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1、10申请公布号CN104121629A43申请公布日20141029CN104121629A21申请号201310173771622申请日20130426F24F1/0020110171申请人孙友谊地址315033浙江省宁波洪塘逸嘉新园47幢262号901室72发明人孙友谊54发明名称室内空气净化装置57摘要室内空气净化装置，是由低压稳压电源、净化器和风机等三部分组成。其净化器为电解池结构。本装置是采用织物进行过滤与电化学、化学反应相组合的方法，对被污染的空气进行净化。最终从净化器出去的空气是不仅去除了尘埃微粒，杀灭了病菌、病毒，使空气中所含的二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等等无机有害气体消失，。
2、而且能澈底降解其中的诸如汽车排放的尾气和从化工厂飘逸过来的一切有机毒物。据2013年3月16日腾讯网上新闻披露，中国500个大城市中，只有不到1达到世卫组织空气质量标准，中国人置身在空前的环境危机中。治理好环境主要从源头上着手，但尚须时日。因此，为保障广大人民健康，在近几年内大力推广使用本装置还是十分必要的。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号CN104121629ACN104121629A1/1页21一种室内空气净化装置，其结构是由低压稳压电源25、风机19和净化器28等三部分组成。2根据。
3、权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于所述净化器28，是由净化器之壳体11、管道4、15、阀门5、16、电极板1、2、3、6、7、8、9、导线26、27、进气管14和出气管13等组成。3根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于所述净化器28内的电解液是氢氧化钙CAOH2饱和溶液。4根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于所述净化器28内的上方，在管道14的管口设置了织物12。5根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于所述净化器28内的上部，管道14的管口置于电解液液面之下，并在电极板1、2、3、6、7、8、9之上。6根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于在风。
4、机19之前，设置了空气滤清网罩18。权利要求书CN104121629A1/5页3室内空气净化装置所属技术领域0001室内空气净化装置主要是应用电化学原理，也涉及普通化学、有机化学和一些普通物理知识。背景技术0002当今，防治雾霾已为全国人民所关注。00032013年3月16日，据腾讯网上新闻披露，中国500个大型城市中，只有不到1达到世界卫生组织空气质量标准，世界上污染最严重的10个城市之中，有7个位于中国。中国人置身在空前的环境危机中。00042013年2月18日都市快报披露，中科院最新研究结果，发现在雾霾中存在好几十种复杂的含氮有机物，这种物质对人体的伤害极大，可能引起癌症及其他严重疾病。。
5、更重要的是病毒、病菌都能在这个很小的颗粒上存活，附着在PM25颗粒物上，就会传播疾病。0005中科院院士钟南山说“北京十年来肺癌发病率增加了60，空气污染是一个非常重要的原因。”0006世界型生组织预测，如不控制吸烟和空气污染，到2025年，我国新增肺癌患者将超过100万例，将成为世界第一肺癌大国。0007由此可见，为抵御雾霾对人体的影响，除设法严格控制污染源外，尽快研制出有效的空气净化装置，已成为全社会的迫切需求。0008本室内空气净化装置的技术背景是利用织物过滤、水体粘附与电化反应、化学反应相结合的办法，实施去污。0009本装置特别应用了电化反应制造出强氧化剂，就利用其氧化还原电位愈高氧化。
6、能力愈强的这一原理，实施对空气的高度净化。0010在电解水溶液时，阳极板上生成了氧化还原电极电位较高的强氧化剂，如原子氧O、臭氧O3和羟基自由基OH等。已被实践证明，特别是羟基自由基OH，能澈底降解病毒、病菌和一切有机毒物。据文献资料提及，在欧洲有不少企业，已使用羟基自由基OH的高级氧化工艺AOP进行废水处理，取得了成效。0011几种常见的氧化剂的标准氧化还原电极电位25如下0012名称F2OHOO3KMNO4CL2O2氧化还原电极电位/V287280242207167136040013早在上世纪八十年代，本人曾把酸性黑染料溶于小烧杯内的水中，用两条1号电池的石墨芯子作为阴、阳电极，再把6节1。
