CN115175425A - 一种电极组件、等离子体发生装置和净化杀菌设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电极组件、等离子体发生装置和净化杀菌设备，涉及空气处理设备领域，解决了现有技术中采用电离丝放电，存在放电强度弱以及使用过程中易断裂的问题。本发明的电极组件，包括第一电极和第二电极，第一电极与第二电极之间形成电压差，第二电极包括第二电极本体和尖端部，尖端部设置于第二电极本体上，并使第二电极通过尖端部放电。本发明的电极组件，利用第二电极放出的高压电可对空气进行净化杀菌处理，起到净化空气的效果；第一电极还可用于收集空气中的待处理物，以实现对空气进行高效杀菌净化处理；相比于现有技术中采用电离丝放电的结构，本发明的电极组件还具有放电强度增强，而且使用过程中不易出现尖端部断裂的优势。

Description

一种电极组件、等离子体发生装置和净化杀菌设备

技术领域

本发明涉及空气处理设备技术领域，尤其涉及一种电极组件、等离子体发生装置和净化杀菌设备。

背景技术

传统的空气净化器，一般使用高效过滤网并利用拦截效应、布朗运动的扩散作用、惯性撞击效应等物理方法拦截PM2.5等颗粒物污染物；或者是使用催化剂催化处理气态污染物(如甲醛、甲苯)等。除了以上被动滤网式的净化器，还存在使用静电式的主动净化装置，但其存在净化效率低的缺点。

随着室内空气净化变得越来越重要，特别是微生物、挥发性有机物对环境的危害越来越受到重视。传统净化技术都有其缺点和不足，具体的，空气过滤法前期设备投入成本太大且维护成本高；紫外线消毒和臭氧消毒对霉菌的灭活效果一般，并且对人体具有一定的危害，不能实现“动态消毒”；熏蒸消毒所使用的化学试剂都带有毒性，对人体的危害较大，消毒后需要较长的无人通风时间，只能作为定期消毒方法。作为一种可高效、便捷对污染物进行破坏分解的替代技术，等离子体空气杀菌净化技术正受到各国学者越来越多的关注，成为环境污染治理领域中有发展前途的一项高科技技术。

现有的等离子体发生装置包括收集板和放电电极，其中，收集板包括固定板和金属片，一片一片金属片排布并固定于固定板的卡槽中，放电电极为电离丝缠绕于电极本体上形成的。然而，申请人发现，现有的等离子体发生装置至少存在如下缺陷：(1)电离丝的放电强度弱，而且电离丝缠绕于电极本体上需要拉紧，使用过程中易出现断裂，导致等离子体发生装置的净化效果不佳；(2)固定板上的卡槽和金属片的生产均存在误差，加之电离丝为缠绕的方式固定，电离丝受环境影响，长时间使用后容易变形，导致丝与丝之间的间距发生变化，丝间距变化，将导致电离丝对收集板的间距不一致，整个电场强度不均匀，电场强度较高处易出现打火的问题；(3)金属片与卡槽之间存在装配间隙，装配间隙长时间集尘后，造成爬电距离小，易出现打火的问题；(4)金属片一片一片安装于卡槽中，装配工艺流程多、时间长、浪费人力物力。

因此，急需对现有技术中的等离子体发生装置进行改进。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种电极组件，解决了现有技术中采用电离丝放电，存在放电强度弱以及使用过程中易断裂的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明的电极组件，包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间形成电压差，所述第二电极包括第二电极本体和尖端部，所述尖端部设置于所述第二电极本体上，并使所述第二电极通过所述尖端部放电。

根据一个优选实施方式，所述第一电极包括第一电极本体和第一极片，所述第一极片呈螺旋状缠绕于所述第一电极本体上，所述尖端部位于相邻两个螺片间。

根据一个优选实施方式，相邻两个所述螺片之间的间距相同，相邻两个所述尖端部之间的间距相同。

根据一个优选实施方式，相邻两个所述螺片之间的间距为2～10mm，相邻两个所述尖端部之间的间距为2～20mm。

根据一个优选实施方式，所述第一电极本体和所述第二电极本体为镂空结构，所述镂空结构用于供气流流通。

根据一个优选实施方式，所述第一电极本体和所述第一极片为一体成型的结构，所述第二电极本体和所述尖端部为一体成型的结构。

根据一个优选实施方式，所述第二电极本体包括电极板；或者所述第二电极本体包括电极板和第二极片，所述第二极片呈螺旋状缠绕于所述电极板上，并且所述尖端部设置于所述第二极片上。

