CN114698220A - 一种螺旋电极及等离子体发生装置及空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及等离子体放电技术领域，具体涉及一种螺旋电极及等离子体发生装置及空气净化器，所述螺旋电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极适于接地；所述第二电极适于接电源的高压输出端，所述第二电极外设置有绝缘层；其中：所述第一电极为多个，多个所述第一电极与所述第二电极相互编织缠绕；或者，所述第二电极为多个，多个所述第二电极与所述第一电极相互编织缠绕。本发明提供的螺旋电极，通过多个电极相互编织缠绕，形成多螺旋放电结构，使得等离子体密度至少增加一倍，在同等条件下提高等离子体能量，有效地解决单螺旋电极放电产生的等离子体密度小，去除污染物及杀菌消毒效率低的问题。

Description

一种螺旋电极及等离子体发生装置及空气净化器

技术领域

本发明涉及等离子体放电技术领域，具体涉及一种螺旋电极及等离子体发生装置及空气净化器。

背景技术

随着社会经济的发展，居民对住宅室内装修的要求也越来越高。大规模装修材料和建筑材料的使用，使得室内空气中甲醛、TVOC等污染物的浓度超标，对人们的身体健康产生了影响。目前，室内空气污染的净化方法有通风法、植物净化法、微生物法、物理化学吸附法和等离子体法等。

由于低温等离子体中存在高能电子、激发态粒子及活性基团等，利用等离子体放电可有效地催化降解有害气体，因此，其被越来越多地应用于空气净化等领域。等离子体放电包括电晕放电和辉光放电，由于辉光放电放电面积较大，等离子体密度较高，因此其具有很好的应用前景。在一般情况下，辉光放电等离子体多在低气压或稀有气体环境下生成。

相关现有技术中的等离子体发生装置通过采用接触式的螺旋电极结构构造了非均匀分布的空间电场，在较低放电电压条件下可实现稳定的大气压空气辉光放电，然而由于现有的等离子体发生装置大多采用的都是单螺旋电极结构，单螺旋电极放电产生的等离子体密度小，存在去除甲醛等气态污染物及杀菌消毒效率低，产品体积大等问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的等离子体发生装置采用单螺旋电极结构，放电产生的等离子体密度小，存在去除甲醛等气态污染物及杀菌消毒效率低的缺陷，从而提供一种等离子体密度至少增加一倍的呈多次螺旋的电极结构及等离子体发生装置及空气净化器。

为了解决上述问题，在本发明的第一方面，提供了一种螺旋电极，包括：

第一电极，适于接地；

第二电极，适于接电源的高压输出端，所述第二电极外设置有绝缘层，所述第二电极为多个；

其中：所述第一电极为多个，多个所述第一电极与所述第二电极相互编织缠绕；或者，所述第二电极为多个，多个所述第二电极与所述第一电极相互编织缠绕。

可选地，所述第一电极为碳纤维电极，所述第二电极为绝缘导线；

所述绝缘导线为两根，所述碳纤维电极为一根，两根所述绝缘导线与一根碳纤维电极相互编织缠绕。

可选地，所述绝缘导线包括第一绝缘导线和第二绝缘导线；

所述第一绝缘导线和第二绝缘导线分别由所述碳纤维电极的一端螺旋缠绕至另一端，且所述第一绝缘导线的缠绕方向和第二绝缘导线的缠绕方向相反。

可选地，所述绝缘导线包括第一绝缘导线和第二绝缘导线，所述第一绝缘导线与所述碳纤维电极螺旋缠绕形成第一螺旋电极，所述第一螺旋电极再螺旋缠绕在所述第二绝缘导线外形成双螺旋电极。

其中，所述第二绝缘导线的直径大于所述第一绝缘导线和碳纤维电极的直径之和。

可选地，所述第一绝缘导线的外径为0.28mm～0.32mm，所述第二绝缘导线的外径为0.30mm～1.6mm。

可选地，所述绝缘导线包括内部的电极芯和包裹在电极芯外的绝缘层；

所述第一绝缘导线的绝缘层厚度为0.14mm～0.16mm，所述第二绝缘导线的绝缘层厚度为0.15mm～0.3mm。

可选地，所述碳纤维电极以及所述第一绝缘导线和第二绝缘导线的缠绕螺距均在1mm～20mm之间。

可选地，多个所述第二电极均接同一个交流电源的高压输出端，所述碳纤维电极接该交流电源的地极，所述第一电极接该交流电源的地极，所述第一电极采用直径在0.003～5mm之间的碳纤维束。

