CN108263408A - 一种空调列车等离子体空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调列车等离子体空气净化器，包括：外壳，包括底板和上盖，底板和上盖相扣构成外壳；等离子体发生器，设置在外壳内；包括高压电源、固定架和若干个具有相同结构且相互并联的等离子体发生模块；等离子体发生模块的两端设置在固定架上，高压电源设置在等离子体发生模块之间；等离子体发生模块包括圆筒状地电极、丝状高压电极和电极固定架；丝状高压电极放置于圆筒状地电极的中心线位置，且与圆筒状地电极同轴；丝状高压电极的两端分别和高压电源的正极和负极相连接；圆筒状地电极和丝状高压电极的两端均固定在电极固定架上，电极固定架设置在固定架上。具有结构简单、节能高效、可靠性好、电磁兼容性好，且易于安装。
Description
技术领域
本发明涉及空气消毒净化领域，特别是涉及一种空调列车等离子体空气净化器。
背景技术
城市轨道交通的空调列车通常是全封闭结构，需要使用空调机组进行换气，由于已有空调系统的设计主要考虑以冷暖为主要标志的热环境问题，新风量不足，且车厢内人口密度大、人员杂，空间相对位置较小，极易导致室内的空气品质不佳，其污染物主要二氧化碳、一氧化碳、臭气、可吸入颗粒物、空气微生物、甲醛等挥发性有机物，这些污染物均影响着车厢内的空气质量，对人体健康造成危害。
因此，需要对空调列车的空气进行净化/消毒处理，目前主要的方法有化学试剂消毒、臭氧净化/消毒法和紫外线净化/消毒法，这些方法如果作用到人体均会对眼睛、皮肤和呼吸系统造成伤害，因此，在实施净化/消毒时，人员必须离开现场。通过改进，将紫外线消毒装置安装在空调客车车厢风机的送风口进行消毒杀菌，可实现动态在线消毒杀菌，但该技术对可吸入颗粒物和有毒有害气体的净化无效。为此，人们采用了各种技术手段来满足对车厢内空气的高效净化，如中国专利ZL200810111848.6中披露了采用三子效应净化空气技术，但是该设备结构复杂、体积大，无法安装于现有列车空调系统中，使用的吸附剂(如纤维、活性炭和沸石)需要定期更换，不仅增加运行成本，而且易带来二次污染。
等离子体空气净化技术因其效率高、装置寿命长、安全可靠，成为一种非常有前景的新型空调列车动态空气净化技术，例如中国专利ZL200910263775.7公开了一种线板结构的电晕等离子体空气净化装置，主要由线状高压电极和铝制平板地电极构成，可实现对空调列车的高效动态消毒净化。但是，由于采用线板状结构，使得线状正电极周围电场分布不均匀，等离子体空间分布差异较大，影响了空气净化的效果；此外，平板间由于间隙较大，势必会导致电磁泄露，系统的电磁兼容性较差。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种空调列车等离子体空气净化器，用于解决现有技术中采用线板状结构，使得线状正电极周围电场分布不均匀，等离子体空间分布差异较大，影响了空气净化的效果；此外，平板间由于间隙较大，势必会导致电磁泄露，系统的电磁兼容性较差的问题。
本发明提供一种空调列车等离子体空气净化器，包括：外壳，包括底板和上盖，所述底板和所述上盖相扣构成所述外壳；等离子体发生器，设置在所述外壳内；包括高压电源、固定架和若干个具有相同结构且相互并联的等离子体发生模块；所述等离子体发生模块的两端设置在所述固定架上，所述高压电源设置在所述等离子体发生模块之间；所述等离子体发生模块包括圆筒状地电极、丝状高压电极和电极固定架；所述丝状高压电极放置于所述圆筒状地电极的中心线位置，且与所述圆筒状地电极同轴；所述丝状高压电极的两端分别和所述高压电源的正极和负极相连接；所述圆筒状地电极和所述丝状高压电极的两端均固定在所述电极固定架上，所述电极固定架设置在所述固定架上。
于本发明的一实施例中，所述高压电源包括防反接防浪涌电路、EMC滤波器、滤波电路、振荡发生器、高频高压变压器、倍压整流电路和主电路组成，所述主电路采取LLC谐振电路。
于本发明的一实施例中，所述等离子体发生模块的数量为偶数个，分列布置在所述高压电源的两侧，且两侧个数相等，当一侧的个数在2个及以上时，所述等离子体发生模块在每侧按竖直方向叠放。
