本发明专利技术等离子体与二氧化钛优化组合的空气消毒净化器属于空气消毒净化技术领域。它包括等离子体反应器、脉冲电源、风机组件、进风口、出风口和外壳。进、出风口设有空气过滤器，等离子体反应器内设有若干条镍铬金属丝或镍铬金属带在同一平面内按等距离平行排列制成的正电极。正电极的两端是固定在阻止微放电导电轨上对应的凹槽或凸部中。负电极的两面敷设纳米级ＴｉＯ２。脉冲电源内设有ＥＭＣ滤波器、整流电路、滤波电路、脉冲发生器、脉冲变压器。脉冲变压器与脉冲发生器内的开关管是单端反激式逆变器设置的。将等离子体与二氧化钛优化组合，是优势互补，强强联合。具有空气消毒净化效率高、节能、可靠性好、工作寿命长；而且结构简单、成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空气消毒净化
，具体涉及等离子体与二氧化钛优化组合的空 气消毒净化器。
技术介绍
随着人类文明进步，人类赖以生存的地球生态环境却是不断恶化，空气污染日趋 严重军团菌、葡萄球菌及支原体之类细菌及其各种各样的病毒；各种类型的挥发性有机 化合物VOCs ；以气溶胶存在形式的尘埃粒子和放射性粒子之类的颗粒污染物。特别强调的 是近几年来SARS、禽流感及各种流行性感冒病毒大规模传染爆发时有发生。尤其是当前的 甲型Hmi流感已经造成全球30多万人感染，近3000人死亡。甲型Hmi流感的感染途径 主要是空气，感染性病原体通常附在空气中< 5 μ m浮游微粒上，随空气流动而扩散，被感 染者因吸入这种空气而致病；再是飞沫感染患者咳嗽、打喷嚏、说话所产生的带病原体的 口液飞沫在空气中漂浮，与患者近距离受感染的机率较大。低温等离子体与二氧化钛光催化技术作为近年来出现的新型空气净化技术，它们 均能高效杀灭细菌，降解挥发性有机化合物vocs，也可以抑制甲型Hmi流感的空气传播途 径。尤其是低温等离子体空气消毒净化器内含静电场，还能吸附粒径小至O. 01 μ m颗粒物。经过调查分析目前多数厂家用于空气消毒的等离子体反应器放电正极不敢再用 金属丝，是因为往往工作不到三、四个月就断丝，无可奈何改用锯齿状及针尖状放电正极， 被迫接受产生的等离子体浓度低，所产生的臭氧、氮氧化物等副作用也多的事实，所以它只 能用于电子静电吸附型是可想而知的。例如中国专利技术专利申请号为200710038821. 4，发 明名称《拼装积木式窄间距静电场装置》说明书首页就提出“细线容易断线的缺陷极大地 影响了装置的可靠性。”就是因为“断丝”才无可奈何改成尖针状、锯齿状电极的静电吸附型 空气净化器。原因是等离子体反应器正、负电极之间选用绝缘材料作支架直接固定金属丝 的正电极。经专利技术人反复试验研究表明介电常数高的绝缘材料对隔离高电位的正、负极有 好处，致命弱点是在等离子体反应器内就会产生微放电现象；其次是随着工作时间增加，其 表面随大气湿度、尘埃的堆积而造成的漏电、爬弧。介电常数越高的材料，其表面微放电现 象愈甚。为了提升消毒净化效果，往往提高等离子体反应器的外加电源电压，是正电极周围 形成的强电场，在等离子体的催化作用下导致正电极金属丝与绝缘材料接触区域局部产生 微放电。这种微放电现象产生的高能电子对绝缘材料和金属导电材料分子的电离和离解起 到直接作用，分解产物是它们的氧化物及水。这就是等离子体反应器的放电正电极选用细 金属丝容易被烧断的根源所在。再一个是高压电源对于呈容性负载的等离子体反应器匹配问题。试验表明在大 气压下要想使反应器作电晕放电产生高浓度等离子体以提高其杀菌消毒净化效率应具备 两个条件。首先是外加高压电场只对空气中的电子施加能量，在瞬间(nS级)增温、加速， 获得动能，使质量很小的电子温度高达一万度以上，而其它粒子获得极低能量。另一个条件 是外加电场对电子施加能量的时间(uS级)要远小于不给电子施加能量的时间，使气体获得的能量能够及时传导出去，防止过渡到热等离子体而降低效率。这就要求等离子体电源 不但提供10-20KV的直流高压电外，还必需有高的占空比，上升时间达到至少是120nS的 高频窄脉冲电流。同时考虑到等离子体反应器是容性负载，一般相当于几百至上千uuF的 电容量。正、负电极长期工作又难免被意外短路，所有这些对于等离子体电源的安全性、稳 定性要求之苛刻是可想而知的。鉴于目前半导体功率开关器件的导通和关断时间是uS级， 采用常规的设计方法例如半桥逆变、多谐振荡、间歇振荡或倍压整流是很难满足上述两个 条件的。nS级的耐高压大功率开关器件价格昂贵，而且工作寿命短，设计在民用产品上是不 切实际的。上述两个关键点正是业内人士最为关注的，集中研究的焦点；也是等离子体空气 消毒净化器开发的瓶颈口。二氧化钛(TiO2)光催化净化技术是近年来兴起的一种高科技前沿净化技术。光触 媒是利用光源做催化反应促进有机物分解的光半导体物质，二氧化钛在紫外光线作用下， 光源的能量激发TiO2周围的气体分子产生活性极强的自由基。这些氧化能力极强的自由 基几乎可以分解绝大部分有机物质与部分无机物质，产生具有强氧化能力的空穴，其能量 相当于15000K的高温；自由基还能破坏细菌的细胞膜，使细胞质流失，进而氧化细胞核，而 杀死细菌。