为了解决上述问题，在本发明的第二方面，还提供了一种等离子体发生装置，包括上述螺旋电极。

为了解决上述问题，在本发明的第三方面，还提供了一种空气净化器，包括上述等离子体发生装置。

本发明具有以下优点：

1、本发明提供的螺旋电极，通过多个电极相互编织缠绕，形成多螺旋放电结构，使得等离子体密度至少增加一倍，在同等条件下提高等离子体能量，有效地解决单螺旋电极放电产生的等离子体密度小，去除污染物及杀菌消毒效率低的问题。

2、本发明选择碳纤维电极作为第一电极，由于碳纤维属于一种半导体材料，相比于一般金属而言，电子逸出能力相对较弱，因此在放电过程中可以有效控制裸电极的电子释放数量，进而防止放电过于剧烈。且碳纤维的单根细丝具有极小的曲率半径，其周围的实际放电空间被限制在较小尺寸内，从而能够形成微放电。通过采用碳纤维电极作为第一电极，可以实现在大气压条件下产生大面积的辉光放电的效果，并可实现连续稳定的大气压空气辉光放电，放电效果较好。

3、本发明通过绝缘导线与碳纤维电极相互缠绕的设置，可以有效地压制碳纤维电极外表面的毛刺，避免毛刺尖端放电击穿现象发生，从而使得放电更均匀，延长了螺旋电极的寿命，同时也避免了毛刺放电产生过多的无用功，影响放电能效的问题。

4、本发明提供的螺旋电极通过采用二次螺旋的设置方式，体积小巧，不仅方便加工制造及携带等，而且也可以实现在极小的空间范围内满足杀菌消毒及去除气态污染物的效果，在达到同等去除有机污染物的效果时，等离子体产品的体积可缩小到原来的30％。

5、由于二次螺旋电极整体作为一个模块，接触端子就两个，相比于单螺旋电极减少了放电的接触端子，电器安全及产品的可靠性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了实施例一中螺旋电极的第一种实施方式的结构示意图；

图2示出了实施例一中螺旋电极的第二种实施方式的结构示意图；

图3示出了实施例一中螺旋电极的第三种实施方式的结构示意图；

图4示出了实施例二的等离子体发生装置的结构示意图；

附图标记说明：

100、等离子体发生装置；

1、螺旋电极；11、第一电极；12、第二电极；121、第一绝缘导线；122、第二绝缘导线；

2、直流电极；21、通孔；

31、第一限流电阻；32、第二限流电阻。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例提供了一种螺旋电极1，所述螺旋电极1包括第一电极11和第二电极12，所述第一电极11适于接地，且所述第一电极11外无绝缘层，为裸电极。所述第二电极12适于接电源的高压输出端，所述第二电极12外设置有绝缘层。其中：所述第一电极11为多个，多个所述第一电极11与所述第二电极12相互编织缠绕；或者，所述第二电极12为多个，多个所述第二电极12与所述第一电极11相互编织缠绕。

本实施例提供的上述螺旋电极1，通过多个电极相互编织缠绕，形成多螺旋放电结构，使得等离子体密度至少增加一倍，在同等条件下提高等离子体能量，有效地解决单螺旋电极放电产生的等离子体密度小，去除污染物及杀菌消毒效率低的问题。

优选地，本实施例中提供的螺旋电极1中，所述第二电极12为多个，多个所述第二电极12与所述第一电极11相互编织缠绕。

本实施例中，所述第二电极12包括内部的电极芯和包裹在电极芯外的绝缘层。带绝缘层的第二电极12适于接交流电源正极，没有绝缘层的第一电极11适于接交流电源地极。

进一步地，所述绝缘层可以采用聚酰亚胺或者聚四氟乙烯等材料制成。优选地，所述绝缘层采用聚四氟乙烯，所述绝缘层厚度在0.15mm～0.3mm之间。

本实施例中，所述第二电极12的电极芯可以是碳网、金属网等导电的材料，所述电极芯可以是实心或者是空心的导电材料；所述电极芯的形状也不作限定，可以根据需要选择设置为任意形状。