于本发明的一实施例中，所述丝状高压电极采用耐氧化的金属丝，直径为0.1～1.0mm。
于本发明的一实施例中，所述圆筒状地电极由金属圆管制成，管壁采用镂空结构。
于本发明的一实施例中，所述电极固定架和所述固定架为具有良好阻燃性的电介质材料制成。
于本发明的一实施例中，所述上盖采用镂空结构。
如上所述，本发明的一种空调列车等离子体空气净化器，具有以下有益效果：
本发明能有效提高管中的金属丝电场分布的均匀性，增大放电面积，且形成弥散型等离子体，确保了与空气中的微生物或有机污染物接触的几率，提高了空气净化的效率；同时由于丝状高压电极被固定于圆筒状地电极的内部，而圆筒状地电极在电路上连接大地，确保了等离子体发生器具有良好的电磁兼容性。此外，高压电源采用LLC谐振方案，可有效降低开关损耗，减少系统能耗，同时降低了开关管的温升，提高了设备的使用寿命。
附图说明
图1显示为本发明空调列车等离子体空气净化器的结构示意图。
图2显示为图1中等离子体发生模块的结构示意图。
图3显示为图1中高压电源主要电路的结构示意图。
元件标号说明：
1-等离子体反应器；1a、1b、1c、1d-等离子体发生模块；2-高压电源；3-固定架；4-上盖；5-底板；11-圆筒状地电极；12-丝状高压电极；13-电极固定架；21-防反接防浪涌电路；22-EMC滤波器；23-滤波电路；24-振荡发生器；25-高频高压变压器；26-倍压整流电路
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参见图1至图3，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图3所示，图1显示为本发明空调列车等离子体空气净化器的结构示意图。图2显示为图1中等离子体发生模块的结构示意图。图3显示为图1中高压电源主要电路的结构示意图。本发明提供一种空调列车等离子体空气净化器，包括：外壳，包括底板5和上盖4，底板5和上盖4相扣构成外壳；等离子体发生器1，设置在外壳内；包括高压电源2、固定架3和若干个具有相同结构且相互并联的等离子体发生模块；等离子体发生模块的两端设置在固定架3上，高压电源设置在等离子体发生模块之间；本实施例中，等离子体空气净化器包括四个等离子体发生模块1a、1b、1c、1d。以下均以四个等离子体发生模块为例进行说明。等离子体发生模块1a、1b、1c、1d包括圆筒状地电极11、丝状高压电极12和电极固定架13；丝状高压电极12放置于圆筒状地电极11的中心线位置，且与圆筒状地电极11同轴；丝状高压电极12的两端分别和高压电源2的正极和负极相连接；圆筒状地电极11和丝状高压电极12的两端均固定在电极固定架13上，电极固定架13设置在固定架3上。如图3所示，高压电源2电路由防反接防浪涌电路21、EMC滤波器22、滤波电路23、振荡发生器24、高频高压变压器25、倍压整流电路26组成，主电路采取LLC谐振电路。且高压电源的主电路采取LLC谐振电路。进一步地，等离子体发生模块1a、1b、1c、1d的数量为偶数个，分列布置在高压电源2的两侧，且两侧个数相等，当一侧的个数在2个及以上时，等离子体发生模块1a、1b、1c、1d在每侧按竖直方向叠放。丝状高压电极12采用耐氧化的金属丝，直径为0.1～1.0mm。圆筒状地电极11由金属圆管制成，管壁采用镂空结构。电极固定架13和固定架3为具有良好阻燃性的电介质材料制成。优选地，上盖4采用镂空结构。
空调列车等离子体空气净化器的工作过程如下：
