在空气中，并且其非常不稳定。这些不稳定的离子与灰尘、颗粒、花粉等通过离子键结合，然后这些带电粒子快速凝聚成颗粒，增加它们的大小，容易被过滤器除去；此外，离子可氧化降解异味气体及挥发性有机化合物气体，这些挥发性有机化合物相互碰撞攻击，打破他们的官能团键，起到活化或直接降解的作用，共同促进VOCs(挥发性有机化合物)降解，达到改善空气品质的目的。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims

1.一种等离子空气净化装置，其特征在于该装置包括电源接头、保险管、电源指示灯、电压调效开关、升压变压器、等离子发生器、集成板和空气质量控制装置，所述保险管、电源调效开关和升压变压器依次串联，保险管另一端与电源接头相连，接入市电正极，升压变压器的另一端与电源接头相连，接入市电负极；所述电源指示灯与等离子发生器分别并联在升压变压器的两端；所述空气质量控制装置电连接在保险管与电源调效开关之间，所述电源接头、保险管、电源指示灯、电压调效开关、升压变压器和等离子发生器均安装在集成板上；

所述控制器的核心元件是型号为PIC16F716的单片机。

2.根据权利要求1所述的等离子空气净化装置，其特征在于所述升压变压器为PS系列，深圳利登环保工程有限公司自制，其输出电压为0V、2200V、2400、2600、2800和3000V五档。

3.根据权利要求1所述的等离子空气净化装置，其特征在于所述臭氧传感器型号为P200-O3/S-5，安装位置距离等离子发生器的正极电压电离模块为5-10cm；所述空气质量指示灯为LED指示灯，显示颜色有绿色、黄色和红色，每种颜色均有三个显色管；所述电位器型号为WH5-1A；所述降压变压器型号为DB41-109-0060，深圳三马电器有限公司，输出为10.9VAC，600mA。