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CN113941203A - 基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置 - Google Patents

基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置 Download PDF

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CN113941203A CN202111174375.6A CN202111174375A CN113941203A CN 113941203 A CN113941203 A CN 113941203A CN 202111174375 A CN202111174375 A CN 202111174375A CN 113941203 A CN113941203 A CN 113941203A
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Abstract

本发明公开了基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，净化装置包括进风风机、净化水箱、疏水罐、低温等离子体发生器、进风管、中间管、回流管、出风管、补水管，进风管连接至净化水箱内，进风管上安装进风风机，净化水箱与疏水罐之间通过中间管连接，疏水罐底部通过回流管连接回净化水箱，疏水罐顶部连接出风管对外出气，净化水箱侧壁上还连接有补水管，低温等离子体发生器连接至净化水箱内并往净化水箱内注入等离子体。净化水箱有两个，回流管远离疏水罐的末端一分为二分别连接两个净化水箱的底部，在同一时刻下，回流管只连通一个净化水箱。

Description

基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体为一种基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置。
背景技术
随着生活水平的提升，人们越来越多的关注空气质量，各种场合的空气净化装置都分别针对空气中的污染物进行清理，空气中的污染物主要包括灰尘颗粒物PM10/2.5、细菌、一氧化碳、氮氧化物等等。
针对细菌的消除，一般是紫外线杀菌或者氧化剂杀菌，而针对灰尘颗粒物的消除，一般是过滤的方式，但是传统的过滤如果滤网过细，则滤网很容易被堵塞而需要及时更换，如果过粗则无法消除PM2.5等级的灰尘，所以，过滤效果不佳，慢慢出现了一些使用水过滤灰尘的结构，空气注入水体中，洁净气体以气泡形式溢出，而灰尘则被截留在水体内，定期更换水体即可，但是，这样的方式还存在一定的问题，例如当气体流量较大时，气泡较大，灰尘存留在气泡中央而不与水体接触，无法被有效截留，过滤效果不稳定，还有就是水体使用一段时间即需要更换，稍微脏、浓一些的水体对于灰尘的截留效果就会下降很多，所以，水耗量较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，净化装置包括进风风机、净化水箱、疏水罐、低温等离子体发生器、进风管、中间管、回流管、出风管、补水管，进风管连接至净化水箱内，进风管上安装进风风机，净化水箱与疏水罐之间通过中间管连接，疏水罐底部通过回流管连接回净化水箱，疏水罐顶部连接出风管对外出气，净化水箱侧壁上还连接有补水管，低温等离子体发生器连接至净化水箱内并往净化水箱内注入等离子体。
待净化的空气从进风管由进风风机抽取而进入净化水箱内，净化水箱内存有水体，这部分水体注入了低温等离子体，水中存有大量的自由基原子团，较高的氧化还原电位可以杀死大部分的细菌，而且，空气穿过水体时，灰尘颗粒物会被水体截留而积存在净化水箱内，净化后的空气从水体溢出汇聚到净化水箱的上部，然后经由中间管进入到疏水罐内，疏水罐的设置考虑到上升气体裹挟着部分水汽或者雾滴，液态水在疏水罐内汇集然后通过回流管回到净化水箱内，从疏水罐顶部出风管排出的气体即为净化处理过后的气体，而补水管则在净化水箱内水体较少时进行补充或者里面存有大量的灰尘颗粒物而变得脏、稠时，更换补入新的水体。
进一步的，净化水箱包括箱体和折流板，折流板按高度交叉设置在箱体的内壁上，进风管插入箱体内的底部。折流板将从进风管进入的气体遮挡而折弯上升，在上升过程中与更多的水体接触，增加过滤灰尘的效果，增加细菌在等离子活化水中的过流时间，提升杀菌率。