根据一个优选实施方式，所述第一电极使用金属材料制成，所述第一电极上设置有绝缘涂层；所述尖端部为导电材料制成，所述第二电极本体上设置有绝缘涂层。

本发明提供的电极组件至少具有如下有益技术效果：

本发明的电极组件，包括第一电极和第二电极，第一电极与第二电极之间形成电压差，第二电极包括第二电极本体和尖端部，尖端部设置于第二电极本体上，并使第二电极通过尖端部放电，利用第二电极放出的高压电可对空气进行净化杀菌处理，起到净化空气的效果；第二方面，第一电极不仅可用于与第二电极形成电压差，以使第二电极上的尖端部可进行高压放电，而且第一电极还可用于收集空气中的待处理物，以便增加待处理物(例如灰尘、细菌等)浓度，以实现对空气进行高效杀菌净化处理；第三方面，由于本发明的第二电极是利用设置于第二电极本体上的尖端部进行放电，相比于现有技术中采用电离丝放电的结构，本发明的电极组件具有放电强度增强，电离产生的带电颗粒物增加，集成效率增加，从而可提高电极组件单次净化杀菌效果，而且使用过程中不易出现尖端部断裂的优势。可见，将本发明的电极组件用于对空气进行净化杀菌时，可提高净化杀菌效果，即本发明的电极组件，解决了现有技术中采用电离丝放电，存在放电强度弱以及使用过程中易断裂的技术问题。

本发明的第二个目的是提出一种等离子体发生装置。

本发明的等离子体发生装置，包括本发明中任一项技术方案所述的电极组件。

本发明提供的等离子体发生装置至少具有如下有益技术效果：

本发明的等离子体发生装置，具有本发明中任一项技术方案的电极组件，不仅可利用电极组件放出的高压电对空气进行杀菌净化处理，而且相比于现有技术中的等离子体发生装置采用电离丝放电的结构，本发明的等离子体发生装置还具有放电强度增强以及使用过程中不易出现尖端部断裂的优势。可见，将本发明的等离子体发生装置用于对空气进行净化杀菌时，可提高净化杀菌效果。

本发明的第三个目的是提出一种净化杀菌设备。

本发明的净化杀菌设备，包括风机和等离子体发生装置，其中，所述风机用于为所述等离子体发生装置送风，所述等离子体发生装置为本发明中任一项技术方案所述的等离子体发生装置。

根据一个优选实施方式，所述风机的送风方向为向所述等离子体发生装置中电极组件的底部或侧面送风；并且所述电极组件的放电电压为1000V～10000V。

本发明提供的净化杀菌设备至少具有如下有益技术效果：

本发明的净化杀菌设备，具有本发明中任一项技术方案的等离子体发生装置，不仅可对空气进行杀菌净化处理，而且相比于现有技术中的净化杀菌设备，本发明的净化杀菌设备还可提高净化杀菌效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明第一电极优选实施方式的示意图；

图2是本发明第二电极优选实施方式的示意图；

图3是本发明电极组件优选实施方式的第一示意图；

图4是本发明电极组件优选实施方式的第二示意图；

图5是本发明电极组件另一个优选实施方式的示意图。

图中：101、第一电极本体；102、第一极片；201、第二电极本体；2011、电极板；2012、第二极片；202、尖端部。

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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合说明书附图1～5以及实施例1～3对本发明的电极组件、等离子体发生装置和净化杀菌设备进行详细说明。

实施例1

本实施例对本发明的电极组件进行详细说明。

本实施例的电极组件，包括第一电极和第二电极，如图3～图5所示。优选的，第一电极与第二电极之间形成电压差，第二电极包括第二电极本体201和尖端部202，尖端部202设置于第二电极本体201上，并使第二电极通过尖端部202放电如图2～图5所示。优选的，第一电极为低压电极，第二电极为高压电极，以使第一电极与第二电极之间形成电压差。具体的，第一电极接地，其电压为0，第二电极与高压电源连接，高压电源为第二电极提供1000V以上的高压电。

