一种宽频谱紫外光杀菌系统技术方案

本发明专利技术公开了一种宽频谱紫外光杀菌系统，在净化器外壳内设置有两个净化筒和多个等距离平行排列的净化组，所述净化筒为圆柱体空腔结构；在每个净化筒内设置有导流风扇、两层电离层和一层过滤层；在过滤层内设置有高压电极板、集尘极板，在集尘极板上还设置有多个透气孔，透气孔在集尘极板设置成蜂窝状结构；所述每个净化组包括两块电极板、两片绝缘陶瓷板、进气口、两片密封板、催化球，在催化球上涂有TiO2光催化剂。本发明专利技术解决了传统的空气净化器限定了进出风口方向，净化空气耗费时间长，无法实现节能环保、无毒净化空气的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空气净化领域，具体地说涉及一种宽频谱紫外光杀菌系统。
技术介绍
随着工业化的发展，空气中的污染物越来越多，对人体健康危害最大的是直径等于或小于PM2.5的有毒微粒，特别是有机挥发物(VOC)，如：笨、甲醛、丙酮、油漆等。当人体吸入这些直径小于PM2.5的有毒微粒时，人体是无法通过肺的净化功能把这些有毒微粒排出体外的，这些有毒微粒会通过血液循环系统进入人体的各个器官，加重人体器官的负担，长期吸入这些有毒物质，就会使人生病，从而影响人体的健康。现在市面上的空气净化器一般采用纳米光催化技术或低温等离子体技术对空气中有毒物质进行杀菌，采用过滤式及静电吸附式空气净化装置进行除尘等，但是仍然存在以下问题：1、净化空气的进口和出口，净化速度慢，导致净化耗费的时间非常长，浪费电力资源，不利于经济环保。2、所收集的粉尘易被气流重新带走，使得净化效率不稳定。3、等离子体式的净化器在净化过程中常伴随着一些不希望的中间产物生成，这些中间产物需要做进一步的处理。4、等离子体式的净化器工作过程中，会产生频谱较宽，且足以驱动光催化剂的紫外光，通常这一资源白白浪费掉。5、纳米光催化技术的空气净化器其激励光源通常为紫外灯管，灯管的寿命通常较短，更换成本高。6、在净化过程中，空气与纳米光催化剂的接触面太窄，杀毒率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种宽频谱紫外光杀菌系统，解决传统的空气净化器的容尘率低，净化率不高；空气与纳米光催化剂的接触面太窄，杀毒效率不稳定；限定了进出风口方向，净化空气耗费时间长，无法实现节能环保、无毒净化空气的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种宽频谱紫外光杀菌系统，包括净化器外壳，在净化器外壳内设置有两个净化筒，所述净化筒为圆柱体空腔结构；在每个净化筒的顶部设置有导流风口，在导流风口内设置有导流风扇；在净化筒内还设置有两层电离层和一层过滤层，一个电离层位于导流风扇与过滤层的中间，另一个电离层位于过滤层与净化筒底部之间；在过滤层内设置有高压电极板、集尘极板，所述高压电极板与集尘极板沿风口气流方向平行交替排列且等距离组成多条气流通道；在集尘极板上还设置有多个透气孔，透气孔在集尘极板设置成蜂窝状结构；在两个净化筒底部设置有等距离平行排列的净化组，每个净化组包括两块电极板、两片绝缘陶瓷板、进气口、两片密封板，两块绝缘陶瓷板互相平行排列，在两块绝缘陶瓷板之间形成一个净化通道，净化通道的两端分别连接有一片密封板，在每片密封板上设置有进气口；所述绝缘陶瓷板所形成的净化通道的外侧分别固定有一块电极板，所述绝缘陶瓷板所形成的净化通道内设置有多个催化球，在催化球上涂有TiO2光催化剂。