本實用新型涉及空氣凈化領(lǐng)域，具體地說涉及一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)化的發(fā)展，空氣中的污染物越來越多，對人體健康危害最大的是直徑等于或小于PM2.5的有毒微粒，特別是有機揮發(fā)物(VOC)，如：笨、甲醛、丙酮、油漆等。當人體吸入這些直徑小于PM2.5的有毒微粒時，人體是無法通過肺的凈化功能把這些有毒微粒排出體外的，這些有毒微粒會通過血液循環(huán)系統(tǒng)進入人體的各個器官，加重人體器官的負擔，長期吸入這些有毒物質(zhì)，就會使人生病，從而影響人體的健康。

現(xiàn)在市面上的空氣凈化器一般采用納米光催化技術(shù)或低溫等離子體技術(shù)對空氣中有毒物質(zhì)進行殺菌，采用過濾式及靜電吸附式空氣凈化裝置進行除塵等，但是仍然存在以下問題：1、凈化空氣的進口和出口，凈化速度慢，導致凈化耗費的時間非常長，浪費電力資源，不利于經(jīng)濟環(huán)保。2、所收集的粉塵易被氣流重新帶走，使得凈化效率不穩(wěn)定。3、等離子體式的凈化器在凈化過程中常伴隨著一些不希望的中間產(chǎn)物生成，這些中間產(chǎn)物需要做進一步的處理。4、等離子體式的凈化器工作過程中，會產(chǎn)生頻譜較寬，且足以驅(qū)動光催化劑的紫外光，通常這一資源白白浪費掉。5、納米光催化技術(shù)的空氣凈化器其激勵光源通常為紫外燈管，燈管的壽命通常較短，更換成本高。6、在凈化過程中，空氣與納米光催化劑的接觸面太窄，殺毒率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)的空氣凈化器的容塵率低，凈化率不高；空氣與納米光催化劑的接觸面太窄，殺毒效率不穩(wěn)定；限定了進出風口方向，凈化空氣耗費時間長，無法實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、無毒凈化空氣的問題。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)，包括凈化器外殼，在凈化器外殼內(nèi)設(shè)置有兩個凈化筒，所述凈化筒為圓柱體空腔結(jié)構(gòu)；在每個凈化筒的頂部設(shè)置有導流風口，在導流風口內(nèi)設(shè)置有導流風扇；在凈化筒內(nèi)還設(shè)置有兩層電離層和一層過濾層，一個電離層位于導流風扇與過濾層的中間，另一個電離層位于過濾層與凈化筒底部之間；在過濾層內(nèi)設(shè)置有高壓電極板、集塵極板，所述高壓電極板與集塵極板沿風口氣流方向平行交替排列且等距離組成多條氣流通道；在集塵極板上還設(shè)置有多個透氣孔，透氣孔在集塵極板設(shè)置成蜂窩狀結(jié)構(gòu)；

在兩個凈化筒底部設(shè)置有等距離平行排列的凈化組，每個凈化組包括兩塊電極板、兩片絕緣陶瓷板、進氣口、兩片密封板，兩塊絕緣陶瓷板互相平行排列，在兩塊絕緣陶瓷板之間形成一個凈化通道，凈化通道的兩端分別連接有一片密封板，在每片密封板上設(shè)置有進氣口；所述絕緣陶瓷板所形成的凈化通道的外側(cè)分別固定有一塊電極板，所述絕緣陶瓷板所形成的凈化通道內(nèi)設(shè)置有多個催化球，在催化球上涂有TiO2光催化劑。

本實用新型與傳統(tǒng)的空氣凈化器的最大改進點在于：1、不限定進出風口的方向，在本發(fā)明中的導流風口既可以做進風口也可以做出風口，解決了傳統(tǒng)的空氣凈化器只能從一個方向進風，另一個方向出風，凈化空氣耗費時間長，凈化效率太低的問題。主要體現(xiàn)在，在凈化器外殼內(nèi)設(shè)置有兩個凈化筒，所述凈化筒為圓柱體空腔結(jié)構(gòu)，在每個凈化筒的頂部設(shè)置有導流風口，在導流風口內(nèi)還設(shè)置有導流風扇；凈化筒內(nèi)還設(shè)置有兩層電離層和過濾層，一個電離層位于導流風扇與過濾層的中間，另一個電離層位于過濾層與凈化筒底部之間；高壓電極板與集塵極板沿風口氣流方向平行交替排列且等距離組成多條氣流通道。2、將低溫等離子體技術(shù)和納米光催化技術(shù)進行有機結(jié)合，而不是簡單的串聯(lián)結(jié)合使用，進而在提高空氣與納米光催化劑的接觸面，使得凈化效率提高的同時，也大大降低了等離子體凈化的中間產(chǎn)物生成，并使得中間產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為H2O與CO2，同時具有環(huán)保經(jīng)濟，低成本的優(yōu)點。主要體現(xiàn)在：所述絕緣陶瓷板所形成的凈化通道的外側(cè)分別固定有一塊電極板，所述絕緣陶瓷板所形成的凈化通道內(nèi)設(shè)置有多個催化球，在催化球上涂有TiO2光催化劑。3、在集塵極板上設(shè)置多個為蜂窩狀結(jié)構(gòu)的透氣孔，透氣孔增大了粉塵微粒與集塵極板的接觸面積，解決了傳統(tǒng)的集塵極板為實心板，吸附灰塵的能力有限，所收集的粉塵易被氣流重新帶走，使得凈化效率不穩(wěn)定的問題。

