CN113891542A - 正负离子浆发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种正负离子浆发生器，包括介质板，介质板上设置有多个单元介质阻挡放电组件；单元介质阻挡放电组件包括第一单元介质阻挡放电结构和第二单元介质阻挡放电结构；第一单元介质阻挡放电结构包括第一暴露电极和第一埋入电极，第二单元介质阻挡放电结构包括第二埋入电极和第二暴露电极；第一暴露电极、第一埋入电极、第二埋入电极以及第二暴露电极设置在介质板上；第一埋入电极和第二埋入电极位于介质板内部，第一暴露电极和第二暴露电极位于介质板的表面。本发明通过优化电极结构设计以及埋入电极与暴露电极之间的配合方式解决了放电发生器净化效率低的问题，通过选用合适的介质材料以及电极排布方式解决了臭氧浓度高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化环保技术领域，具体地，涉及一种正负离子浆发生器，尤其是一种常压高频低温多极正负离子浆发生器。
背景技术
当今，社会和工业水平的高速发展带了严重的环境污染，其中以空气污染更甚。空气作为生物生存的基本条件，其品质的好坏直接决定了人类的身体健康。为了能有效解决越来越严重的空气污染问题，各国研究人员开发出了一系列的空气净化技术手段，主要包括活性炭吸附、针尖和毛刷放电分解，然而活性炭吸附无法从根本上解决污染问题，而针尖和毛刷放电在多次使用后，尖端容易被破坏，使用寿命低并且臭样含量高。
介质阻挡放电在常温、常压下是一种非平衡的气体放电形式，典型的结构为两个电极被至少一块介质板分隔开。这样，当在两个电极上增加一定频率和幅值的交流电压时，在低压极的空气将被击穿而发生电离，从而产生离子浆。离子浆中包含大量的高能电子以及具有高反应活性的物质，例如正负离子、羟基自由基、单原子氧等，其中，高能电子可以与空气中的各种分子发生物理碰撞，造成分子间键的断裂，达到去除的目的，而各种自由基团由于本身具有极其强的化学活性，可以使很多需要很高活化能的化学反应发生反应，能够去除传统手段难以去除的污染物，然而，通过强电离放电的形式往往会伴随着以下两个问题难以解决，一方面，在常压空气中的放电不可避免会有几十甚至上百ppm的臭氧产生，众所周知，人体长时间暴露在超过一定浓度的臭氧中将会对身体造成巨大的损伤，国家标准规定的臭氧浓度不能超过0.1mg/m3；另一方面，采用强电离的方式对空气的净化效果有限，究其原因是放电产生的活性粒子和基团的数量有限。
公开号为CN207835895U的专利文献公开了一种等离子体发生器的阴极及等离子体发生器，其中，等离子体发生器的阴极包括：基座，其内部中空，所述基座的第一端用于与所述等离子体发生器的阳极配合；和，导热件，其内部设有发射体，所述导热件的第一端设于所述基座的第一端，用于与所述等离子体发生器的阳极配合，所述导热件的第二端位于所述基座内；其中，所述基座的第一端和所述导热件的第一端至少之一设有缓冲结构，所述缓冲结构用于与所述阳极配合，以降低所述阴极与所述阳极分离时，从所述阴极与所述阳极之间通过的气体介质对等离子体电弧的瞬间冲击。但是该专利文献仍然存在净化效果有限，会产生大量臭氧的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种正负离子浆发生器。
根据本发明提供的一种正负离子浆发生器，包括介质板，所述介质板上设置有多个单元介质阻挡放电组件；
所述单元介质阻挡放电组件包括第一单元介质阻挡放电结构和第二单元介质阻挡放电结构；
所述第一单元介质阻挡放电结构包括第一暴露电极和第一埋入电极，所述第二单元介质阻挡放电结构包括第二埋入电极和第二暴露电极；
所述第一暴露电极、所述第一埋入电极、所述第二埋入电极以及所述第二暴露电极自上而下依次设置在所述介质板上；
所述第一埋入电极和所述第二埋入电极位于所述介质板内部，所述第一暴露电极和所述第二暴露电极位于所述介质板的表面。
优选的，多个所述单元介质阻挡放电组件并行连接阵列化设置，所述单元介质阻挡放电组件与所述介质板的一端的端点连接。
优选的，所述介质板为PCB板或玻璃板。
优选的，所述第一埋入电极和所述第二埋入电极均有具有锯齿状的阵列电极构成。
优选的，所述第一暴露电极和所述第二暴露电极均由金属直线构成。
优选的，所述第一埋入电极和所述第二埋入电极轴对称分布；
所述第一暴露电极、所述第二暴露电极均平行于所述第一埋入电极和所述第二埋入电极的对称轴。
