[实用新型]利用电脉冲提高植物净化PM2.5能力的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护技术领域，涉及一种空气净化装置，具体涉及一种利用电脉冲提高植物净化PM2.5能力的装置。

背景技术

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量有毒、有害物质，并且在大气中停留时间长，输送距离远，易于穿过呼吸器官直接进入肺部，对人的身体造成损害。

由于PM2.5主要来源于日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中各种化石燃料的燃烧，在室外大环境中净化PM2.5困难重重，短期内无法解决。然而，在室内小环境中净化PM2.5，营造一个相对健康的生活空间是可能的。

目前，尚缺乏有效消除室内PM2.5的专用技术。现有大多数以去除可吸入颗粒物为主要功能的空气净化器只能去除PM10，对PM2.5没有针对性。这类空气净化器的净化原理是采用内置风机抽风，通过HEPA滤网+活性炭滤网+光触媒（冷触媒、多远触媒）+紫外线杀菌（同臭氧）+静电吸附滤网等多种滤网过滤，最多可净化直径3微米以上的颗粒物。若要挡住更小的颗粒物需要增加过滤层的层数，但随之而来的后果是空气通过难度增大，必须提高风机功率，后者又导致噪音增大。此外，提高过滤网层数将增加净化器体积，增加为避免二次污染更换滤网的难度。因此，现有的空气净化器技术对于清除PM2.5无能为力，必须另辟蹊径。

由于PM2.5的粒子很小，长期漂浮在空中，如果通过其它离子与之结合，使之变为大粒子，进而在重力下沉降，就可以净化空气中的PM2.5。美国环保署认为，空气中的负氧离子可以主动出击捕捉空气中的细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒，使其聚集沉降，从而有效除去空气中2.5微米（PM2.5）及以下的微尘，甚至1微米的微粒。研究确认，当室内空气中负离子的浓度达到每立方厘米2万个时，空气中的飘尘量会减少98%以上，在含有高浓度小粒径负离子的空气中，PM2.5中危害最大的直径1微米以下的微尘、细菌、病毒等几乎为零。因此，消除PM2.5的关键在于大幅度提高空气小粒径负离子含量。

植物是产生空气负氧离子的最佳来源，森林中空气清新就是因为众多植物产生高浓度负氧离子的缘故。植物产生负氧离子的机理有两个，一是在大气电场（雷电等）作用下植物叶尖通过尖端放电产生的电子与空气中的氧气分子结合成负氧离子；二是植物叶片细胞在光合作用过程中产生电子，这些电子与叶片细胞呼吸过程中放出的氧气结合生成负氧离子，后者通过叶片气孔释出。但是，室内单株植物产生负离子的能力很弱，其对室内PM2.5的净化能力很小。

考虑到植物细胞自身电位波动的频率在0.1～10Hz的极低频段，对植物施加此频段的高压电脉冲，通过外加电脉冲与植物细胞电位的耦合共振，一方面增强植物众多叶片的尖端放电，另一方面提高叶片细胞的光合作用和呼吸代谢，两方面的作用可以使单株植物在周围产生的负氧离子浓度大为增加，从而达到有效去除空气中PM2.5，实现将森林引入家庭的美好愿望。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用电脉冲提高植物净化PM2.5能力的装置，解决现有空气净化技术无法有效去除空气中PM2.5，并且成本高、能耗大、装置复杂和二次污染的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，利用电脉冲提高植物净化PM2.5能力的装置，包括电脉冲发生器，电脉冲发生器通过屏蔽线与输出电极连接，输出电极置于盆栽植物的土壤中。

本实用新型的特点还在于，

其中的电脉冲发生器，包括依次连接的电源、稳压单元、脉冲产生单元、升压电路、倍压电路，倍压电路通过输出电极与盆栽植物相连接，所述的电源还与升压电路相连接。

其中的电脉冲发生器，脉冲频率为0.1～100Hz，负电压为5kV～30kV，脉宽为μs～ms。

本实用新型的有益效果是：

（1）通过一个金属电极将极低频电脉冲引入盆栽植物的根际土壤，极低频电脉冲与植物细胞电位的耦合共振一方面加剧植物叶片的尖端放电，另一方面加速植物细胞的光合作用和呼吸作用，诱发植物产生高浓度的负氧离子，负氧离子与PM2.5结合成大粒子在重力下沉降，去除空气中的PM2.5。

（2）基于加剧植物叶片的尖端放电和加速植物细胞光合放氧与水分蒸发，大幅度提高空气中氧气和负氧离子浓度增加去除空气中的PM2.5，随着作用时间的延长，可以彻底消除空气中的PM2.5，并且不会产生臭氧，不会对植物产生伤害，植物的熏香、保湿和美化等自然属性保持不变，使用寿命长。