进一步的，折流板倾斜布置，单块折流板倾斜方向的低处是与箱体内壁连接的一端。倾斜的折流板导流气泡，防止在折流板角落位置堆积气体。
进一步的，折流板下表面贴附有纱布。折流板的下表面是上升气体经过的位置，纱布可以切割大团气体，使其成为一个个的微小气泡，微小的气泡中所包裹的成分更容易与周围液体接触，灰尘颗粒也更容易被水体截留，而大型气泡则容易裹带一部分的灰尘而直接从水中溢出，除尘效果不佳。
进一步的，净化装置还包括增压风机，增压风机设置在中间管上，增加风机抽取净化水箱顶部气体注往疏水罐中，出风管上设置调压通断阀，回流管上也设置调压通断阀。中间管上增压风机的设置可以改变净化水箱和疏水箱内的压差相对大小，压力状态改变为净化水箱内压力小，疏水箱内压力大，净化水箱内较小的压力状态使得其内的水分更容易气化，大量的水蒸气混着着待净化的空气以及未被净化水箱内液态水过滤下来的灰尘等穿过中间管而进入到疏水箱内，疏水箱内的高压状态使得水蒸气重新液化为水体，气态水在增压液化过程中，需要有附着位置，所以，混合气体中悬浮的未被净化水箱截留的灰尘会成为一个个的凝结点，气态水优先在灰尘颗粒上析出，颗粒物外包裹一层液化层后，重量增加，不再容易被气体所裹带，从而在疏水罐内下落，经由回流管返回到净化水箱内，调压通断阀用作压力相对大小的调整，调压通断阀开度调小而流阻变大时，疏水罐内压力更高，从而有更多的水分析出。
进一步的，净化水箱有两个，进风管在经过进风风机后一分为二分别进入到两个净化水箱内的底部，中间管也以分支管的形式与两个净化水箱的顶部连接，回流管远离疏水罐的末端一分为二分别连接两个净化水箱的底部，回流管与两个净化水箱所连接的分支管上分别设置调压通断阀，补水管、低温等离子体发生器也分别连接两个净化水箱；
在同一时刻下，回流管只连通一个净化水箱。
两个净化水箱在使用时，只有一个经由回流管连接着疏水罐，空气由进风风机引流分别进入两个净化水箱，经过初步灰尘过滤与杀菌后溢出两个净化水箱，灰尘颗粒、水汽、空气、污染气体混合物被增压风机加压输入到疏水罐内，水汽凝结，灰尘颗粒成为水滴核也被大比例截留，从疏水罐截留下来的水体经由回流管返回其中一个净化水箱，另一个净化水箱除去补水管外没有水分补入，从而箱内水越来越少而变得浓稠，没有补充水的净化水箱内的灰尘水被浓缩后，经由以排放管排走或者维护人员清理倒出浓缩后的脏水，然后再由补水管补入洁净水体，传统上的水体过滤式的净化结构，都需要及时更换内部水体，防止脏水的净化能力下降过多，而本申请中两个净化水箱以及疏水箱的结构下，即使没有补充水的净化水箱内水体脏而浓，也不会引起整体装置的净化性能下降，因为水箱未能过滤下来的灰尘可以在疏水箱处被大量的凝结水所包裹截停，存放浓稠脏水的净化水箱更换水体后，下一周期另一个净化水箱进行脏水浓缩，装置整体排出的脏水则一直是浓缩过的脏水，节省水的消耗。
进一步的，中间管、疏水罐的内壁镀膜使得粗糙度小于1.6。中间管和疏水罐内壁光滑从而防止成为气态水的凝露位置，让气态水的凝结位置全是未被净化水箱过滤下来的灰尘颗粒物，使所有进入到疏水罐内的颗粒成为水核。
进一步的，疏水罐为倒锥形。锥形内壁导流凝结水。
进一步的，中间管以切向连接疏水罐的侧壁。中间管进入疏水罐内的混合物切向进流，增加与洁净空气的分离作用，离心分离的水滴紧贴疏水罐内壁，洁净气体从疏水罐顶部中间位置流出并经由出气管而排出装置外。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明使用等离子体活化水体，初步过滤空气中的灰尘颗粒以及氧化消除气体中的细菌，过水时被不溶气体泡所裹带的颗粒物进入到疏水罐内，此时气体中含有大量的气态水，增压之后水液化，液态水以颗粒物做核心而析出，颗粒物分别被水膜包裹而增加重量，在疏水罐处被截留，经由回流管返回净化水箱，等待清理，两个净化水箱分别进行初步过滤操作，但只有一个水箱有水回流，另一个水箱则浓缩脏水，交替浓缩，装置整体排出的是浓缩后的脏水，节省水资源消耗。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的基础流程示意图；
图2是本发明的完整流程示意图；
图3是本发明净化水箱的结构示意图；
图4是本发明疏水罐的结构示意图；
