CN204313426U - 组合等离子体光催化空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了组合等离子体光催化空气净化装置，包括一内部中空的机箱、设置在机箱内部的风机、净化系统以及控制系统；净化系统包括等离子高压放电模块、设置在等离子高压放电模块上方的沿面放电模块以及设置在沿面放电模块上方的纳米光催化模块；等离子高压放电模块包括框架、设置在框架内的放电极、集尘极以及等离子电源；沿面放电模块包括若干个石英玻璃管以及沿面放电电源，石英玻璃管的内表面上均设有铝箔，石英玻璃管的外表面上设有不锈钢网；纳米光催化模块包括两层表面涂覆有TiO₂的泡沫镍网、设置在两层泡沫镍网之间的无臭氧紫外灯以及与无臭氧紫外灯连接的紫外灯电源。本实用新型采用高电压放电、沿面放电等离子体以及纳米TiO₂光催化等技术，复合创新并合为一体，综合性地解决复杂的室内空气污染物体。

Description

组合等离子体光催化空气净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种净化机，特别涉及组合等离子体光催化空气净化装置。

背景技术

目前我国雾霾发生频繁，PM2.5污染严重，也影响到室内空气质量，严重危及人体健康。PM2.5是粒径为2.5微米的颗粒物。在空气中它成分复杂，已经测得含有多种危害人体健康的有机物、硝酸盐、硫酸盐、重金属及其氧化物以及各种细菌病毒。由于PM2.5粒子的直径小，比表面积大，它会大量吸附空气中的上述污染物。传统的单一的各种净化技术很难彻底解决此复杂污染，有的甚至造成二次污染。同时目前空气净化产品基本都是家庭型等小型设备，对于室内大空间的空气净化基本没有考虑。近几年虽然有意识到，也仅采取一般过滤技术，难以解决大空间空气污染问题。为此，我司投入科研力量，研究采用高电压放电、沿面放电等离子体以及纳米TiO₂光催化等复合创新技术综合性地来解决雾霾造成的室内空气污染，为室内环境提供新鲜空气。

综观国内外室内空气净化技术一般包括：过滤技术、吸附技术、光催化技术和臭氧氧化技术。

1、过滤技术---是将固态或液态微粒从气流中分离出来的方法，包括各种纤维材料制成的过滤器(如HEPA)和静电过滤装置，能过滤1-10um微粒和细菌。但对室内空气中的有机废气(TVOC)和异味等却没有降解作用。在过滤过程中，由于细颗粒物的凝聚作用，导致颗粒物直径变大，比表面积减小，吸附的污染物重新释放出来，造成二次污染。同时还存在风阻大、耗材反复更换、运行成本高等缺点。

2、吸附技术---是利用多孔性固体吸附剂处理气体混合物的方法，包括物理和化学吸附，如活性炭、分子筛等。吸附装置能祛除有机废气(TVOC)和异味。但不能除尘、杀菌消毒，且存在风阻大、二次污染、耗材反复更换、运行 成本高等缺点。

3、光催化技术---是基于光催化在紫外灯照射下具有的氧化还原能力而净化污染物的方法。它用紫外灯和二氧化钛基材组成净化装置安装在空调系统中，能杀菌、除臭、降解有机废气(TVOC)。但含有重金属水银，紫外灯寿命短、存在二次污染、结构复杂且风阻大、反应分解时间长不适合流量大、风速高的中央空调系统使用。

4、臭氧氧化技术---臭氧是强氧化剂具有高效消毒和氧化有机废气(TVOC)的功效。不生成残留物，但不能用于人类活动的场所，一旦超标即变成污染物。且成本高、不能除尘，被限制于空调系统使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、耗能低，净化效果高的组合等离子体光催化空气净化装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

组合等离子体光催化空气净化装置，包括一内部中空的机箱、设置在机箱内部的风机、净化系统以及控制风机和净化系统工作的控制系统；所述净化系统包括；

一等离子高压放电模块，所述等离子高压放电模块包括框架、设置在框架内的放电极、集尘极以及将放电极和集尘极连接在一起的等离子电源；所述框架的左右两端安装有定位丝杆，所述定位丝杆的上下两端与框架的接触面之间设有绝缘件；所述放电极的两端分别固定在定位丝杆；

一设置在等离子高压放电模块上方的沿面放电模块，所述沿面放电模块包括若干个石英玻璃管以及沿面放电电源，每个石英玻璃管的内表面上均设有铝箔，每个石英玻璃管的外表面上设有不锈钢网；每个石英玻璃管上的铝箔通过第一电极连接在一起，每个石英玻璃管上的不锈钢网通过第二电极连接在一起，第一、第二电极分别与沿面放电电源正负极连接；

以及一设置在沿面放电模块上方的纳米光催化模块，所述纳米光催化模块包括两层表面涂覆有TiO₂的泡沫镍网、设置在两层泡沫镍网之间的无臭氧紫外灯以及与无臭氧紫外灯连接的紫外灯电源。

在本实用新型的一个实施例中，所述机箱底部的四个端角处均设有万向轮。

在本实用新型的一个实施例中，所述风机为离心风机。

在本实用新型的一个实施例中，所述绝缘件为PTFE绝缘件。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用高电压放电、沿面放电等等离子体以及纳米TiO₂光催化等技术复合创新并合为一体：高电压等离子体技术捕捉直径小于2.5微米的细颗粒物和各种重金属及其氧化物；沿面放电等离子体技术能释放大量的活性自由基来降解有机和无机污染物；用纳米光催化技术来杀灭各种细菌病毒，进一步降解有机废气，同时释放高浓度的清新空气的负离子。此负离子有别于用高压放电产生负离子，它们是在能量较低的状态下产生的负氧分子离子，和自然界的瀑布、森林产生的负离子相似，有利长时间室内活动人员健康。由于多种技术的复合创新和协同作用，这种创新和协同作用使空气净化效率高，净化速度快，也能处理室内大空间中央空调大风量、高流速的空气，克服了单一或传统技术的风阻大，时间长，有二次污染等缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型净化系统结构示意图；