具體表現(xiàn)在：啟動空氣凈化器，導流風扇開始轉(zhuǎn)動，加快了空氣的流速，室內(nèi)的粉塵微粒被導流風扇吸到凈化筒內(nèi)。位于凈化筒頂部的電離層釋放高壓電，使經(jīng)過電離層的粉塵微粒帶上了電荷（q），當帶電荷的粉塵微粒經(jīng)過高壓電極板與集塵極板組成的導流通道時，受到高壓電極板沿集成極板方向垂直的電場力（F=Eq）作用，一部分粉塵微粒的流向改變，受到電場力與氣流力合力的粉塵微粒無限趨近集塵極板，使得靜電引力趨大，集塵極板最終有效捕集粉塵微粒。一部分微粒在電場力（F=Eq）的作用下穿過集塵極板上的透氣孔進入到其他的氣流通道，還有一部分微粒在氣流的作用下直接穿過透氣孔進入到其他的氣流通道，進入到其他氣流通道的微粒在產(chǎn)生的電場力與氣流力合力的作用下也會吸附在集塵極板上；相比現(xiàn)有技術(shù)，微?？梢源┻^透氣孔運動增大了與集塵極板的接觸面積，增大了集塵極板容塵率，減少了被氣流重新帶走的幾率。

除塵后的空氣流以及還有一部分沒有被捕獲的粉塵微粒經(jīng)過位于凈化筒底部的凈化組內(nèi)的等離子體和催化球上的TiO2光催化劑過濾消毒后，再進入另一個凈化筒時，也是同理方式被另一個凈化筒內(nèi)的集塵極板捕獲。位于凈化筒頂部底部的電離層又使一部分沒有帶上電的粒子帶上電荷，可以捕獲更多的粉塵微粒，更進一步的增加了空氣凈化器的凈化效率，同時兩個凈化筒同時運行形成一個凈化交換通道，減少了凈化空氣的時間。

凈化組的凈化原理具體體現(xiàn)在：電極板連通電源放電，使陶瓷板形成的凈化通道形成一個放電區(qū)域，放電區(qū)域產(chǎn)生等離子體，同時，在放電工作過程中，也會有頻譜較寬，且足以驅(qū)動光催化劑的紫外光產(chǎn)生。1、這種寬頻紫外光對位于凈化通道內(nèi)的催化球上的納米極TiO2光催化劑作用，使TiO2催化劑產(chǎn)生電子-孔穴對，然后對吸附在催化劑上的空氣中有害氣體分子進行氧化還原降解，從而達到凈化空氣的目的；同時，采用等離子體產(chǎn)生的現(xiàn)有的寬頻紫外光代替了傳統(tǒng)的紫外燈管，解決了傳統(tǒng)的紫外燈管壽命較短、凈化效果不穩(wěn)定的問題；另外，采用催化球涂TiO2光催化劑的方式增大了TiO2與空氣的接觸面積，空氣在凈化通道內(nèi)層層通過多個催化球，提高了空氣凈化濾。2、通過高電壓放電形式,獲得非熱平衡等離子體，即產(chǎn)生大量的高能電子或高能電子激勵產(chǎn)生的O、OH、N基等活性粒子，破壞C—H、C—C等化學鍵，對氣體有害分子進行氧化還原降解，最終生成CO2和H2O，從而達到凈化空氣的目的。3、利用Ti02本身具有的吸附能力，可以增加活性粒子與污染物分子接觸的機會，以加強降解效率。4、Ti02材料容易獲得，價格便宜，生產(chǎn)工藝簡單，具有很高的性價比，另外，低溫等離子體產(chǎn)生的活性粒子壽命很短，等離子體與光催化劑的協(xié)同作用可以擴充反應區(qū)域，在余輝區(qū)和冷阱區(qū)也可以實現(xiàn)污染物的降解降低了反應的能耗，給設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)省了一部分經(jīng)費，同時降低了后期的運行費用。5、納米級Ti02光催化劑的加入，可以減少等離子體放電過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物（CH、），分解產(chǎn)生的微量副產(chǎn)物，同時把污染物降解成無害的CO、H20等小分子顆粒。