空调列车等离子体空气净化器通电(接入空调列车供应的直流电)后，电流经高压电源2的防反接防浪涌电路21，若高压电源2正负极因人为等因素反接时，防反接防浪涌电路21可使高压电源2停止工作，当高压电源2输入有冲击电流时，防反接防浪涌电路21起到吸收冲击电流的作用；电流再流经EMC滤波器22，滤除电流中的高频成分，减少高压电源2的对外电磁辐射；电流再经过滤波电路23，消除电压成分中的波动部分；滤波后的电流再经过振荡发生器24，将直流电逆变成高频交流电，产生的高频交流电再经过高频高压变压器25进行升压，此后再经过倍压整流电路，将电压进一步提高至等离子体发生器1所需的高压，典型电压5000～15000V，并同时将交流电整流成直流电，输出到等离子体发生器1的各个模块1a,1b,1c,1d，为每个模块1a,1b,1c,1d产生等离子体提供能量、产生等离子体，等离子体中包含高能电子、OH●、O●等活性粒子以及紫外线等，对流经等离子体发生模块1a,1b,1c,1d的空气进行净化，空气中的细菌和病毒在活性粒子和紫外线的作用下失活，空气中的甲醛等挥发性的有机物能够与等离子体中的高能电子和活性粒子反应变成水和二氧化碳等无毒无害的小分子。
综上所述，本发明的空调列车等离子体空气净化器，能有效提高管中的金属丝电场分布的均匀性，增大放电面积，且形成弥散型等离子体，确保了与空气中的微生物或有机污染物接触的几率，提高了空气净化的效率；同时由于丝状高压电极被固定于圆筒状地电极的内部，而圆筒状地电极在电路上连接大地，确保了等离子体发生器具有良好的电磁兼容性。此外，高压电源采用LLC谐振方案，可有效降低开关损耗，减少系统能耗，同时降低了开关管的温升，提高了设备的使用寿命。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种空调列车等离子体空气净化器，其特征在于，包括：
外壳，包括底板和上盖，所述底板和所述上盖相扣构成所述外壳；
等离子体发生器，设置在所述外壳内；包括高压电源、固定架和若干个具有相同结构且相互并联的等离子体发生模块；所述等离子体发生模块的两端设置在所述固定架上，所述高压电源设置在所述等离子体发生模块之间；所述等离子体发生模块包括圆筒状地电极、丝状高压电极和电极固定架；所述丝状高压电极放置于所述圆筒状地电极的中心线位置，且与所述圆筒状地电极同轴；所述丝状高压电极的两端分别和所述高压电源的正极和负极相连接；所述圆筒状地电极和所述丝状高压电极的两端均固定在所述电极固定架上，所述电极固定架设置在所述固定架上。
2.根据权利要求1所述的空调列车等离子体空气净化器，其特征在于，所述高压电源包括防反接防浪涌电路、EMC滤波器、滤波电路、振荡发生器、高频高压变压器和倍压整流电路组成，且所述高压电源的主电路采取LLC谐振电路。
3.根据权利要求1所述的空调列车等离子体空气净化器，其特征在于，所述等离子体发生模块的数量为偶数个，分列布置在所述高压电源的两侧，且两侧个数相等，当一侧的个数在2个及以上时，所述等离子体发生模块在每侧按竖直方向叠放。
4.根据权利要求1所述的空调列车等离子体空气净化器，其特征在于，所述丝状高压电极采用耐氧化的金属丝，直径为0.1～1.0mm。
5.根据权利要求1所述的空调列车等离子体空气净化器，其特征在于，所述圆筒状地电极由金属圆管制成，管壁采用镂空结构。
6.根据权利要求1所述的空调列车等离子体空气净化器，其特征在于，所述电极固定架和所述固定架为具有良好阻燃性的电介质材料制成。
7.根据权利要求1至6任一项所述的空调列车等离子体空气净化器，其特征在于，所述上盖采用镂空结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN110304087A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-08 | 合肥中车轨道交通车辆有限公司 | 一种车厢空气净化器结构 |
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| CN2158508Y (zh) * | 1993-04-28 | 1994-03-09 | 程蕾 | 多功能空气净化器 |
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2016
- 2016-12-30 CN CN201611260969.8A patent/CN108263408A/zh active Pending
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