CN104353101B - 高能脉冲电场裂解空气消毒净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气消毒净化器，包括：外壳以及设于外壳内的消毒净化器件阴极；消毒净化器件包括阴极，阴极内形成有多个平行设置的柱状消毒净化通道，柱状消毒净化通道内设有同轴设置的放电阳极，放电阳极上设有多个同轴设置的齿轮状放电电极，每个齿轮状放电电极包括多个正对柱状消毒净化通道的内壁面的放电尖端；放电阳极与阴极分别连接至电源的阳极与阴极，且在电源被接通时产生尖端放电从而生成用于裂解生活活性物质的高能粒子，放电阳极与用于放大电场的镂空金属板相连。上述空气消毒净化器通过设置整体围绕放电阳极的阴极，在柱状消毒净化通道内产生了非常均匀的脉冲电场，使得柱状消毒净化通道内充满了等离子群，提升了空气消毒净化效率。

Description

高能脉冲电场裂解空气消毒净化器

技术领域

本发明涉及空气净化技术，尤其涉及一种空气消毒净化器。

背景技术

空气是人类赖以生存的必要条件，也是传播疾病的主要媒介。随着我国工业化水平的飞速发展，环境污染问题也随之而来，日益严重的空气污染直接危害了人们的身心健康和生命安全。人们90％的时间都呆在室内，有效清除室内空气污染至关重要。室内空气污染主要来源于建筑、装修和家具等散发的甲醛、苯等气味化学性污染，室内用户和室内活动的粉尘颗粒，室外大气粉尘，花粉等物理性污染，以及室内滋生的细菌等生物性污染。

有鉴于此，有必要提供适当的空气净化手段，可以对室的空气进行净化处理而提升室内的空气质量，改善人们的生存环境。

发明内容

本发明提供一种空气消毒净化器，其可以高效的对空气中的污染物进行净化处理。

一种空气消毒净化器，包括：外壳以及设于所述外壳内消毒净化器件；所述消毒净化器件包括阴极；所述阴极内形成有多个平行设置的柱状消毒净化通道，所述柱状消毒净化通道内设有与所述消毒净化通道同轴设置的放电阳极，所述放电阳极上设有多个同轴设置的齿轮状放电电极，每个齿轮状放电电极包括多个正对所述柱状消毒净化通道的内壁面的放电尖端；所述放电阳极与阴极分别连接至电源的阳极与阴极，且在电源被接通时产生尖端放电从而生成用于裂解生活活性物质的高能粒子，从而对经过所述柱状消毒净化通道的空气进行净化；所述空气消毒净化器还包括固设于所述外壳内底部的下支架以及与所述放电阳极电性相连的镂空金属板，所述下支架上设有多个排成阵列的支撑杆；所述镂空金属板上设有多个通孔，所述镂空金属板与所述阴极被所述支撑杆隔开一段距离以用于加大电场。

根据上述的空气消毒净化器，当放电阳极与阴极之间被施加一个较高的脉冲电压时，当柱状消毒净化通道内会产生均匀的高能脉冲电场，放电尖端处会产生尖端效应并形成库仑力从而生成用于杀灭和裂解包括(病毒、细菌、微生物等有机物以及有害的气体和固体污染颗粒物)的高能粒子撞击柱状消毒净化通道的内的空气污染物，例如病毒、细菌、微生物等有机物以及有害的气体和固体污染颗粒物，使空气污染物被裂解，从而达成快速的净化效果。处理后生成少量的水和二氧化碳，从而实现低耗能、连续性、无二次污染等特点。本实施例的空气消毒净化器通过设置整体围绕放电阳极的阴极，在柱状消毒净化通道内产生了非常均匀的脉冲电场，使得柱状消毒净化通道内充满了等离子群体，提升了空气消毒净化效率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1及图2分别为第一实施例提供的空气消毒净化器立体结构示意图。

