觸媒電漿和包含其的隧道電漿的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種觸媒電漿和包含其的隧道電漿，該觸媒電漿包括一具有進氣口和排氣口的絕緣外殼、兩個電極板和一個觸媒芯子，該些電極板相互平行，且設置于該絕緣外殼內，該觸媒芯子夾設于該些電極板之間，該觸媒芯子上陣列有多個單元格，該些單元格均為中空管道并且排列方向一致，該進氣口、該些單元格和該排氣口依次連通。該些電極板能夠將油煙廢氣中的分子電離成游離狀態的離子，該觸媒芯子能夠引導該些游離狀態的離子反應生成無害氣體。況且，該觸媒芯子采用單元格陣列結構，能夠增加與該些離子的作用面積和作用時間，因而催化效率較高。由此可知，本發明的觸媒電漿能夠高效地電解并引導油煙廢氣轉化為無害氣體。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及空氣凈化領域，特別涉及一種觸媒電漿和包含其的隧道電漿。 觸媒電漿和包含其的隧道電漿
【背景技術】
[0002] 在高溫烹調時，食用油會產生大量的"熱氧化分解產物"，該些分解產物以煙霧的 形式擴散到空氣中，形成油煙廢氣。油煙廢氣的成分非常復雜，主要有醛、酮、烴、脂肪酸、 醇、芳香族化合物、酯、內酯、雜環化合物等。除此之外，油煙廢氣中還包含苯并芘、揮發性亞 硝胺、雜環胺類化合物等高致癌物。
[0003] 同樣地，汽車、噴氣飛機和輪船等交通工具以化石燃料作為能源，并且排放出包含 固體懸浮顆粒、一氧化碳、碳氫化物和氮氧化物等害物質的油煙廢氣。
[0004] 為了清除上述各種情況所產生的油煙廢氣，現有技術中通常采用活性碳吸附、沸 石吸附、高溫焚燒氧化、低溫冷凝回收等方式。但是，活性碳吸附和沸石吸附存在重復再生、 高能耗和二次污染問題，高溫焚燒氧化和低溫冷凝回收又會帶來超高耗能、設備費用高昂 以及高維護費用的問題。另外，上述四種處理方式均不能將油煙廢氣轉化成無害氣體，存在 著二次污染。
[0005] 因此，如何將油煙廢氣高效地轉化成無害氣體，一直困擾著本領域的研發人員。
【發明內容】
[0006] 本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中無法將油煙廢氣轉化成無害氣 體的缺陷，提供一種觸媒電漿和包含其的隧道電漿，該觸媒電漿能夠將油煙廢氣高效地轉 化成無害氣體。
[0007] 本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：
[0008] -種觸媒電漿，其特點在于，該觸媒電漿包括一具有進氣口和排氣口的絕緣外殼、 兩個電極板和一個觸媒芯子，該些電極板相互平行，且設置于該絕緣外殼內，該觸媒芯子夾 設于該些電極板之間，該觸媒芯子上陣列有多個單元格，該些單元格均為中空管道并且排 列方向一致，該進氣口、該些單元格和該排氣口依次連通。
[0009] 較佳地，該些電極板的相對設置的兩個表面上均分布有多根放電針。
[0010] 較佳地，該觸媒芯子的本體為絕緣基材，每一電極板與該觸媒芯子之間還設置有 一個電介質板。依據油煙廢氣的種類，在觸媒芯子的本體的表面附著上一層觸媒，觸媒的種 類可以選擇為金屬觸媒、金屬氧化物觸媒或非金屬觸媒。例如，在油煙廢氣中主要是硝和氮 氧化物的情況下，一般需要使用鉬、鈀或銠等三族貴金屬元素；在油煙廢氣中主要是硫氧化 物或硫氫化物的情況下，則需要使用金屬氧化物觸媒，例如，氧化鉻、氧化鑰、氧化鐵、氧化 猛、氧化鋅、氧化鎳、氧化銅和氧化鶴。
[0011] 一種隧道電漿，用于分解油煙廢氣，其特點在于，該隧道電漿包括至少兩個依次串 聯的子電漿模塊，該些子電漿模塊包括如上所述的觸媒電漿。
[0012] 較佳地，該些子電漿模塊還包括至少一納米電漿，該隧道電漿在使用時，使得該油 煙廢氣依次通過該些觸媒電漿、該些納米電漿。
[0013] 較佳地，該些子電漿模塊還包括至少一介質電漿，該隧道電漿在使用時，使得該油 煙廢氣依次通過該些介質電漿、該些觸媒電漿、該些納米電漿。
