CN215892669U - 负离子空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种负离子空气净化装置，包括可对流通风的外壳组件，外壳组件内由出气端向进气端依次设有气流传动装置以及定向发生模组，定向发生模组通过形成电场对模组内所发生的负离子进行定向/限位导向，且定向发生模组可吸附负离子进行氧化作用后所产生的臭氧。定向发生模组包括正极板、中心滤板及负极板，负极板与中心滤板之间设有负离子发生器，通过正极板与负极板形成电场以定向/限位导向所产生的负离子，通过中心滤板吸附负离子所产生的臭氧。本实用新型利用定向发生模组形成电场以对负离子进行赋能，加强负离子与其他分子间的相互作用，并对负离子运动方向进行束缚、定向，减少负离子与风道等物体碰撞的损耗，提高有效负离子数量。

Description

负离子空气净化装置

技术领域

本申请属于空气净化技术领域，具体涉及一种负离子空气净化装置。

背景技术

目前，现存的空气中污染物大致分为三类：颗粒物、气态污染物、微生物。纵观市售家用空气净化设备，对于颗粒物的去除的方法有纤维过滤技术、静电除尘技术，技术的运用相对较为成熟。

对于气态污染物的去除方法有活性炭吸附技术、光催化净化技术、等离子体净化技术等，然而，现有的各方法均存在不尽人意的缺陷，具体地：

a.活性炭吸附技术，虽然，能够快速有效吸附空气中的有毒有害物质，但其吸附容量有限。当活性炭吸附饱和或温度升高时，则易导致有毒有害物质从活性炭内挥发出来，造成二次污染；

b.光催化技术，虽能够长久有效地降解空气中气态污染物，但其需借助如紫外光等高能量物质驱动，易造成紫外光泄露，或由紫外光产生臭氧，对人体造成伤害，此外，光催化效率较低，较难满足需求；

c.等离子体净化技术，虽能够快速有效将空气中的气态污染物降解为水、CO2等物质，但应用于较大的空间，等离子运动方向无规律，易湮灭在如风道等物体表面，利用等离子体激发催化剂的效率也较低，会产生一定量的臭氧，足见，等离子净化技术则很难达到人们预期的效果。

实用新型内容

本申请提供了一种负离子空气净化装置，以克服现有技术中所存在的缺陷，提高负离子利用效率，吸收负离子所产生的臭氧。

为解决上述问题，本申请提供的技术方案为：

一种负离子空气净化装置，包括可对流通风的外壳组件，所述外壳组件内由出气端向进气端依次设有气流传动装置以及定向发生模组，所述定向发生模组通过自形成的电场对模组内所发生的负离子的移动路径进行定向/限位导向，且所述定向发生模组可吸附所述负离子进行氧化作用后所产生的臭氧。

在一种可能的设计方式中，所述定向发生模组包括由出气端向进气端依次设置的正极板、中心滤板以及负极板，所述负极板与所述中心滤板之间设有负离子发生器，通过所述正极板与所述负极板形成所述电场以定向/限位导向所述负离子发生器所产生的负离子的移动路径，通过所述中心滤板吸附所述负离子进行氧化作用后所产生的臭氧。

在一种可能的设计方式中，所述正极板以及所述负极板的板面上开设至少一个通风孔道而形成多孔电极，所述负离子发生器的至少一个针端以阵列方式布设于所述负极板上，所述针端的一端埋设于所述负极板，且所述针端的针尖显露于所述负极板外并朝向所述中心滤板。

在一种可能的设计方式中，每个所述针端外围设有电压屏蔽层以供屏蔽所述针端的电压。

在一种可能的设计方式中，所述电压屏蔽层采用网柱状的金属套管，所述金属套管的高度不小于所述针端的高度。

在一种可能的设计方式中，所述正极板以及所述负极板的板面上以阵列方式开设至少一个通风孔道而形成多孔电极，所述负离子发生器的针端独立设置于所述负极板与所述中心滤板之间。

