[發明專利]一種等離子體協同光催化空氣殺菌凈化裝置

有效

• 申請號: 201310381790.8
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103432616A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 陳礪;黃和茂;嚴宗誠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61L9/22
• 分類號: A61L9/22;A61L9/20;B01D46/10;B01D53/86;B01D53/66
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

技術領域

本發明涉及空氣殺菌凈化裝置，特別涉及一種等離子體協同光催化空氣殺菌凈化裝置。

背景技術

目前空氣殺菌裝置主要有兩種消毒滅菌的方法：一，臭氧滅菌，該方法是利用臭氧的強氧化來殺滅細菌和去除異味；二，光觸媒加紫外線光燈（UV）消毒滅菌方法，該方法是利用紫外線照射下的光觸媒，殺滅空氣中的細菌。這兩種方法都有明顯的缺陷，如過量的臭氧會損傷呼吸道，及紫外光對人的皮膚、眼都有損害。

介質阻擋放電等離子體進行空氣殺菌不僅具有廣譜殺菌效果，而且能夠在動態的情況下連續消毒凈化。這種空氣凈化裝置在中國專利ZL200520053401.X、ZL200520059906.7中已有具體介紹，其等離子體穩定，輝光均勻，能耗較低。但其副產物氮氧化物濃度過高，且殺菌效率較低。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種等離子體協同光催化空氣殺菌凈化裝置，具有殺菌時間短，殺菌效果強，高效去除有害物質的優點。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種等離子體協同光催化空氣殺菌凈化裝置，包括機箱、風機、等離子體協同光催化劑反應部和吸附層，所述風機、等離子體協同光催化劑反應部和吸附層由下至上依次安裝于機箱內部；所述機箱的下部設有進氣口，上部設有出氣口；所述風機設有進氣管道和出氣管道；所述進氣管道設于進氣口處，進氣管道口設有過濾網；所述出氣管道通過分配管與等離子體協同光催化劑反應部相連通；所述等離子體協同光催化劑反應部通過匯合管與吸附層的入口相連通，吸附層的出口設于出氣口處。

所述等離子體協同光催化劑反應部包括多個等離子體光催化劑反應器。

所述等離子體光催化劑反應器包括兩個平板電極、高頻脈沖交流電源、框架和光催化劑；所述兩個平板電極固定安裝在框架內，兩個平板電極分別與高頻脈沖交流電源相接；所述光催化劑固定于兩個平板電極之間，且與兩個平板電極接觸。

所述吸附層包括分子篩吸附填料和填料框架，所述分子篩吸附填料安裝在填料框架內。

所述光催化劑由二氧化鈦或二氧化錳負載在玻璃球上制成。

所述光催化劑由二氧化鈦或二氧化錳負載在Al₂O₃多孔性物質上制成。

所述平板電極的面積為0.5～100mm²。

所述兩個平板電極之間的間距是3～20mm。

所述高壓脈沖交流電源的輸入電壓為220V，輸入頻率為50Hz，輸出電壓為0～50KV，輸出頻率為5～50KHz。

本發明的原理如下：通過風機將氣體從機箱的進氣口吸入，經過過濾網，過濾氣體中的大顆粒物質，以保護裝置各部件；然后，氣體經氣體分配管進入等離子體光催化劑反應器中，進行氣體的殺菌凈化處理；最后，氣體經過匯合管進入吸附層，吸附層吸附氣體在等離子體光催化形成的各種小固體顆粒和殘留的各種活性粒子，并且催化分解等離子體放電產生的副產物臭氧，得到進一步凈化，氣體從機箱的出氣口中排出。

與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果：

（1）殺菌時間短，殺菌效果強；本發明通過將光催化劑引入介質阻擋放電等離子體中，在強電場和其等離子體的作用下，活化光催化劑，從而加速光催化反應，由于等離子體本身亦有快速分解有害氣體，殺菌消毒作用，引入光催化體系后，等離子體和光催化結合，使整個反應速率提高，介質阻擋放電等離子體發出的可見光和紫外線，可以作為光催化的紫外光源。光催化劑的加入，不僅可以提高殺菌效率和加強去除有害污染物，并且能夠選擇性地與等離子體產生的中間副產物反應，減少中間產物的生成，進一步降低能耗。

（2）高效去除有害物質，無二次污染，本發明具有多重的空氣凈化部分，首先是經過過濾網，可以去空氣除大顆粒粉塵；然后經過等離子體協同光催化劑反應部，對細菌、真菌、霉菌、病毒以及異味物質等多種有害物質進行處理；最后氣體進入吸附層，吸附等離子體光催化分解的小顆粒物質及等離子體殘留的活性粒子，并且催化分解等離子體放電產生的副產物臭氧。從而達到高效凈化能力，并且無二次污染。

（3）能耗低，本發明采用高頻脈沖交流電源，放電電流低，等離子體輝光均勻，等離子體放電發出的光，作為光催化的光源，能量的進一步利用的同時，降低了整個系統的能耗。

附圖說明

圖1為本發明的實施例的等離子體協同光催化空氣殺菌凈化裝置的外觀示意圖。

圖2為本發明的實施例的等離子體協同光催化空氣殺菌凈化裝置的內部結構示意圖。