设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置.pdf

本发明涉及一种设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，包括壳体，所述壳体内自下到上依次分为洗涤室、等离子体净化室和光催化反应室，所述洗涤室下部为水槽，所述水槽的上方设有喷淋管，水槽内设有位于水位线下面的孔板，所述等离子体净化室内设有接地极和放电极，所述光催化反应室内设有光催化紫外灯，所述光催化紫外灯上方和/或下方设有若干层光催化剂滤网，所述壳体侧面分别设有竖向进风管和储水槽，所述竖向进风管的下端与所述水槽连通，所述喷淋管上设有若干喷头，所述储水槽内设有连接喷淋管的潜水泵。本发明结构相对简单，主要用于较大规模室内空气的净化和调湿以及工业废气的污染治理。

1.  一种设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，包括壳体，其特征是所述壳体内自下到上依次分为洗涤室、等离子体净化室和光催化反应室，所述洗涤室下部为水槽，所述水槽的上方设有喷淋管，水槽内设有位于水位线下面的孔板，所述等离子体净化室内设有接地极和放电极，所述接地极呈筒状，连接电源地，所述放电极呈杆状，表面均匀分布有若干放电刺，连接高频电源的输出端，所述接地极和放电极通过绝缘支架安装在一起，所述光催化反应室内设有光催化紫外灯，所述光催化紫外灯上方和/或下方设有若干层光催化剂滤网，所述壳体的顶部设有出风口，侧面分别设有竖向进风管和储水槽，所述竖向进风管的下端与所述水槽连通，连通处位于所述孔板的下方，所述喷淋管上设有若干喷头，所述储水槽内设有潜水泵，所述潜水泵通过管道连接位于所述喷淋管，所述壳体同所述储水槽连接的侧壁上设有封闭式溢流结构。

2.  如权利要求1所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述壳体的横断面为圆形。

3.  如权利要求1所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述接地极呈网状，采用金属网制成，网孔直径应不大于接地极坐直径的4％，其外侧设有固定该金属网的绝缘筒。

4.  如权利要求1所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述放电极采用金属棒制成，所述放电刺焊接在该金属棒的侧表面，所述放电刺采用四棱锥形，或采用圆锥形，或采用锯齿形。

5.  如权利要求4所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述放电刺在放电极上分层分布，同一层的放电刺均匀分布在放电极的同一个圆周，数量是3-6个。

6.  如权利要求5所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是相邻层的放电刺的方向相互交错。

7.  如权利要求1所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述用于将所述接地极和放电极安装在一起的绝缘支架上设有用于连接电源输出端导线和放电极的绝缘子。

8.  如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述用于将所述接地极和放电极安装在一起的绝缘支架固定安装在该壳体上。

9.  如权利要求8所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述光催化剂滤网可以采用网状材料或多孔材料，其表面涂敷有光催化剂，例如纳米二氧化钛光催化剂。

10.  如权利要求9所述的设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，其特征是所述出风口和光催化反应室之间的壳体内设有一个风机，所述壳体上设有控制面板，所述壳体的底部设有底座或支脚。

