新型医用空气净化器结构

随着我国工业化的发展，人口不断增加，空气污染日益加重，空气中的尘埃、细菌、异味及有害气体对人体健康有直接影响。同时，随着日用家电增多，室内绿化不足，对人体健康有益的负离子含量也越来越少。因此，能否有效、彻底地解决室内空气质量问题，已逐渐被人们所关注。目前，我国医用空气净化器大部分都是采用药物消毒、机械过滤器、紫外灯杀菌、臭氧消毒等方法。随着医用空气净化器推广和应用，上述产品仍有不足之处。例如：药物消毒将会造成二次污染，紫外灯杀菌不能去除空气中灰尘，单纯臭氧消毒仅能在无人环境下使用(臭氧浓度超标对人体有害)，且臭氧强氧性易腐蚀室内物品。鉴于上述弊端，我公司采用等离子体静电除尘技术、高频沿面放电臭氧技术，采用新型除尘结构，新型负离子电极，研制成功了型新型医用空气净化器。

整机主要部件由前盖、中框、后盖、底盘4件塑壳组成。前盖上设有引风机、前置过滤网及工作状态显示屏、遥控接收器。中框由集尘层、臭氧杀菌层、活性碳吸附层组成。后盖设有负离子产生层。底盘由控制电路及高压电源组成，底盘有旋转功能。
    
    1.1　控制电路和高压电源
    
    单片机选用At89C2051(20引脚)，片内集成2K字节电擦除闪烁存储器。通过编制程序能实现红外摇控接收、数码管显示、时间控制、故障报警等功能。高压电源采用我院生产的小型臭氧发生电源CS-500D型(频率25kHz)输出电压3500V。
    
    1.2　引风机和前置过滤层
    
    为了降低设备功耗和噪声，引风机采用12V高速低噪声风机。前置过滤层采用尼龙细丝网，能够过滤空气中大颗粒杂质。前置过滤层可以抽出清洗。
    
    1.3　静电除尘层
    

    静电除尘层是4层结构。其外形尺寸是：150mm×150mm×40mm。层，在150mm×150mm不锈钢板上均匀开50个Φ10圆孔，在5排圆孔上焊接150mm×5mm支架，在5个支架上焊接50个长15mm钢针。第2层，在150mm×150mm不锈钢板上设计50个Φ10圆孔，要求50个圆孔与第1层50个钢针一一对应。前两层是由钢针尖端与圆孔周围形成伞状负离子层，同时，形成强大的离子风。在黑暗环境中能清晰看见伞状放电。第3层，是高压阳极板，结构为五棱瓦棱形不锈钢板，每个棱上开5mm×100mm通风道。第4层与第3层结构一样，但第4层与第3层瓦棱互相错位一个棱位，便于前面带上负电荷灰尘，能够有效地吸附到两层高压阳极板上。各层之间用绝缘柱连接。另外，为了便于清理吸附下来的灰尘，集尘板下方还设有一个集尘盒。

1.4　臭氧杀菌层、活性碳吸附层和负离子层
    
    臭氧杀菌层尺寸是100mm×100mm×20mm半封闭长方体，两端为进出气口，上下分别安装两个37mm×15mm臭氧陶瓷片。活性碳吸附层，采用尺寸100mm×100mm×20mm新型蜂巢状一体化活性碳，具有通风量大，能有效地吸附空气中残余臭氧及异味，使用时间长，且可以电加热再生。负离子的产生是由绳形碳纤维及负离子电源组成。绳形碳纤维体积小、产量大，克服以往负离子电极体积大、噪声大缺点。
    
    2　工作原理
    
    2.1　静电除尘原理
    
    把高频电源(频率25kHz，电压3500V)输出端两倍压后接到负极板上，阴极接第三层集尘板。这时在电晕区里自由电子和负离子逸出，飞向阳极板。当带有粉尘的气体通过收尘室时，这些带负电粒子就会在运动中不断地碰撞和吸附到灰尘颗粒上，从而使灰尘带上负电荷，荷电后的粉尘在电场力作用下，先后到达阳极板，负电荷被阳极板吸附，粉尘就沉积在阳极板上并滑落到收尘盒里。
    
    2.2　臭氧产生及杀菌原理
    
    当电极施加高频高压电场时，气体电离，空气沿电介质表面发生脉冲电晕放电，同时产生高浓度等离子体，电子和离子在极强大电场力作用下，气体分子碰撞加速，在10ns内使氧分子分解成单原子氧，在数10ns内氧原子与氧分子结合成臭氧。臭氧具有极强的氧化能力，它能够破坏和分解细菌的细胞壁，并迅速扩散到细胞壁内，氧化破坏细胞内酶，致死菌原体，从而达到瞬间杀菌作用。同时，臭氧能氧化分解室内空气中对人体有害的有机物、致癌物(如甲醛HCHO)及上下水异味(成份C12H22O)，将其分解成CO2，O2，H2O。

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