一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱

1.本实用新型属于空气杀菌净化技术领域，具体涉及一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱。


背景技术：

2.当空调通风管路中混有携带病毒的飞沫时，也有可能成为病毒传播的途径，因此研发一款可以应用于空调通风系统中的空气消毒装置，使得空调兼有通风和消毒的效果，是非常有必要的。
3.静压箱是空调通风系统中常见的装置，其有减少动压损失，增加静压，稳定气流等作用。
4.市面上常用的消毒装置原理上可以分为吸附，等离子，光催化等等，但是吸附可能会出现气体污染物脱附溢出吸附材料造成二次污染的现象，光催化的净化能力偏弱，而等离子技术又可能会产生有害的中间产物且技术不够成熟。
5.实用新型专利《一种基于热效应协同电晕放电技术的气溶胶传播病毒灭活装置》包括底板，第一电极架和第二电极架，实现了高压电场、电晕和加热的有机结合，可以极大的改善传统单一灭活病毒方式的缺点，增强灭活病毒的效率。因此可以将其应用于静压箱中并进行优化，使静压箱兼具稳定气流和消毒杀菌的功能。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱。
7.本实用新型的目的通过如下技术方案来实现：
8.一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，包括静压箱及基于热耦合电晕放电技术的消毒装置，静压箱顶部内表面与消毒装置固定；
9.所述静压箱为带有进风口和出风口的箱体结构；
10.所述基于热耦合电晕放电技术的消毒装置包括阵列线电极、阵列板电极、支架及加热棒；阵列线电极和阵列板电极分别接上正、负交流电，阵列线电极与阵列板电极交错分布；阵列板电极两端贯穿安装有加热棒；阵列线电极和阵列板电极固定在支架内侧；支架为三块不锈钢板组成的u型支架，其左右两侧开有通孔与阵列线电极和贯穿阵列板电极的加热棒配合。
11.进一步地，所述阵列线电极为线状电极结构，结构为等距排列的等长金属丝，且钨丝的直径为2mm。
12.进一步地，所述阵列板电极为板状电极结构，结构为等距排列的金属板，且板的厚度为2mm。
13.进一步地，组成所述支架的由三块不锈钢板均为5mm厚，支架上侧固定于静压箱顶部内侧。
14.进一步地，所述阵列线电极的材质为金属钨，阵列板电极的材质为金属铝。
15.进一步地，所述阵列板电极由6块板构成的等距电极，电极板的剖面形状是1/4圆形，且各个板为同心。
16.进一步地，所述电极板的宽度为114mm，电极板剖面中线半径由小到大依次为26mm、36mm、46mm、56mm、66mm、76mm。
17.进一步地，所述阵列线电极由5根线电极组成的等距电极，长度为114mm。
18.本实用新型的有益效果在于：
19.本实用新型使得静压箱在空调通风系统中能够兼具稳压和空气净化的作用，设计合理、结构简单、使用方便，基于热耦合电晕放电技术的消毒装置可以在最大程度上对送入室内的空气进行消毒净化处理，且经过优化设计，消毒装置放置在静压箱中对于静压箱原有的稳定气流功能并没有很大的影响，实现了空气净化消毒和稳压的双重功能，缓解了室内消毒杀菌的压力。
附图说明
20.图1是本实用新型的纵向对称剖面示意图；
21.图2是本实用新型的消毒装置示意图；
22.图3是本实用新型阵列线电极和阵列板电极的结构示意图。
23.图4是本实用新型的具体实施例模拟结果的速度不均匀系数、静压箱压降、电极板接触率和综合评价指标的折线图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
25.本实用新型的结构是：如图1所示，主要包括静压箱1和基于热耦合电晕放电技术的消毒装置2。
26.静压箱1是有两个开口的箱体结构，可用于连接进入房间的水平送风支管与顶送送风口。为减少静压箱占用的吊顶空间高度，当房间送风量为300～500m3/h时，其尺寸设计为370mm
×
370mm
×
180mm，由不锈钢板构成。两个开口分别形成进风口3和出风口4，进风口3的尺寸为160mm
×
140mm(宽
×
高)，出风口4的尺寸为200mm
×
200mm(颈部断面尺寸)，风口居中设置。静压箱的内表面顶部与消毒装置2中的支架7外表面固定。
27.基于热耦合电晕放电技术的消毒装置2包括阵列线电极5，阵列板电极6，支架7还有加热棒8，如图2所示。阵列线电极5由等长的金属丝以间距为10mm等距排列组成，用于高压放电、产生电晕对病毒进行初次灭活。阵列板电极由等宽的不同半径的同心1/4圆形以间距为10mm等距排列组成，阵列线电极和阵列板电极交错排列，前后间距为25mm，支架7上打有孔，用来装配阵列线电极5以及贯穿在阵列板电极6上的加热棒8，用于收集病毒并通过加热进行二次消毒，最终干净的空气被送到室内，阵列线—板结构如图3所示。
