CN109980535B - 高压直流等离子发生器及高压直流空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压直流等离子发生器及高压直流空气净化器，其中的高压直流等离子发生器，包括气流通道和沿着气流方向布置在气流通道内的一个或者两个以上相互平行的固定杆，所述固定杆上间隔布置若干个能够与高压直流电源的负极导通的电极片，每个所述电极片的周向边缘具有多个均匀分布且向外侧凸伸的放电尖端，所述气流通道的壁与所述电极片之间相互绝缘。本发明提供的高压直流等离子发生器及使用其的空气净化器，解决了现有技术采用尖端放电的放电密度小、产生的等离子数量少的问题，并且通过结构的设计使其能够进行工业化应用；大大提高了等离子产率的同时提高了气体分子与等离子体的接触几率，提高了空气净化处理的效率。

Description

高压直流等离子发生器及高压直流空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，更具体的说是一种高压直流等离子发生器及高压直流空气净化器。

背景技术

现有技术采用的尖端放电产生等离子体的空气净化器，放电尖端产生的等离子体数量相对较少，但是放电尖端的布置又不能太紧密，所以导致了整体上的效率低下。例如CN207605877U公开的“包括立体电极的高压静电空气净化器”采用立体电极，仍然是只能间隔稀疏的布置，并且立体电极制造和安装都麻烦；再如CN206094297U公开的“等离子空气净化器”，其与CN207605877U相比，放电尖端则布置的更为稀疏，对空气的净化效果相对较差。上述两个文献中的放电尖端都采用的是针状放电尖端，针状放电尖端上除了放电部位之外的其他部位气隙较大，使部分气流通过气隙而没有通过放电部位，导致净化效果较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压直流等离子发生器及高压直流空气净化器，解决现有技术等离子空气净化器的放电尖端的放电密度小的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

高压直流等离子发生器，包括气流通道和沿着气流方向布置在气流通道内的一个或者两个以上相互平行的固定杆，所述固定杆上间隔布置若干个能够与高压直流电源的负极导通的电极片，每个所述电极片的周向边缘具有多个均匀分布且向外侧凸伸的放电尖端，且相邻两个所述放电尖端之间的距离不小于5mm，所述气流通道的壁与所述电极片之间相互绝缘。

当使用两个以上的固定杆时，相邻两个固定杆上的电极片的放电尖端之间保持距离，使全部放电尖端均匀分布在所述气流通道的截面。

更进一步地，将相邻三个固定杆呈三角形布置，且三个固定杆上的电极片呈交错布置。

可选择地，将固定杆设置为金属导电结构；

或者，可选择地，在同一个固定杆上的相邻两个电极片之间设置有套筒，以限定相邻两个电极片之间的距离，此时，将套筒、固定杆之中的至少一个设置为金属导电结构。

不同的固定杆上的电极片可以大小相同，也可以大小不同；并且电极片的放电尖端的数量也可以相同或不同。

所述气流通道的壁采用绝缘材料制造，并且所述气流通道的形状与其内部的电极片的构造相适配。

高压直流空气净化器，包括上述高压直流等离子发生器、反应腔、消解室、风机和高压直流电源，所述高压直流等离子发生器的出气端与所述反应腔连通，所述反应腔与所述消解室连通，所述消解室内设置有能够消解臭氧的多孔隙消解结构，所述高压直流电源的负极与所述高压直流等离子发生器的电极片导通，所述风机用于驱动气流通过所述高压直流等离子发生器。

所述风机设置在所述反应腔内、所述高压直流等离子发生器的进气端或者所述消解室出气端。

所述高压直流等离子发生器设有多个且并排布置，并且在高压直流等离子发生器之间的空隙用封板封堵或者相互之间共用气流通道的壁。

所述高压直流等离子发生器、反应腔、消解室呈线性布置。

在所述反应腔内设置有臭氧传感器，所述臭氧传感器与控制模块连接，所述控制模块用于根据接收臭氧传感器的信号控制所述高压直流等离子发生器和所述风机先后停机。

本发明提供的高压直流等离子发生器及使用其的空气净化器，解决了现有技术采用尖端放电的放电密度小、产生的等离子数量少的问题，并且通过结构的设计使其能够进行工业化应用；所有的气隙均在尖端放电的辐射范围内，所以不存在非放电气隙，从而大大提高了等离子产率的同时提高了气体分子与等离子体的接触几率，提高了空气净化处理的效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述高压直流等离子发生器的结构示意图。