在一种可能的设计方式中，所述中心滤板为多孔隔板，所述多孔隔板包括活性炭块/板、碳布、ACF、喷涂活性炭、沸石、硅胶中的任一种或多种材料。

在一种可能的设计方式中，所述多孔隔板的外表面设有催化剂层，通过所述多孔隔板吸附所述臭氧并通过所述催化剂层氧化分解所述多孔隔板上的污染物。

在一种可能的设计方式中，所述多孔隔板的厚度为5mm至50mm，所述催化剂层所喷涂的催化剂的负载质量分数为0.1％～3％。

在一种可能的设计方式中，所述过滤组件包括依次设有第一滤网以及第二滤网，通过所述第一滤网以及所述第二滤网吸附物理颗粒物。

本申请负离子空气净化装置的有益效果主要包括：

1)利用定向发生模组形成电场，以对负离子运动方向进行束缚、定向，减少负离子与风道等物体碰撞的损耗，提高有效负离子数量；

2)利用定向发生模组形成电场，以对负离子进行加速、赋能，提升负离子发生器所产生负离子的动能，加强负离子与其他分子间的相互作用，提升负离子自身所携带的能量，进而加强其氧化能力。

本申请负离子空气净化装置的进一步方案所具有的有益效果包括：

3)将催化剂负载于多孔材料，提高催化剂的分散性；

4)利用高能负离子驱动催化剂催化氧化；

5)利用多孔材料对污染物的固定、富集，同时，由于底物浓度的增加提高了催化剂的催化效率；

6)利用多孔材料吸附因负离子产生的臭氧，并将臭氧用于污染物的氧化降解、微生物的杀灭；

7)利用高能负离子、催化剂氧化降解气态污染物；

8)利用高能负离子、催化剂氧化、杀灭附着于多孔性材料上的微生物；

9)通过高能负离子、臭氧氧化、催化剂催化降解多孔材料内的污染物，释放多孔材料的孔隙空间，促使多孔材料原位再生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型负离子空气净化装置的爆炸拆分结构示意图；

图2是对应图1中A区域的放大结构示意图；

图3是本实用新型负离子空气净化装置中螺旋线圈结构示意图。

附图标记：

1、前壳盖；2、第二滤网；3、第一滤网；

4、负极板；5、负离子发生器的针端；

6、屏蔽用的金属套管；7、中心滤板/多孔隔板；

8、正极板；9、气流传动装置；10、后外壳；11、控制面板；

12、第一线框；13、第二线框；14、通电线圈。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系(若有的话)为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

还需说明的是，本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本申请实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。

空气净化器是常用家用电器，目前现有的空气净化器中所形成的负离子因容易与风道等物体碰撞而损耗大，且负离子容易产生臭氧，无非吸附氧化利用。为解决现有技术的缺陷，本申请因而提出一种可减小负离子损耗且可吸收氧化臭氧的空气净化装置。另外，本申请提供的空气净化装置也可以应用在商场、办公室、教室等场所，在此不作限定。

实施例一，本实施例首先提供一种空气净化装置的优选实施方式：

如图1所示，本实施例提供一种负离子空气净化装置，包括可对流通风的外壳组件，所述外壳组件内由出气端向进气端依次设有气流传动装置9、定向发生模组以及过滤组件，所述定向发生模组通过自形成的电场对模组内所发生的负离子的移动路径进行加速赋能、并定向/限位导向，且所述定向发生模组可吸附所述负离子进行氧化作用后所产生的臭氧。

本申请通过正极板与负极板形成电场以提升负离子发生器所产生负离子的动能，并定向/限位导向轰击吸附于中心滤板中的气态污染物。其中，由负离子发生装置所产生的微量臭氧亦可被中心滤板吸附，用以氧化分解中心滤板上的污染物。

其中，可选用风机作为气流传动装置9，所述外壳组件上安装有控制面板11以供用户操作控制整个空气净化装置。并且，所述外壳组件包括可拆分且相互适配的后外壳10以及前壳盖1。

所述过滤组件包括依次设有相对高效的第一滤网3以及相对粗效的第二滤网2，通过高效的第一滤网3以及粗效的第二滤网2吸附物理颗粒物，物理颗粒物如毛发、粉尘等。此处，可以理解的是，所描述的“高效”和“粗效”只是相对于过滤的效能大小而言，从具体结构上，高效的第一滤网3其网格密度要大于粗效的第二滤网2，从而形成两个滤网之间的效能不同。

以此，利用电场对负离子运动方向的束缚、定向，减少负离子与风道等物体碰撞的损耗，提高有效负离子数量，并利用电场对负离子进行加速，提升负离子自身所携带的能量，进而加强其氧化能力。

