本發明專利技術的空氣凈化設備和空氣凈化方法屬于空氣凈化領域，本發明專利技術利用冷等離子發生器將空氣流中的氣態污染物初步轉化分解，使空氣流中的顆粒物成為荷電顆粒物，利用靜磁場發生器聚集帶異性電荷的顆粒物。然后采用電暈場凈化器將空氣流中的顆粒物吸附并清除，并對氣態污染物進行二次轉化分解。另外在電暈場凈化器的出口端設置第一紫外燈，利用電暈場處理器和第一紫外燈的協同作用將氣態污染物進行第三次轉化分解。接著采用氧化催化凈化器將氣態污染物徹底氧化分解為二氧化碳和水，同時破壞微生物和病毒表面蛋白質結構。最后采用還原催化凈化器將氣流中多余臭氧、少量氮氧化物和殘留氣態污染物還原為氧氣、氮氣、二氧化碳和水，從而更全面地凈化空氣。更全面地凈化空氣。更全面地凈化空氣。
【技術實現步驟摘要】
一種空氣凈化設備和空氣凈化方法
[0001]本專利技術屬于空氣凈化領域，具體為一種空氣凈化設備和空氣凈化方法。
技術介紹
[0002]如今空氣質量逐漸惡化的大環境下，空氣凈化逐漸受到人們的關注。當前改善室內空氣質量的主要方法有：(1)空氣過濾方法：由風機、初效、中效、高效過濾器等組成，濾料主要包括玻璃纖維、合成纖維以及由這些纖維制成的濾紙或濾布和有吸附效果的活性炭等材料，通過對空氣中的顆粒物及異味進行過濾以凈化空氣。但這些多孔濾材會增加空氣流動阻力，隨著使用時間延長，其過濾效果會下降，如不及時更換，反而會產生二次污染；(2)靜電除塵法：先讓氣流中的顆粒物帶電，然后利用帶異種電的集塵裝置捕集，達到凈化空氣的目的，但是這種方法不能夠完全殺滅空氣中的細菌尤其是體積很小的病毒，對氣態污染物的凈化效率也不高，而且還會產生危害人體的過量臭氧；(3)紫外線殺菌方法：利用紫外線殺滅空氣中的微生物和病毒，但對凈化顆粒物無能為力，對氣態污染物的凈化也需要時間，還會產生超標的臭氧；(4)冷等離子體凈化方法：通過冷等離子體發生器發生的強電離場和氣體放電，使空氣中的水分子和氣體分子電離，經過復雜的激發、離解和電離過程，產生化學性質極其活潑的活性基團，與空氣中的污染物發生一系列氧化還原反應，使揮發性有機物分子被分解。這些自由基對于微生物也具有較強的滅活作用。同時通過帶電粒子對漂浮顆粒物的非彈性碰撞使其帶電聚集后下降。但最新研究表明(http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.107750)，這種方法的凈化作用并不明顯，且有顯著副作用。這項由伊利諾伊理工大學、波特蘭州立大學和科羅拉多州立大學的研究人員撰寫的研究發現，電離裝置雖然會減少部分VOCs，包括二甲苯，但其他化合物，尤其是含氧VOCs(如丙酮、乙醇)和甲苯反而會增加。研究還發現，盡管漂浮顆粒物濃度發生了微小變化，但PM2.5的總體濃度并未減少。這類空氣凈化器市場充滿了測試標準不足、術語混亂以及缺乏對其有效性和安全性的同行評審研究。
技術實現思路
[0003]本專利技術的目的在于提供一種空氣凈化設備和空氣凈化方法，能夠有效去除顆粒物、微生物、病毒和氣態污染物。
[0004]為此，本專利技術提供一種空氣凈化設備，順空氣流動方向依次包括：
[0005]冷等離子發生器，與高壓發生器連接，所述冷等離子發生器向待凈化的空氣氣流中發射正負離子，冷等離子發生器產生的活性物質對氣態污染物進行初步轉化分解，氣流中的顆粒物粘附上正負離子后成為荷電顆粒物；