图2是本发明实施例所述高压直流等离子发生器的结构示意图。

图3是图2所示本发明实施例所述高压直流等离子发生器的内部结构示意图。

图4是本发明实施例所述高压直流等离子发生器的结构示意图。

图5是图3所示本发明实施例所述高压直流等离子发生器的内部结构示意图。

图6是本发明所述高压直流空气净化器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提供一种高压直流等离子发生器，包括气流通道15和沿着气流方向布置在气流通道内的一个固定杆13，所述固定杆13上间隔布置若干个能够与高压直流电源的负极导通的电极片11，每个所述电极片11的周向边缘具有多个均匀分布且向外侧凸伸的放电尖端12，且相邻两个所述放电尖端之间的距离不小于5mm，所述气流通道15的壁与所述电极片11之间相互绝缘。由于电极片11形成的片状区域可以对空气起到阻流的作用，气流不能穿过片状实体，从而迫使气流必须绕过电极片11的实体结构、通过放电尖端12之间的空隙通过，电极片11与负极连接，电极片11通过空气与正极导通，由于高压的存在，放电尖端12在空气中实现了尖端放电，使经过放电尖端附近的气流在尖端放电的作用下电离。气流通道15的壁与放电尖端之间的距离也不小于5mm，但通常也不宜过大。一般可以根据电压来进行设置，电压越高，电压电离空气的距离越大，二者之间的距离可以相应的设置的更大，但为了安全起见，通常也不会超过10cm。

如图2所示，当固定杆13设置为多个时，如本图所示的3个，将3个固定杆13设置为相互平行，并且通常呈三角形的形状分布，但是采用扁平状截面的气流通道15时，也可以采用一字型布置。

本领域技术人员可以根据上述技术构思，自然想到使用四个以上的固定杆结构进行布局设计，申请人不再针对四个、六个、八个、十二个等等固定杆数量进行一一举例描述。

当使用两个以上的固定杆13时，相邻两个固定杆13上的电极片11的放电尖端12之间保持距离，使全部放电尖端12均匀分布在所述气流通道15的截面。这一距离也根据电压的高低进行预设，在确保所有气隙都在尖端放电区域内的前提下，电压越高，这一距离可以设置的越大。

将相邻三个固定杆13呈三角形布置，且三个固定杆上的电极片呈两两交错布置，电极片的交错布置可以使电极片上的放电尖端的密度更大，并且使电极片覆盖的气流通道的面积也更大，使空气分子被尖端放电的电离的几率也就更大，从而极大地提高了等离子体的产率，提高了高压直流等离子发生器的工作效率。

可选择地，如图1所示，将固定杆设置为金属导电结构，将导电片直接固定在固定杆上，通过固定杆与高压直流电源的负极连接并导通即可。

或者，可选择地，在同一个固定杆上的相邻两个电极片之间设置有套筒14，以限定相邻两个电极片之间的距离，此时，将套筒14、固定杆13之中的至少一个设置为金属导电结构。

不同的固定杆上的电极片可以大小相同，也可以大小不同；并且电极片11的放电尖端12的数量也可以相同或不同。例如，可以在呈三角形分布的三个固定杆上设置较大的电极片，在三个固定杆中心再设置一个固定杆，该固定杆上设置较小的电极片。

所述气流通道的壁采用绝缘材料制造，并且所述气流通道的形状与其内部的电极片的构造相适配。

实施例2

如图6所示，本发明实施例还提供高压直流空气净化器，包括高压直流等离子发生器10、反应腔20、消解室30、风机(图中未示出)和高压直流电源(图中未示出)，所述高压直流等离子发生器10的出气端与所述反应腔20连通，所述反应腔20与所述消解室30连通，所述消解室内设置有能够消解臭氧的多孔隙消解结构(图中未示出)，所述高压直流电源的负极与所述高压直流等离子发生器的电极片导通，所述风机用于驱动气流通过所述高压直流等离子发生器。空气首先在风机带来的负压作用下，进入高压直流等离子发生器10，在高压直流等离子发生器10工作时产生尖端放电，电离空气形成等离子体，然后进入到反应腔20中，对气体进行净化处理，处理之后的气体中残留的等离子体在通过消解室排出的过程中，被消解室内部的消解结构进行消解。