放電區(qū)域等離子體產(chǎn)生紫外光的原理：等離子體中的氣體正離子缺少束縛電子，因而有空的能級，這是一個勢井——若以無窮遠為0勢能點的話，該能級所對應的能量為一個負值。等離子體中的電子基本上是自由電子，且具有一定的動能，電子的能量為正。放電時，電子與正離子相互碰撞，自由電子就可能落入正離子的勢井中。自由電子本身的正能量減去勢井的負能量是一個較大的正能量。電子要把這一能量釋放出來，途徑之一就是把這些能量變成光子的形式放出來.能量較大的光子一般就是紫外線的光子。

所述密封板由聚四氟乙烯板制成。聚四氟乙烯板是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，其結(jié)構(gòu)簡式為 -[-CF2-CF2-]n- ，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、不受已知的酸、堿、鹽、氧化劑等的腐蝕，是當今世界最耐腐蝕的材料之一。并且聚四氟乙烯板有良好的電絕緣性和抗老化耐力、耐溫優(yōu)異（能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作）、對人沒有毒性，所以非常適合作為本實用新型的密封材料。

所述兩塊電極板分別與電源的正極和負極連接。這樣使電極板一個帶正電。一個帶負電，對著絕緣陶瓷板形成的導流通道放電，形成一個放電區(qū)域。

所述高壓電極板通過電氣連接與高壓電源的正極相連，集塵極板采用電氣連接并接地?？梢允垢邏弘姌O板產(chǎn)生一個對集塵極板的場強。

在凈化器外殼上設(shè)置有多個進氣孔，所述進氣孔設(shè)置成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。蜂窩狀結(jié)構(gòu)是像蜂巢一樣的六邊形一格一格的，蜂窩狀結(jié)構(gòu)的換風孔可以有效的阻擋如頭發(fā)、紙屑一類的大微顆粒，不容易造成氣流通道的堵塞，延長使用壽命。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本實用新型一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)，在凈化器外殼內(nèi)設(shè)置有兩個凈化筒，所述凈化筒為圓柱體空腔結(jié)構(gòu)，兩個凈化筒底部互相導通；在每個凈化筒的頂部設(shè)置有導流風口，在導流風口內(nèi)設(shè)置有導流風扇，同時將過濾層設(shè)置在電離層的中間，使部分穿過過濾層沒有帶電的微粒帶電，更進一步的增加了空氣凈化器的凈化效率，解決了傳統(tǒng)的空氣凈化器只能從一個方向進風，另一個方向出風，凈化空氣耗費時間長，凈化效率太低的問題；

2、本實用新型一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)，所述絕緣陶瓷板所形成的凈化通道的外側(cè)分別固定有一塊電極板，所述絕緣陶瓷板所形成的凈化通道內(nèi)設(shè)置有多個催化球，在催化球上涂有TiO2光催化劑，可以減少等離子體放電過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物（CH、），分解產(chǎn)生的微量副產(chǎn)物，同時把污染物降解成無害的CO、H20等小分子顆粒；另外，在催化球上涂有TiO2光催化劑，增大了TiO2與空氣的接觸面積，空氣在凈化通道內(nèi)層層通過多個催化球，提高了空氣凈化率；

3、本實用新型一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)，在集塵極板上還設(shè)置有多個透氣孔，透氣孔在集塵極板設(shè)置成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，當微粒進入氣流通道時可穿過透氣孔進入到其他的氣流通道；相比現(xiàn)有技術(shù)，微?？梢源┻^透氣孔運動增大了與集塵極板的接觸面積，增大了集塵極板容塵率，減少了被氣流重新帶走的幾率；

4、本實用新型一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)，采用等離子體產(chǎn)生的現(xiàn)有的寬頻紫外光代替了傳統(tǒng)的紫外燈管，避免等離子體產(chǎn)生的紫外光能源浪費，也解決了傳統(tǒng)的紫外燈管壽命較短、凈化成本高、凈化效果不穩(wěn)定的問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型過濾層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型凈化組的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標記及對應的部件名稱：

1-凈化器外殼，2-凈化筒，3-導流風扇，4-電離層，5-過濾層，6-高壓電極板，7-集塵極板，8-氣流通道，9-凈化組，10 -電極板，11-絕緣陶瓷板，12-進氣口，13-兩片密封板，14-凈化通道，15-TiO2光催化劑，16-進氣孔，17-催化球，18-透氣孔。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1：