[0006]氧化催化凈化器，將氣態污染物徹底氧化分解為二氧化碳和水，同時破壞微生物和病毒表面蛋白質結構；
[0007]還原催化凈化器，將氣流中多余的臭氧、少量氮氧化物和殘留的氣態污染物還原為氧氣、氮氣、二氧化碳和水。
[0008]優選地，對于氣態污染物濃度較高的空氣，還包括：
[0009]靜磁場發生器設置在冷等離子發生器和氧化催化凈化器之間，所述靜磁場發生器產生的靜磁場方向垂直于氣流方向或者垂直于氣流中荷電顆粒物的運動方向，所述靜磁場發生器產生的靜磁場能夠聚集空氣氣流中的帶異性電荷的顆粒物；
[0010]電暈場處理器，與高壓發生器連接，所述電暈場處理器設置在靜磁場發生器和氧化催化凈化器之間，所述電暈場處理器包括并列設置的正電暈場和負電暈場，所述正電暈場收集空氣氣流中殘留的帶正電荷的顆粒物，所述負電暈場收集空氣氣流中殘留的帶負電荷的顆粒物，由靜磁場發生器聚集的顆粒物通過正電暈場和負電暈場重新帶上電荷，并被帶異種電荷的電暈場集塵極吸引收集，并且正電暈場和負電暈場產生的活性物質對氣態污染物進行二次轉化分解。
[0011]優選地，所述電暈場處理器的出口端開設有狹縫或孔洞，所述電暈場處理器的集塵極的外表面還設有第一紫外燈，所述第一紫外燈的紫外光穿過狹縫或孔洞并照射到電暈場處理器內的電暈場絲極上，所述電暈場處理器和第一紫外燈的協同作用將氣態污染物進行第三次轉化分解，同時第一紫外燈能夠對氣流中因體積小未被電暈場處理器收集處理的殘存病毒進行紫外滅活處理。
[0012]優選地，所述氧化催化凈化器的出口端還設有第二紫外燈，所述氧化催化凈化器和第二紫外燈的協同作用將氣流中殘留的氣態污染物徹底氧化成為二氧化碳和水。
[0013]優選地，所述還原催化凈化器的出口端還設有用于提高還原催化溫度的遠紅外燈。
[0014]優選地，所述電暈場處理器的正電暈場進氣口靠近冷等離子發生器的正離子發射電極，所述電暈場處理器的負電暈場進氣口靠近冷等離子發生器的負離子發射電極。
[0015]優選地，所述氧化催化凈化器采用機動車中的二元催化器，所述還原催化凈化器采用機動車中的三元催化器。
[0016]另外，本專利技術還提供了一種空氣凈化方法，利用上述空氣凈化設備實現，包括以下步驟：
[0017]步驟一、采用冷等離子發生器的離子發射電極向待凈化的空氣氣流中發射正負離子，該過程產生的活性物質對氣態污染物進行初步轉化分解；氣流中的顆粒物分別吸附上正負電荷，形成荷電顆粒物；
[0018]步驟二、經過步驟一處理后的氣流穿過氧化催化凈化器，將氣態污染物徹底氧化分解為二氧化碳和水，同時破壞微生物和病毒表面蛋白質結構；
[0019]步驟三、經過步驟二處理后的氣流穿過還原催化凈化器，將氣流中多余的臭氧、少量氮氧化物和殘留的氣態污染物還原為氧氣、氮氣、二氧化碳和水。
[0020]優選地，對于顆粒物濃度較高的空氣，步驟一中在形成荷電顆粒物之后，利用正負電荷間的庫侖力和靜磁場發生器產生的洛倫茲力的雙重作用，將異性電荷的顆粒物相互接近，碰撞接觸放電后聚集長大；并且還讓氣流通過電暈場處理器，使氣流中殘留的帶正電荷的顆粒物通過正電暈場被收集，氣流中殘留的帶負電荷的顆粒物通過負電暈場被收集，已經失去電荷并聚集長大的顆粒物通過正電暈場或負電暈場后重新帶上電荷，然后被帶異種電荷的除塵電極吸引收集，與此同時，正負電暈場產生的活性物質對氣態污染物進行第二次轉化分解。
[0021]優選地，所述步驟一中還將介質阻擋放電離子發生器產生的臭氧和活性物質吹送入空氣流中，從而在步驟一產生的臭氧和活性物質的基礎上向氣流中額外增加臭氧與活性物質。
