CN112696777A - 一种等离子体空气净化机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种等离子体空气净化机，包括控制器、进风口、净化室、风机和出风口，净化室及风机设置在进风口和出风口之间，空气在风机的作用下经由进风口进入空气净化机，经净化后由出风口排出，净化室设置有等离子净化管，在净化工作状态下，控制器控制等离子净化管对空气进行净化，等离子净化管包括串联的等离子体反应腔和静电吸附腔，其中等离子体反应腔包括线状电极和筒状电极，筒状电极的内表面形成有不连续的导电表面，该导电表面带电时电荷分布不连续和/或不均匀，静电吸附腔包括两个电极，其利用静电吸附空气中的污染物颗粒。本发明的等离子体空气净化机净化效率高，其对静电吸附污染物的清除更方便快捷。

Description

一种等离子体空气净化机

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别涉及一种等离子体空气净化机。

背景技术

等离子体是物质除气态、固态、液态外，存在于大自然中的另一种基本形态，通常称为物质的第四态。在外加能量的作用下，如加外电场时，气体分子或原子会发生电离，形成带负电荷的电子和带正电荷的离子。由离子、电子、自由基、激发态的分子和原子所组成的电离气体，处于激发、电离的高能状态，其电子的负电荷和离子的正电荷总数相等，宏观上对外不显电性，呈中性，称为等离子体。

等离子体中由离子、电子、自由基、激发态的分子和原子所组成的电离气体处于激发、电离的高能状态，易于和所接触的物质发生反应，因此，等离子体被广泛应用于灭菌消毒、空气净化和工业尾气处理。

利用等离子体处理污染物的原理为：在外加电场的作用下，介质放电产生的大量携能电子轰击气体污染物分子，使其电离、解离和激发，然后引发一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除；携能电子与固体污染物接触使得固体污染物带电，并且在相互碰撞过程中结合成大颗粒而沉积在集尘部件上。

虽然等离子技术作为环境污染处理领域中的一项具有极强潜在优势的高新技术，受到了国内外相关学科界的高度关注。但是，目前市场化的等离子体空气净化机产品仍普遍存在净化效率不高的问题。此外，当前对等离子体空气净化机中静电吸附污染物的清除，除定期拆卸吸尘电极用清洗液进行冲洗外，也有采用电动机带动击锤锤击电极腔的方法，但该法噪音大、效果有限，仍需专业人士使用专业药剂定期清除，因此，目前等离子体空气净化机的清洁维护程序复杂、繁琐，使用便利性有待提高。

需要说明的是，以上背景技术部分所公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种等离子体空气净化机，其在提高净化效率的同时，克服现有技术中存在的问题。

本发明提供一种等离子体空气净化机，包括控制器、进风口、净化室、风机和出风口，净化室及风机设置在进风口和出风口之间，待净化的污染空气在风机的作用下经由进风口进入等离子体空气净化机，并经过净化室净化后经由出风口排出，净化室内设置有等离子净化管，在等离子体空气净化机处于净化工作状态下，控制器控制等离子净化管对进入等离子体空气净化机的污染空气进行净化，等离子净化管包括一个或多个串联的等离子体反应腔和静电吸附腔，其中等离子体反应腔包括线状电极和筒状电极，筒状电极的内表面形成有不连续的导电表面，该导电表面带电时其所载电荷分布不连续和/或不均匀，静电吸附腔包括两个电极，该两个电极利用静电吸附空气中的污染物颗粒。

根据本发明一优选实施例，所述静电吸附腔与所述等离子体反应腔结构相同。

根据本发明一优选实施例，所述线状电极由直径为0.1～1mm的细金属丝制成，优选由0.1～0.2mm的不锈钢丝制成。

根据本发明一优选实施例，所述等离子体空气净化机还包括臭氧反应室和催化剂室，在净化室中被净化的空气经由臭氧反应室和催化剂室进一步净化后流向出风口，催化剂室内填充有多孔型臭氧还原催化剂，例如活性成分为二氧化锰的催化剂。