设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置
技术领域
本发明涉及一种设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，主要适于较大规模的室内空气净化和调湿，也可以用于工业废气的污染治理。
背景技术
人们的一生中至少超过一半的时间是在室内度过的，由于室内空间有效，同室外的空间交换较少，室内环境本身不仅没有自然净化能力，而且由于室内装演、空调器等使用的普及以及人们的日常生活，不断地向室内空间排放着污染物质，其中主要是挥发性有机物、固体悬浮颗粒物和气溶胶等有害物质，例如甲醛、甲苯、二甲苯、苯、胺、氨气等等，造成空气污染，严重危害人的身体健康，其中主要的污染物包括甲醛和苯系物，因此随着人们生活水平的提高和空气污染程度的加剧，空气污染问题已经越来越受到人们的广泛关注。
为了改善上述环境中的空气，人们采用了许多办法来杀灭空气中的细菌和消除有害物以降低空气的污染，目前主要采用的方法有：(1)空气过滤方法，由风机、初效、中效、高效(亚高效)过滤器等组成，滤料主要是玻璃纤维、合成纤维、石棉纤维以及由这些纤维制成的滤纸或滤布，以便对空气中的尘灰进行过滤以净化空气，但是这些多孔滤材会增加空气流动的阻力，而且随着使用时间的延长，其过滤的效果会下降，如不及时进行更换，反而会加重空气的污染，甚至产生二次污染；(2)静电除尘法，通过对循环空气进行放电，使空气中的尘灰带电，然后利用集尘装置捕集带电的尘灰，达到净化空气的目的，但是这种方法不能够杀灭空气中的细菌，而且设置和使用不便；(3)紫外线杀菌方法，利用紫外线杀灭空气中的病菌，但对空气中的尘灰无能为力，不能够净化空气，且也很难设置在中央空调系统中使用；(4)等离子净化方法，通过等离子体发生器发生的强电场和气体放电，使空气中的水分子和气体分子电离，经过一系列复杂的激发、离解和电离过程，产生化学性质极其活泼的.OH、.H、.O等自由基，与空气中的污染物发生一系列复杂的氧化还原反应，其中挥发性有机物分子被分解，由此实现空气净化的目的，这些自由基对于微生物也具有强的灭活作用，在消除有机污染的同时实现了灭菌的目的，但现有的等离子体发生器或等离子体净化装置的结构都比较复杂，并且产生的等离子体的密度小，空气净化速度慢，灭菌净化效果不理想。
另外，现有空气净化器往往只为了消除空气中的污染物，而由于室内环境条件的限制，空气在大部分时间内往往过于干燥，特别是对于采暖季的北方地区，长时间的干燥不仅使人感到不适，而且还带来了空气中悬浮颗粒物和病菌病毒的增多，影响了人们的生活质量和健康。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，这种净化装置的结构相对简单，电离效果好，形成的等离子体密度大，可以实现较高的净化效果，并且可以调节空气的湿度。
本发明实现上述目的的技术方案是：一种设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，包括壳体，所述壳体内自下到上依次分为洗涤室、等离子体净化室和光催化反应室，所述洗涤室下部为水槽，所述水槽的上方设有喷淋管，水槽内设有位于水位线下面的孔板，所述等离子体净化室内设有接地极和放电极，所述接地极呈筒状，连接电源地，所述放电极呈杆状，表面均匀分布有若干放电刺，连接高频电源的输出端，所述接地极和放电极通过绝缘支架安装在一起，所述光催化反应室内设有光催化紫外灯，所述光催化紫外灯上方和/或下方设有若干层光催化剂滤网，所述壳体的顶部设有出风口，侧面分别设有竖向进风管和储水槽，所述竖向进风管的下端与所述水槽连通，连通处位于所述孔板的下方，所述喷淋管上设有若干喷头，所述储水槽内设有潜水泵，所述潜水泵通过管道连接位于所述喷淋管，所述壳体同所述储水槽连接的侧壁上设有封闭式溢流结构。
由于本发明将接地极设置呈筒状，并将放电极安装在该筒状接地极的轴线上，保证了电场的均匀性，保证了整个电离空间均能够产生良好的电离，不易出现因局部击穿而破坏整体放电的现象，该筒形接地极内的空间构成了等离子体净化室的气流通道；由于在放电极上设置了均匀分布的放电刺，有助于在放电刺附近形成强电场，以便将空气中的水分子等电离，在较低的电压下就形成良好的电离，以避免因电压要求过高产生的在绝缘、防爬电和对空气参数等多方面的苛刻要求，有利于简化设备结构；由于放电刺均匀的分布在放电极上，有利于各处的放电和电离，形成较高的等离子体密度，以加快净化速度，提高净化效果；由于在等离子体净化室的下面设置了洗涤室，降低了空气中的污染物浓度，提高了空气中的水含量