优选地，本实施例中，所述电极芯是细丝状。更优地，所述电极芯为单根的细金属丝。

更进一步优选地，所述电极芯为细银丝或者为镀银铜丝。

需要说明的是，本实施例中所述第一电极11和第二电极12可以均为具有一定柔韧性的电极，方便缠绕。

可选地，本实施例中所述第一电极11为不设绝缘层的导电细丝，例如可以采用直径较小的金属丝或者碳纤维束，优选所述金属丝为银丝，当然所述第一电极11也可以是具有导电性能的其它材料。

优选地，本实施例中，所述第一电极11为碳纤维电极。

由于碳纤维属于一种半导体材料，相比于一般金属而言，单位体积的电子逸出能力相对较弱，因此在放电过程中可以有效控制裸电极的电子释放数量，进而防止放电过于剧烈。且碳纤维的单根细丝具有极小的曲率半径，国际标准下生产的碳纤维，其单丝直径只有7～10μm，在此微结构下，其周围的实际放电空间被限制在较小尺寸内，从而能够形成微放电。

并且，在较高电场强度下的微放电中，碳纤维电极的场致发射作用就变得不可忽略。在较强的场致发射作用下，放电空间填充了大量的种子电子，这些种子电子的出现，一方面作为其它电子崩的初始电子来源，有效降低了起始放电电压，使得放电在相对较低的平均场强下易于实现；另一方面，在较低的平均电场下产生电子，有利于获得慢增长的电子，为实现大气压下的稳定辉光放电提供了可能，并抑制其向丝状放电的转化。

因此，本实施例中选择碳纤维电极作为第一电极11，可以实现在大气压条件下产生大面积的辉光放电的效果，并可实现连续稳定的大气压空气辉光放电，放电效果较好。

进一步地，本实施例中，所述第二电极12为两个，所述第一电极11为一个，两个所述第二电极12与一个所述第一电极11相互编织缠绕。

当然，本实施例中，所述第二电极12也可以为三个或者以上。

可选地，在一种方案中，本实施例中所述第二电极12为较细的绝缘导线，所述绝缘导线为两根，所述碳纤维电极为一根，两根所述绝缘导线与一根碳纤维电极相互编织缠绕。由于二次螺旋电极整体作为一个模块，接触端子就两个，相比于单螺旋电极减少了放电的接触端子，电器安全及产品的可靠性更高。

在上述方案中，通过设置的两个绝缘导线相当于增大了第一电极11的放电直径，从而增大了放电面积。若直接增大第一电极11的直径，需要增加放电电压，放电功率也要提高。因此，本实施例通过采用较细的两根绝缘导线与所述第一电极11相互缠绕，无需增大放电电压，即可实现增大放电面积。

并且，两个绝缘导线与所述第一电极11相互缠绕设置，相比于两个绝缘导线与所述第一电极11并行布置，可以很大程度地缩小整个螺旋电极1的体积。同时也避免了多根电极并联存在的电器接触不良，可靠性低等问题。

此外，通过绝缘导线与碳纤维电极相互缠绕的设置，可以有效地压制碳纤维电极外表面的毛刺，避免毛刺尖端放电击穿现象发生，从而使得放电更均匀，延长了螺旋电极1的寿命，同时也避免了毛刺放电产生过多的无用功，影响放电能效的问题。

本实施例中，所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122与碳纤维电极的编织缠绕方式有以下三种实施方式：

如图1所示，在第一种实施方式中，所述绝缘导线包括第一绝缘导线121和第二绝缘导线122；所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122分别由所述碳纤维电极的一端螺旋缠绕至另一端，且所述第一绝缘导线121的缠绕方向和第二绝缘导线122的缠绕方向相反。

优选地，所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122分别等间距地螺旋缠绕到碳纤维电极表面，更优地，第一绝缘导线121和第二绝缘导线122的缠绕螺距相同。