[0014] 較佳地，該些子電漿模塊還包括至少一除煙霧電漿，該隧道電漿在使用時，使得該 油煙廢氣依次通過該些除煙霧電漿、該些介質電漿、該些觸媒電漿、該些納米電漿。
[0015] 較佳地，該些子電漿模塊包括多個除煙霧電漿、多個介質電漿、多個觸媒電漿和多 個納米電漿，該些除煙霧電漿中的至少兩個除煙霧電漿并聯，該些介質電漿中的至少兩個 介質電漿并聯，該些觸媒電漿中的至少兩個觸媒電漿并聯，該些納米電漿中的至少兩個納 米電漿并聯。
[0016] 較佳地，每一除煙霧電漿包括一高壓放電反應器，該隧道電漿還包括一電控刀閘， 該些高壓放電反應器均與該電控刀閘電連接，該些高壓放電反應器在該電控刀閘處于第一 檔位時電解該油煙廢氣，該些高壓放電反應器在該電控刀閘處于第二檔位時熱蒸發該油煙 廢氣。通過使用該電控刀閘，該油煙分解裝置能夠制造成兼具油煙分解和油煙蒸發的雙重 功能，能夠有效清除難分解物質，提高了工作效率和壽命。
[0017] 較佳地，該電控刀閘包括一刀閘殼體、一致動器和一與該致動器相樞接的擺臂，該 致動器用于驅動該擺臂擺動至該第一檔位或該第二檔位。
[0018] 較佳地，每一除煙霧電漿還包括一進氣管、一處理單元和一出氣管，該處理單元包 括該高壓放電反應器，該油煙分解裝置用于使得該油煙廢氣依次通過該進氣管、該高壓放 電反應器和該出氣管。
[0019] 較佳地，該處理單元還包括一預處理模塊，該預處理模塊包括一離心風機、一廢料 攔截槽和一廢料排出口，該廢料攔截槽用于阻擋并回收由該離心風機甩出的固體或液體廢 棄物，該廢料排出口用于將該些固體或液體廢棄物排出，該油煙分解裝置用于使得該油煙 廢氣依次通過該進氣管、該預處理模塊、該高壓放電反應器和該出氣管。
[0020] 較佳地，該處理單元還包括一廢料再回收模塊，該廢料再回收模塊包括一廢料導 引槽和一廢料再排出口，該廢料導引槽用于將固體或液體廢棄物導引至該廢料再排出口， 該油煙分解裝置用于使得該油煙廢氣依次通過該進氣管、該預處理模塊、該高壓放電反應 器、該廢料再回收模塊和該出氣管。
[0021] 本發明的積極進步效果在于：該些電極板能夠將油煙廢氣中的分子電離成游離狀 態的離子，該觸媒芯子能夠引導該些游離狀態的離子反應生成無害氣體。況且，該觸媒芯子 采用單元格陣列結構，能夠增加與該些離子的作用面積和作用時間，因而催化效率較高。由 此可知，本發明的觸媒電漿能夠高效地電解并引導油煙廢氣轉化為無害氣體。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明較佳實施例的隧道電漿的結構示意圖。
[0023] 圖2為圖1的隧道電漿中的除煙霧電漿陣列的結構示意圖。
[0024] 圖3為圖2中除煙霧電漿陣列中一個除煙霧電漿的結構示意圖。
[0025] 圖4為圖3中除煙霧電漿在去除刀閘后的結構示意圖。
[0026] 圖5為圖4中除煙霧電漿的局部結構示意圖。
[0027] 圖6為圖3中除煙霧電漿的刀閘的結構示意圖。
[0028] 圖7為圖1的隧道電漿中的介質電漿陣列的結構示意圖。
[0029] 圖8為圖1的隧道電漿中的觸媒電漿陣列的結構示意圖。
[0030] 圖9為圖8的觸媒電漿陣列中的一個觸媒電漿的結構示意圖。
[0031] 圖10為圖9的觸媒電漿的內部結構示意圖。
[0032] 圖11為圖1的隧道電漿中的納米電漿陣列的結構示意圖。
[0033] 附圖標記說明：
[0034] 除煙霧電漿陣列：1 介質電漿陣列：2
[0035] 觸媒電漿陣列：3 納米電漿陣列：4
[0036] 除煙霧電漿：10 介質電漿：20
[0037] 觸媒電漿：30 納米電漿：40
[0038] 進氣管：11 連接部件：12
[0039] 預處理模塊：13 處理單元：14
[0040] 出氣管：15 高壓放電反應器：16
[0041] 廢料再回收模塊：17 電控刀閘：18
[0042] 離心風機：131 廢料攔截槽：132
[0043] 廢料排出口 ：133 廢料導引槽：171
[0044] 廢料再排出口 ：172 刀閘殼體：181
[0045] 致動器：182 擺臂：183