图中：1-进气风机、2-净化水箱、21-箱体、22-折流板、3-增压风机、4-疏水罐、5-低温等离子体发生器、61-进风管、62-中间管、63-回流管、64-出风管、65-补水管、7-调压通断阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供技术方案：
基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，净化装置包括进风风机1、净化水箱2、疏水罐4、低温等离子体发生器5、进风管61、中间管62、回流管63、出风管64、补水管65，进风管61连接至净化水箱2内，进风管61上安装进风风机1，净化水箱2与疏水罐4之间通过中间管62连接，疏水罐4底部通过回流管63连接回净化水箱2，疏水罐4顶部连接出风管64对外出气，净化水箱2侧壁上还连接有补水管65，低温等离子体发生器5连接至净化水箱2内并往净化水箱2内注入等离子体。
待净化的空气从进风管61由进风风机1抽取而进入净化水箱2内，净化水箱2内存有水体，这部分水体注入了低温等离子体，水中存有大量的自由基原子团，较高的氧化还原电位可以杀死大部分的细菌，而且，空气穿过水体时，灰尘颗粒物会被水体截留而积存在净化水箱2内，净化后的空气从水体溢出汇聚到净化水箱2的上部，然后经由中间管62进入到疏水罐4内，疏水罐4的设置考虑到上升气体裹挟着部分水汽或者雾滴，液态水在疏水罐4内汇集然后通过回流管63回到净化水箱2内，从疏水罐4顶部出风管64排出的气体即为净化处理过后的气体，而补水管65则在净化水箱2内水体较少时进行补充或者里面存有大量的灰尘颗粒物而变得脏、稠时，更换补入新的水体。
净化水箱2包括箱体21和折流板22，折流板22按高度交叉设置在箱体21的内壁上，进风管61插入箱体21内的底部。折流板22将从进风管61进入的气体遮挡而折弯上升，在上升过程中与更多的水体接触，增加过滤灰尘的效果，增加细菌在等离子活化水中的过流时间，提升杀菌率。
折流板22倾斜布置，单块折流板22倾斜方向的低处是与箱体21内壁连接的一端。倾斜的折流板22导流气泡，防止在折流板22角落位置堆积气体。
折流板22下表面贴附有纱布。折流板22的下表面是上升气体经过的位置，纱布可以切割大团气体，使其成为一个个的微小气泡，微小的气泡中所包裹的成分更容易与周围液体接触，灰尘颗粒也更容易被水体截留，而大型气泡则容易裹带一部分的灰尘而直接从水中溢出，除尘效果不佳。
净化装置还包括增压风机3，增压风机3设置在中间管62上，增加风机3抽取净化水箱2顶部气体注往疏水罐4中，出风管64上设置调压通断阀7，回流管63上也设置调压通断阀7。如图1所示，中间管62上增压风机3的设置可以改变净化水箱2和疏水箱4内的压差相对大小，压力状态改变为净化水箱2内压力小，疏水箱3内压力大，净化水箱2内较小的压力状态使得其内的水分更容易气化，大量的水蒸气混着着待净化的空气以及未被净化水箱2内液态水过滤下来的灰尘等穿过中间管62而进入到疏水箱4内，疏水箱4内的高压状态使得水蒸气重新液化为水体，气态水在增压液化过程中，需要有附着位置，所以，混合气体中悬浮的未被净化水箱2截留的灰尘会成为一个个的凝结点，气态水优先在灰尘颗粒上析出，颗粒物外包裹一层液化层后，重量增加，不再容易被气体所裹带，从而在疏水罐4内下落，经由回流管63返回到净化水箱2内，调压通断阀7用作压力相对大小的调整，调压通断阀7开度调小而流阻变大时，疏水罐4内压力更高，从而有更多的水分析出。
净化水箱2有两个，进风管61在经过进风风机1后一分为二分别进入到两个净化水箱2内的底部，中间管62也以分支管的形式与两个净化水箱2的顶部连接，回流管63远离疏水罐4的末端一分为二分别连接两个净化水箱2的底部，回流管63与两个净化水箱2所连接的分支管上分别设置调压通断阀7，补水管65、低温等离子体发生器5也分别连接两个净化水箱2；
在同一时刻下，回流管63只连通一个净化水箱2。
如图2所示，两个净化水箱2在使用时，只有一个经由回流管63连接着疏水罐4，以图2中左侧的净化水箱2下部调压通断阀7关闭，右侧的净化水箱2下部的调压通断阀7打开，即右侧净化水箱2连接疏水罐4为例进行分析：