本专利技术与传统的空气净化器的最大改进点在于：1、不限定进出风口的方向，在本专利技术中的导流风口既可以做进风口也可以做出风口，解决了传统的空气净化器只能从一个方向进风，另一个方向出风，净化空气耗费时间长，净化效率太低的问题。主要体现在，在净化器外壳内设置有两个净化筒，所述净化筒为圆柱体空腔结构，在每个净化筒的顶部设置有导流风口，在导流风口内还设置有导流风扇；净化筒内还设置有两层电离层和过滤层，一个电离层位于导流风扇与过滤层的中间，另一个电离层位于过滤层与净化筒底部之间；高压电极板与集尘极板沿风口气流方向平行交替排列且等距离组成多条气流通道。2、将低温等离子体技术和纳米光催化技术进行有机结合，而不是简单的串联结合使用，进而在提高空气与纳米光催化剂的接触面，使得净化效率提高的同时，也大大降低了等离子体净化的中间产物生成，并使得中间产物最终转化为H2O与CO2，同时具有环保经济，低成本的优点。主要体现在：所述绝缘陶瓷板所形成的净化通道的外侧分别固定有一块电极板，所述绝缘陶瓷板所形成的净化通道内设置有多个催化球，在催化球上涂有TiO2光催化剂。3、在集尘极板上设置多个为蜂窝状结构的透气孔，透气孔增大了粉尘微粒与集尘极板的接触面积，解决了传统的集尘极板为实心板，吸附灰尘的能力有限，所收集的粉尘易被气流重新带走，使得净化效率不稳定的问题。具体表现在：启动空气净化器，导流风扇开始转动，加快了空气的流速，室内的粉尘微粒被导流风扇吸到净化筒内。位于净化筒顶部的电离层释放高压电，使经过电离层的粉尘微粒带上了电荷（q），当带电荷的粉尘微粒经过高压电极板与集尘极板组成的导流通道时，受到高压电极板沿集成极板方向垂直的电场力（F=Eq）作用，一部分粉尘微粒的流向改变，受到电场力与气流力合力的粉尘微粒无限趋近集尘极板，使得静电引力趋大，集尘极板最终有效捕集粉尘微粒。一部分微粒在电场力（F=Eq）的作用下穿过集尘极板上的透气孔进入到其他的气流通道，还有一部分微粒在气流的作用下直接穿过透气孔进入到其他的气流通道，进入到其他气流通道的微粒在产生的电场力与气流力合力的作用下也会吸附在集尘极板上；相比现有技术，微粒可以穿过透气孔运动增大了与集尘极板的接触面积，增大了集尘极板容尘率，减少了被气流重新带走的几率。除尘后的空气流以及还有一部分没有被捕获的粉尘微粒经过位于净化筒底部的净化组内的等离子体和催化球上的TiO2光催化剂过滤消毒后，再进入另一个净化筒时，也是同理方式被另一个净化筒内的集尘极板捕获。位于净化筒顶部底部的电离层又使一部分没有带上电的粒子带上电荷，可以捕获更多的粉尘微粒，更进一步的增加了空气净化器的净化效率，同时两个净化筒同时运行形成一个净化交换通道，减少了净化空气的时间。净化组的净化原理具体体现在：电极板连通电源放电，使陶瓷板形成的净化通道形成一个放电区域，放电区域产生等离子体，同时，在放电工作过程中，也会有频谱较宽，且足以驱动光催化剂的紫外光产生。1、这种宽频紫外光对位于净化通道内的催化球上的纳米极TiO2光催化剂作用，使TiO2催化剂产生电子-孔穴对，然后对吸附在催化剂上的空气中有害气体分子进行氧化还原降解，从而达到净化空气的目的；同时，采用等离子体产生的现有的宽频紫外光代替了传统的紫外灯管，解决了传统的紫外灯管寿命较短、净化效果不稳定的问题；另外，采用催化球涂TiO2光催化剂的方式增大了TiO2与空气的接触面积，空气在净化通道内层层通过多个催化球，提高了空气净化滤。2、通过高电压放电形式,获得非热平衡等离子体，即产生大量的高能电子或高能电子激励产生的O、OH、N基等活性粒子，破坏C—H、C—C等化学键，对气体有害分子进行氧化还原降解，最终生成CO2和H2O，从而达到净化空气的目的。