一種微等離子體凈化空氣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣凈化技術(shù)，特別是涉及一種微等離子體凈化空氣方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國，近些年來隨著各類流行性傳染疾病和灰霾頻繁來襲，人們對室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越關(guān)注，從政府、醫(yī)院、企業(yè)到消費者都開始非常注重空氣質(zhì)量，購買空氣凈化器成了人們預(yù)防病毒傳播的方法之一?？諝鈨艋髟谥袊氖袌銮熬翱春茫@一點不容置疑。目前市面上的空氣凈化器多采用過濾、靜電吸附、紫外線照射等方法以其功能單一、被動殺菌效果微弱，濾網(wǎng)過濾吸附大顆粒塵埃；臭氧和過氧乙酸消毒持久性差，而且對人體器官有刺激性；雙氧水雖然是理想的殺菌消毒劑，但在動態(tài)環(huán)境下不具有可操作性；至于光觸媒只能是抗菌劑而不是消毒劑，更不可能用在空氣消毒中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種微等離子體凈化空氣方法，該方法無需化學(xué)品，可迅速打開和關(guān)閉，幾乎適用于各種室內(nèi)環(huán)境的空氣凈化，特別是去除病菌和滅殺通過空氣傳播的病毒。
[0004]本發(fā)明為達到以上目的，是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]提供一種微等離子體凈化空氣方法，I)將空氣通過進氣口引入微等離子體裝置；2)啟動與上電極和下電極相連的高壓電源，微等離子體反應(yīng)器開始工作；3)施加的高電壓將電極之間的空氣擊穿電離，形成微弧微等離子體，處于等離子體區(qū)域中的空氣，在高能電子、自由基活性物質(zhì)以及電場的作用下，發(fā)生等離子體化學(xué)反應(yīng)，直接破壞細菌或病毒的DNA,從而有效滅殺細菌和病毒，凈化后的空氣由出氣口排出。
[0006]所述的微等離子體裝置，包括微等離子體反應(yīng)器及給微等離子體反應(yīng)器供電的高壓電源；微等離子體反應(yīng)器包括進氣口、石英容器、上電極、下電極、上聚四氟乙烯密封圈、下聚四氟乙烯密封圈、上反應(yīng)接頭、下反應(yīng)接頭、上聚四氟乙烯法蘭、下聚四氟乙烯法蘭、出氣口 ；上電極和下電極通過高壓電線與高壓電源相連接，上電極和下電極同軸置于石英容器內(nèi)，上電極和下電極形狀和材料相同，為帶有尖端的不銹鋼棒；石英容器通過上反應(yīng)接頭、下反應(yīng)接頭固定，并在上下連接處分別設(shè)置上聚四氟乙烯密封圈和下聚四氟乙烯密封圈；上反應(yīng)接頭通過上聚四氟乙烯法蘭支撐，下反應(yīng)接頭通過下聚四氟乙烯法蘭支撐；石英容器設(shè)置進氣口和出氣口，空氣通過進氣口引入微等離子體反應(yīng)器，在裝置工作時，空氣將完全暴露在微弧微等離子體區(qū)域中。
[0007]本發(fā)明凈化空氣的原理:利用微等離子體產(chǎn)生的高能量、極活躍和超強氧化性的物種(03，OH, O，!102等)，這種氧化性物種可以導(dǎo)致酶活性的改變、脂類物質(zhì)的氧化、蛋白質(zhì)的降解，以及DNA的變性，從而導(dǎo)致細菌和病毒的死亡。
[0008]與常規(guī)低溫等離子體相比，該微等離子體具有極高的功率密度(超過lkW/cm3)、較高的電子密度(大于115CnT3)和較大的表面積-體積比，因此殺菌效果更好，同時解決了制造成本、運行費用問題，作為新一代低溫等離子體技術(shù)，本方明很好地解決相關(guān)實用技術(shù)難題。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1中:1微等離子體反應(yīng)器，2高壓電源，3進氣口，4石英容器，5上電極，6下電極，7上聚四氟乙稀密封圈，8下聚四氟乙稀密封圈，9上反應(yīng)接頭，10，下反應(yīng)接頭，11上聚四氟乙烯法蘭，12下聚四氟乙烯法蘭，13出氣口，14微弧微等離子體。
【具體實施方式】
[0011]實施例