根据本发明一优选实施例，所述等离子体空气净化机还包括设置在进风口和/或出风口处的传感器，上述控制器根据传感器采集的数据调整等离子体空气净化机的工作参数。

根据本发明一优选实施例，所述等离子体空气净化机还包括缓冲室和导流板，所述缓冲室相对于上述出风口设置在等离子体空气净化机净化工作状态时的内部空气流的上游，所述导流板设置在出风口处，将净化空气导向出风口。

根据本发明一优选实施例，所述等离子体空气净化机还包括自洁除尘程序，在自洁除尘程序中，控制器停止空气净化机的净化工作状态，并对等离子体反应腔的线状电极和筒状电极以及静电吸附腔的两个电极分别施加极性交替转换的高压电场，使吸附在等离子体反应腔和静电吸附腔上的污染物剥离、脱落。

根据本发明一优选实施例，所述等离子体空气净化机还包括集尘室，集尘室包括吸尘风扇和集尘盒，在等离子体空气净化机的自洁除尘程序中，控制器开启吸尘风扇，将吸附在等离子体反应腔和静电吸附腔上的污染物从净化室抽吸到集尘室中，并且/或者控制器控制风机使空气以与净化工作状态时相反的方向流动。

本发明所提供的等离子体空气净化机净化效率高，对比现有的等离子体空气净化机能在更短的时间内净化更多的污染空气，可广泛用于工业、家庭领域。

根据本发明一优选实施例，在本发明提供的等离子体空气净化机中加入了自洁除尘功能，使得等离子体空气净化机中静电吸附污染物的清除更加方便、快捷，提高其使用便利性。

附图说明

以下将详细参考附图示出的特定示例性实施例，对本发明的上述和其他特征进行说明，所述示例性实施例在下文中仅以说明的方式给出，因此并不限制本发明，其中：

图1示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机内部结构的正面示意图。

图2示出图1中等离子体空气净化机的内部结构的侧面示意图。

图3示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机的工作原理框图。

图4示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机的电气控制框图。

图5示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机中等离子体反应腔的示意图。

图6示出图5中等离子体反应腔覆盖绝缘层后沿中轴线的剖视图。

图7示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机中等离子体反应腔的另一种结构的示意图。

图8示出图7中等离子体反应腔沿中轴线的剖视图。

图9A、图9B分别示出普通电极材料表面的电荷分布俯视示意图和沿A-A线的示意性剖视图。

图10A、图10B分别示出根据本发明一实施例的采用表面电荷控制的电极材料表面的电荷分布俯视示意图和沿B-B线的示意性剖视图。

图11示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机的净化室内由等离子体反应腔和静电吸附腔组成的等离子净化管的剖视图。

图12示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机内由多个如图11所示的等离子净化管组成的等离子净化管阵列的示意图。

图13示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机中净化室和集尘室的立体分解图。

图14示出图13所示的净化室和集尘室的侧视分解图。

图15示出图13所示的净化室和集尘室的后视分解图。

图16示出图13所示的净化室和集尘室组装后的立体图。

图17示出图16所示的净化室和集尘室的俯视图。

图18示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机中集尘盒支承框架的立体图。

图19示出图18所示的集尘盒支承框架沿C-C线的剖视图。

图20示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机中的集尘盒的立体图。

图21示出图20所示的集尘盒的侧视图。

图22示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机自洁除尘时集尘室中的空气流动路径。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明进行详细描述，以使本领域技术人员能够容易地根据本说明书的公开内容实施本发明。以下所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部。基于本申请说明书中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，根据本发明一实施例的等离子体空气净化机包括壳体100、出风口1、风机室2、缓冲室3、催化剂室4、臭氧反应室5、净化室6、进风口7、集尘室8和电器室9。在出风口1内还可以设置导流板10，用于对经过净化的洁净空气进行导流。

