新型醫(yī)用空氣凈化器結(jié)構(gòu)

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，人口不斷增加，空氣污染日益加重，空氣中的塵埃、細(xì)菌、異味及有害氣體對人體健康有直接影響。同時，隨著日用家電增多，室內(nèi)綠化不足，對人體健康有益的負(fù)離子含量也越來越少。因此，能否有效、徹底地解決室內(nèi)空氣質(zhì)量問題，已逐漸被人們所關(guān)注。目前，我國醫(yī)用空氣凈化器大部分都是采用藥物消毒、機(jī)械過濾器、紫外燈殺菌、臭氧消毒等方法。隨著醫(yī)用空氣凈化器推廣和應(yīng)用，上述產(chǎn)品仍有不足之處。例如：藥物消毒將會造成二次污染，紫外燈殺菌不能去除空氣中灰塵，單純臭氧消毒僅能在無人環(huán)境下使用(臭氧濃度超標(biāo)對人體有害)，且臭氧強(qiáng)氧性易腐蝕室內(nèi)物品。鑒于上述弊端，我公司采用等離子體靜電除塵技術(shù)、高頻沿面放電臭氧技術(shù)，采用新型除塵結(jié)構(gòu)，新型負(fù)離子電極，研制成功了型新型醫(yī)用空氣凈化器。

整機(jī)主要部件由前蓋、中框、后蓋、底盤4件塑殼組成。前蓋上設(shè)有引風(fēng)機(jī)、前置過濾網(wǎng)及工作狀態(tài)顯示屏、遙控接收器。中框由集塵層、臭氧殺菌層、活性碳吸附層組成。后蓋設(shè)有負(fù)離子產(chǎn)生層。底盤由控制電路及高壓電源組成，底盤有旋轉(zhuǎn)功能。
    
    1.1　控制電路和高壓電源
    
    單片機(jī)選用At89C2051(20引腳)，片內(nèi)集成2K字節(jié)電擦除閃爍存儲器。通過編制程序能實現(xiàn)紅外搖控接收、數(shù)碼管顯示、時間控制、故障報警等功能。高壓電源采用我院生產(chǎn)的小型臭氧發(fā)生電源CS-500D型(頻率25kHz)輸出電壓3500V。
    
    1.2　引風(fēng)機(jī)和前置過濾層
    
    為了降低設(shè)備功耗和噪聲，引風(fēng)機(jī)采用12V高速低噪聲風(fēng)機(jī)。前置過濾層采用尼龍細(xì)絲網(wǎng)，能夠過濾空氣中大顆粒雜質(zhì)。前置過濾層可以抽出清洗。
    
    1.3　靜電除塵層
    

    靜電除塵層是4層結(jié)構(gòu)。其外形尺寸是：150mm×150mm×40mm。層，在150mm×150mm不銹鋼板上均勻開50個Φ10圓孔，在5排圓孔上焊接150mm×5mm支架，在5個支架上焊接50個長15mm鋼針。第2層，在150mm×150mm不銹鋼板上設(shè)計50個Φ10圓孔，要求50個圓孔與第1層50個鋼針一一對應(yīng)。前兩層是由鋼針尖端與圓孔周圍形成傘狀負(fù)離子層，同時，形成強(qiáng)大的離子風(fēng)。在黑暗環(huán)境中能清晰看見傘狀放電。第3層，是高壓陽極板，結(jié)構(gòu)為五棱瓦棱形不銹鋼板，每個棱上開5mm×100mm通風(fēng)道。第4層與第3層結(jié)構(gòu)一樣，但第4層與第3層瓦棱互相錯位一個棱位，便于前面帶上負(fù)電荷灰塵，能夠有效地吸附到兩層高壓陽極板上。各層之間用絕緣柱連接。另外，為了便于清理吸附下來的灰塵，集塵板下方還設(shè)有一個集塵盒。

1.4　臭氧殺菌層、活性碳吸附層和負(fù)離子層
    
    臭氧殺菌層尺寸是100mm×100mm×20mm半封閉長方體，兩端為進(jìn)出氣口，上下分別安裝兩個37mm×15mm臭氧陶瓷片?；钚蕴嘉綄?，采用尺寸100mm×100mm×20mm新型蜂巢狀一體化活性碳，具有通風(fēng)量大，能有效地吸附空氣中殘余臭氧及異味，使用時間長，且可以電加熱再生。負(fù)離子的產(chǎn)生是由繩形碳纖維及負(fù)離子電源組成。繩形碳纖維體積小、產(chǎn)量大，克服以往負(fù)離子電極體積大、噪聲大缺點。
    
    2　工作原理
    
    2.1　靜電除塵原理
    
    把高頻電源(頻率25kHz，電壓3500V)輸出端兩倍壓后接到負(fù)極板上，陰極接第三層集塵板。這時在電暈區(qū)里自由電子和負(fù)離子逸出，飛向陽極板。當(dāng)帶有粉塵的氣體通過收塵室時，這些帶負(fù)電粒子就會在運(yùn)動中不斷地碰撞和吸附到灰塵顆粒上，從而使灰塵帶上負(fù)電荷，荷電后的粉塵在電場力作用下，先后到達(dá)陽極板，負(fù)電荷被陽極板吸附，粉塵就沉積在陽極板上并滑落到收塵盒里。
    
    2.2　臭氧產(chǎn)生及殺菌原理
    
    當(dāng)電極施加高頻高壓電場時，氣體電離，空氣沿電介質(zhì)表面發(fā)生脈沖電暈放電，同時產(chǎn)生高濃度等離子體，電子和離子在極強(qiáng)大電場力作用下，氣體分子碰撞加速，在10ns內(nèi)使氧分子分解成單原子氧，在數(shù)10ns內(nèi)氧原子與氧分子結(jié)合成臭氧。臭氧具有極強(qiáng)的氧化能力，它能夠破壞和分解細(xì)菌的細(xì)胞壁，并迅速擴(kuò)散到細(xì)胞壁內(nèi)，氧化破壞細(xì)胞內(nèi)酶，致死菌原體，從而達(dá)到瞬間殺菌作用。同時，臭氧能氧化分解室內(nèi)空氣中對人體有害的有機(jī)物、致癌物(如甲醛HCHO)及上下水異味(成份C12H22O)，將其分解成CO2，O2，H2O。

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