[發明專利]一種基于電暈放電等離子體的空氣凈化方法及裝置

有效

• 申請號: 202010543361.6
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111692668B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 楊勇;胡燁紅;李星葦;羅天舒
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F24F8/167
• 分類號: F24F8/167;F24F8/192;F24F8/22;F24F8/30;F24F8/99;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/44;B01D53/66;H05H1/48;A61L9/20
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

1.一種基于電暈放電等離子體的空氣凈化裝置，其特征在于，包括：預處理模塊(1)、凈化模塊(2)和后處理模塊(3)；

所述預處理模塊(1)用于根據需要對進入空氣的空氣流量和空氣濕度進行調節使得空氣的濕度滿足設定的閾值要求；

所述凈化模塊(2)用于通過等離子對調節后的空氣中的微生物進行滅活，并收集空氣中的細小顆粒物；

所述后處理模塊(3)用于對經過所述凈化模塊(2)后的空氣進行二次凈化，在紫外光催化的作用下對放電過程中產生的臭氧、空氣中的氮氧化合物以及VOCs等物質進行二次凈化處理實現空氣凈化；

所述預處理模塊(1)包括：空氣吸泵(11)、濕度檢測傳感器(12)和空氣加濕器(13)，

所述空氣吸泵(11)為功率可調的，用于將室內空氣吸收到凈化裝置中并根據可調功率控制氣體流量大小；

所述濕度檢測傳感器(12)位于所述空氣吸泵(11)所吸收的氣體的流通通道內，用于對吸入的氣體進行濕度檢測并當空氣濕度不滿足閾值條件時輸出濕度控制信號；

所述空氣加濕器(13)的水蒸氣入口位于與所述空氣吸泵(11)中氣流通道的同側且緊挨著通道口，用于根據所述濕度控制信號對空氣濕度進行調節使其滿足設定的閾值要求；

所述凈化模塊(2)包括：放電電極和收集板；

所述放電電極用于釋放等離子并采用所述等離子對處于濕潤狀態的空氣中的微生物進行滅活處理；所述放電電極包括：第一金屬棒(21)、金屬彈簧(22)和鍍銀碳納米管絞線(23)；所述鍍銀碳納米管絞線(23)通過所述金屬彈簧(22)與所述第一金屬棒(21)相連；

所述收集板用于收集空氣中的細小顆粒物；

所述收集板包括：多個相互平行且排列設置的第一金屬板(24)，以及多個分別與所述第一金屬板(24)交錯平行設置的第二金屬板(25)，用于將多個第一金屬板(24)串聯的第二金屬棒(26)，以及用于將多個第二金屬板(25)串聯的第三金屬棒(27)。

2.如權利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述后處理模塊(3)包括：催化劑層(31)和紫外光燈管陣列(32)，

所述催化劑層(31)用于催化臭氧、氮氧化合物和VOCs的分解；

所述紫外光燈管陣列(32)用于加速催化的過程，使得臭氧等物質的分解效率最大化。

3.如權利要求2所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述催化劑層(31)由形狀為蜂窩狀或由顆粒狀催化劑CuOMnO2/TiO2填充或負載于不銹鋼、鋁網中制成。

4.如權利要求1-3任一項所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述空氣凈化裝置還包括：引流單元，設置在所述凈化模塊(2)和所述后處理模塊(3)之間，用于將經過所述凈化模塊(2)后的空氣引流進入所述后處理模塊(3)。

5.如權利要求4所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述引流單元為風扇(4)，通過所述風扇(4)的引流作用，在紫外光的照射下，臭氧和空氣中產生的氮氧化合物以及VOCs等在紫外光照射下和催化劑CuOMnO2/TiO2的作用下進一步分解。

6.一種基于權利要求1-5任一項所述的空氣凈化裝置實現空氣凈化的方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1將空氣引入氣室并通過空氣泵按需控制氣流量；

S2采集空氣濕度信息并判斷空氣濕度是否達到設定的閾值，若是，則進入步驟S4；若否，則進入步驟S3；

S3通過加濕處理改變空氣濕度，使得空氣濕潤；

S4濕潤空氣進入放電腔室被高能粒子凈化，且粉塵粒子被荷電；

S5通過集塵板收集荷電的粉塵粒子；

S6通過光觸媒催化腔室對空氣經過二次凈化處理，去除臭氧、氮氧化合物和VOCs污染物；

S7凈化后的空氣經過排氣口釋放到室內環境中。