在上述实施方式中，两根绝缘导线都和碳纤维电极有大量接触点，当两根绝缘导线都接相同的交流高压后，在绝缘层表面产生均匀的辉光放电，并会使得绝缘层变薄，绝缘层变薄后，相当于绝缘导线中的电极芯和外部的碳纤维电极的间距变短，因此可以在更低的电压下达到放电所需的电场强度，降低放电电压。

需要说明的是，所述绝缘导线外的绝缘层越薄，需要的放电电压越低，但是并不是越薄越好，太薄容易在放电时容易发生击穿。因此，本实施例中，优选地，所述绝缘导线的绝缘层厚度在0.15mm～0.3mm之间，在不会击穿的前提下，最大程度地降低放电电压。

参见附图1，上述实施方式中，所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122与碳纤维电极的具体缠绕方式如下：先用第一绝缘导线121紧密缠绕在碳纤维电极上，形成一缠绕一体的双股电极，再将第二绝缘导线122反向或正向地紧密缠绕在此双股电极上，形成多极式电极。可选地，在所述第二绝缘导线122的直径较细时使用该缠绕方式。可选地，当所述第二绝缘导线122的直径小于或等于所述第一绝缘导线121的直径时，采用该缠绕方式。

本实施方式中，所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122通过反向缠绕的方式缠绕在碳纤维电极上，可以有效地增大第一绝缘导线121和第二绝缘导线122与碳纤维电极的接触面积，使得第一绝缘导线121和第二绝缘导线122的绝缘层表面均能够产生均匀的辉光放电，并且也能够有效地抑制碳纤维电极表面的毛刺，避免局部放电过强，出现击穿，提高放电的均匀性。

如图2所示，在第二种实施方式中，所述绝缘导线包括第一绝缘导线121和第二绝缘导线122，所述第一绝缘导线121与所述碳纤维电极(即第一电极11)螺旋缠绕形成第一螺旋电极，优选地，所述碳纤维电极等间距缠绕在所述第一绝缘导线121表面，所述第一螺旋电极再螺旋缠绕在所述第二绝缘导线122外形成双螺旋电极，优选地，所述第一螺旋电极等间距缠绕在所述第二绝缘导线122外。本实施方式中，所述第二绝缘导线122的直径大于所述第一绝缘导线121，等离子体主要在第二绝缘导线122的绝缘层表面产生，由于第二绝缘导线122截面大，等离子体产生量更大，从而降低气晕电压和功率。

本实施方式提供的所述螺旋电极1，当第一绝缘导线121放电产生的大量种子电子，提供给第二绝缘导线122后，第二绝缘导线122即可在较低电压下产生均匀的放电，有利于降低第二绝缘导线122的放电电压。

参见附图2，上述实施方式中，所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122与碳纤维电极的具体缠绕方式如下：先将第一绝缘导线121螺旋缠绕在碳纤维电极作为第一螺旋电极，或者将所述碳纤维电极螺旋缠绕在第一绝缘导线121上作为第一螺旋电极，然后再将所述第一螺旋电极螺旋缠绕在第二绝缘导线122上，形成双螺旋放电结构。

本实施例中，所述螺旋电极1通过采用上述设计，相当于第一绝缘导线121已经在碳纤维电极表面形成面等离子体，再二次与第二绝缘导线122形成二次放电，形成体等离子体，等离子体密度至少增加一倍，缩小等离子体反应器的体积。

优选地，所述第二绝缘导线122的直径大于或等于所述第一螺旋电极的外径。更优地，所述第一绝缘导线121绝缘层的厚度小于第二绝缘导线122绝缘层的厚度。

本实施例中，由于所述第一绝缘导线121绝缘层厚度较小，且与碳纤维电极先进行缠绕的接触面积更大、接触距离更近，因此放电会首先在第一绝缘导线121表面产生，随后第二绝缘导线122可以利用第一绝缘导线121放电产生的电子作为种子电子，在较低的电场强度下产生均匀的放电，可以降低其放电电压。

本实施例提供的螺旋电极1通过采用二次螺旋的设置方式，体积小巧，不仅方便加工制造及携带等，而且也可以实现在极小的空间范围内满足杀菌消毒及去除气态污染物的效果，在达到同等去除有机污染物的效果时，等离子体产品的体积可缩小到原来的30％。