图2中的虚线箭头示意性表示空气在净化过程中流经的方向和路径。具体而言，待净化的污染空气经进风口7进入集尘室8上方的净化室6，然后在进风口7内部可选择地设置的风机以及/或者风机室2内部设置的风机的作用下，依次经过臭氧反应室5、催化剂室4、缓冲室3和风机室2，经过净化的洁净空气最终在导流板10的引导下经出风口1流出空气净化机。

电器室9内部安装有电子开关、等离子体高压发生器、正直流高压发生器、负直流高压发生器、控制器(微控制单元，MCU)、通讯模块和冷却风扇等电气元件，这些电气元件控制等离子体空气净化机各部件的运行和关闭。

集尘室8包括集尘盒、集尘盒支承框架等部件，集尘室8的具体结构将在下文做进一步说明。

集尘室8上部为进风口7，进风口7内部可以安装多个传感器，例如甲醛、TVOC、PM2.5、PM0.3、温度、湿度传感器，用于对进风口7处的空气进行监测，采集空气的各项指标参数。进风口7内上部接近净化室6的位置可选择地设置有风机(图中未示出)，用于加大进风口7的进风量并促进空气净化机内部的空气流动。进风口7还可以与集尘室8的支承框架整合为一体，其具体结构将在下文做进一步说明。

进风口7上部为净化室6。净化室6内包括等离子净化管阵列，等离子净化管阵列由若干并列排布的等离子净化管组成。每个等离子净化管由等离子体反应腔和静电吸附腔串联而成，其具体结构可参见以下结合图11所做的详细说明。关于等离子体反应腔和静电吸附腔的具体结构可参见以下结合图5～10所做的详细说明。等离子净化管阵列中的等离子体反应腔和静电吸附腔可以连接有振动器，从而分别形成等离子体净化单元和静电吸附除尘单元(参见图3中虚线方框301、302所示)，也可以在等离子净化管阵列形成的等离子净化管模块上设置振动器(参见图13～16)，用于在清洁等离子净化管时振动等离子净化管，促使粘附在等离子净化管上的污染物剥落。等离子体反应腔和静电吸附腔的具体结构、等离子净化管的具体结构以及等离子净化管阵列的具体结构将在下文结合图5～12做进一步的详细说明。

臭氧反应室5内部为一定容积的空间，等离子体反应腔、静电吸附腔产生的臭氧，在此空间内对空气中的病毒细菌和有害物质进行消杀和净化，并且有部分臭氧被还原为氧气。

催化剂室4内填充多孔型臭氧还原催化剂，例如以二氧化锰为主体的催化剂。

缓冲室3用于对经由上述净化室6、臭氧反应室5和催化剂室4而被净化的洁净空气流进行缓冲，以均衡气压。

风机室2设置有风机，用于加大出风口1的出风量并促进空气净化机内部的空气流动。

出风口1内部可以安装多个不同的传感器，例如甲醛、TVOC、PM2.5、PM0.3、温度、湿度传感器，用于对出风口1处的空气进行监测，采集空气的各项指标参数。此外，出风口1内部还可以安装有用于释放负离子的放电针(图中未示出)。

以上臭氧反应室5、催化剂室4、缓冲室3、风机室2以及出风口1内部安装的传感器和放电针均为本领域技术人员可获知的已有技术，其结构和工作原理本文在此不再赘述。

此外，上述本发明的等离子体空气净化机还可以在外部安装显示屏和开关元件或者触摸屏等，用以实现从外部对该空气净化机的控制。

以下结合图3和图4，对本发明的等离子体空气净化机的工作原理和流程进行说明。

根据本发明一实施例的等离子体空气净化机在开启工作时，控制器303、显示屏312、多种传感器313、通讯模块311启动；第一电子开关3161、第二电子开关3162、多档电子开关310接通，第三电子开关3163、第四电子开关3164、第五电子开关3165关闭，第一负高压电源3151、等离子高压源317、风机309、放电针308开始工作。此时，含有病毒细菌、甲醛、氨、臭气、苯、二甲苯、烟尘、尼古丁等数百种污染物以及一氧化碳等有毒气体的有害污染空气，通过进风口7进入空气净化机，同时进风口7内安装的甲醛、TVOC、PM2.5、PM0.3、温度、湿度等多个传感器313对空气中的上述有害物质数量进行检测。

