[發明專利]一種利用低溫等離子體活化水凈化空氣的裝置及方法

有效

• 申請號: 201910729711.5
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110394038B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 董黎明;周戀彤;趙鈺;秦澤敏
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 謝秀娟

1.一種利用低溫等離子體活化水凈化空氣的裝置，其特征在于，包括低溫等離子體發生裝置和活化水霧化裝置；

所述低溫等離子體發生裝置包括電源(1)、噴射口(9)、絕緣容器(4)以及設置于所述絕緣容器(4)內部的等離子發生機構；所述等離子發生機構包括電極陣列板(2)、多孔電極柱(3)以及阻擋介質管(8)；所述電極陣列板(2)與所述電源(1)的高壓輸出端相連，所述多孔電極柱(3)與所述電源(1)的低壓輸入端相連且通過接地線(5)接地；

所述電極陣列板(2)包括連接板與設置于所述連接板底部的由高壓電極柱(7)組成的電極柱陣列組；所述多孔電極柱(3)內分布有與高壓電極柱(7)相適配的通孔，所述通孔與所述高壓電極柱(7)之間設置有阻擋介質管(8)；所述絕緣容器(4)側壁上部對稱設置有至少兩個用于載入工作氣體的進氣孔(6)；所述噴射口(9)位于多孔電極柱(3)下，用于噴射在多孔電極柱(3)的通孔中激發的低溫等離子體；

所述活化水霧化裝置包括向上發射超聲波的超聲發生器(10)、活化腔(16)和位于所述活化腔(16)一側的霧化器(13)，所述霧化器(13)上設置有霧化噴口(17)，用于噴射霧化后的活化水，所述活化腔(16)上部與所述噴射口(9)連通，所述超聲發生器(10)和所述活化腔(16)之間設置有水路(14)，所述水路(14)與進水口(11)相連通，所述水路(14)與所述活化腔(16)之間通過欄板(12)相隔，所述欄板(12)上有若干用于進水的小孔(15)；

所述噴射口（9）與活化腔（16）內無菌水水面呈45-75°角；

所述阻擋介質管（8）為復合層結構，所述復合層結構為五層結構，從外到內依次為石英、玻璃、陶瓷、薄搪瓷和石英，每層之間設置微小間隔，每層內表面設有凹坑，所述凹坑為規則凹坑，所述規則凹坑為圓錐形，圓錐直徑和高分別為十分之一的高壓電極柱（7）的直徑，或所述凹坑為不規則凹坑。

2.根據權利要求1所述的利用低溫等離子體活化水凈化空氣的裝置，其特征在于，所述電源為高頻高壓交流電源，頻率范圍為6-19KHz，功率為11-95W，輸出電壓為11-45kV。

3.根據權利要求1所述的利用低溫等離子體活化水凈化空氣的裝置，其特征在于，所述高壓電極陣列板(2)、高壓電極柱(7)和多孔電極柱(3)為金屬材質，所述阻擋介質管(8)為絕緣材料。

4.根據權利要求3所述的利用低溫等離子體活化水凈化空氣的裝置，其特征在于，所述阻擋介質管(8)材質為玻璃、石英、陶瓷或薄搪瓷。

5.根據權利要求1所述的利用低溫等離子體活化水凈化空氣的裝置，其特征在于，所述工作氣體為氬氣、氦氣、氧氣、空氣或其混合氣體。

6.根據權利要求1所述的利用低溫等離子體活化水凈化空氣的裝置，其特征在于，所述工作氣體流量為8-15L/min。

7.一種利用權利要求1-6任一項所述的裝置制備的低溫等離子體活化水凈化空氣的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通入工作氣體，待氣流穩定后，啟動電源，激發低溫等離子發生裝置；

(2)調整噴射口角度，使噴射口與活化腔內無菌水水面呈45-75°角；

(3)啟動活化水霧化裝置，通入無菌水，使噴霧從霧化噴口以55°角形成拋物線出霧，達到凈化空氣的效果。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，噴霧的空間濃度為100-300mL/m³。