图3为图1的空气消毒净化器的立体分解示意图。

图4为图1的空气消毒净化器中放电阳极的立体放大图。

图5为图1按照V-V线的剖面示意图。

图6为第二实施例提供的空气消毒净化器的放电阳极立体结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参阅图1及图2，其分别为第一实施例提供的空气消毒净化器在不同视角下的立体结构示意图，其中图1为从顶部观看的视角，而图2为从底部观看的视角。空气消毒净化器100包括外壳10，外壳10大体呈长方体形状，其包括四个侧壁，四个侧壁依次首尾相连形成长方体状的外壳10。外壳10内设置有消毒净化器件。

参阅图3，其为图1的空气消毒净化器的立体分解示意图。消毒净化器件包括：在外壳10内从底部至顶部，依次设置的镂空金属板20、下支架30、放电阳极40、阴极50、以及上支架60。

镂空金属板20例如为矩形的平板，其可由导电材料制成，其内形成有排布成阵列的通孔22。在本实施例中，通孔22的截面(沿平行于镂空金属板20的方向)大体上呈圆角矩形，然而可以理解，通孔22的截面形状并不受任何限制，例如，其还可以是三角形、正方形、圆形或者其他形状，其能满足通风的要求即可。镂空金属板20的尺寸可与外壳10的内截面相匹配，使得镂空金属板20可以恰好紧贴外壳10的内壁面而安装固定于外壳10内部。如图3所示，由于通孔22的存在，镂空金属板20整体上形成了一个网状的支撑结构，在通孔22的邻接处分别为多个支撑点202。镂空金属板20起到导通(将所有放电阳极40连接到电源阳极)及加大静电场作用，第一阶段杀死部分有害的病毒、细菌、微生物等有机物以及有害的气体和固体污染颗粒物。

下支架30包括长方体形的主体31以及多个形成在主体31上的支撑杆32。参阅图5，主体31内可为中空结构，且可不包括底壁。主体31的顶壁311上高有多个下通气孔312。下通气孔312按阵列排布。进一步地，下通气孔312还可与镂空金属板20上的通孔22一一对应，也就是说每个下通气孔312可位于一个对应的通孔22的正上方。支撑杆32可位于下通气孔312的中心处且分别向上(远离镂空金属板的方向)与向下延伸到一定距离。每个支撑杆32与顶壁311之间通过多根肋条313连接，为了保证支撑杆的稳固性，并尽可能的减少肋条313的数目以最大化下通气孔312的可用透气面积，本实施例中，肋条313的数目为3条，相互之间的夹角为120度。可以理解，肋条313的数目并不受本实施例的限制。进一步地，参阅图5，当下支架30与镂空金属板20组装至一起时，每个支撑杆32的一端是支撑于镂空金属板20上的支撑点202上。此外，放电阳极40也与支撑点202相连从而电连接至镂空金属板20。支撑杆32将镂空金属板20与阴极隔开一段距离，这种设计可以起到加大电场作用

支撑杆32大体呈圆柱状，其从顶壁311向上及向下延伸一段距离。一并参阅图5，支撑杆32内还可形状有柱状的第一固定孔322。第一固定孔322内还可设有一卡位部324。支撑杆32可由绝缘材料制成。

参阅图4，放电阳极40包括导电柱41以及多个放电环42。放电环42例如可以等间距的方式沿导电柱41的径向(长度方向)分布。每个放电环42包括多个放电尖端422。放电尖端422例如可以以等角度间距的方式围绕导电柱41设置，且放电尖端422从导电柱41的中心向外发散，每个放电尖端422大体上垂直于导电柱41的轴线，从而形成类似于齿轮的放电结构，或者说放电阳极40包括多个同轴设置的齿轮状放电电极。可以理解，本实施例中的放电结构并不限于图4所示的放电环，例如，还可以直接形成均匀分布于导电柱41表面的放电尖端422，而不再以放电环42的方式间距设置，又或者使放电尖端422按其他规则排布，例如围绕导电柱41呈螺线分布。放电阳极40的第一端上还可设有槽口43。