7、号电池串联起来作为电源进行电解。当电路接通以后发现，仅只几秒钟，烧杯内黑色水体变成了清澈透明。0014酸性黑染料的分子式为C22H14O9N6S2NA2，其结构式为0015说明书CN104121629A2/5页40016从这一实验看到了电解去污的魅力，但当时仅只知道，是阳极板上产生非常活泼的原子氧O在起作用，一时找不到理论依据。如今，这方面的理论已细緻入微，并十分完整，因此，可以笃信，用电解法去污是绝对可靠的。发明内容0017所发明之室内空气净化装置是由低压稳压电源、风机和净化器等三部分组成。其中净化器的结构为一箱式型的电解池，内放置有多片平行的铁板或铝板，它们相间分别与电源的正、负极相联作为。
8、阳、阴极板。注入氢氧化钙CAOH2饱和溶液作为电解液。0018整个装置运作过程是接通电源，稳压电源供电，风机开动。从室外鼓入被污染了的空气，使其先通过空气滤清网罩，这时，可去除其绝大部分尘埃。接着空气通过风机，沿着进气管至净化器的上部。把进气管出口置于电解液液面下，并在进气管的出口设置了1至2层织物，使空气在管口喷出时，在湿透的织物上过滤，再一次滤去尘埃。又使气流在通过织物时被细分成无数支气流，使空气与电解液密切接触，于是在电解液内发生多种多样的化学反应，把病菌、病毒和无机、有机毒物澈底消除。最后，高度净化的空气通过顶部管道散逸到室内空间。0019下面着重分析净化器内利用化学原理的去污过程00。
9、20这里采用的电解液是氢氧化钙CAOH2饱和溶液。此溶液中含大量氢氧根离子OH和钙离子CA2。特别是氢氧根离子OH与电解时阳极板表面产生的臭氧O3发生反应，能生成氧化性极强的羟基自由基OH。为了产生更多羟基自由基OH，应尽量使臭氧O3的溶解度增大，而臭氧O3的溶解度又与电解液的温度有关。0021臭氧O3在水中的溶解度如下表0022温度/0151927405560溶解度/L气/L水064045602810270117003100023从上表看到，电解液内的臭氧O3，在40的每升水中，还含臭氧O30117升。今应用普通物理的分子物理章节中的门捷列耶夫一克拉珀龙公式底推广，进行计示示结果，在40每升。
10、水中，还能达到含臭氧219毫克。历来，用于灭菌、消毒的臭氧用量是保持0045毫克/升至045毫克/升只需2分钟，若超过1毫克/升，经1分钟，病毒去除率可达到9999。臭氧的强氧化能力由此可見。因此，用不着为夏天臭氧O3溶解度减少而担忧。0024之所以采用氢氧化钙CAOH2饱和溶液作电解液，是因为他有下列几个作用00251能增大电解液的电导率，电导率增大，就能增大电流强度。根据法拉第电解定律，其极板上析出的物质的量随着电流强度的增大而成正比例地增多。因此，能产生更多臭氧O3和羟基自由基OH，提高了功效。说明书CN104121629A3/5页500262使被污染空气中所含的二氧化碳CO2，在通过净。
11、化器时，与水H2O反应后，再与钙离子CA2反应，最终生成碳酸钙CACO3沉淀，而去除二氧化碳CO2，即00270028在强碱条件下反应向右移动。00290030CA2CO32CACO300313使被污染空气中所含的二氧化硫SO2，在通过净化器时，与水H2O反应后，再与钙离子CA2反应，最终生成亚硫酸钙CASO3沉淀，而去除二氧化硫SO2，即0032SO2H2OH2SO300330034在强碱条件下反应向右移动。0035CA2SO32CASO300364使被污染空气中所含的二氧化氮NO2，在通过净化器时，由于电解时阳极板上制造出氧O2，又鼓入的空气中也含有氧O2，所以电解液内含氧O2量丰富，于是。
12、发生下列反应00374NO22H2OO24HNO30038二氧化氮NO2与水H2O作用生成硝酸HNO3，二氧化氮NO2即被去除。00395制得具良好去污作用的臭氧O3。0040由于电解过程中，阳极板上产生的原子氧O，并迅速相互反应生成臭氧O3，即0041阳极板上2OH2EH2OO0042OOOO30043OOO2，OO2O30044这是经典化学里制取臭氧O3的方法之一。而臭氧O3的溶解度，在标准状况下是氧气的13倍，它具极强的氧化能力，臭氧O3遇有机物时发生0045O3有机物产物或中间物0046在臭氧氧化有机物时，对烯烃类化合物的双键氧化能力最强，其次是胺类和碳氢双键，再其次是炔烃类三键化合物。
13、、碳环、杂环化合物、硫化物、磷化物等。而对醇、醛、醚及碳氢化合物的单键氧化能力最弱。对于细菌和病毒能予以降解。00476产生氧化能力特强的羟基自由基OH。可澈底消除病毒、病菌和一切有机毒物。0048产生羟基自由基OH有两个途径0049I阳极板上原子氧O与水H2O作用，即0050OH2O2OH0051II已经生成的臭氧O3与氢氧根离子OH相遇起快速反应即得，即0052O3OHHO2O20053HO2为过氧化羟基自由基，O2为负氧离子说明书CN104121629A4/5页60054O3HO2OH2O2。0055过氧化羟基自由基HO2又分解成臭氧O3和水H2O，即2HO2O3H2O。0056羟基自由。