上述有害污染空气继而在净化室6内依次通过等离子体反应腔306和静电吸附腔307。在等离子体反应腔306中，当空气中的病毒细菌与高电位等离子接触，就会因蛋白质极性、结构被破坏而灭活、死亡；当空气中的甲醛、氨、臭气、苯、二甲苯、烟尘、尼古丁等数百种污染物与等离子体中的大量高电位活性粒子接触即被分解去除，这主要通过两个途径实现：一是在高能电子的瞬时高能量作用下，打开某些有害气体分子的化学键，使其直接分解成单质原子或无害分子；二是在大量高能电子、离子、激发态粒子和氧自由基、氢氧自由基(自由基因带有不成对电子而具有很强的活性)等作用下，氧化分解成无害产物。与此同时，在等离子体反应腔306内，还会由高电压产生大量高浓度的臭氧。高浓度的臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力高于氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V)，能破坏分解细菌的细胞壁，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸(RNA)，分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，其强氧化性亦可氧化还原氨、一氧化碳等有毒有害气体。

在静电吸附腔307内，电极充有高压并通过放电形成电晕，可有效吸附空气中的颗粒物(包括病毒细菌)，从而净化空气。与此同时，在静电吸附腔307内也会由电高压产生大量高浓度的臭氧。高浓度的臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力高于氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V)，能破坏分解细菌的细胞壁，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸(RNA)，分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，其强氧化性亦可氧化还原氨、一氧化碳等有毒有害气体。

经等离子体反应腔306和静电吸附腔307净化后的空气随后从净化室6进入臭氧反应室5。同时，在等离子体反应腔306、静电吸附腔307工作时产生的高浓度臭氧也进入臭氧反应室5，在此空间内，臭氧对空气中的病毒细菌和有害物质作进一步消杀和净化，同时有部分臭氧被还原为氧气，降低剩余氧气浓度。

从臭氧反应室5出来的空气进入催化剂室4，含有臭氧的空气在催化剂室4内与其中填充的多孔型臭氧还原催化剂接触，臭氧即被还原为氧气。

从催化剂室4出来的空气进入缓冲室3，以均衡气压。

空气从缓冲室3出来后被风机室2中的风机309送到出风口1。出风口1内安装的甲醛、TVOC、PM2.5、PM0.3、温度、湿度等多个传感器313对空气质量进行检测，同时通过出风口1内的放电针308释放负离子，负离子随风吹出空气净化机而扩散到空气中。

位于电器室9内的控制器303，根据位于进风口7和出风口1内安装的传感器313所获取的数据，在显示屏312上显示有关数据，同时根据有关数据和预置程序，调节多档电子开关310从而调节风量和等离子体反应腔306、静电吸附腔307的工作电压对其进行控制。

根据本发明一实施例的等离子体空气净化机中等离子体反应腔的结构示于图5和图6。如图5、图6所示，等离子体反应腔306包括两个净化电极，具体到本实施例中，分别为线状电极501和同轴筒状电极502，其中筒状电极502壁上形成有若干沟槽503，沟槽503将筒状电极502的壁分割成不连续、不闭合的筒状壁。也就是说，筒状电极502可以看做通过如下方式获得：在原本连续、均匀的筒状电极502壁上开出若干沟槽503，打破筒状电极502壁的内表面原本连续、均匀的状态，从而使得筒状电极502的内表面带电时，其表面电荷分布不再连续均匀，由此对筒状电极502的内表面电荷的分布进行控制，形成特定的表面电荷分布图案。此外，沟槽503可以如图5中所示单侧相互平行设置，也可以设置为任意形状，例如图7和图8所示的双侧交错平行设置的沟槽503’的形状，只要能够使得筒状电极502、502’的内表面带电时其表面电荷分布不连续和/或不均匀即可。线状电极501、501’和筒状电极502、502’均可以由金属制成，其中线状电极501、501’可以由细金属丝制成，其直径可以为0.1～1mm，优选由0.1～0.2mm的不锈钢丝制成。