如图3所示，在第三种实施方式中，所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122与碳纤维电极三者相互编织，彼此之间互相压制，所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122通过采用该方式二次螺旋在碳纤维电极上，不仅能够均与碳纤维电极充分接触，而且整体结构的紧凑性更好，不易松散。

可选地，所述第一绝缘导线121的外径为0.28mm～0.32mm，所述第二绝缘导线122的外径为0.30mm～1.6mm。

可选地，所述第一绝缘导线121的绝缘层厚度为0.14mm～0.16mm，所述第二绝缘导线122的绝缘层厚度为0.15mm～0.3mm。

优选地，在所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122与碳纤维电极的第一种缠绕方式中，两根绝缘导线均与碳纤维电极编织缠绕，第一绝缘导线121和第二绝缘导线122的外径相同，其中两个绝缘导线的直径均为0.32mm，绝缘厚度均为0.15mm。

优选地，在所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122与碳纤维电极的第二种缠绕方式中，其中缠绕在碳纤维电极上的第一绝缘导线121直径为0.32mm，绝缘厚度0.15mm，所述第二绝缘导线122的直径1.6mm，绝缘厚度0.2mm。

可选地，所述碳纤维电极以及所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122的缠绕螺距均在1mm～20mm之间。

更优地，所述碳纤维电极以及所述第一绝缘导线121和第二绝缘导线122的缠绕螺距均控制在2～3mm之间。

更优地，所述第一螺旋电极的缠绕螺距也控制在2～3mm之间。

可选地，多个所述第二电极12均接同一个交流电源的高压输出端，述第一电极11接该交流电源的地极，所述碳纤维电极采用规格为1K、直径在0.003～5mm之间的碳纤维束。

本实施例中，所述第一电极11越细，放电电压越低，效果越好，但是太细的强度不好且不易加工制作，因此，本实施例中优选地，所述碳纤维电极的直径在0.003～5mm之间。碳纤维电极包括n根碳纤维丝，其中：20≤n≤1500。优选地，所述碳纤维素采用50根的碳纤维丝。

实施例二

如图1至图4所示，本实施例提供了一种等离子体发生装置100，包括上述实施例一中的螺旋电极1。本实施例提供的等离子体发生装置，通过采用二次螺旋的螺旋电极1进行等离子体放电方式，缩小等离子体产品的体积，可以在任何小空间范围内满足杀菌消毒及去除气态污染物的效果。并且，无需增大第一电极11的直径即可实现增大了放电面积，降低了放电电压，产生的臭氧低。

此外，本实施例提供的等离子体发生装置，通过二次螺旋电极进一步实现协调放电，在达到同等去除气态污染物效果的条件下，等离子体产品的体积可缩小到原来的30％，成本降低到原来的50％。

如图4所示，本实施例的等离子体发生装置100主要包括实施例一中螺旋电极1和直流电极2。其中，螺旋电极1包括第二电极12、第一电极11。第二电极12适于与交流电源相连接。第一电极11为碳纤维电极，碳纤维电极适于接地。直流电极2设在螺旋电极1的一侧。直流电极2与螺旋电极1的间距为L，L≤5mm。直流电极2适于与直流电源相连接。直流电极2上形成有通孔21。直流电极2可选为薄片状的，也可选为具有一定的厚度，直流电极2的形状优选但不限于为方形、圆形或其他不规则图形。直流电极2的截面可选为直线形的，也可选为波浪形的。优选地，当直流电极2的截面为波浪形时螺旋电极1能够与直流电极2产生多个方向上的放电，能够增大螺旋电极1与直流电极2之间的放电面积。

直流电源适于提供0-8000v的直流电压给直流电极2。交流电源适于提供500-4000v的交流电压给第二电极12。优选地，直流电源适于提供6000-7000v的直流电压给直流电极2，交流电源适于提供1600-1800v的交流电压给第二电极12，上述电压范围为经过大量的试验获得的最佳范围，当电压处于上述范围时，既不会因电压过小而导致影响辉光放电效果，又不会使放电发展为剧烈的丝状放电。