所述风机设置在所述反应腔内、所述高压直流等离子发生器的进气端或者所述消解室出气端。

所述高压直流等离子发生器设有多个且并排布置，并且在高压直流等离子发生器之间的空隙用封板(图中未示出)封堵。例如，当高压直流等离子发生器的气流通道为圆形时，多个气流通道之间并排设置会形成空隙，这个空隙用封板封堵起来，避免部分气流不经过高压直流等离子发生器而直接进入到反应腔20。

所述高压直流等离子发生器、反应腔、消解室呈线性布置，一方面采用线性布置可以节省空间，使结构布局更合理，减少体积，另一方面采用线性布置还可以保证气流畅通，减少气流转向带来的阻力。

在所述反应腔内设置有臭氧传感器，所述臭氧传感器与控制模块连接，所述控制模块用于根据接收臭氧传感器的信号控制所述高压直流等离子发生器和所述风机先后停机。采用先关停高压直流等离子发生器、后关停风机的方式，可以避免产生的臭氧等离子体在没有经过消解就进入到大气中，从而保证其安全性。在实际应用过程中，也可以采用计时延时关闭风机的方式，即关闭高压直流等离子发生器之后的一定时间自动切断风机，通常可以根据使用的习惯来设置，例如设置为5秒钟后关闭风机；还可以替换地选择，根据高压直流等离子发生器的功率，功率越高，产生的等离子体越多，延时关闭风机的时间就越长。

本发明提供的高压直流等离子发生器及使用其的空气净化器，解决了现有技术采用尖端放电的放电密度小、产生的等离子数量少的问题，并且通过结构的设计使其能够进行工业化应用；所有的气隙均在尖端放电的辐射范围内，所以不存在非放电气隙，从而大大提高了等离子产率的同时提高了气体分子与等离子体的接触几率，提高了空气净化处理的效率。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.高压直流等离子发生器，其特征在于，包括气流通道和沿着气流方向布置在气流通道内的一个或者两个以上相互平行的固定杆，所述固定杆上间隔布置若干个能够与高压直流电源的负极导通的电极片，每个所述电极片的周向边缘具有多个均匀分布且向外侧凸伸的放电尖端，且相邻两个所述放电尖端之间的距离不小于5mm，所述气流通道的壁与所述电极片之间相互绝缘；

固定杆为金属导电结构；

在同一个固定杆上的相邻两个电极片之间设置有套筒，以限定相邻两个电极片之间的距离，将套筒、固定杆之中的至少一个设置为金属导电结构。

2.如权利要求1所述的高压直流等离子发生器，其特征在于，

当使用两个以上的固定杆时，相邻两个固定杆上的电极片的放电尖端之间保持距离，使全部放电尖端均匀分布在所述气流通道的截面。

3.如权利要求2所述的高压直流等离子发生器，其特征在于，

将相邻三个固定杆呈三角形布置，且三个固定杆上的电极片呈交错布置。

4.如权利要求1所述的高压直流等离子发生器，其特征在于，

所述气流通道的壁采用绝缘材料制造，并且所述气流通道的形状与其内部的电极片的构造相适配。

5.高压直流空气净化器，其特征在于，包括权利要求1-4之一所述高压直流等离子发生器、反应腔、消解室、风机和高压直流电源，所述高压直流等离子发生器的出气端与所述反应腔连通，所述反应腔与所述消解室连通，所述消解室内设置有能够消解臭氧的多孔隙消解结构，所述高压直流电源的负极与所述高压直流等离子发生器的电极片导通，所述风机用于驱动气流通过所述高压直流等离子发生器。

6.如权利要求5所述的高压直流空气净化器，其特征在于，

所述风机设置在所述反应腔内、所述高压直流等离子发生器的进气端或者所述消解室出气端。

7.如权利要求5所述的高压直流空气净化器，其特征在于，

所述高压直流等离子发生器设有多个且并排布置，并且在高压直流等离子发生器之间的空隙用封板封堵或者相互之间共用气流通道的壁。

8.如权利要求5所述的高压直流空气净化器，其特征在于，

在所述反应腔内设置有臭氧传感器，所述臭氧传感器与控制模块连接，所述控制模块用于根据接收臭氧传感器的信号控制所述高压直流等离子发生器和所述风机先后停机。