一种低温等离子体再循环空气净化系统和净化方法

摘要

本发明公开了一种低温等离子体再循环空气净化系统和净化方法，净化系统，包括：密封空间，为待净化空间；送风机，与密封空间的空气进口连通；低温等离子体净化器，其设置于密封空间的外部，其进口通过粗过滤器与密封空间的出口连通；还原精过滤器，其进口与低温等离子体净化器的出口连接。

权利要求

1.一种低温等离子再循环空气净化系统，其特征在于：包括：密封空间，为待净化空间；

送风机，与密封空间的空气进口连通；

低温等离子体净化器，其设置于密封空间的外部，其进口通过粗过滤器与密封空间的出口连通；

还原精过滤器，其进口与低温等离子体净化器的出口连接；

所述低温等离子体净化器自下往上依次包括布气集尘层、放电净化层和集气层；所述布气集尘层为倒锥形筒体结构，其最低端设置排污口，该层与粗过滤器出口连通；

所述放电净化层内通过竖向隔板分隔为两个放电区，分别为第一放电区和第二放电区，每个放电区内均设置有放电部件；

放电部件竖向设置，均匀分布于放电区内；

所述集气层为中空腔室，与放电区连通；

所述集气层被分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室与第一放电区连通，第二腔室与第二放电区连通；

低温等离子体净化器的出气端设置有第一出气管道、第二出气管道、第一进气管道和第二进气管道，第一出气管道和第一进气管道与第一腔室连通，第二出气管道和第二进气管道与第二腔室连通，第一出气管道上设置有第一出气阀门，第二出气管道上设置有第二出气阀门，第一进气管道上设置有第一进气阀门、第二进气管道上设置有第二进气阀门。

2.根据权利要求1所述的低温等离子再循环空气净化系统，其特征在于：所述粗过滤器的过滤精度为小于1微米。

3.根据权利要求1所述的低温等离子再循环空气净化系统，其特征在于：出气管道与引风机的进口连接，引风机的出口通过管道分别与进气管道和还原精过滤器连接。

4.根据权利要求1所述的低温等离子再循环空气净化系统，其特征在于：所述还原精过滤器为水润膜。

5.一种低温等离子体再循环空气净化方法，其特征在于：使用如权利要求1‑4任一项所述的低温等离子再循环空气净化系统，包括如下步骤：密封空间中的被污染的空气被输送至粗过滤器，过滤除去空气中的悬浮颗粒物和杂质，同时，通过送风机不断地向密封空间内通入洁净空气；

过滤后的空气进入低温等离子体净化器中，气流被击穿活化，破坏其已有的气溶胶体，致病细菌和病毒在辐照、自由基和超氧离子的共同作用下变性失活；

净化后的空气进入还原精过滤器中，将空气中携带的臭氧、自由基进行消解。

6.根据权利要求5所述的低温等离子体再循环空气净化方法，其特征在于：低温等离子体净化器运行一段时间后，将净化后的一部分空气反向通入放电区进行反向吹扫。

说明书

一种低温等离子体再循环空气净化系统和净化方法

技术领域

[0001] 本发明属于空气净化技术领域，特别涉及一种低温等离子体再循环空气净化系统和净化方法。

背景技术

[0002] 公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技
术。

[0003] 针对目前新冠疫情中强烈的空气媒介传染性，使得医院区域成为重灾区，大量医护人员和其他病人被感染，区域聚集性发病现象非常明确，已经影响了医院的正常运行，对
于疫情严重的区域直接导致了医护资源的不足。

[0004] 现有医疗系统的空气净化多采用过滤、紫外等杀菌方式，对气溶胶态病毒和新型病毒的应对能力不足。

[0005] 传统等离子体净化器，采用等离子体可以杀灭及去除病原微生物，对空气中的颗粒物具有去除作用，可以在无人密封环境中使用，也可以人机共存时进行消毒。但是还存在
以下问题：1)等离子净化器长时间运行时，放电微尘在放电极部位的沉积，容易造成放电不
稳、边缘放电等问题，具有一定的安全隐患，2)等离子放电过程中，空气被活化电离可造成
臭氧逸散，危害作业人员身体健康和空间中设备的稳定运行。

发明内容

[0006] 为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种低温等离子体再循环空气净化系统和净化方法。

