CN111446628B - 一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，包括发生极阵列、收集极阵列和底座，所述发生极阵列和收集极阵列均设置为至少有一组，所述底座顶面两侧水平设置有第一通电导轨和第二通电导轨，所述底座顶面中部水平设置有两组绝缘导轨，所述发生极阵列底部安装在第一通电导轨顶部一侧和绝缘导轨顶部一侧，所述收集极阵列底部安装在第二通电导轨和绝缘导轨顶部一侧，所述底座顶面左侧开设有第四通孔。本发明的阵列式线板电极结构增强了高压电场和电晕，并可以对病毒多次进行处理，提高了灭活效率，同时空间紧凑，体积小，发生极阵列和收集极阵列可以自由移动，灵活性强。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构。
背景技术
病毒气溶胶传播防控目前仍是传染病防控的难题。当病毒颗粒进入空气中达到一定浓度时，会形成病毒气溶胶。经过雾化处理后，病毒气溶胶中的病毒颗粒会被雾化液滴捕获，形成微米级含病毒液滴。若将含病毒液滴置于高压电场中，病毒会在高压电场的作用下失活，高压电晕放电产物(如臭氧、等离子体、紫外线等)也会使病毒失活。同时，含病毒液滴中的水会发生极化，导致病毒的理性性质或结构发生变化，此时剩余的少部分含病毒液滴与已经被处理的含病毒液滴会在电场作用下发生偏转，最终附着在收集极上，此时再对收集极进行加热，即可实现病毒的高效灭活。
上述病毒处理方式具有能耗低、效率高的优点，而良好的电极结构和适当的排列方式，将能使这一处理方式具有更好的实用性。如何设计电极形态，并放置尽可能多的高压电极，且不会造成体积过大、灵活性低的问题，成为上述创新能否实现的关键。
为此，我们提出一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构来解决现有技术中存在的问题，使病毒处理方式效率更高，同时具有体积小、灵活性高的优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，通过选择线板电极作为高压放电电极，并采用阵列形式排列，能够使得上述病毒处理方式效率更高，同时具有体积小、灵活性高的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，包括发生极阵列、收集极阵列和底座，所述发生极阵列和收集极阵列均设置为至少有一组，所述底座顶面两侧水平设置有第一通电导轨和第二通电导轨，所述底座顶面中部水平设置有两组绝缘导轨，所述发生极阵列底部安装在第一通电导轨顶部一侧和绝缘导轨顶部一侧，所述收集极阵列底部安装在第二通电导轨和绝缘导轨顶部一侧，所述底座顶面左侧开设有第四通孔，所述第四通孔设置有两组，所述底座顶面一侧开设有圆角矩形凹槽，所述圆角矩形凹槽的宽度和深度均设置为5mm，所述发生极阵列包括至少一组发生极和发生极支架，所述发生极安装在发生极支架内侧，所述发生极设置为细线状结构，且发生极的直径设置为0.5-2mm，所述收集极阵列包括至少一组收集极和收集极支架，所述收集极安装在收集极支架内侧，所述收集极设置为板状结构，所述收集极的厚度设置为1-2mm，且所述收集极靠近支架的一侧开设有第二通孔，所述收集极支架顶部一侧开设有第三通孔，且第三通孔的直径与第二通孔的直径相同，所述第二通孔与第三通孔连通，且第二通孔和第三通孔内侧插接有加热棒。
优选的，所述发生极支架顶部一侧与底部一侧均开设有第一通孔，所述发生极一端穿过第一通孔固定焊接在第一通孔内侧。
优选的，所述第一通电导轨和第二通电导轨均电性连接有电线，两组所述电线分别穿过两组第四通孔与高压直流电源两极电性连接。
优选的，所述发生极支架底部一侧固定连接有第一滑块，所述发生极支架底部另一侧固定连接有第二滑块，所述第二滑块设置有两组，所述第一滑块底部一侧与第一通电导轨顶部一侧滑动连接，所述第二滑块底部一侧与绝缘导轨顶部一侧滑动连接。
优选的，所述第一滑块底部一侧开设有第一滑槽，所述第二滑块底部一侧开设有第二滑槽。
优选的，所述收集极支架底部一侧固定连接有第三滑块，所述收集极支架底部另一侧固定连接有第四滑块，所述第四滑块设置有两组，所述第三滑块底部一侧与第二通电导轨内侧滑动连接，所述第四滑块底部一侧与绝缘导轨内侧滑动连接。
优选的，所述第三滑块底部一侧开设有第三凹槽，所述第四滑块底部一侧开设有第四滑槽。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，与现有技术相比，具有以下优点：
1、提高了病毒灭活效率。使用了线板电极结构，经过控制可以产生稳定电晕，稳定电晕能够产生臭氧、等离子体、紫外线等电晕产物，可以用于灭活病毒。同时，以板电极作为收集极，可以增大含病毒液滴的附着面积，便于对病毒颗粒进行收集。同时，多对线板电极以阵列方式排列，电晕产物成倍增加，并且增强了电场的作用，使得含病毒液滴能够受到多次处理，大大提高了病毒灭活效率；
2、体积小。阵列式排列方法使得多组电极排列更加紧凑，提高病毒灭活效率的同时，占据的空间更小；