优选的，所述第一暴露电极、所述第一埋入电极、所述第二埋入电极以及所述第二暴露电极的金属覆盖区域采用互补性的配合设计。
优选的，所述端点连接的高频交流电压的频率为2～100kHz，电压为1～10kVAC。
优选的，所述第一埋入电极和所述第二埋入电极的覆盖面积占比≤10％，所述第一暴露电极和所述第二暴露电极的覆盖面积占比≥70％。
优选的，阵列化的所述单元介质阻挡放电组件占比为≥9.75个/cm。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过优化电极结构设计以及埋入电极与暴露电极之间的配合方式解决了放电发生器净化效率低的问题；
2、本发明通过选用合适的介质材料以及电极排布方式解决了臭氧浓度高的问题；
3、本发明尽可能减小暴露电极的金属覆盖面积，极大的提高放电产生的活性粒子的分布范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的正负离子浆发生器的结构图；
图2为本发明的正负离子浆发生器为突出显示单元介质阻挡放电组件的结构图。
图中示出：
介质板1 第一埋入电极2012
单元介质阻挡放电组件2 第二单元介质阻挡放电结构202
第一单元介质阻挡放电结构201 第二埋入电极2021
第一暴露电极2011 第二暴露电极2022
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例提供一种正负离子浆发生器，包括介质板1，介质板1上设置有多个单元介质阻挡放电组件2，单元介质阻挡放电组件2包括第一单元介质阻挡放电结构201和第二单元介质阻挡放电结构202，第一单元介质阻挡放电结构201包括第一暴露电极2011和第一埋入电极2012，第二单元介质阻挡放电结构202包括第二埋入电极2021和第二暴露电极2022，第一暴露电极2011、第一埋入电极2012、第二埋入电极2021以及第二暴露电极2022自伤而下依次设置在介质板1上，第一埋入电极2012和第二埋入电极2021位于介质板1内部，第一暴露电极2011和第二暴露电极2022位于介质板1的表面。介质板1为PCB板或玻璃板。
多个单元介质阻挡放电组件2并行连接阵列化设置，单元介质阻挡放电组件2与介质板1的一端的端点连接，端点连接的高频交流电压的频率为2-100kHz，电压为1-10kVAC。阵列化的单元介质阻挡放电组件2占比为≥9.75个/cm。
第一埋入电极2012和第二埋入电极2021均有具有锯齿状的阵列电极构成。第一暴露电极2011和第二暴露电极2022均由金属直线构成。第一埋入电极2012和第二埋入电极2021轴对称分布，第一暴露电极2011、第二暴露电极2022均平行于第一埋入电极2012和第二埋入电极2021的对称轴。第一暴露电极2011、第一埋入电极2012、第二埋入电极2021以及第二暴露电极2022的金属覆盖区域采用互补性的配合设计。第一埋入电极2012和第二埋入电极2021的覆盖面积占比≤10％，第一暴露电极2011和第二暴露电极2022的覆盖面积占比≥70％。
实施例2：
本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。
本实施例提供一种常压高频低温多极正负离子浆发生器，包括一块具有一定厚度的绝缘介质板，介质板从上到下包括暴露电极-埋入电极-埋入电极-暴露电极这四层电极构成的两对介质阻挡放电对，而每层电极之间均是由一定厚度的介质分隔。介质板可以为PCB板子和玻璃板，其中PCB板一般用多层板，电极金属线可选用用鎏金工艺，玻璃板发生器可根据要求直接采用在玻璃表面进行图形化的方法得到电极。
四层电极中包含两个埋入极和两个暴露极，两对介质阻挡放电结构的埋入极位于介质板的内部，而暴露极位于介质板的表面。埋入极为由具有锯齿状的阵列电极构成，在每个单元区间内轴对称分布，暴露极是由金属直线构成，与对应埋入电极中的每个单元区间内的轴平行。其中，每个单元内埋入电极和暴露电极的金属覆盖区域采用互补性的配合设计。埋入电极的覆盖面积占比≤10％，暴露电极的覆盖面积占比≥70％。阵列化的单元占比为≥9.75个/cm。
单元放电中，为了增大介质表面与空气的接触面积(放电面积)，尽可能增大埋入电极的覆盖面积，减小暴露电极的覆盖面积。位于每个单元内的埋入电极和暴露电极构成了一对单元介质阻挡放电结构，而在介质板上存在多组单元构成了阵列化的介质阻挡放电结构，阵列化的单元结构并行连接，并与介质板的一端的端点连接。当端点连接具有高频高压交流电源时，在介质板上的每个单元内的埋入电极的上方，暴露电极的一侧区域的空气中将会被电离而产生大量的高能电子以及高的反应活性的物质(正负离子、羟基自由基、单原子氧等)。高频交流电压的频率为2-100kHz，电压为1-10kVAC。