它可以直接杀灭细菌和彻底分解有机物为CO2和H2O等无机无害小分子，达到杀 菌，除臭，空气净化的效果。目前常用的光触媒是氧化能力极强的超微粒子化的二氧化钛， 检测中心检测结果表明光触媒对常见的细菌的杀灭率在99%以上。但是，目前的二氧化 钛(TiO2)光催化净化技术单独使用时，光触媒必须依靠紫外线的照射才能产生作用，而紫 外线放电灯容易损坏，紫外线对人体也有伤害；特别是它对颗粒污染物无所作为。因此有人 把它与高压静电集尘装置相结合，同时也弥补了高压静电集尘杀灭细菌和分解有机物效果 不良的缺陷。例如申请号为200810060790. 7，申请日2008. 4. 22，专利技术名称《一种长效净化室内空气复合污染的装置》的独立权项是这样描述的一种长效净化室内空气复合污染的装 置，包括外壳，其特征在于所述的外壳内设有风机、高压静电放电极、高压电源、集尘板、灰 尘收集器、直流电源、紫外光源、光催化板、免再生活性炭纤维层；外壳前部下端设有进气 口，后部下端设有出气口，壳体内靠近出气口设置风机；壳体内靠近进气口设有高压静电放 电极，与高压静电放电极平行设有一集尘板；集尘板后设置若干组光催化板，相邻的光催化 板一端交替与外壳的上下板固定，另一端留有空隙；光催化板间设有紫外线；壳体后部风 机前设有免再生活性炭纤维层；装置底部依次设灰尘收集器、直流电源、高压电源，其中灰 尘收集器置于集尘板下方中间，直流电源正极与光催化板相连，高压电源负极与高压静电 放电极相连。该专利技术的优点是光催化和静电集尘互补，但设置了紫外光源，紫外线放电灯容易 损坏，紫外线对人体的伤害是显而易见的。紫外光源耗电也不小，一个60m3的室内符合国 家卫生部关于公共场所空气净化标准，功率至少需要160W。再说静电集尘的灭菌和分解有 机物效果不及等离子体空气净化器。再如专利号为0325102. 8，技术名称《平板型纳米二氧化钛等离子体放电催化 空气消毒器》的技术方案是设置两块平板型电极，中间是空气间隙，其中一块表面设有陶瓷 层，陶瓷层上涂有二氧化钛，它不设紫外光源。不难看出两块平板型电极属于吸附型静电除尘基本结构，它只能用于介质阻挡放电，不可能如说明书所述会产生“电晕放电”，因为所 说的陶瓷层是绝缘材料，紫外线当然也不会产生。该技术的纳米二氧化钛不起作用是 显而易见的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种空气消毒净化效率高、 节能、可靠性好、工作寿命长；而且结构简单的等离子体与二氧化钛优化组合的空气消毒净O为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是等离子体与二氧化钛优化组合的空气消毒净化器，包括等离子体反应器、脉冲电 源、风机组件、进风口、出风口和外壳。进风口设有初效空气过滤器和中效空气过滤器，出风 口设有初效空气过滤器，等离子体反应器和风机组件设本文档来自技高网...
【技术保护点】
等离子体与二氧化钛优化组合的空气消毒净化器，包括等离子体反应器（１）、脉冲电源（２）、风机组件（３）、进风口（５）、出风口（６）和外壳（８），进风口（５）设有初效空气过滤器（４０１）和中效空气过滤器（４０２），出风口（６）设有初效空气过滤器（４０１），等离子体反应器（１）和风机组件（３）设置在气流之中，其特征在于所述的等离子体反应器（１）内设有若干条镍铬金属丝或镍铬金属带在同一平面内按等距离平行排列制成的正电极（１０１），正电极（１０１）置于相邻两个负电极（１０２）中间部位；正电极（１０１）的两端是固定在阻止微放电导电轨（１０３）上对应的凹槽或凸部中，阻止微放电导电轨（１０３）是由铝棒或不锈钢条制成，阻止微放电导电轨（１０３）的两端再与正交设置在反应器四周的四根正电极金属支架（１０４）固定，并作电连通；每根正电极金属支架（１０４）的上、下两端各设一个绝缘连接物（１０５）与反应器外壳（１０８）相对应的安装孔固定；所述的负电极（１０２）的上、下两端是直接固定在金属制成的反应器外壳（１０８）上，并作电连通；所述的负电极（１０２）是表面氧化处理的铝板制成，负电极（１０２）的两面敷设纳米级ＴｉＯ↓［２］；所述的脉冲电源（２）是单独安装在另一壳体内，脉冲电源（２）内设有ＥＭＣ滤波器（２０１）、整流电路（２０２）、滤波电路（２０３）、脉冲发生器（２０４）、脉冲变压器（２０５）依次序作电连接，脉冲变压器（２０５）的输出端外接等离子体反应器（１）；所述的脉冲变压器（２０５）输出低电位端设有电流检测电路（２０６），将检测到的脉冲变压器（２０５）输出电流信号送入脉冲发生器（２０４）输入端，脉冲发生器（２０４）内设有的振荡器、误差放大器、ＰＷＭ比较器及开关管，脉冲变压器（２０５）与脉冲发生器（２０４）内的开关管是单端反激式逆变器设置的。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周云正，
申请(专利权)人：周云正，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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