3、灵活性强。发生极、收集极均可以进行拆卸，可以依据实验结果选择合适的放电电极组数。此外，在未固定时，发生极阵列与收集极阵列均可移动，发生极与收集极的距离灵活可调；
4、成本低。所用材料均为常见材料，由于空间体积小，所用的材料耗量较低，因此可以降低装置成本。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的发生极阵列结构示意图；
图3为本发明的收集极剖视结构示意图；
图4为本发明的底座俯视结构示意图；
图5为本发明图3的A部分放大结构示意图。
图中：1、发生极阵列；2、收集极阵列；3、底座；4、第一通电导轨；5、第二通电导轨；6、绝缘导轨；7、第四通孔；8、圆角矩形凹槽；9、发生极；10、发生极支架；11、第一通孔；12、收集极；13、收集极支架；14、第二通孔；15、第三通孔；16、加热棒；17、第一滑槽；18、第二滑槽；19、第三凹槽；20、第一滑块；21、第二滑块；22、第三滑块；23、第四滑块；24、第四滑槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
本发明提供了如图1-5所示的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，包括发生极阵列1、收集极阵列2和底座3，发生极阵列1和收集极阵列2均设置为至少有一组，底座3顶面两侧水平设置有第一通电导轨4和第二通电导轨5，底座3顶面中部水平设置有两组绝缘导轨6，第一通电导轨4、第二通电导轨5和绝缘导轨6配合使用，便于移动发生极阵列1和收集极阵列2，并且移动过后通过螺栓进行固定，发生极阵列1底部安装在第一通电导轨4顶部一侧和绝缘导轨6顶部一侧，收集极阵列2底部安装在第二通电导轨5和绝缘导轨6顶部一侧，底座3顶面左侧开设有第四通孔7，第四通孔7设置有两组，开设第四通孔7便于电线穿过，底座3顶面一侧开设有圆角矩形凹槽8，圆角矩形凹槽8的宽度和深度均设置为5mm，开设圆角矩形凹槽8避免发生沿面放电与闪络，发生极阵列1包括至少一组发生极9和发生极支架10，发生极9安装在发生极支架10内侧，且发生极阵列1设置为高强度金属丝，便于移动发生极阵列1；发生极9设置为细线状结构，发生极9设置为高强度金属丝，且发生极9的直径设置为0.5-2mm，更便于使用；收集极阵列2包括至少一组收集极12和收集极支架13，收集极12安装在收集极支架13内侧，便于移动收集极阵列2；收集极12设置为板状结构，收集极12的厚度设置为1-2mm，且收集极12靠近支架的一侧开设有第二通孔14，便于插接加热棒16，收集极支架13顶部一侧开设有第三通孔15，且第三通孔15的直径与第二通孔14的直径相同，便于加热棒16穿过；第二通孔14与第三通孔15连通，且第二通孔14和第三通孔15内侧插接有加热棒16，便于对收集极12进行加热。
发生极支架10设置为绝缘材料，发生极支架10顶部一侧与底部一侧均开设有第一通孔11，发生极9一端穿过第一通孔11固定焊接在第一通孔11内侧，并用铆钉进行固定，便于将发生极9固定在发生极支架10上。第一通电导轨4和第二通电导轨5均电性连接有电线，两组电线分别穿过两组第四通孔7与高压直流电源两极电性连接，便于使发生极9和收集极12通电。发生极支架10底部一侧固定连接有第一滑块20，发生极支架10底部另一侧固定连接有第二滑块21，第二滑块21设置有两组，便于发生极阵列1底部一侧与底座3顶面一侧滑动连接；第一滑块20底部一侧与第一通电导轨4顶部一侧滑动连接，第二滑块21底部一侧与绝缘导轨6顶部一侧滑动连接，便于发生极阵列1底部一侧与底座3顶面一侧滑动连接。第一滑块20底部一侧开设有第一滑槽17，第二滑块21底部一侧开设有第二滑槽18，便于发生极阵列1底部一侧与底座3顶面一侧滑动连接。收集极支架13底部一侧固定连接有第三滑块22，收集极支架13底部另一侧固定连接有第四滑块23，第四滑块23设置有两组，便于收集极阵列2底部一侧与底座3顶面一侧滑动连接；第三滑块22底部一侧与第二通电导轨5内侧滑动连接，第四滑块23底部一侧与绝缘导轨6内侧滑动连接，便于收集极阵列2底部一侧与底座3顶面一侧滑动连接。第三滑块22底部一侧开设有第三凹槽19，第四滑块23底部一侧开设有第四滑槽24，便于收集极阵列2底部一侧与底座3顶面一侧滑动连接。
发生极9平行排列在发生极支架10上，可以对其进行拆卸和更换。收集极12在制作时可以使其上下部分多出一节空心圆柱，并在收集极支架13内开设第三通孔15，在组装时将收集极12上下部分多余的一节空心圆柱安装在的第三通孔15内，即可实现对收集极12的固定。第二通孔14可以放置加热丝，实现对收集极12的加热。在未固定时，发生极阵列1和收集极阵列2的个数、距离都可以进行调整。具体安装几组发生极阵列1和收集极阵列2，以及两极的间距大小，可以根据应用场合、风流量、病毒含量、病毒特性等做出调整。