[0046] 第二檔位：184 彈簧：185
[0047] 進線線纜：186 蒸發線纜：187
[0048] 分解線纜：188 外殼蓋：31
[0049] 上電極板：32 上電介質板：33
[0050] 觸媒芯子：34 下電介質板：35
[0051] 下電極板：36 絕緣外殼：37
[0052] 進氣口 ：371 排氣口 ：372
【具體實施方式】
[0053] 下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本發明。
[0054] 如圖1所示，本實施例提供了一種隧道電楽，用于分解油煙廢氣，該隧道電漿包括 七個依次串聯的子電漿模塊，該些子電漿模塊包括一個除煙霧電漿陣列1 (具體請參考圖 2)、三個介質電漿陣列2 (具體請參考圖7)，一個觸媒電漿陣列3 (具體請參考圖8)和兩個 納米電漿陣列4 (具體請參考圖11)。
[0055] 該除煙霧電漿陣列1用于分解和清除油煙廢氣中的粉塵顆粒和液態油污，因而適 宜設置于該隧道電漿的最前端。該些介質電漿陣列2主要用于將氣態分子轉化為大量的游 離態的離子，該觸媒電漿陣列3能夠催化并引導該些游離狀態的離子反應生成無害氣體， 因而適宜將該些介質電漿陣列2和該觸媒電漿陣列3依次串聯，并設置于該隧道電漿的中 間部分。該些納米電漿陣列4主要用于殺菌除臭，并將處理后的無害氣體分子吸附上負離 子，進而排放出清爽宜人的空氣。
[0056] 因而，本實施例的隧道電漿依據油煙廢氣的特點，分門別類地層層分解油煙廢氣， 并排放出清爽宜人的高負離子濃度的空氣，分解和清除油煙廢氣的效率較高。
[0057] 如圖2所示，該除煙霧電漿陣列1包括十二個除煙霧電漿10,該些除煙霧電漿10 并聯設置。如圖7所示，每一介質電漿陣列2包括八個介質電漿20,該些介質電漿20并聯 設置。如圖8所示，該觸媒電漿陣列3包括六個觸媒電漿30,該些觸媒電漿30并聯設置。 如圖11所示，每一納米電漿陣列4包括八個納米電漿40(圖11僅顯示出了四個納米電漿， 另四個納米電漿被遮擋)，該些納米電漿40并聯設置。
[0058] 通過"并聯設置"方式，可以增大子電漿模塊的面積，以便適合不同流量工況下的 油煙廢氣分解。
[0059] 圖2僅示意性的繪出了除煙霧電漿10,實際生產時，可以將除煙霧電漿10生產成 為圖3所示的形式。
[0060] 如圖3-6所示，本實施例的隧道電漿中的除煙霧電漿10,用于分解油煙廢氣，其包 括一進氣管11、一處理單元14和一出氣管15。該處理單元14包括一高壓放電反應器16、 一預處理模塊13和一廢料再回收模塊17。該處理單元14的前端和后端分別通過一個連接 部件12與進氣管11和該出氣管15相連接。
[0061] 該隧道電漿還包括一電控刀閘18,如圖3所示，該電控刀閘18與該高壓放電反應 器16電連接。
[0062] 如圖4所示，該廢料再回收模塊17包括一廢料導引槽171和一廢料再排出口 172， 該廢料導引槽171用于將固體或液體廢棄物導引至該廢料再排出口 172。
[0063] 如圖5所示，該預處理模塊13包括一離心風機131、一廢料攔截槽132和一廢料排 出口 133,該廢料攔截槽132用于阻擋并回收由該離心風機131甩出的固體或液體廢棄物， 該廢料排出口 133用于將該些固體或液體廢棄物排出。
[0064] 如圖6所示，該電控刀閘18包括一刀閘殼體181、一致動器182和一與該致動器 182相樞接的擺臂183,該致動器182用于驅動該擺臂183擺動至該第一檔位(分解線纜188 處）或該第二檔位184。該第二檔位184包括一彈簧185,因而形成彈性接觸端。該刀閘殼 體181上還設置兩根進線線纜186和兩根蒸發線纜187 (請同時參考圖3和圖6,以便理解 該電控刀閘18與該高壓放電反應器16電連接的線路結構)。