14、基OH遇有机物时的反应过程如下0057OHRHRH2O10058RH为有机物R为脂质自由基0059RO2RO220060RO2为脂质过氧化自由基0061RO2RHROOHR30062ROOH为有机酸0063ROOHOHCO2H2O其他氧化产物006440065至此，有机物RH被降解。0066从这一连串反应可看出，水溶液中不断的羟基自由基OH与有机物反应，生成的脂质自由基R在不断增多，它作为中间产物对降解有机物起着重要和不可缺少的作用，而在反应的3式中又产生了脂质自由基R。由于这一系列反应都是非常快速进行，溶液内的脂质自由基R就不断增多。又水溶液中的阳极板上不断在产生氧气O2，又从风机鼓入的空气。
15、中也含有氧O2，因此，氧O2的供应是十分充裕的，则就又回到反应式2进行反应。由此，只要有羟基自由基OH足夠产生，就形成链式反应。即在整个电解液内到处都发生降解有机物的反应。0067细菌、病毒等都是有机物质，遇羟基自由基OH立即降解。0068这里选用了铁FE或铝AL作为净化器内电解用的电极板，这是因为在电解过程中，作为阳极板的铁FE或铝AL，在电化反应中失去了电子，进入溶液成为铁离子FE3或铝离子AL3，它们与溶液中的氢氧根离子OH结合就生成难溶的胶体，即0069FE33OHFEOH3胶体或0070AL33OHALOH3胶体0071FEOH3和ALOH3都是良好的净水剂，他们能絮凝水中的悬浮物。。
16、因此，这对处理净化器内产生的污物时，可避免流失，有利于保护周边环境。0072从净化器净化后通入室内空间的气体，同时夹带着电解时在阴极板上产生的氢气H2，今应用法拉第常数F96494庫仑/克当量和所采用的电流强度进行计祘结果来看，这电解出的氢气H2是微量的，不足以影响环境和人体健康，因此，可以不予考慮。0073于是，室内便获得源源不断的高度净化的空气。0074下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明0075图1是室内空气净化装置结构示意图。0076图2是室内空气净化装置的进气管出口、电极板顶部与电解液液面的相对位置示意图。0077图12中1电极板，2电极板，3电极板，4管道，5阀门，6电极板，7。
17、电极板，8电极板，9电极板，10石灰水，11净化器之壳体，12织物，13出气管，14进气管，15管道，16阀门，17插头，18空气滤清网罩，19风机，20电键，21电键，22原绕组，23副绕组，24整流器，25低压稳压电源，26导线，27导线，28净化器。说明书CN104121629A5/5页70078电极板1、2、3、6、7、8、9用不锈钢，管道4、15、阀门5、16、出气管13、进气管14等用塑料制成，净化器之壳体11用透明或半透明塑料制成，织物12用1至2层棉织物，空气滤清网罩18用46层棉织品与塑料支架制成，风机19采用离心式风机，已经过试验，它具有足夠风压，且耗电省、空气流量大和价廉。
18、的优点，低压稳压电源25、插头17、电键20、21、导线26、27等在市场上都容易采购，石灰水10采用氢氧化钙CAOH2饱和溶液。具体实施例0079打开阀门16，把配制好的石灰水10从管道15注入净化器28，使水面高过电极板1、2、3、6、7、8、9等的顶部。用插头17接上市电，合上电键21，低压稳压电源25开始供电。这时，阳极板2、6和8上发生电化反应，在溶液中立即生成氧气O、O2、臭氧O3和羟基自由基OH，并开始降解溶液中的有机物，；在阴极板1、37和9上，发生电化反应而生成氢气H2。0080在接通电源几分钟后，即可合上电键20，启动风机19，被污染了的空气便通过空气滤清网罩18，根据20。
19、13年3月12日杭州都市快报A15版介绍，4层棉纱布对尘埃阻挡率为926，效果极佳。然后通过风机19沿着进气管14进入净化器28顶部，尓后，气流在液面下的管口向下喷出，由于浸沒在电解液表而的管口上安置了织物12，能把尘埃再次滤去。与此同时，气流因通过织物12而成无数条微细分流，使空气与电解液紧密接触，使又一次清除了尘埃。更重要的把混杂在空气中的二氧化碳CO2、二氧化硫SO2、二氧化氮NO2等等去除，并澈底降解一切细菌、病毒和汽車排放的尾气、化工厂飘逸过来的有机毒物。最终，从净化器28顶部经出气管13出去的便是高度净化了的空气。0081在运作时，氢氧化钙CAOH2饱和溶液有损秏，要及时補充。管道4和阀门5在清洗净化器28内部时作为排污通道。0082正常人所需要的空气是每人每分钟4升。风机19的供气能力在风机19的标牌上铭刻着。用户就可根据需要进行选用。说明书CN104121629A1/2页8图1说明书附图CN104121629A2/2页9图2说明书附图CN104121629A。