[0012]如附圖1所示，本發(fā)明的微等離子體裝置包括微等離子體反應(yīng)器I和高壓電源2，微等離子體反應(yīng)器I包括進氣口 3、石英容器4、上電極5、下電極6、上聚四氟乙烯密封圈7、下聚四氟乙烯密封圈8、上反應(yīng)接頭9、下反應(yīng)接頭10、上聚四氟乙烯法蘭11、下聚四氟乙烯法蘭12、出氣口 13。上電極5和下電極6通過高壓電線與高壓電源2相連接，上電極5和下電極6同軸置于石英容器4內(nèi)，為帶有尖端的不銹鋼棒；石英容器4通過上反應(yīng)接頭9、下反應(yīng)接頭10固定，并在上下連接處分別設(shè)置上聚四氟乙烯密封圈7和下聚四氟乙烯密封圈8 ;上反應(yīng)接頭9通過上聚四氟乙烯法蘭7支撐，下反應(yīng)接頭10通過下聚四氟乙烯法蘭8支撐；石英容器4設(shè)置進氣口 3和出氣口 13，空氣通過進氣口 3進入微等離子體反應(yīng)器1，在裝置工作時，空氣完全暴露在微弧微等離子體14區(qū)域中。
[0013]實驗條件:上電極5和下電極6為帶有尖端的直徑3mm、長15cm不銹鋼棒，高壓電源2輸入電壓為3000V。以加入消毒學(xué)指示菌大腸肝菌(編號:ATTC25922)的Im3空氣為凈化對象，細菌初始濃度約為1500cfu/m3，進行空氣殺菌。將Im3空氣引入微等離子體裝置進行循環(huán)凈化，空氣通過進氣口引入微等離子體裝置；2)啟動與上電極和下電極相連的高壓電源，調(diào)節(jié)電壓到3000V，微等離子體反應(yīng)器開始工作；3)施加的高電壓3000V將電極之間的空氣擊穿電離，形成微弧微等離子體，處于等離子體區(qū)域中的空氣，在高能電子、自由基活性物質(zhì)以及電場的作用下，發(fā)生系列等離子體化學(xué)反應(yīng)，循環(huán)直接等離子體處理60min，空氣的細菌殺死率達到86.3%。
【主權(quán)項】
1.一種微等離子體凈化空氣方法，其特征在于該方法的步驟如下:將空氣通過進氣口引入微等離子體裝置；啟動與上電極和下電極相連的高壓電源，微等離子體反應(yīng)器開始工作；施加的高電壓將電極之間的空氣擊穿電離，形成微弧微等離子體，處于等離子體區(qū)域中的空氣，在高能電子、自由基活性物質(zhì)以及電場的作用下，發(fā)生等離子體化學(xué)反應(yīng)，直接破壞細菌或病毒的DNA，從而有效滅殺細菌和病毒，凈化后的空氣由出氣口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微等離子體凈化空氣方法，其特征在于所述的微等離子體裝置，包括微等離子體反應(yīng)器及給微等離子體反應(yīng)器供電的高壓電源；微等離子體反應(yīng)器包括進氣口、石英容器、上電極、下電極、上聚四氟乙烯密封圈、下聚四氟乙烯密封圈、上反應(yīng)接頭、下反應(yīng)接頭、上聚四氟乙烯法蘭、下聚四氟乙烯法蘭、出氣口 ；上電極和下電極通過高壓電線與高壓電源相連接，上電極和下電極同軸置于石英容器內(nèi)，上電極和下電極形狀和材料相同，為帶有尖端的不銹鋼棒；石英容器通過上反應(yīng)接頭、下反應(yīng)接頭固定，并在上下連接處分別設(shè)置上聚四氟乙烯密封圈和下聚四氟乙烯密封圈；上反應(yīng)接頭通過上聚四氟乙烯法蘭支撐，下反應(yīng)接頭通過下聚四氟乙烯法蘭支撐；石英容器設(shè)置進氣口和出氣口，空氣通過進氣口引入微等離子體反應(yīng)器，在裝置工作時，空氣將完全暴露在微弧微等離子體區(qū)域中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微等離子體凈化空氣方法，將空氣引入包括微等離子體反應(yīng)器及高壓電源的微等離子體裝置；啟動高壓電源，微等離子體反應(yīng)器開始工作；施加的高電壓將電極之間的空氣擊穿電離，形成微弧微等離子體，處于等離子體區(qū)域中的空氣，在高能電子、自由基活性物質(zhì)以及電場的作用下，發(fā)生等離子體化學(xué)反應(yīng)，直接破壞細菌或病毒的DNA，從而有效滅殺細菌和病毒，凈化后的空氣由出氣口排出。本發(fā)明無需化學(xué)品，可迅速打開和關(guān)閉，幾乎適用于各種室內(nèi)環(huán)境的空氣凈化，特別是去除病菌和滅殺通過空氣傳播的病毒。
【IPC分類】A61L9-22
【公開號】CN104623715
【申請?zhí)枴緾N201510021641
【發(fā)明人】杜長明
【申請人】中山大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月8日