[0007] 为了解决以上技术问题，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

[0008] 本发明的第一方面，提供一种低温等离子再循环空气净化系统，包括：

[0009] 密封空间，为待净化空间；

[0010] 送风机，与密封空间的空气进口连通；

[0011] 低温等离子体净化器，其设置于密封空间的外部，其进口通过粗过滤器与密封空间的出口连通；

[0012] 还原精过滤器，其进口与低温等离子体净化器的出口连接。

[0013] 本发明的第二方面，提供一种低温等离子体再循环空气净化方法，包括如下步骤：

[0014] 密封空间中的被污染的空气被输送至粗过滤器，过滤除去空气中的悬浮颗粒物和杂质，同时，通过送风机不断地向密封空间内通入洁净空气；

[0015] 过滤后的空气进入低温等离子体净化器中，气流被击穿活化，破坏其已有的气溶胶体，致病细菌和病毒在辐照、自由基和超氧离子的共同作用下变性失活；

[0016] 净化后的空气进入还原精过滤器中，将空气中携带的臭氧、自由基进行消解。

[0017] 与现有技术相比，本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：

[0018] 将低温等离子体净化器设置于密封空间的外部，并通过还原精过滤器对放电净化后的空气中的臭氧和自由基进行消解，不但可以有效防止低温等离子体净化器工作过程中
产生的臭氧发生逸散，对密封空间内的工作人员的身体健康和设备的稳定运行提供保证；
还可以防止净化后的空气直接外排时，其中的臭氧和自由基对周围环境中的空气造成污
染。

[0019] 低温等离子体净化器对密封空间内的空气进行抽出净化的过程中，通过引风机不断地向密封空间内补充洁净空气，实现密封空间内的空气的整体置换，以保证空气的质量。

[0020] 在低温等离子体净化器的进口处设置粗过滤器，可以对进入净化器内的空气中的颗粒物和杂质进行过滤，减少进入净化器内的颗粒物的数量，进而减少微尘在放电极部位
的沉积量，以解决等离子体净化器的放电不稳、边缘放电等问题。

附图说明

[0021] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

[0022] 图1为本发明实施例的低温等离子体再循环空气净化系统的整体结构示意图。

[0023] 其中，1、送风机，2、粗过滤器，3、第一放电区，4、第二放电区，5、排污口，6、还原精过滤器，7、引风机，A、第一出气阀门，B、第一进气阀门，C、第二出气阀门，D、第二进气阀门。

具体实施方式

[0024] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。

[0025] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0026] 本发明的第一方面，提供一种低温等离子再循环空气净化系统，包括：

[0027] 密封空间，为待净化空间；

[0028] 送风机，与密封空间的空气进口连通；

[0029] 低温等离子体净化器，其设置于密封空间的外部，其进口通过粗过滤器与密封空间的出口连通；

[0030] 还原精过滤器，其进口与低温等离子体净化器的出口连接。

[0031] 低温等离子空气净化系统摒弃传统空气净化器模式，将实际作业空间环境与净化设备相分离，避免人机作业过程相互影响，同时改变传统等离子体净化器运行过程中的两
大问题：1)长时间运行，放电微尘在放电级部位的沉积影响放电不稳、边缘放电具有安全隐
患，2)等离子放电过程空气被活化电离可造成臭氧逸散危害作业人员身体健康和空间中设
备的稳定运行。

[0032] 利用两个过程分离实现其空气净化的功能，将送风和引风相结合维持作业空间气压平衡和空气循环，封闭作业空间内布置有引风口和送风口，两者配合保证作业空间的始
终维持在适合的压力、温度和洁净无毒程度。空间中的部分气体经过引风口进入引风气道，
而后经过粗滤部件2过滤掉大的颗粒和杂质，然后汇流进入低温等离子体放电区，气流在这
里被击穿活化，破坏其已有的气溶胶体，气流中的超细颗粒经过荷电过程附着在等离子体
放电管周侧，致病细菌和病毒在等离子体放电过程被能量辐照同时与产生的自由基和超氧
离子接触被破解变性失活，VOC被活化降解，随后洁净的气流经过还原精滤器将放电过程产
生的微量量臭氧、自由基等物质进行消解，实现空气的净化过程无毒无污染。

[0033] 在一些实施例中，所述粗过滤器的过滤精度为小于1微米。

[0034] 在一些实施例中，所述低温等离子体净化器自下往上依次包括布气集尘层、放电净化层和集气层；所述布气集尘层为倒锥形筒体结构，其最低端设置排污口，该层与粗过滤
器出口连通。

[0035] 布气集尘层有两个作用，分别为：1、布气作用，由于该层是倒锥形筒体结构，即，其内部中空，经过粗过滤后的待净化的空气进入后，会在最短的时间内均布在倒锥形筒体结
构内，并基本实现流量均匀地向上流经放电净化层横截面的各个区域，不但可以提高低温
等离子体净化器的利用效率，还有利于保证低温等离子体净化器的稳定运行；2、集尘作用，
由于低温等离子体净化器在长时间运行过程中会沉积一定量的灰尘，自己掉落的灰尘或外
力冲洗掉的灰尘落在该倒锥形筒体结构内，进行收集，并通过最低处的排污口外排。