以下，具体说明本申请空气净化装置其中各个主要构件的细化结构。

进一步具体地，作为本申请的改进核心，所述定向发生模组包括依次设置的正极板8、中心滤板7以及负极板4，所述负极板4与所述中心滤板7之间设有负离子发生器，通过所述正极板8与所述负极板4形成所述电场以定向/限位导向所述负离子发生器所产生的负离子的移动路径，通过所述中心滤板7吸附所述负离子进行氧化作用后所产生的臭氧。

所述正极板8以及所述负极板4的板面上以阵列方式开设至少一个通风孔道而形成多孔电极，孔道截面尺寸：长≤100mm、宽≤80mm，电极板厚度≤20mm，正极板8，模块材料与负电极模块相同。

结合图1和图2所示，本实施例中，定向发生模组中负离子发生器主要以此方式设置，即，所述负离子发生器的至少一个针端5以阵列方式布设于所述负极板4上。

如图1中，至少一个所述针端5的一端埋设于所述负极板4且所述针端5的针尖显露于所述负极板4外并朝向所述中心滤板7，其中，针端5个数≥1，针端5之间的距离可介于10mm～200mm之间。

如图2中，每个所述针端5外围设有电压屏蔽层，用以屏蔽针端5附近的电压，避免其对电极板间电压的影响。所述电压屏蔽层采用网柱状的金属套管6，所述金属套管的高度大于所述针端5的高度，且高出部分介于1mm～50mm之间。当然，作为本领域技术人员所容易想到的，金属套管的高度也可等于针端5的高度，也同样可以起到屏蔽作用。

另一方面，为充分吸附臭氧，所述中心滤板7为多孔隔板，所述多孔隔板7包括活性炭块/板、碳布、ACF、喷涂活性炭、沸石、硅胶中的任一种或多种材料，所述多孔隔板7的外表面设有催化剂层，通过所述多孔隔板7吸附所述臭氧并通过所述催化剂层氧化分解所述多孔隔板7上的污染物。

较为优选地，所述多孔隔板7的厚度为5mm至50mm，通过浸渍、喷涂等方式将催化剂(二氧化钛、氧化锌、二氧化锰等)负载于多孔隔板7之上，所述催化剂层所喷涂的催化剂的负载质量分数为0.1％～3％。

在具有上述结构特征后，本实施例可按以下过程实施：

a.依风向，设备基本组件为前壳盖1、第二滤网2、第一滤网3、包埋了负离子发射针端5的负极板4、多孔隔板7、正极板8、气流传动装置9、后外壳10及控制面板11；

b.其中，第二滤网2与第一滤网3用以过滤空气如毛发、粉尘等物理颗粒物。负极板4/多孔隔板7/正极板8用以处理空气中气态污染物/微生物；

c.负极板4与多孔隔板7之间的距离≤200mm，多孔隔板7与正极板8之间的距离≤50mm；

d.负极板4、正极板8与直流电源(≥3V)相连接；

e.负离子发射针端5的连接口与负离子发生模块连接，负离子发生模块连入电源。

f.本实施例的工作原理为：

接通电源，由负离子发射针端5发射出来的负离子在电场的作用下，沿着电场线的反方向(即空气流方向)做定向加速运动，经赋能的高能负离子一部分撞击被固定于多孔隔板7上的污染物，将其降解为二氧化碳、水等无害物质，一部分撞击负载于多孔隔板7上的催化剂，使其激发，氧化降解污染物。负离子会产生一定含量的臭氧，臭氧经过多孔隔板7时，被吸附固定，可对多孔隔板7上的污染物进行氧化分解。

完成上述实施过程后，应能体现本申请以下优点：

主要地，本实用新型利用定向发生模组形成电场，以对负离子进行赋能，加强负离子与其他分子间的相互作用，同时对负离子运动方向进行束缚、定向，减少负离子与风道等物体碰撞的损耗，提高有效负离子数量；

并且还能，

1)提升滤材对气态污染物、微生物的去除效果，提升消费者的使用体验的满意度；

2)避免吸附于多孔材料内的污染物再挥发，引起环境的二次污染；

3)延长活性炭等吸附材料的使用寿命，减少滤材的更换频次，减轻消费者更换滤材的成本。

实施例二，本实施例提供空气净化装置中定向发生模组的另一种结构设置形式：

在实施例一的基础上，本实施例做出一定的结构改变，即，所述负离子发生器的针端5独立设置于所述负极板4与所述中心滤板7之间(本领域技术技术人员可以明了，未图示)。其他结构设置基本与实施例一相同，便不再此多加赘述