空气由进风风机1引流分别进入两个净化水箱2，经过初步灰尘过滤与杀菌后溢出两个净化水箱2，灰尘颗粒、水汽、空气、污染气体混合物被增压风机3加压输入到疏水罐4内，水汽凝结，灰尘颗粒成为水滴核也被大比例截留，从疏水罐4截留下来的水体经由回流管63返回右侧净化水箱2，左侧的净化水箱2除去补水管65外没有水分补入，从而箱内水越来越少而变得浓稠，左侧净化水箱2内的灰尘水被浓缩后，经由以排放管排走或者维护人员清理倒出浓缩后的脏水，然后再由补水管65补入洁净水体，传统上的水体过滤式的净化结构，都需要及时更换内部水体，防止脏水的净化能力下降过多，而本申请中两个净化水箱2以及疏水箱4的结构下，即使左侧的净化水箱2内水体脏而浓，也不会引起整体装置的净化性能下降，因为左侧水箱未能过滤下来的灰尘可以在疏水箱4处被大量的凝结水所包裹截停，左侧的净化水箱2更换水体后，下一周期右侧净化水箱2进行脏水浓缩，即，让左侧净化水箱2通过回流管63连接疏水罐4，切断右侧净化水箱2通过回流管63与疏水罐4的连接，装置整体排出的脏水则一直是浓缩过的脏水，节省水的消耗。
中间管62、疏水罐4的内壁镀膜使得粗糙度小于1.6。中间管62和疏水罐4内壁光滑从而防止成为气态水的凝露位置，让气态水的凝结位置全是未被净化水箱2过滤下来的灰尘颗粒物，使所有进入到疏水罐4内的颗粒成为水核。
疏水罐4为倒锥形。锥形内壁导流凝结水。
中间管62以切向连接疏水罐4的侧壁。中间管62进入疏水罐4内的混合物切向进流，增加与洁净空气的分离作用，离心分离的水滴紧贴疏水罐4内壁，洁净气体从疏水罐4顶部中间位置流出并经由出气管64而排出装置外。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述净化装置包括进风风机(1)、净化水箱(2)、疏水罐(4)、低温等离子体发生器(5)、进风管(61)、中间管(62)、回流管(63)、出风管(64)、补水管(65)，所述进风管(61)连接至净化水箱(2)内，进风管(61)上安装进风风机(1)，所述净化水箱(2)与疏水罐(4)之间通过中间管(62)连接，所述疏水罐(4)底部通过回流管(63)连接回净化水箱(2)，所述疏水罐(4)顶部连接出风管(64)对外出气，所述净化水箱(2)侧壁上还连接有补水管(65)，所述低温等离子体发生器(5)连接至净化水箱(2)内并往净化水箱(2)内注入等离子体。
2.根据权利要求1所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述净化水箱(2)包括箱体(21)和折流板(22)，所述折流板(22)按高度交叉设置在箱体(21)的内壁上，所述进风管(61)插入箱体(21)内的底部。
3.根据权利要求2所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述折流板(22)倾斜布置，单块折流板(22)倾斜方向的低处是与箱体(21)内壁连接的一端。
4.根据权利要求3所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述折流板(22)下表面贴附有纱布。
5.根据权利要求1所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述净化装置还包括增压风机(3)，所述增压风机(3)设置在中间管(62)上，增加风机(3)抽取净化水箱(2)顶部气体注往疏水罐(4)中，所述出风管(64)上设置调压通断阀(7)，所述回流管(63)上也设置调压通断阀(7)。
6.根据权利要求5所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述净化水箱(2)有两个，所述进风管(61)在经过进风风机(1)后一分为二分别进入到两个净化水箱(2)内的底部，所述中间管(62)也以分支管的形式与两个净化水箱(2)的顶部连接，所述回流管(63)远离疏水罐(4)的末端一分为二分别连接两个净化水箱(2)的底部，回流管(63)与两个净化水箱(2)所连接的分支管上分别设置调压通断阀(7)，所述补水管(65)、低温等离子体发生器(5)也分别连接两个净化水箱(2)；
在同一时刻下，回流管(63)只连通一个净化水箱(2)。
7.根据权利要求5所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述中间管(62)、疏水罐(4)的内壁镀膜使得粗糙度小于1.6。
8.根据权利要求5所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述疏水罐(4)为倒锥形。
9.根据权利要求8所述的基于等离子体产生活化水处理污染物的空气净化装置，其特征在于：所述中间管(62)以切向连接疏水罐(4)的侧壁。
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