[0022]與現有技術相比，本專利技術的特點和有益效果為：
[0023](1)本專利技術的空氣凈化設備采用冷等離子發生器將空氣流中的氣態污染物進行初步轉化分解，使空氣流中的顆粒物成為荷電顆粒物，并利用靜磁場發生器聚集帶異性電荷的顆粒物。然后采用電暈場凈化器將空氣流中的顆粒物吸附并清除，并且對氣態污染物進行二次轉化分解。另外在電暈場凈化器的出口端設置第一紫外燈，利用電暈場處理器和第一紫外燈的協同作用將氣態污染物進行第三次轉化分解。接著采用氧化催化凈化器將氣態污染物徹底氧化分解為二氧化碳和水，同時破壞微生物和病毒表面蛋白質結構。最后采用還原催化凈化器將氣流中多余的臭氧、少量氮氧化物和殘留的氣態污染物還原為氧氣、氮氣、二氧化碳和水，從而實現更全面地凈化空氣的目的。...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種空氣凈化設備，其特征在于，順空氣流動方向依次包括：冷等離子發生器（2），與高壓發生器連接，所述冷等離子發生器（2）向待凈化的空氣氣流中發射正負離子，冷等離子發生器（2）產生的活性物質對氣態污染物進行初步轉化分解，氣流中的顆粒物粘附上正負離子后成為荷電顆粒物；氧化催化凈化器（6），將氣態污染物徹底氧化分解為二氧化碳和水，同時破壞微生物和病毒表面蛋白質結構；還原催化凈化器（7），將氣流中多余的臭氧、少量氮氧化物和殘留的氣態污染物還原為氧氣、氮氣、二氧化碳和水。2.根據權利要求1所述的空氣凈化設備，其特征在于，對于氣態污染物濃度較高的空氣，還包括：靜磁場發生器（8）設置在冷等離子發生器（2）和氧化催化凈化器（6）之間，所述靜磁場發生器（8）產生的靜磁場方向垂直于氣流方向或者垂直于氣流中荷電顆粒物的運動方向，所述靜磁場發生器（8）產生的靜磁場能夠聚集空氣氣流中的帶異性電荷的顆粒物；電暈場處理器（3），與高壓發生器連接，所述電暈場處理器（3）設置在靜磁場發生器（8）和氧化催化凈化器（6）之間，所述電暈場處理器（3）包括并列設置的正電暈場和負電暈場，所述正電暈場收集空氣氣流中殘留的帶正電荷的顆粒物，所述負電暈場收集空氣氣流中殘留的帶負電荷的顆粒物，由靜磁場發生器（8）聚集的顆粒物通過正電暈場和負電暈場重新帶上電荷，并被帶異種電荷的電暈場集塵極吸引收集，并且正電暈場和負電暈場產生的活性物質對氣態污染物進行二次轉化分解。3.根據權利要求2所述的空氣凈化設備，其特征在于：所述電暈場處理器（3）的出口端開設有狹縫或孔洞（4），所述電暈場處理器（3）的集塵極的外表面還設有第一紫外燈（5），所述第一紫外燈（5）的紫外光穿過狹縫或孔洞（4）并照射到電暈場處理器（3）內的電暈場絲極上，所述電暈場處理器（3）和第一紫外燈（5）的協同作用將氣態污染物進行第三次轉化分解，同時第一紫外燈（5）能夠對氣流中因體積小未被電暈場處理器（3）收集處理的殘存病毒進行紫外滅活處理。4.根據權利要求1所述的空氣凈化設備，其特征在于：所述氧化催化凈化器（6）的出口端還設有第二紫外燈（9），所述氧化催化凈化器（6）和第二紫外燈（9）的協同作用將氣流中殘留的氣態污染...
【專利技術屬性】
技術研發人員：?七四專利代理機構，
申請(專利權)人：張翔宇，
類型：發明
國別省市：
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