[0036] 进一步的，所述放电净化层内通过竖向隔板分隔为两个放电区，分别为第一放电区和第二放电区，每个放电区内均设置有放电部件。

[0037] 更进一步的，放电部件竖向设置，均匀分布于放电区内。

[0038] 进一步的，所述集气层为中空腔室，与放电区连通。通过集气层对放电净化后的空气进行汇集，汇集后共同流出低温等离子体净化器。

[0039] 更进一步的，所述集气层被分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室与第一放电区连通，第二腔室与第二放电区连通。

[0040] 再进一步的，低温等离子体净化器的出气端设置有第一出气管道、第二出气管道、第一进气管道和第二进气管道，第一出气管道和第一进气管道与第一腔室连通，第二出气
管道和第二进气管道与第二腔室连通，第一出气管道上设置有第一出气阀门，第二出气管
道上设置有第二出气阀门，第一进气管道上设置有第一进气阀门、第二进气管道上设置有
第二进气阀门。

[0041] 再进一步的，出气管道与引风机的进口连接，引风机的出口通过管道分别与进气管道和还原精过滤器连接。

[0042] 当低温等离子体净化器运行一段时间后，将通过选择开启第一出气阀门或第二出气阀门，然后再开启另一个腔室的进气阀门，使得待净化的空气只通过净化器的一个放电
区进行净化，净化排出后，一部分洁净空气返流回净化器的另一个放电区，对另一个放电区
进行反向吹扫，将沉积的灰尘吹落，携带尘的气流在底仓惯性挡板作用下将尘分离，灰尘积
在舱底，空气返回到放电区继续净化，其余的洁净空气进入还原精过滤器进行过滤，除去净
化空气中的臭氧和自由基等物质。返流的空气混入待净化空气中，经过放电区处理后，排
放。

[0043] 在一些实施例中，所述还原精过滤器为水润膜。

[0044] 本发明的第二方面，提供一种低温等离子体再循环空气净化方法，包括如下步骤：

[0045] 密封空间中的被污染的空气被输送至粗过滤器，过滤除去空气中的悬浮颗粒物和杂质，同时，通过送风机不断地向密封空间内通入洁净空气；

[0046] 过滤后的空气进入低温等离子体净化器中，气流被击穿活化，破坏其已有的气溶胶体，致病细菌和病毒在辐照、自由基和超氧离子的共同作用下变性失活；

[0047] 净化后的空气进入还原精过滤器中，将空气中携带的臭氧、自由基进行消解。

[0048] 在一些实施例中，低温等离子体净化器运行一段时间后，将净化后的一部分空气反向通入放电区进行反向吹扫。

[0049] 实施例1

[0050] 如图1所示，一种低温等离子再循环空气净化系统，包括：

[0051] 密封空间，为待净化空间；

[0052] 送风机1，与密封空间的空气进口连通；

[0053] 低温等离子体净化器，其设置于密封空间的外部，其进口通过粗过滤器2与密封空间的出口连通；

[0054] 还原精过滤器6，其进口与低温等离子体净化器的出口连接。

[0055] 低温等离子体净化器自下往上依次包括布气集尘层、放电净化层和集气层；所述布气集尘层为倒锥形筒体结构，内部布置有导流过滤板过滤板，惯性撞击和膜过滤降尘，其
最低端设置排污口5，该层与粗过滤器2出口连通。放电净化层内通过竖向隔板分隔为两个
放电区，分别为第一放电区3和第二放电区4，每个放电区内均设置有放电部件，放电部件竖
向设置，均匀分布于放电区内。

[0056] 集气层被分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室与第一放电区3连通，第二腔室与第二放电区4连通。低温等离子体净化器的出气端设置有第一出气管道、第二出气管道、第
一进气管道和第二进气管道，第一出气管道和第一进气管道与第一腔室连通，第二出气管
道和第二进气管道与第二腔室连通，第一出气管道上设置有第一出气阀门A，第二出气管道
上设置有第二出气阀门C，第一进气管道上设置有第一进气阀门B、第二进气管道上设置有
第二进气阀门D。

[0057] 出气管道与引风机7的进口连接，引风机7的出口通过管道分别与两个进气管道和还原精过滤器6连接。

[0058] 初始时，阀门A、D开启，阀门B、C关闭，气流上行流过放电区域3经过阀门A流入引风机7，引风机排出，一部分经过还原精滤部件排至大气，另一部分回流至阀门D，然后下行流
过放电区4，对放电区4进行清扫，期间放电区4可以停止放电，也可以继续放电高效除菌。当
放电区4清扫完毕，关闭D、打开C、关闭A、打开B，进行放电区3的清扫。

[0059] 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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。