以下结合图9A、9B及图10A、10B对上述对筒状电极502、502’内表面电荷分布的控制进行说明。图9A和10A分别表示普通电极材料表面901(均匀连续的电极材料表面，可以看做是未开沟槽503、503’的筒状电极502、502’的展开内表面)以及根据本发明的采用表面电荷控制的电极材料表面901’(不连续和/或不均匀的电极材料表面，可以看做是开有沟槽503、503’的筒状电极502、502’展开平铺的内表面)带有电荷时的电荷分布俯视示意图；图9B和10B分别表示上述普通材料表面以及采用表面电荷控制的材料表面的电荷分布沿图9A和10A中的线A-A和B-B的示意性剖视图，其中902和902’分别表示电荷分布层。由图中可以清楚地看到，普通材料表面901上的电荷分布902均匀、连续，而根据本发明的采用表面电荷控制的材料表面901’上的电荷分布902’不连续和/或不均匀，这种不连续和/或不均匀的电荷分布902’可以通过电极表面导电材料的图案进行设置和控制。通过上述对电极表面导电材料的设置，具体到本实施例，通过对筒状电极502、502’内表面的设置，可以改变等离子体反应腔306、306’电场空间内带电粒子的运动轨迹、作用时间、均匀度等，从而大幅提高等离子对空气中病毒细菌和化学有害物质的净化率。

为了实现上述对电极材料表面的电荷控制，除了可以如上所述在筒状电极502、502’上镂空形成沟槽503、503’或其他图案之外，还可以通过在电极导电材料的内表面涂敷绝缘层形成图案，或者在电极导电材料的内表面用具有图案的绝缘材料覆盖，只要能够使得电极导电材料表面形成不连续和/或不均匀的电荷分布即可。

本发明通过对等离子体反应腔306、306’的筒状电极502、502’内表面电荷的控制，达到控制通过其内需要净化气体的流向，使得需净化的空气通过等离子体反应腔306、306’时，大体上按控制电荷的表面形状运行，从而达到增加气体流经路径的作用。众所周知，等离子体对需净化空气的作用路径越长，净化效果就越好，本发明通过增加气流路径延长等离子体对空气的作用路径和时间，从而增强净化效果。此外，本发明通过使等离子体反应腔306、306’的筒状电极502、502’内表面形成有电荷-无电荷-有电荷的交替能量场，气体通过时能增加气体之间的扰动，使气体中污染物被进一步的混合、搅动，使其更均匀的通过等离子体反应腔306、306’，增加气体中污染物接触到等离子体的几率，从而达到更好的净化效果。

如图6及图8所示，等离子体反应腔306、306’各自的筒状电极502、502’外侧可以覆盖绝缘材料504、504’，例如聚四氟乙烯，用以实现对等离子体反应腔306、306’外部绝缘。