具体实施过程包括：

A)依风向，设备基本组件为前盖1、第二滤网2、第一滤网3、负极板4、负离子发生器、多孔隔板7、正极板8、气流传动装置9、外壳及控制面板11；

B)第二滤网2与第一滤网3用以过滤空气如毛发、粉尘等物理颗粒物。通过所述负极板4、所述负离子发生器、所述多孔隔板7以及所述正极板8联合作用以处理空气中气态污染物；

C)负离子发生器与多孔隔板7之间的距离≤5mm；

其他步骤与实施例一中步骤d至步骤f相同。

实施例三，本实施例提供空气净化装置中定向发生模组的另一种结构设置形式：

在实施例一的基础上，本实施例对定向发生模组做出一定的结构改变，即，利用螺旋线圈产生定向电场，代替正负极板。具体地，如图3所示，在实施一中正极板8和负极板4的位置，替换为第一线框12以及第二线框13，负离子发生器仍旧安装在第二线框13(原负极板4位置)，两个线圈上绕制通电线圈14。当通电后，形成如图3中箭头所指方向(从左至右)的电场，以此，同样可以对负离子发生器所发生的负离子产生定向/限位导向作用。

其他结构设置基本与实施例一相同，便不再多加赘述。

实施例四，本实施另外提供一种负离子空气净化装置的优选集合实施方式：

如图1所示，本实施例提供一种负离子空气净化装置，包括可通风的外壳组件，所述外壳组件内由出气端向进气端依次设有气流传动装置9、定向发生模组以及过滤组件，所述定向发生模组通过自形成的电场对模组内所发生的负离子定向/限位导向，且所述定向发生模组可吸附所述负离子所产生的臭氧。其中，所述外壳组件上安装有控制面板11以供用户操作控制整个空气净化装置。并且，所述外壳组件包括可拆分且相互适配的后外壳10以及前壳盖1。所述过滤组件包括依次设有第一滤网3以及第二滤网2，通过所述第一滤网3以及所述第二滤网2吸附物理颗粒物，物理颗粒物如毛发、粉尘等。以此，利用电场对负离子运动方向的束缚、定向，减少负离子与风道等物体碰撞的损耗，提高有效负离子数量，并利用电场对负离子进行加速，提升负离子自身所携带的能量，进而加强其氧化能力。以下，具体说明本申请空气净化装置其中各个主要构件的细化结构。进一步具体地，作为本申请的改进核心，所述定向发生模组包括依次设置的正极板8、中心滤板7以及负极板4，所述负极板4与所述中心滤板7之间设有负离子发生器，通过所述正极板8与所述负极板4形成所述电场以定向/限位导向所述负离子发生器所产生的负离子，通过所述中心滤板7吸附所述负离子所产生的臭氧。所述正极板8以及所述负极板4的板面上以阵列方式开设至少一个通风孔道而形成多孔电极，孔道截面尺寸：长≤100mm、宽≤80mm，电极板厚度≤20mm，正极板8，模块材料与负电极模块相同。结合图1和图2所示，本实施例中，定向发生模组中负离子发生器主要以此方式设置，即，所述负离子发生器的至少一个针端5以阵列方式布设于所述负极板4上。如图1中，至少一个所述针端5埋设于所述负极板4且所述针端5的针尖显露于所述负极板4外并朝向所述中心滤板7，其中，针端5个数≥1，针端5之间的距离可介于10mm～200mm之间。如图2中，每个所述针端5外包覆有电压屏蔽层，用以屏蔽针端5附近的电压，避免其对电极板间电压的影响。所述电压屏蔽层采用网柱状的金属套管6，所述金属套管的高度大于所述针端5的高度，且高出部分介于1mm～50mm之间。另一方面，为充分吸附臭氧，所述中心滤板7为多孔隔板，所述多孔隔板7包括活性炭块/板、碳布、ACF、喷涂活性炭、沸石、硅胶中的任一种或多种材料，所述多孔隔板7的外表面设有催化剂层，通过所述多孔隔板7吸附所述臭氧并通过所述催化剂层氧化分解所述多孔隔板7上的污染物。较为优选地，所述多孔隔板7的厚度为5mm至50mm，通过浸渍、喷涂等方式将催化剂(二氧化钛、氧化锌、二氧化锰等)负载于多孔隔板7之上，所述催化剂层所喷涂的催化剂的负载质量分数为0.1％～3％。