实施例3：
本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。
本实施例提供一种低温多极正负离子浆发生器，是在一块具有多层线路功能的PCB板上绘制四层具有特性形状和配合方式的电极图案，通过阵列化的单元放电形式构成了整个放电发生器，有利于形成大面积且均匀地放电，通过埋入电极和暴露电极之间的互补性设计，并且尽可能增大单元内的埋入电极的金属覆盖面积，同时尽可能减小暴露电极的金属覆盖面积，极大的提高放电产生的活性粒子的分布范围，对四层电极层上的金属进行镀金操作。
进一步地，通过构建具有尖端阵列化的埋入电极，极大地增大了尖端的场强，有利于强电离空气的放电形式产生。
最终提升整个强电离发生器中的正负氧离子产生数量，并且正负氧离子的比例可达1：1-1：4。
此外，在工作状态下通过臭氧测试仪在发生器的表面未检测到臭样产生。
以上结果证明了该离子浆发生器具有优异的空气净化性能，并且完美地解决了之前发生器存在的问题。
本发明通过优化电极结构设计以及埋入电极与暴露电极之间的配合方式解决了放电发生器净化效率低的问题，通过选用合适的介质材料以及电极排布方式解决了臭氧浓度高的问题。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种正负离子浆发生器，其特征在于，包括介质板(1)，所述介质板(1)上设置有多个单元介质阻挡放电组件(2)；
所述单元介质阻挡放电组件(2)包括第一单元介质阻挡放电结构(201)和第二单元介质阻挡放电结构(202)；
所述第一单元介质阻挡放电结构(201)包括第一暴露电极(2011)和第一埋入电极(2012)，所述第二单元介质阻挡放电结构(202)包括第二埋入电极(2021)和第二暴露电极(2022)；
所述第一暴露电极(2011)、所述第一埋入电极(2012)、所述第二埋入电极(2021)以及所述第二暴露电极(2022)自上而下依次设置在所述介质板(1)上；
所述第一埋入电极(2012)和所述第二埋入电极(2021)位于所述介质板(1)内部，所述第一暴露电极(2011)和所述第二暴露电极(2022)位于所述介质板(1)的表面。
2.根据权利要求1所述的正负离子浆发生器，其特征在于，多个所述单元介质阻挡放电组件(2)并行连接阵列化设置，所述单元介质阻挡放电组件(2)与所述介质板(1)的一端的端点连接。
3.根据权利要求1所述的正负离子浆发生器，其特征在于，所述介质板(1)为PCB板或玻璃板。
4.根据权利要求1所述的正负离子浆发生器，其特征在于，所述第一埋入电极(2012)和所述第二埋入电极(2021)均有具有锯齿状的阵列电极构成。
5.根据权利要求4所述的正负离子浆发生器，其特征在于，所述第一暴露电极(2011)和所述第二暴露电极(2022)均由金属直线构成。
6.根据权利要求5所述的正负离子浆发生器，其特征在于，所述第一埋入电极(2012)和所述第二埋入电极(2021)轴对称分布；
所述第一暴露电极(2011)、所述第二暴露电极(2022)均平行于所述第一埋入电极(2012)和所述第二埋入电极(2021)的对称轴。
7.根据权利要求6所述的正负离子浆发生器，其特征在于，所述第一暴露电极(2011)、所述第一埋入电极(2012)、所述第二埋入电极(2021)以及所述第二暴露电极(2022)的金属覆盖区域采用互补性的配合设计。
8.根据权利要求2所述的正负离子浆发生器，其特征在于，所述端点连接的高频交流电压的频率为2～100kHz，电压为1～10kVAC。
9.根据权利要求1所述的正负离子浆发生器，其特征在于，所述第一埋入电极(2012)和所述第二埋入电极(2021)的覆盖面积占比≤10％，所述第一暴露电极(2011)和所述第二暴露电极(2022)的覆盖面积占比≥70％。
10.根据权利要求1所述的正负离子浆发生器，其特征在于，阵列化的所述单元介质阻挡放电组件(2)占比为≥9.75个/cm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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