，有助于改善等离子体净化室内的电离特性，提高等离子体浓度，降低等离子体净化的污染物负荷量，提高净化程度；由此空气自进风管向下，从水槽的底部进入水槽，当通过孔板时冲破孔板上方的水面，形成大量的气泡，在同水的碰撞过程中，空气中的固体颗粒物和气溶胶等物质被水润湿进入水中，可溶性有机分子溶解在水中，同时部分水分子进入空气中，形成空气中的水气，空气流出水面后，又经过了喷淋洗涤和增湿，由此提高了空气增湿和洗涤净化的效果；由于这种洗涤净化方式的抗冲击能力比较强，在出现污染物浓度变化的情况下，依然可以将空气中的污染水平控制在一定的范围之内，由此保证了本净化设备的可靠性，提高了适应性；由于这种增湿方式在空气干燥时进入空气中的水气多，在空气湿润时进入空气中的水气少，甚至不再向空气中扩散水气(动态平衡)，由此实现了对空气湿度的自动调节，不会出现象现有空气加湿器那种过度增湿的现象；由于设置了密封式溢流结构，通过溢流方式可以维持孔板上的水层厚度，保证处于良好的工作状态，并且还可以是喷淋的水循环回到储水槽，实现水的循环利用，并且不会出现外部空气从溢流口进入壳体内的情况；由于在等离子体净化室上面还设置了光催化紫外灯和光催化滤网，通过光催化氧化将残余的挥发性有机气体进一步分解，使空气得到进一步的净化，有助于提高净化能力，减小设备体积和成本。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种设有喷淋和鼓泡洗涤的立式等离子体和光催化式空气净化装置，包括壳体4，其壳体内自下到上依次分为洗涤室、等离子体净化室5和光催化反应室，所述洗涤室的下部为水槽11，所述水槽的上方设有喷淋管6，水槽内设有位于水位线7下面的孔板12，所述等离子体净化室内设有接地极3和放电极1，所述接地极呈筒状，连接电源地，所述放电极呈杆状，表面均匀分布有若干放电刺2，连接高频电源14的输出端，所述接地极和放电极通过绝缘支架15安装在一起，所述光催化反应室内设有光催化紫外灯17，所述光催化紫外灯上方和/或下方设有若干层光催化剂滤网20，所述壳体的顶部设有出风口19，侧面分别设有竖向进风管13和储水槽9，所述竖向进风管的下端与所述水槽连通，连通处位于所述孔板的下方，所述喷淋管上设有若干喷头，所述储水槽内设有潜水泵10，所述潜水泵的出水口通过管道连接位于所述水槽上方的喷淋管6，所述壳体同所述储水槽连接的侧壁上设有封闭式溢流结构8。
所述封闭式溢流结构的上端封闭，下端敞开，侧面的壳体上设有溢流出水口，水可以通过溢流结构下端的开口流入溢流结构内，并且在溢流结构内的水面高度同在水槽的水面高度相等，溢流结构内的水形成水封，由此避免了外部空气的进入。
所述封闭式溢流结构内可以设有一个溢流堰，溢流堰两侧同溢流结构的侧壁密封连接，下端同壳体密封连接，由此进入封闭式溢流结构中的水先由下向上流，越过溢流堰上端后在由上向下流，然后从溢流出水口流出。
通常，所述壳体的横断面为圆形，也可以设置呈矩形。当壳体为矩形时，所述洗涤室内的气流通道为壳体内的矩形通道，而由于等离子体净化室内的接地极呈筒形，所述等离子体净化室的气流通道为该筒形接地极内的圆形通道，因此，需要在洗涤室和等离子净化室之间设有一个连接罩，以便将这两个不同形状的气流通道连接起来。
所述接地极可以呈网状，采用金属网制成，这样有利于电场的分布，有利于电离放电。可以在该金属网外侧设有固定该金属网的绝缘筒，以提高接地极的强度。
所述接地极金属网的网孔直径应不大于接地极坐直径的4％，以避免对电池均匀性产生不利影响。
所述放电极可以采用金属棒制成，所述放电刺焊接在该金属棒的侧表面。
所述放电刺可以采用四棱锥形，或采用圆锥形，或采用锯齿形。
所述放电刺在放电极可以分层分布，同一层的放电刺均匀分布在放电极的同一个圆周，数量可以是3-6个，由此形成对各个方向的均匀放电。
相邻层的放电刺的方向应相互交错，既在轴向投影上，任意放电刺均位于其相邻层两个放电刺的正中间。
所述用于将所述接地极和放电极安装在一起的绝缘支架上可以设有用于连接电源输出端导线和放电极的绝缘子16。
所述接地极的外侧设有壳体，所述用于将所述接地极和放电极安装在一起的绝缘支架固定安装在该壳体上。
所述高频电源用于将低压直流转换为高压直流，该电源可以安装在任意适宜的地方，例如安装在所述壳体的外侧。
所述光催化剂滤网可以采用网状材料或多孔材料，其表面涂敷有光催化剂，例如纳米二氧化钛光催化剂。
所述出风口和光催化反应室之间的壳体内，可以设有一个风机18，用于形成气流。
所述壳体上可以设有控制面板，以便对于电压和工作状态进行控制。
所述壳体的底部可以设有底座或支脚，还可以安装有滚轮，以用于本装置的支撑或移