在具有上述结构特征后，本实施例可按以下过程实施：

a.依风向，设备基本组件为前壳盖1、第二滤网2、第一滤网3、包埋了负离子发射针端5的负极板4、多孔隔板7、正极板8、气流传动装置9、后外壳10及控制面板11；b.其中，第二滤网2与第一滤网3用以过滤空气如毛发、粉尘等物理颗粒物。负极板4/多孔隔板7/正极板8用以处理空气中气态污染物/微生物；c.负极板4与多孔隔板7之间的距离≤200mm，多孔隔板7与正极板8之间的距离≤50mm；d.负极板4、正极板8与直流电源(≥3V)相连接；e.负离子发射针端5的连接口与负离子发生模块连接，负离子发生模块连入电源。f.本实施例的工作原理为：接通电源，由负离子发射针端5发射出来的负离子在电场的作用下，沿着电场线的反方向(即空气流方向)做定向加速运动，经赋能的高能负离子一部分撞击被固定于多孔隔板7上的污染物，将其降解为二氧化碳、水等无害物质，一部分撞击负载于多孔隔板7上的催化剂，使其激发，氧化降解污染物。负离子会产生一定含量的臭氧，臭氧经过多孔隔板7时，被吸附固定，可对过多孔隔板7上的污染物进行氧化分解。

本实施所提供的是第一实施例中所有优选方式的集合，便于在现场作为最佳的一种集合方式进行实施。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种负离子空气净化装置，其特征在于，包括可对流通风的外壳组件，所述外壳组件内由出气端向进气端依次设有定向发生模组以及气流传动装置，所述定向发生模组通过自形成的电场对模组内所发生的负离子的移动路径进行定向/限位导向，且所述定向发生模组可吸附所述负离子进行氧化作用后所产生的臭氧。

2.根据权利要求1所述的负离子空气净化装置，其特征在于，所述定向发生模组包括依次设置的正极板、中心滤板以及负极板，所述负极板与所述中心滤板之间设有负离子发生器，通过所述正极板与所述负极板形成所述电场以定向/限位导向所述负离子发生器所产生的负离子的移动路径，通过所述中心滤板吸附所述负离子进行氧化作用后所产生的臭氧。

3.根据权利要求2所述的负离子空气净化装置，其特征在于，所述正极板以及所述负极板的板面上开设至少一个通风孔道而形成多孔电极，所述负离子发生器的至少一个针端以阵列方式布设于所述负极板上，所述针端的一端埋设于所述负极板，且所述针端的针尖显露于所述负极板外并朝向所述中心滤板。

4.根据权利要求3所述的负离子空气净化装置，其特征在于，每个所述针端外围设有用于屏蔽所述针端的电压的电压屏蔽层。

5.根据权利要求4所述的负离子空气净化装置，其特征在于，所述电压屏蔽层采用网柱状的金属套管，所述金属套管的高度不小于所述针端的高度。

6.根据权利要求2所述的负离子空气净化装置，其特征在于，所述正极板以及所述负极板的板面上开设至少一个通风孔道而形成多孔电极，所述负离子发生器的针端独立设置于所述负极板与所述中心滤板之间。

7.根据权利要求2所述的负离子空气净化装置，其特征在于，所述中心滤板为多孔隔板，所述多孔隔板包括活性炭块/板、碳布、ACF、喷涂活性炭、沸石、硅胶中的任一种或多种。

8.根据权利要求7所述的负离子空气净化装置，其特征在于，所述多孔隔板的外表面设有催化剂层，通过所述多孔隔板吸附所述臭氧并通过所述催化剂层氧化分解所述多孔隔板上的污染物。

9.根据权利要求8所述的负离子空气净化装置，其特征在于，所述多孔隔板的厚度为5mm至50mm，所述催化剂层所喷涂的催化剂的负载质量分数为0.1％～3％。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的负离子空气净化装置，其特征在于，还包括过滤组件，所述过滤组件包括依次设有第一滤网以及第二滤网，通过所述第一滤网以及所述第二滤网吸附物理颗粒物。

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