如圖1、圖2、圖3所示的一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)，包括凈化器外殼1，在凈化器外殼1內(nèi)設(shè)置有兩個凈化筒2，所述凈化筒2為圓柱體空腔結(jié)構(gòu)；在每個凈化筒2的頂部設(shè)置有導流風口，在導流風口內(nèi)設(shè)置有導流風扇3；在凈化筒2內(nèi)還設(shè)置有兩層電離層4和一層過濾層5，一個電離層4位于導流風扇3與過濾層5的中間，另一個電離層4位于過濾層5與凈化筒2底部之間；在過濾層5內(nèi)設(shè)置有高壓電極板6、集塵極板7，所述高壓電極板6與集塵極板7沿風口氣流方向平行交替排列且等距離組成多條氣流通道8；在集塵極板7上還設(shè)置有多個透氣孔18，透氣孔18在集塵極板7設(shè)置成蜂窩狀結(jié)構(gòu)；

在兩個凈化筒2底部設(shè)置有等距離平行排列的凈化組9，每個凈化組9包括兩塊電極板10、兩片絕緣陶瓷板11、進氣口12、兩片密封板13，兩塊絕緣陶瓷板11互相平行排列，在兩塊絕緣陶瓷板11之間形成一個凈化通道14，凈化通道14的兩端分別連接有一片密封板13，在每片密封板13上設(shè)置有進氣口12；所述絕緣陶瓷板11所形成的凈化通道14的外側(cè)分別固定有一塊電極板10，所述絕緣陶瓷板5所形成的凈化通道8內(nèi)設(shè)置有多個催化球17，在催化球17上涂有TiO2光催化劑15。

所述密封板13由聚四氟乙烯板制成。所述兩塊電極板10分別與電源的正極和負極連接。所述高壓電極板6通過電氣連接與高壓電源的正極相連，集塵極板7采用電氣連接并接地。在凈化器外殼1上設(shè)置有多個進氣孔16，所述進氣孔16設(shè)置成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

一種納米級環(huán)保一體式除塵凈化系統(tǒng)的工作過程：啟動空氣凈化器，空氣微粒從位于凈化器外殼1上的進氣孔16進入導流風口，導流風扇3開始轉(zhuǎn)動，加快了空氣的流速，室內(nèi)的粉塵微粒被導流風扇3吸到凈化筒2內(nèi)。位于凈化筒2頂部的電離層4釋放高壓電，使經(jīng)過電離層4的粉塵微粒帶上了電荷（q），當帶電荷的粉塵微粒經(jīng)過高壓電極板6與集塵極板7組成的導流通道8時，受到高壓電極板6沿集成極板方向垂直的電場力（F=Eq）作用，一部分電荷微粒在產(chǎn)生的電場力與氣流力合力的作用下使沿集塵極板7運動（F=Eq），微粒就吸附在了集塵極板7上；一部分微粒在電場力（F=Eq）的作用下穿過集塵極板7上的透氣孔18進入到其他的氣流通道8，還有一部分微粒在氣流的作用下直接穿過透氣孔18進入到其他的氣流通道8，進入到其他氣流通道8的微粒在產(chǎn)生的電場力與氣流力合力的作用下也會吸附在集塵極板7上。集塵極板7設(shè)置成蜂窩狀結(jié)構(gòu)增大了集塵極板7容塵率，減少了被氣流重新帶走的幾率。

還有一部分沒有被捕獲的粉塵微粒進入到凈化筒2底部的電離層4后也會帶上電荷（q），除塵后的空氣流以及還有一部分沒有被捕獲的粉塵微粒經(jīng)過位于凈化筒2底部的凈化組9內(nèi)的等離子體和催化球17上的TiO2光催化劑15過濾消毒后，再進入另一個凈化筒2時，也是同理方式被另一個凈化筒2內(nèi)的集塵極板7捕獲。位于凈化筒2頂部底部的電離層4又使一部分沒有帶上電的粒子帶上電荷，可以捕獲更多的粉塵微粒，更進一步的增加了空氣凈化器的凈化效率，同時兩個凈化筒2同時運行形成一個凈化交換通道14，將凈化空氣的時間減少了一半。低溫等離子體技術(shù)的凈化效率為75%，納米光催化技術(shù)的凈化效率為70%，將低溫等離子體技術(shù)和納米光催化技術(shù)進行有機結(jié)合的方式，將空氣凈化效率提高到了85%以上，并且TiO2光催化劑15有效中和了等離子體放電過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，利用TiO2自身的吸附力將空氣殺菌效率提高到了92%以上，同時，將納米級的TiO2光催化劑9涂抹在催化球17上，將催化劑與空氣的接觸面積提高，凈化效率達到了99%以上。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。