由上述技术方案可知，本实施例的等离子体发生装置100在螺旋电极1的一侧增设了直流电极2，且直流电极2与螺旋电极1的距离被设置为小于5mm。其中，螺旋电极1的表面能够产生均匀的辉光放电，直流电极2接直流电源，能够将螺旋电极1表面形成的等离子体向直流电极2引出，从而在较低电压下在螺旋电极1与直流电极2之间形成空间上的辉光放电，增大了等离子体发生装置100的放电面积，同时在一定程度上增强了螺旋电极1表面的放电程度。由于直流电极2与螺旋电极1之间形成了电场，当气流进入到直流电极2与螺旋电极1之间时，气流中携带的杂质在通过放电区域时可以带电，之后在电场的作用下附着于直流电极表面，这进一步提升了本实施例的等离子体发生装置100的空气净化效果。通孔21能够有利于在空间中形成电场，促使螺旋电极1能够与直流电极2产生均匀的辉光放电。

因此，本实施例的等离子体发生装置100能够在螺旋电极1和直流电极2之间产生辉光放电，在较低电压下将平面上的辉光放电转化为空间上的辉光放电，能够在不增加等离子体发生装置100内的电极数量的情况下有效增大等离子体发生装置100的净化范围，同时，本实施例的等离子体发生装置100还具有集尘效果，具有较好的去除颗粒物的能力。另外，本实施例的等离子体发生装置100的结构简单，制造容易，使用安全可靠，便于实施推广应用。

碳纤维属于一种半导体材料，相比于一般金属而言，单位体积(或单位表面积)的碳纤维的电子逸出能力相对较弱，因此在放电过程中可以有效控制电子释放数量，进而防止放电过于剧烈。又由于碳纤维的单根细丝具有极小的曲率半径(其单丝直径只有7～10μm)。在此条件下，碳纤维电极周围的实际放电空间被限制在较小尺寸内，从而能够形成微放电。在较高电场强度下的微放电中，碳纤维电极的场致发射作用就变得不可忽略。在较强的场致发射作用下，放电空间填充了大量的种子电子，这些种子电子的出现，一方面作为其它电子崩的初始电子来源，有效降低了起始放电电压，使得放电在相对较低的平均场强下易于实现；另一方面，在较低的平均电场下产生电子，有利于获得慢增长的电子，为实现大气压下的稳定辉光放电提供了可能，并抑制其向丝状放电的转化。由于碳纤维电极的放电主要产生在绝缘层13的表面，当碳纤维束中的碳纤维数量过多时会占用放电空间，减小放电面积，因此，碳纤维电极优选为包括n根碳纤维丝，20≤n≤1500。

优选地，在本实施例中，直流电极2优选但不限与为由冲孔金属网，或者是由金属丝编织形成的金属网等。当直流电极2选择为由金属丝编织形成的金属网时，密集的通孔21有利于在空间中形成较为均匀的电场，使每根螺旋电极1都能与直流电极2产生较好的均匀辉光放电。由于空间中的放电产生于螺旋电极1与直流电极2的金属部分。为了保证金属网具有较大的放电面积，金属网的孔径优选为小于5mm，最好是小于2mm。例如当直流电极2选择为由金属丝编织而成的金属网时，金属网中的金属丝的直径为D6，0.15mm≤D6≤0.25mm。直流电极2的孔径为D7，1mm≤D7≤2mm。当直流电极2选择为冲孔金属网时，直流电极2的通孔21的孔径为D8,1mm≤D8≤2mm。直流电极2的孔中间间距为D9，2mm≤D9≤4mm。优选地，直流电源的负极与直流电极2相连接正极接地。相较于正极与直流电极2相连接负极接地的方式，使用直流电源的负极与直流电极2相连接的方式产生的辉光放电更加均匀，不易于产生丝状放电，对电极的制作要求较低，有助于提升等离子体发生装置100的安全性，降低电极的废品率，降低等离子体发生装置100的制造成本。

在本实施例中，优选地，所述等离子体发生装置100还包括与螺旋电极1相串联的第一限流电阻31；和/或与直流电极2相串联的第二限流电阻32。限流电阻有利于防止电弧放电的产生，使螺旋电极1与直流电极2之间产生良好的辉光放电。