28.本实用新型中，阵列线电极的材料为金属钨，阵列板电极的材料为金属铝，支架和静压箱的材料为不锈钢。
29.本实用新型的工作原理如下：
30.如图1所示，带有病毒的空气在空调通风系统中通过进风口3被吹入静压箱，先通过阵列线电极5，通过进行高压放电产生电晕，对空气进行初次净化，然后经过阵列板电极
6，在电场的作用下带有病毒的气溶胶被吸附到板电极6上，再通过加热棒8进行加热，对病毒进行消灭，从而对空气进行二次净化，最后干净的空气被吹出静压箱送往室内。
31.为了获得较优的设计方案使得可消毒静压箱稳压和消毒的综合效果最佳，本实用新型对可消毒静压箱进行了数值模拟，模拟中选取的阵列板电极的剖面形状为平板和1/4圆形弯板，电极板数量分别为4块板，5块板，6块板，7块板，板电极的板面宽度分别改为相同面积下正方形板边长的71％，83％，100％，120％，140％，共有12种工况，如表1，模拟结果绘制成折线图如图4所示。从计算结果可以看出，工况11表现最好，此结构能够满足在仅有3.38pa静压降的时候，达到了89.4％的电极板接触率(消毒效率)，综合评价指标达到了0.87,可以兼顾静压箱稳压和消毒的效果。
32.表1：
[0033][0034]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：包括静压箱(1)及基于热耦合电晕放电技术的消毒装置(2)，静压箱(1)顶部内表面与消毒装置(2)固定；所述静压箱(1)为带有进风口(3)和出风口(4)的箱体结构；所述基于热耦合电晕放电技术的消毒装置(2)包括阵列线电极(5)、阵列板电极(6)、支架(7)及加热棒(8)；阵列线电极(5)和阵列板电极(6)分别接上正、负交流电，阵列线电极(5)与阵列板电极(6)交错分布；阵列板电极(6)两端贯穿安装有加热棒(8)；阵列线电极(5)和阵列板电极(6)固定在支架(7)内侧；支架(7)为三块不锈钢板组成的u型支架，其左右两侧开有通孔与阵列线电极(5)和贯穿阵列板电极(6)的加热棒(8)配合。2.根据权利要求1所述的一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：所述阵列线电极(5)为线状电极结构，结构为等距排列的等长金属丝，且钨丝的直径为2mm。3.根据权利要求1所述的一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：所述阵列板电极(6)为板状电极结构，结构为等距排列的金属板，且板的厚度为2mm。4.根据权利要求1所述的一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：组成所述支架(7)的由三块不锈钢板均为5mm厚，支架(7)上侧固定于静压箱(1)顶部内侧。5.根据权利要求2或3所述的一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：所述阵列线电极(5)的材质为金属钨，阵列板电极(6)的材质为金属铝。6.根据权利要求3所述的一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：所述阵列板电极(6)由6块板构成的等距电极，电极板的剖面形状是1/4圆形，且各个板为同心。7.根据权利要求6所述的一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：所述电极板的宽度为114mm，电极板剖面中线半径由小到大依次为26mm、36mm、46mm、56mm、66mm、76mm。8.根据权利要求2所述的一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，其特征在于：所述阵列线电极(5)由5根线电极组成的等距电极，长度为114mm。

技术总结
本实用新型提供了一种基于热耦合电晕放电技术的可消毒静压箱，包括静压箱及基于热耦合电晕放电技术的消毒装置，静压箱顶部内表面与消毒装置固定。所述静压箱为带有进风口和出风口的箱体结构；所述基于热耦合电晕放电技术的消毒装置包括阵列线电极、阵列板电极、支架及加热棒；阵列线电极和阵列板电极分别接上正、负交流电，阵列线电极与阵列板电极交错分布；阵列板电极两端贯穿安装有加热棒；阵列线电极和阵列板电极固定在支架内侧；支架为三块不锈钢板组成的U型支架，其左右两侧开有通孔与阵列线电极和贯穿阵列板电极的加热棒配合。本实用新型使得静压箱在空调通风系统中能够兼具稳压和空气净化的作用，缓解了室内消毒杀菌的压力。菌的压力。菌的压力。


技术研发人员：乔彬 孙丽颖 贺征 黄梦琪 金星河 李程珂
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/7/23