工作原理：含病毒空气在经过雾化处理后进入装置，其中的病毒颗粒将被液滴捕获，形成微米级含病毒液滴。液滴顺着气流的流动方向进入发生极阵列1和收集极阵列2之间的电场中。在高压电场内，病毒蛋白质会在极化和电泳的作用下变性从而造成病毒失活；此外，线板电极能够产生稳定电晕，电晕产生的产物会对病毒产生灭活作用；由于本发明使用了阵列结构的方式，在装置内会有多对电极同时作用，空间电场被大大加强，电晕产物也有所增多，上述过程的发生更加剧烈，对病毒的灭活作用更强；在高压电场的作用下，液滴会受到电场力作用发生偏转，从而附着在收集极12上；由于本发明的阵列结构设计，少部分未能附着在收集极12上的含病毒液滴随着空气流动会继续进入下一组发生极阵列1和收集极阵列2之间，并再次进行上述过程。本发明主要与上述创新性的气溶胶传播病毒灭活方式相结合，大大提高其灭活效率，而且本发明使得装置体积小、灵活性高、成本低，使得上述病毒灭活方式能够得以实践。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，包括发生极阵列(1)、收集极阵列(2)和底座(3)，其特征在于：所述发生极阵列(1)和收集极阵列(2)均设置为至少有一组，所述底座(3)顶面两侧水平设置有第一通电导轨(4)和第二通电导轨(5)，所述底座(3)顶面中部水平设置有两组绝缘导轨(6)，所述发生极阵列(1)底部安装在第一通电导轨(4)顶部一侧和绝缘导轨(6)顶部一侧，所述收集极阵列(2)底部安装在第二通电导轨(5)和绝缘导轨(6)顶部一侧，所述底座(3)顶面左侧开设有第四通孔(7)，所述第四通孔(7)设置有两组，所述底座(3)顶面一侧开设有圆角矩形凹槽(8)，所述圆角矩形凹槽(8)的宽度和深度均设置为5mm，所述发生极阵列(1)包括至少一组发生极(9)和发生极支架(10)，所述发生极(9)安装在发生极支架(10)内侧，所述发生极(9)设置为细线状结构，且发生极(9)的直径设置为0.5-2mm，所述收集极阵列(2)包括至少一组收集极(12)和收集极支架(13)，所述收集极(12)安装在收集极支架(13)内侧，所述收集极(12)设置为板状结构，所述收集极(12)的厚度设置为1-2mm，且所述收集极(12)靠近支架的一侧开设有第二通孔(14)，所述收集极支架(13)顶部一侧开设有第三通孔(15)，且第三通孔(15)的直径与第二通孔(14)的直径相同，所述第二通孔(14)与第三通孔(15)连通，且第二通孔(14)和第三通孔(15)内侧插接有加热棒(16)。
2.根据权利要求1所述的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，其特征在于：所述发生极支架(10)顶部一侧与底部一侧均开设有第一通孔(11)，所述发生极(9)一端穿过第一通孔(11)固定焊接在第一通孔(11)内侧。
3.根据权利要求2所述的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，其特征在于：所述第一通电导轨(4)和第二通电导轨(5)均电性连接有电线，两组所述电线分别穿过两组第四通孔(7)与高压直流电源两极电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，其特征在于：所述发生极支架(10)底部一侧固定连接有第一滑块(20)，所述发生极支架(10)底部另一侧固定连接有第二滑块(21)，所述第二滑块(21)设置有两组，所述第一滑块(20)底部一侧与第一通电导轨(4)顶部一侧滑动连接，所述第二滑块(21)底部一侧与绝缘导轨(6)顶部一侧滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，其特征在于：所述第一滑块(20)底部一侧开设有第一滑槽(17)，所述第二滑块(21)底部一侧开设有第二滑槽(18)。
6.根据权利要求5所述的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，其特征在于：所述收集极支架(13)底部一侧固定连接有第三滑块(22)，所述收集极支架(13)底部另一侧固定连接有第四滑块(23)，所述第四滑块(23)设置有两组，所述第三滑块(22)底部一侧与第二通电导轨(5)内侧滑动连接，所述第四滑块(23)底部一侧与绝缘导轨(6)内侧滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于气溶胶传播病毒灭活的阵列式线板电极结构，其特征在于：所述第三滑块(22)底部一侧开设有第三凹槽(19)，所述第四滑块(23)底部一侧开设有第四滑槽(24)。
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- 2020-04-16 CN CN202010300781.1A patent/CN111446628B/zh active Active
Patent Citations (5)
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