[0065] 分解油煙廢氣時，該電控刀閘18置于第一檔位(分解線纜188處)，請同時結合圖 3-5進行理解，開啟該高壓放電反應器16和該離心風機131。該離心風機131通過該進氣 管11抽取油煙廢氣，并將油煙廢氣中的固體或液體廢棄物通過該廢料攔截槽132和該廢料 排出口 133進行預處理。預處理后所剩余的固體或液體廢棄物經過離心甩向該廢料再回收 模塊17進行再次處理。預處理后的氣體經過該高壓放電反應器16進行電解。由于高壓放 電反應器16中空心電極的表面施加有幾十千伏的高壓電，因此能夠徹底的打斷分子鍵，將 一氧化碳轉化成碳和氧氣，將碳氫化合物最終轉化成碳、氧氣和水，將氮氧化物轉化成氮氣 和氧氣等。
[0066] 蒸發油煙廢氣時，將該電控刀閘8置于第二檔位184,該高壓放電反應器16 (請參 考圖3-4)中的空心電極在電加熱至高于1000°C。空心電極的材質可以依照市售"熱得快" 中電熱絲，例如，鐵鉻鋁電熱絲、鎳鎘電熱絲，的標準選取。通過加熱蒸發(蒸餾）該些難分 解物質，該油煙分解裝置的芯子的表面不會積聚污漬，較為光潔，因而提高了工作效率和壽 命。
[0067] 總之，可以通過控制第一電源和第二電源的方式，往復循環地實現分解油煙廢氣 和蒸發油煙廢氣。
[0068] 本實施例的隧道電漿中的除煙霧電漿具有以下技術效果：
[0069] 第一、通過使用該電控刀閘，該油煙分解裝置能夠制造成兼具油煙分解和油煙蒸 發的雙重功能，能夠有效清除難分解物質，提高了工作效率和壽命。
[0070] 第二、通過將該第一檔位和該第二檔位設計成彈性接觸端的形式，在合閘時，該擺 臂的端部能夠與該第一檔位或該第二檔位形成牢固的軟接觸，不僅電連接牢固性較高，而 且不容易產生電火花。
[0071] 第三、離心風機高速旋轉時，能夠在除煙霧電漿內形成負壓，加速進氣管對油煙廢 氣的吸納流量。
[0072] 第四、預處理模塊能夠有效的離心并甩出的油煙廢氣中的固態或液態成分，高壓 放電反應器能夠有效分解油煙廢氣中的氣態成分，廢料再回收模塊對油煙廢氣中的固態或 液態成分進行二次回收。本申請的隧道電漿中的除煙霧電漿能夠區分油煙廢氣中的固、液 和氣三種狀態成分，并進行有針對性的處理，處理效果得到極大提高。
[0073] 如圖8-10所示，該觸媒電漿30包括一具有進氣口 371和排氣口 372的絕緣外殼 37、一外殼蓋31、兩個電極板(包括上電極板32和下電極板36)和一個觸媒芯子34。該些 電極板(包括上電極板32和下電極板36)相互平行，且設置于該絕緣外殼37內，該觸媒芯 子34夾設于該些電極板之間，該些電極板的相對設置的兩個表面上均分布有多根放電針。
[0074] 該觸媒芯子34的本體為絕緣基材且陣列有多個單元格，該些單元格均為中空管 道并且排列方向一致，該進氣口 371、該些單元格(位于觸媒芯子34上）和該排氣口 372依 次連通。每一電極板(上電極板32或下電極板36)與該觸媒芯子之間還設置有一個電介質 板(上電介質板33或下電介質板35 )。
[0075] 本實施例的觸媒電漿具有以下技術效果：
[0076] 第一、該些電極板能夠將油煙廢氣中的分子電離成游離狀態的離子，該觸媒芯子 能夠引導該些游離狀態的離子反應生成無害氣體。況且，該觸媒芯子采用單元格陣列結構， 能夠增加與該些離子的作用面積和作用時間，因而催化效率較高。由此可知，本實施例的觸 媒電漿能夠高效地電解并引導油煙廢氣轉化為無害氣體。
[0077] 第二、相對設置的兩個表面上均分布有多根放電針，"放電針結構"較好的利用了 尖端放電的原理。
[0078] 第三、電介質板能夠使得放電或電解作用均勻化，避免了相鄰放電針之間的區域 無法有效電解，實現均勻化電解的效果。
[0079] 實際生產時，本實施例的隧道電漿不局限于四種子電漿模塊依次串聯的結構形 式，兩種子電漿模塊或三種子電漿模塊依次串聯的結構也可以采用。另外，本實施例僅示意 性地繪出了介質電漿(如圖7所示)和納米電漿(如圖9所示)，在實際生產隧道電漿時，可以 購買市售的介質電漿和納米電漿。
[0080] 另外，在油煙廢氣中含有高濃度油霧和有毒氣體(含硫、氯、氮或氟元素）的情況 下，還可以在本實施例的隧道電漿的前端設置一個洗滌池，以便進行諸如溶解和濾除等預 處理。