图3为本实用新型等离子高压放电模块结构示意图；

图4为本实用新型沿面放电模块结构示意图；

图5为图2中A的放大图；

图6为本实用新型纳米光催化模块结构示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

10、机箱  11、万向轮  20、离心风机  30、净化系统  40、控制系统  50、 离子高压放电模块  51、框架  52、放电极  53、集尘极  54、等离子电源  55、定位丝杆  56、PTFE绝缘件  60、沿面放电模块  61、石英玻璃管  62、沿面放电电源  63、铝箔  64、不锈钢网  65、第一电极  66、第二电极  70、纳米光催化模块  71、泡沫镍网  72、无臭氧紫外灯  73、紫外灯电源。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1至图6所示，本实用新型公开了组合等离子体光催化空气净化装置，包括一内部中空的机箱10、设置在机箱内部的离心风机20、净化系统30以及控制风机和净化系统工作的控制系统40；净化系统30包括等离子高压放电模块50、设置在等离子高压放电模块上方的沿面放电模块60以及一设置在沿面放电模块上方的纳米光催化模块70；机箱10底部的四个端角处均设有万向轮11，其便于净化机的移动，提高了使用时的机动性和便捷性。

等离子高压放电模块50包括框架51、设置在框架51内的放电极52、集尘极53以及将放电极和集尘极连接在一起的等离子电源54；框架51的左右两端安装有定位丝杆55，定位丝杆55的上下两端与框架的接触面之间设有PTFE绝缘件56；放电极52的两端分别固定在定位丝杆55上，定位丝杆55起到支撑放电极52和导电的作用，PTFE绝缘件56能够解决框架带电的问题，提高安全性；等离子高压放电模块产生高电压等离子电场来捕捉细颗粒物和重金属及其氧化物，防止粒子污染后级净化工艺。

沿面放电模块60包括若干个石英玻璃管61以及沿面放电电源62，每个石英玻璃管61的内表面上均设有铝箔63，每个石英玻璃管61的外表面上设有不锈钢网64；每个石英玻璃管上的铝箔63通过第一电极65连接在一起，每个石英玻璃管上的不锈钢网64通过第二电极66连接在一起，第一、第二电极分别与沿面放电电源62正负极连接；沿面放电模块能释放大量的活性自由基来降解有机和无机污染物。

纳米光催化模块70包括两层表面涂覆有TiO₂的泡沫镍网71、设置在两层泡沫镍网71之间的无臭氧紫外灯72以及与无臭氧紫外灯72连接的紫外灯电 源73；纳米光催化模块能释放高浓度的清新空气的负离子，此负离子有别于用高压放电产生负离子，它们是在能量较低的状态下产生的负氧分子离子，和自然界的瀑布、森林产生的负离子相似，有利长时间室内活动人员健康。

采用泡沫镍网71作为纳米TiO₂的载体，经紫外光照射后产生高浓度的活性自由基和负氧分子离子，和沿面放电产生的活性自由基一起，杀灭细菌病毒。由于纳米材料具有自清洁作用，泡沫金属涂覆纳米TiO₂后，不易被污染，更换周期长，降低使用成本。

本实用新型在工作时，离心风机20将空气吸进净化机内，进入净化机的空气依次经过等离子高压放电模块50、沿面放电模块60以及纳米光催化模块70进行净化消毒，控制系统40用于对上述三个模块进行控制，根据净化需求，可以同时启动上述三个模块，也可以单独启动(控制系统40为本领域公知技术，此处不加赘述)。

本实用新型可以与中央空调系统配合使用，也可以单独使用，和中央空调配合使用时，安装在空调的回风口、出风口或管道中；也可和风机、控制系统一起，作为单独设备使用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.组合等离子体光催化空气净化装置，包括一内部中空的机箱、设置在机箱内部的风机、净化系统以及控制风机和净化系统工作的控制系统；其特征在于：所述净化系统包括；

一等离子高压放电模块，所述等离子高压放电模块包括框架、设置在框架内的放电极、集尘极以及将放电极和集尘极连接在一起的等离子电源；所述框架的左右两端安装有定位丝杆，所述定位丝杆的上下两端与框架的接触面之间设有绝缘件；所述放电极的两端分别固定在定位丝杆上；

一设置在等离子高压放电模块上方的沿面放电模块，所述沿面放电模块包括若干个石英玻璃管以及沿面放电电源，每个石英玻璃管的内表面上均设有铝箔，每个石英玻璃管的外表面上设有不锈钢网；每个石英玻璃管上的铝箔通过第一电极连接在一起，每个石英玻璃管上的不锈钢网通过第二电极连接在一起，第一、第二电极分别与沿面放电电源正负极连接；

以及一设置在沿面放电模块上方的纳米光催化模块，所述纳米光催化模块包括两层表面涂覆有TiO2的泡沫镍网、设置在两层泡沫镍网之间的无臭氧紫外灯以及与无臭氧紫外灯连接的紫外灯电源。

2.根据权利要求1所述的组合等离子体光催化空气净化装置，其特征在于：所述机箱底部的四个端角处均设有万向轮。

3.根据权利要求1所述的组合等离子体光催化空气净化装置，其特征在于：所述风机为离心风机。

4.根据权利要求1所述的组合等离子体光催化空气净化装置，其特征在于：所述绝缘件为PTFE绝缘件。