在本实施例中，等离子体发生装置100可选为包括一个或多个依次间隔设置的发生单元。发生单元的数量可根据需要净化环境的范围和空气的质量来进行调整。每个发生单元包括一个直流电极2和对应设置的一个螺旋电极组。每个螺旋电极组包括多个并排且间隔设置的螺旋电极1。多个发生单元能够对空气进行较为彻底的净化。优选地，相邻的两个发生单元的螺旋电极组交错设置。交错设置的螺旋电极组能够增大气流与直流电极2与螺旋电极1之间的放电空间的接触面积，从而促进等离子体发生装置100对气流进行更加彻底的消毒和杀菌。另外，将相邻的发生单元交错设置能够避免等离子体发生装置100内形成盲区，避免部分气流从螺旋电极1之间通过而未经过放电区域，有助于提升等离子体发生装置100的净化效果。

实施例三

本实施例提供了一种空气净化器，包括上述实施例二中的等离子体发生装置。本实施例提供的空气净化器，采用二次螺旋电极的等离子体放电方式，可以实现在较小空间范围内满足杀菌消毒及去除气态污染物的效果，解决辉光放电去除甲醛等气态污染物效率低，产品体积大，成本高等问题。

实施例2的等离子体发生装置100和实施例3的空气净化器能够在螺旋电极1和网状的直流电极2之间产生空间上的辉光放电，大大增大等离子体发生装置100的放电面积，在不增加等离子体发生装置100内的电极数量的情况下有效扩大等离子体发生装置100的净化范围，有助于降低等离子体发生装置100的功耗。同时实施例2的等离子体发生装置100和实施例3的空气净化器还具有集尘效果，具有较好的去除颗粒物的能力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种螺旋电极，其特征在于，包括：

第一电极(11)，适于接地；

第二电极(12)，适于接电源的高压输出端，所述第二电极(12)外设置有绝缘层；

其中：所述第一电极(11)为多个，多个所述第一电极(11)与所述第二电极(12)相互编织缠绕；或者，所述第二电极(12)为多个，多个所述第二电极(12)与所述第一电极(11)相互编织缠绕。

2.根据权利要求1所述的螺旋电极，其特征在于，所述第一电极(11)为碳纤维电极，所述第二电极(12)为绝缘导线；

所述绝缘导线为两根，所述碳纤维电极为一根，两根所述绝缘导线与一根碳纤维电极相互编织缠绕。

3.根据权利要求2所述的螺旋电极，其特征在于，所述绝缘导线包括第一绝缘导线(121)和第二绝缘导线(122)；

所述第一绝缘导线(121)和第二绝缘导线(122)分别由所述碳纤维电极的一端螺旋缠绕至另一端，且所述第一绝缘导线(121)的缠绕方向和第二绝缘导线(122)的缠绕方向相反。

4.根据权利要求2所述的螺旋电极，其特征在于，所述绝缘导线包括第一绝缘导线(121)和第二绝缘导线(122)；

所述第一绝缘导线(121)与所述碳纤维电极螺旋缠绕形成第一螺旋电极，所述第一螺旋电极再螺旋缠绕在所述第二绝缘导线(122)外形成双螺旋电极。

5.根据权利要求3或4所述的螺旋电极，其特征在于，所述第一绝缘导线(121)的外径为0.28mm～0.32mm，所述第二绝缘导线(122)的外径为0.30mm～1.6mm。

6.根据权利要求3或4所述的螺旋电极，其特征在于，所述第一绝缘导线(121)的绝缘层厚度为0.14mm～0.16mm，所述第二绝缘导线(122)的绝缘层厚度为0.15mm～0.3mm。

7.根据权利要求3或4所述的螺旋电极，其特征在于，所述碳纤维电极以及所述第一绝缘导线(121)和第二绝缘导线(122)的缠绕螺距均在1mm～20mm之间。

8.根据权利要求1至4任一项所述的螺旋电极，其特征在于，多个所述第二电极(12)均接同一个交流电源的高压输出端，所述第一电极(11)接该交流电源的地极，所述第一电极(11)采用直径在0.003～5mm之间的碳纤维束。

9.一种等离子体发生装置，其特征在于，包括上述权利要求1至8任一项所述的螺旋电极(1)。

10.一种空气净化器，其特征在于，包括上述权利要求9所述的等离子体发生装置(100)。

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