3、利用Ti02本身具有的吸附能力，可以增加活性粒子与污染物分子接触的机会，以加强降解效率。4、Ti02材料容易获得，价格便宜，生产工艺简单，具有很高的性价比，另外，低温等离子体产生的活性粒子寿命很短，等离子体与光催化剂的协同作用可以扩充反应区域，在余辉区和冷阱区也可以实现污染物的降解降低了反应的能耗，给设备的生产节省了一部分经费，同时降低了后期的运行费用。5、纳米级Ti02光催化剂的加入，可以减少等离子体放电过程中产生的副产物（CH、），分解产生的微量副产物，同时把污染物降解成无害的CO、H20等小分子颗粒。放电区域等离子体产生紫外光的原理：等离子体中的气体正离子缺少束缚电子，因而有空的能级，这是一个势井——若以无穷远为0势能点的话，该能级所对应的能量为一个负值。等离子体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽频谱紫外光杀菌系统，包括净化器外壳（1），其特征在于，在净化器外壳（1）内设置有两个净化筒（2），所述净化筒（2）为圆柱体空腔结构；在每个净化筒（2）的顶部设置有导流风口，在导流风口内设置有导流风扇（3）；在净化筒（2）内还设置有两层电离层（4）和一层过滤层（5），一个电离层（4）位于导流风扇（3）与过滤层（5）的中间，另一个电离层（4）位于过滤层（5）与净化筒（2）底部之间；在过滤层（5）内设置有高压电极板（6）、集尘极板（7），所述高压电极板（6）与集尘极板（7）沿风口气流方向平行交替排列且等距离组成多条气流通道（8）；在集尘极板（7）上还设置有多个透气孔（18），透气孔（18）在集尘极板（7）设置成蜂窝状结构；在两个净化筒（2）底部设置有等距离平行排列的净化组（9），每个净化组（9）包括两块电极板（10）、两片绝缘陶瓷板（11）、进气口（12）、两片密封板（13），两块绝缘陶瓷板（11）互相平行排列，在两块绝缘陶瓷板（11）之间形成一个净化通道（14），净化通道（14）的两端分别连接有一片密封板（13），在每片密封板（13）上设置有进气口（12）；所述绝缘陶瓷板（11）所形成的净化通道（14）的外侧分别固定有一块电极板（10），所述绝缘陶瓷板（5）所形成的净化通道（8）内设置有多个催化球（17），在催化球（17）上涂有TiO2光催化剂（15）。...

【技术特征摘要】
1.一种宽频谱紫外光杀菌系统，包括净化器外壳（1），其特征在于，在净化器外壳（1）内设置有两个净化筒（2），所述净化筒（2）为圆柱体空腔结构；在每个净化筒（2）的顶部设置有导流风口，在导流风口内设置有导流风扇（3）；在净化筒（2）内还设置有两层电离层（4）和一层过滤层（5），一个电离层（4）位于导流风扇（3）与过滤层（5）的中间，另一个电离层（4）位于过滤层（5）与净化筒（2）底部之间；在过滤层（5）内设置有高压电极板（6）、集尘极板（7），所述高压电极板（6）与集尘极板（7）沿风口气流方向平行交替排列且等距离组成多条气流通道（8）；在集尘极板（7）上还设置有多个透气孔（18），透气孔（18）在集尘极板（7）设置成蜂窝状结构；在两个净化筒（2）底部设置有等距离平行排列的净化组（9），每个净化组（9）包括两块电极板（10）、两片绝缘陶瓷板（11）、进气口（12）、两片密封板（13），两块绝缘陶瓷板（11）互相平行排列，在两块绝缘陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，蒲洪浩，周楷人，
申请(专利权)人：四川环翔科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51