[0081] 雖然以上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些 僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背 離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更 和修改均落入本發明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種觸媒電漿，其特征在于，該觸媒電漿包括一具有進氣口和排氣口的絕緣外殼、兩 個電極板和一個觸媒芯子，該些電極板相互平行，且設置于該絕緣外殼內，該觸媒芯子夾設 于該些電極板之間，該觸媒芯子上陣列有多個單元格，該些單元格均為中空管道并且排列 方向一致，該進氣口、該些單元格和該排氣口依次連通。
2. 如權利要求1所述的觸媒電漿，其特征在于，該些電極板的相對設置的兩個表面上 均分布有多根放電針。
3. 如權利要求1-2中任意一項所述的觸媒電漿，其特征在于，該觸媒芯子的本體為絕 緣基材，每一電極板與該觸媒芯子之間還設置有一個電介質板。
4. 一種隧道電漿，用于分解油煙廢氣，其特征在于，該隧道電漿包括至少兩個依次串聯 的子電漿模塊，該些子電漿模塊包括權利要求1-3中任意一項所述的觸媒電漿。
5. 如權利要求4所述的隧道電漿，其特征在于，該些子電漿模塊還包括至少一納米電 漿，該隧道電漿在使用時，使得該油煙廢氣依次通過該些觸媒電漿、該些納米電漿。
6. 如權利要求5所述的隧道電漿，其特征在于，該些子電漿模塊還包括至少一介質電 漿，該隧道電漿在使用時，使得該油煙廢氣依次通過該些介質電漿、該些觸媒電漿、該些納 米電楽。
7. 如權利要求6所述的隧道電漿，其特征在于，該些子電漿模塊還包括至少一除煙霧 電漿，該隧道電漿在使用時，使得該油煙廢氣依次通過該些除煙霧電漿、該些介質電漿、該 些觸媒電漿、該些納米電漿。
8. 如權利要求7所述的隧道電漿，其特征在于，該些子電漿模塊包括多個除煙霧電漿、 多個介質電漿、多個觸媒電漿和多個納米電漿，該些除煙霧電漿中的至少兩個除煙霧電漿 并聯，該些介質電漿中的至少兩個介質電漿并聯，該些觸媒電漿中的至少兩個觸媒電漿并 聯，該些納米電漿中的至少兩個納米電漿并聯。
9. 如權利要求7所述的隧道電漿，其特征在于，每一除煙霧電漿包括一高壓放電反應 器，該隧道電漿還包括一電控刀閘，該些高壓放電反應器均與該電控刀閘電連接，該些高壓 放電反應器在該電控刀閘處于第一檔位時電解該油煙廢氣，該些高壓放電反應器在該電控 刀閘處于第二檔位時熱蒸發該油煙廢氣。
10. 如權利要求9所述的隧道電漿，其特征在于，該電控刀閘包括一刀閘殼體、一致動 器和一與該致動器相樞接的擺臂，該致動器用于驅動該擺臂擺動至該第一檔位或該第二檔 位。
11. 如權利要求9所述的隧道電漿，其特征在于，每一除煙霧電漿還包括一進氣管、一 處理單元和一出氣管，該處理單元包括該高壓放電反應器，該油煙分解裝置用于使得該油 煙廢氣依次通過該進氣管、該高壓放電反應器和該出氣管。
12. 如權利要求11所述的隧道電漿，其特征在于，該處理單元還包括一預處理模塊，該 預處理模塊包括一離心風機、一廢料攔截槽和一廢料排出口，該廢料攔截槽用于阻擋并回 收由該離心風機甩出的固體或液體廢棄物，該廢料排出口用于將該些固體或液體廢棄物排 出，該油煙分解裝置用于使得該油煙廢氣依次通過該進氣管、該預處理模塊、該高壓放電反 應器和該出氣管。
13. 如權利要求12所述的隧道電漿，其特征在于，該處理單元還包括一廢料再回收模 塊，該廢料再回收模塊包括一廢料導引槽和一廢料再排出口，該廢料導引槽用于將固體或 液體廢棄物導引至該廢料再排出口，該油煙分解裝置用于使得該油煙廢氣依次通過該進氣 管、該預處理模塊、該高壓放電反應器、該廢料再回收模塊和該出氣管。
【文檔編號】B01D53/32GK104056532SQ201310090394
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月20日 優先權日:2013年3月20日
【發明者】洪昆喨 申請人:劉穎姝