静电吸附腔的结构可以与等离子体反应腔306、306’的基本结构相同。当然，二者的筒状电极内表面的导电材料的图案也可以根据需要而设置不同，例如图11中所示的静电吸附腔307，其包括两个吸附电极，具体到本实施例中，分别为金属线状电极1101和金属同轴筒状电极1102，其中筒状电极1102壁上形成有若干沟槽1103。需要注意的是，静电吸附腔307中的两个静电吸附电极1101和1102的物理结构虽然与等离子体反应腔306、306’中的净化电极501、501’及502、502’的结构近似甚至相同，但是静电吸附腔307中的静电吸附电极1101及1102与等离子体反应腔306、306’中的净化电极501、501’及502、502’在净化工作状态下所施加的电场完全不同，因此二者的作用与效果完全不同。具体而言，在净化工作状态下，对等离子体反应腔306、306’施加的是用于产生等离子体的高压电源，例如高压交流电源，而对静电吸附腔施加的是用于产生静电吸附的高压电源，例如直流高压电源。

图11示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机的净化室内的等离子净化管111的剖视图。如图所示，可以将上述等离子体反应腔306和静电吸附腔307通过绝缘材料504，例如聚四氟乙烯管，串联连接制成等离子净化管111。

如图12所示，可以将多个等离子净化管111，例如图12中所示的等离子净化管1111、1112……111n，并列布置形成等离子净化管阵列121。

本发明的表面电荷控制技术改变了电场空间内带电粒子的运动轨迹、作用时间、均匀度等，大幅提高了等离子体对空气中病毒细菌和化学有害物质的净化率。此外，本发明的表面电荷控制技术与静电吸附技术相结合，还可以改变静电吸附腔307内电场空间带电粒子的运动轨迹、作用时间、均匀度等，大幅提高静电对PM2.5、PM0.3等颗粒物的吸附净化率。

图13～19示出根据本发明一实施例的等离子体空气净化机中净化室6和集尘室8的结构示意图。其中，图13～15示出等离子体空气净化机中净化室6和集尘室8的分解图，图16、图17示出净化室6和集尘室8组装后的立体图和俯视图。图18、图19示出集尘盒支承框架的立体图及其剖视图。在该实施例中，净化室6与集尘室8利用一体式集尘盒支承框架82整合在一起。其中，集尘盒支承框架82的上部空间用于容纳净化室6，下部空间用于容纳集尘室8。等离子净化管阵列121固定在固定支架123中形成等离子净化管模块61。等离子净化管模块61上安装有振动器122，用于在清洁等离子净化管模块61时对其施加振动，辅助清除吸附在等离子净化管111内的污染物，例如灰尘颗粒等。等离子净化管模块61安装在集尘盒支承框架82的上部空间内，通过安装在集尘盒支承框架82上部空间底部侧壁上的若干定位块62固定，形成净化室6。该若干定位块62可以由泡棉等合适的材料制成，起到对等离子净化管模块61定位、固定和缓冲的作用。集尘盒支承框架82上部侧壁上形成有用于容纳振动器122的开口63，避免集尘盒支承框架82与振动器122干涉。

集尘盒支承框架82下部侧壁上设置有开口71，用于使从进风口7进入空气净化机内的空气通过，并由此进入净化室6。集尘盒支承框架82下部侧壁上还设置有开口84，用于安装吸尘风扇83，吸尘风扇83例如可以是轴流风扇。集尘盒支承框架82下部设置有可抽拉的抽拉式集尘盒81，用于收集从净化室6等部件清除下来的污染物，例如灰尘颗粒。

如图20及图21所示，集尘盒81具有侧壁811、方便抽拉集尘盒81的把手812。集尘盒81的侧壁811内侧安装有过滤材料813，用于在等离子体空气净化机的自洁除尘过程中过滤空气中的污染物，例如灰尘颗粒。集尘盒81的侧壁811上还设有开口814，用于在等离子体空气净化机的自洁除尘过程中供空气通过。关于等离子体空气净化机的自洁除尘过程将在下文详细说明。