阴极50呈长方体形，其内设有多个柱状消毒净化通道52。多个柱状消毒净化通道52的轴线之间可以相互平行，且多个柱状消毒净化通道52可以排布成阵列，每个柱状消毒净化通道52可以位于一个对应的支撑柱32的正上方。阴极50可以通过在实心的导电材料中钻孔形成。

上支架60的结构与下支架20的结构大体相似，其可包括主体61，主体61为矩形平板，其内设多个上通气孔62，上通气孔62排布成阵列，每一个上通气孔62可位于一个对应的柱状消毒净化通道52的正上方。上支架60上还设有多个顶杆63。顶杆63可位于上通气孔62的中心处，其与主体61之间可以通过肋条64连接，肋条64与肋条313可具有相似的配置。顶杆63从主体61向底部(靠近镂空金属板20的方向)延伸一定距离。顶杆63内可形成第二固定孔632。顶杆63可由绝缘材料制成。

参阅图5，当上述的各部件进行组装时，镂空金属板20、下支架30、以及上支架60均可通过锁固机构(例如螺丝)锁固在外壳10的内壁上。放电阳极40的导电柱42的第一端收容于支撑杆32内的第一固定孔322内并与镂空金属板20相接触，第二端收容于顶杆63内的第二固定孔632内，从而导电柱42的两端均被固定住，此时，导电柱42可位于柱状消毒净化通道52的中心处。例如，导电柱42可与柱状消毒净化通道52同轴设置。此外，当导电柱42的第一端收容于支撑杆32内的第一固定孔322内时，第一固定孔322内的卡位部324穿过导电柱42上的槽口43，从而卡位部324可防止放电阳极40绕其轴线转动。进一步地，由于支撑杆32与顶杆63的存在，使得放电环42会距离柱状消毒净化通道52的出入口一段距离。这种设计的有益效果是使得所有放电环42均具有相似的放电环境，且提升放电安全性。而支撑杆32与顶杆63均由绝缘材料制成，可以避免导电柱41本身与阴极50之间产生放电现象而浪费能源并同时提升安全性。

本实施例的空气消毒净化器100中，除了镂空金属层20的净电场净化作用外，当放电阳极40与阴极50之间被施加一个较高的电压时，柱状消毒净化通道52内会产生均匀的高能脉冲电场，放电尖端422处会产生尖端效应并形成库仑力从而生成用于杀灭和裂解包括(病毒、细菌、微生物等有机物以及有害的气体和固体污染颗粒物)的高能粒子撞击柱状消毒净化通道52的内的空气污染物，例如病毒、细菌、微生物等有机物以及有害的气体和固体污染颗粒物，使空气污染物被裂解，从而达成快速的净化效果。处理后生成少量的水和二氧化碳，从而实现低耗能、连续性、无二次污染等特点。本实施例的空气消毒净化器100通过设置整体围绕放电阳极40的阴极，在柱状消毒净化通道52内产生了非常均匀的脉冲电场，使得柱状消毒净化通道52内充满了等离子群体，提升了空气消毒净化效率。

具体的实验数据表明，当放电阳极40与阴极50之间施加的电压大于220V时就开始具有空气净化效果，随着电压增加，空气净化效果逐渐增强。优选地，可使放电电压大于1000V，进一步优选地，可使放电电压大于5000V，再进一步优选地，可使放电电压介于7000V与8000V之间。根据具体的测试结果，当电压处于7500V时，本实施例的空气消毒净化器100在10秒内可以实现明显的空气净化效果，例如消除烟雾。

参阅图6，其为第二实施例的空气消毒净化器的放电阳极的立体结构示意图。一并参阅图4，本实施例中的放电阳极与图4所示的结构部分相似，例如都包括相同的导电柱41，其不同之处在于放电结构。本实施例中，并不包括图4所示的多个间隔设置的放电环42，取而代之的是单个放电环43。放电环43大体上呈现柱状结构，且放电环43的表面形成有多个V形沟槽432，V形沟槽432的长度方向与导电柱41的轴线基本平行。所述V形沟槽432是指在垂直于导电柱41的方向上的截面呈V形。每两个相邻的V形沟槽432之间就形成有截面呈倒V形的放电尖端。

相比于图4所示的放电结构，本实施例的放电阳极中，放电环43具不再以间隔的方式设置，而整体呈现柱状结构，因此，本实施例的放电阳极与阴极之间的电场更加的均匀，进一步提升空气净化效率。此外，由于减少了部件的数量，使得放电环43的生产加工相比于图4所示的放电环更加容易，生产成本更低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种空气消毒净化器，其特征在于，包括：

外壳以及设于所述外壳内的消毒净化器件；

所述消毒净化器件包括阴极，所述阴极内形成有多个平行设置的柱状消毒净化通道，所述柱状消毒净化通道内设有与所述消毒净化通道同轴设置的放电阳极，所述放电阳极上设有多个同轴设置的齿轮状放电电极，每个齿轮状放电电极包括多个正对所述柱状消毒净化通道的内壁面的放电尖端；

所述放电阳极与阴极分别连接至电源的阳极与阴极，且在电源被接通时产生尖端放电从而生成用于裂解生活活性物质的高能粒子，从而对经过所述柱状消毒净化通道的空气进行净化；

所述空气消毒净化器还包括固设于所述外壳内底部的下支架以及与所述放电阳极电性相连的镂空金属板，所述下支架上设有多个排成阵列的支撑杆；所述镂空金属板上设有多个通孔，所述镂空金属板与所述阴极被所述支撑杆隔开一段距离以用于加大电场。

2.如权利要求1所述的空气消毒净化器，其特征在于，所述柱状消毒净化通道的横截面呈圆形、或者正多边形。

3.如权利要求1所述的空气消毒净化器，其特征在于，所述阴极由导电材料一体形成，所述柱状消毒净化通道在所述阴极的表面呈阵列分布。

4.如权利要求1所述的空气消毒净化器，其特征在于，所述放电阳极包括导电柱以及多个以等间距的方式设于所述导电柱上的放电环，每个放电环上设有多个以等角度间距的方式设置的且向外发散的所述放电尖端，且每个放电尖端大体上垂直于所述导电柱的轴线。

5.如权利要求1所述的空气消毒净化器，其特征在于，每个所述放电阳极的第一端固定于对应的一个支撑杆上，且所述下支架上对应于所述支撑杆的位置设有下通气孔。

6.如权利要求5所述的空气消毒净化器，其特征在于，所述支撑杆上形成有第一固定孔，所述放电阳极的第一端收容于所述第一固定孔内，且所述第一端上形成有槽口，所述第一固定孔内设有与所述槽口匹配的卡位部，所述第一端收容于所述第一固定孔内时，所述卡位部穿过所述槽口从而防止所述放电阳极绕其轴线转动。

7.如权利要求5所述的空气消毒净化器，其特征在于，其还包括固设于所述外壳内顶部的上支架，所述上支架上设有多个排成阵列的顶杆，每个所述放电阳极的第二端固定于对应的一个顶杆上，且所述上支架上对应于所述支撑杆的位置设有上通气孔，所述顶杆内设有第二固定孔，所述放电阳极的第二端收容于所述第二固定孔内。

8.如权利要求7所述的空气消毒净化器，其特征在于，所述支撑杆与所述顶杆由绝缘材料制成。

9.如权利要求1所述的空气消毒净化器，其特征在于，所述放电阳极包括导电柱以及设于所述导电柱表面的柱状放电环，所述放电环的表面设有多个与所述导电柱的轴线平行的V形槽从而在每两相相邻的V形槽中间形成所述放电尖端。