本发明的等离子体空气净化机在工作一段时间后，等离子体反应腔306、静电吸附腔307内不可避免地会吸附一定的污染物，如不清除则会影响整机工作效率和效果。

根据本发明另一实施例，通过对等离子体反应腔306和静电吸附腔307的线状电极501、1101和筒状电极502、1102定期或不定期施加正负极性变换的直流高压电，迫使线状电极501、1101和筒状电极502、1102上吸附的颗粒物、尘埃等污染物在电场力作用下剥离并进入到集尘盒81内，可以实现使空气净化机自洁除尘的效果。在此自洁除尘过程中，可以同时利用振动器122对等离子净化管模块61施加振动，从而使得等离子净化管阵列121中的各个等离子净化管111、包括其线状电极501、1101和筒状电极502、1102产生振动，提高线状电极501、1101和筒状电极502、1102对其所吸附的颗粒物、尘埃等污染物进行剥离、并进入集尘盒81内的自洁除尘效率。

以下结合图3及图4对上述利用施加正负极性变换的直流高压电来剥离等离子净化管所吸附的颗粒物、尘埃等污染物的自洁除尘程序的具体工作流程进行说明。

等离子体空气净化机启动自洁除尘程序时，控制器303、显示屏312、多种传感器313、通讯模块311启动；关闭第一电子开关3161、第二电子开关3162、多档电子开关310，第一负高压电源3151、等离子高压源317、风机309、放电针308停止工作；启动第三电子开关3163、第四电子开关3164、第五电子开关3165，振动器122(振动器1221和/或振动器1222)、第二负高压电源3152、正高压电源314开始工作，特别是，第四电子开关3164、第五电子开关3165在控制器303的控制下，以一定频率，例如1Hz频率，交替开、关，在等离子体反应腔306和静电吸附腔307的线状电极501、1101和筒状电极502、1102上形成极性交替转换的高压电场斥力，从而使电极上吸附的污染物剥离、脱落。与此同时，振动器122带动等离子体反应腔306和静电吸附腔307振动，进一步提高污染物剥离、脱落的效率，剥离、脱落的污染物脱落进入抽拉集尘盒81，将电场力与振动力相结合，完成自洁除尘工作。

根据本发明一实施例，上述等离子体空气净化机自洁除尘的工作模式可以设置成极性交替转换以恒定的频率进行，或者优选设置成以变化的频率进行极性交替转换，极性交替转换的频率最好由高到低依次进行。例如，在2Hz的频率下电极正负极性反转，持续时间10秒；在3Hz的频率下电极正负极性反转，持续时间10秒；以此类推，直到在10Hz的频率下电极正负极性反转，持续时间10秒。这样做的好处是，短时间的震荡能将体积较小的颗粒“弹落”，而长时间的震荡能将体积较大的颗粒“弹落”，这样保证吸附在电极上的所有吸附污染物都能“弹落”，“弹落”后的污染物方便后续技术手段的清除。

此外，在自洁除尘程序中，还可以通过进风口7内部可选择地设置的风机以及/或者风机室2内部设置的风机309的低速反转(60～180转/分钟)，产生与正常工作状态(空气净化)时空气流向相反(即与图2中的虚线箭头所示的空气流相反的方向)、由出风口1流向进风口7的低速气流，将等离子净化管模块61内可能“悬浮”的吸附物“吹落”。

此外，在自洁除尘程序中，还可以启动吸尘风扇(轴流风扇)83工作，确保从等离子净化管模块61内排出的吸附污染物全部被集尘盒81内的过滤材料813截留在集尘盒81内，过滤材料813只为阻挡污染颗粒物的四处飞溅，可使用任意过滤材料，如吸尘器的过滤网等。此状态下集尘室8中的空气流动路径示于图22中，图中虚线空心箭头示出空气流动路径。需要说明的是，等离子体空气净化机在净化空气工作状态下，吸尘风扇83不工作，空气流按照图2中虚线箭头所示的方向流动。

本发明的等离子体空气净化机的自洁除尘技术的启用和停止，由控制器303控制，既可按照设定的周期定期工作，也可根据传感器采集的净化空气数据智能启用和停止。

本发明的上述表面电荷控制技术大幅提高了等离子体对有害空气的净化效率，减小了等离子体反应腔的尺寸，大幅提高了静电对空气颗粒物的吸附效率，减小了静电吸附腔的尺寸。实验表明，采用本发明前述实施例中所述的表面电荷控制技术，同等条件下可提高对甲醛的净化率10～15％，提高对PM2.5颗粒物的净化率5～8％，提高对PM0.3颗粒物的净化率10～13％。

本发明的上述自洁除尘技术解决了等离子体和静电吸附净化处理空气污染物过程中电极本身吸附的污染物的清除问题，解决了当前等离子体和静电吸附污染物需由专业人士使用专业药剂定期清除的实用性难题。

在本说明书中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被完整引用至本说明书作为参考。

此外应理解，在阅读了本发明的上述说明内容之后，本领域技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等同形式同样落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种等离子体空气净化机，包括控制器、进风口、净化室、风机和出风口，所述净化室及风机设置在所述进风口和出风口之间，待净化的污染空气在所述风机的作用下经由所述进风口进入所述等离子体空气净化机，并经过所述净化室净化后经由所述出风口排出，

所述净化室内设置有等离子净化管，在所述等离子体空气净化机处于净化工作状态下，所述控制器控制所述等离子净化管对进入所述等离子体空气净化机的污染空气进行净化，其特征在于，

所述等离子净化管包括一个或多个串联的等离子体反应腔和静电吸附腔，其中所述等离子体反应腔包括线状电极和筒状电极，所述筒状电极的内表面形成有不连续的导电表面，所述导电表面带电时其所载电荷分布不连续和/或不均匀，并且其中所述静电吸附腔包括两个电极，所述两个电极利用静电吸附空气中的污染物颗粒。

2.根据权利要求1所述的等离子体空气净化机，其特征在于，所述静电吸附腔与所述等离子体反应腔结构相同。

3.根据权利要求1所述的等离子体空气净化机，其特征在于，所述线状电极由直径为0.1～1mm的金属丝制成。

4.根据权利要求3所述的等离子体空气净化机，其特征在于，所述线状电极由直径为0.1～0.2mm的不锈钢丝制成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的等离子体空气净化机，其特征在于，还包括臭氧反应室和催化剂室，在所述净化室中被净化的空气经由所述臭氧反应室和催化剂室进一步净化后流向所述出风口，所述催化剂室内填充有多孔型臭氧还原催化剂。

6.根据权利要求5所述的等离子体空气净化机，其特征在于，所述多孔型臭氧还原催化剂的活性成分为二氧化锰。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的等离子体空气净化机，其特征在于，还包括设置在所述进风口和/或出风口处的传感器，所述控制器根据所述传感器采集的数据调整所述等离子体空气净化机的工作参数。

8.根据权利要求7所述的等离子体空气净化机，其特征在于，还包括缓冲室和导流板，所述缓冲室相对于所述出风口设置在等离子体空气净化机净化工作状态时的内部空气流的上游，所述导流板设置在出风口处，将净化空气导向出风口。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的等离子体空气净化机，其特征在于，所述等离子体空气净化机还包括自洁除尘程序，在所述自洁除尘程序中，所述控制器停止空气净化机的净化工作状态，并对所述等离子体反应腔的所述线状电极和筒状电极以及静电吸附腔的两个电极分别施加极性交替转换的高压电场，使吸附在所述等离子体反应腔和静电吸附腔上的污染物剥离、脱落。

10.根据权利要求9所述的等离子体空气净化机，其特征在于，还包括集尘室，所述集尘室包括吸尘风扇和集尘盒，在所述等离子体空气净化机的自洁除尘程序中，所述控制器开启所述吸尘风扇，将吸附在所述等离子体反应腔和静电吸附腔上的污染物从所述净化室抽吸到所述集尘室中，并且/或者所述控制器控制所述风机使空气以与净化工作状态时相反的方向流动。

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