本实施例的电极组件，包括第一电极和第二电极，第一电极与第二电极之间形成电压差，第二电极包括第二电极本体201和尖端部202，尖端部202设置于第二电极本体201上，并使第二电极通过尖端部202放电，利用第二电极放出的高压电可对空气进行净化杀菌处理，起到净化空气的效果；第二方面，第一电极不仅可用于与第二电极形成电压差，以使第二电极上的尖端部202可进行高压放电，而且第一电极还可用于收集空气中的待处理物，以便增加待处理物(例如灰尘、细菌等)浓度，以实现对空气进行高效杀菌净化处理；第三方面，由于本实施例的第二电极是利用设置于第二电极本体201上的尖端部202进行放电，相比于现有技术中采用电离丝放电的结构，本实施例的电极组件具有放电强度增强，电离产生的带电颗粒物增加，集成效率增加，从而可提高电极组件单次净化杀菌效果，而且使用过程中不易出现尖端部202断裂的优势。可见，将本实施例的电极组件用于对空气进行净化杀菌时，可提高净化杀菌效果，即本实施例的电极组件，解决了现有技术中采用电离丝放电，存在放电强度弱以及使用过程中易断裂的技术问题。

根据一个优选实施方式，第一电极包括第一电极本体101和第一极片102，第一极片102呈螺旋状缠绕于第一电极本体101上，尖端部202位于相邻两个螺片间，如图1、图3～图5所示。本实施例优选技术方案的第一极片102呈螺旋状缠绕于第一电极本体101上，可大大增加第一极片102的面积，从而可大大增加收集的待处理物(例如灰尘、细菌等)，可进一步提高电极组件的净化杀菌效果；另一方面，第一极片102为螺旋状结构，放电产生的等离子体散播在空气中的同时，通过引导等离子体沿螺旋面延伸，从而可增强电极组件的定向净化杀菌功能。

根据一个优选实施方式，相邻两个螺片之间的间距相同，相邻两个尖端部202之间的间距相同。优选的，相邻两个螺片之间的间距为2～10mm，相邻两个尖端部202之间的间距为2～20mm。相邻两个螺片之间的间距如图1中的L所示。相邻两个尖端部202之间的间距如图2中的H所示。本实施例优选技术方案的电极组件，相邻两个螺片之间的间距相同，相邻两个尖端部202之间的间距相同，不仅可使得整个电场强度均匀，不易出现打火的问题，从而可进一步提高对空气进行净化杀菌处理的效果。

根据一个优选实施方式，第一电极本体101和第二电极本体201为镂空结构，镂空结构用于供气流流通，如图1～图5所示。本实施例优选技术方案所说的镂空结构，也即是指第一电极本体101和第二电极本体201为非实心结构，或者说是第一电极本体101和第二电极本体201上具有空隙。如图1～图5所示，第一电极本体101和第二电极本体201中部具有供气流流通的空隙，图4中的箭头方向为气流流动方向。本实施例优选技术方案的电极组件，第一电极本体101和第二电极本体201为镂空结构，在对空气进行净化杀菌处理时，可使气流均匀通过电极组件，大大降低了风阻，从而可进一步提高对空气进行净化杀菌处理的效果。

根据一个优选实施方式，第一电极本体101和第一极片102为一体成型的结构，第二电极本体201和尖端部202为一体成型的结构。本实施例优选技术方案的电极组件，第一电极本体101和第一极片102为一体成型的结构，第二电极本体201和尖端部202为一体成型的结构，电极组件在装配时不涉及第一电极本体101和第一极片102、以及第二电极本体201和尖端部202之间的装配问题，不仅可减少安装工序，提高安装效率，降低人力物力；而且还可避免装配间隙集尘造成的爬电距离小，容易出现打火的问题；第二方面，一体成型的结构，还可减轻整个电极组件的重量；第三方面，一体成型的结构不仅可消除因装配造成的误差，而且不易变形，使得电极组件即使在长时间使用后，仍然可以保持电场强度均匀，不易出现打火的问题，从而可进一步提高对空气进行净化杀菌处理的效果。

根据一个优选实施方式，第二电极本体201包括电极板2011；或者第二电极本体201包括电极板2011和第二极片2012，第二极片2012呈螺旋状缠绕于电极板2011上，尖端部202设置于第二极片2012上。图2～4示出了第二电极本体201包括电极板2011的示意图；图5示出了第二电极本体201包括电极板2011和第二极片2012的示意图。本实施例优选技术方案的第二电极本体201可以为常用的电极板2011的结构，也可以是第二极片2012呈螺旋状缠绕于电极板2011的结构。本实施例优选技术方案的电极组件，第二电极本体201包括电极板2011和第二极片2012，第二极片2012呈螺旋状缠绕于电极板2011上，不仅可进一步增加收集的待处理物(例如灰尘、细菌等)，从而可进一步提高电极组件的净化杀菌效果，而且还可进一步增强电极组件的定向净化杀菌功能。

根据一个优选实施方式，第一电极使用金属材料制成，第一电极上设置有绝缘涂层；尖端部202为导电材料制成，第二电极本体201上设置有绝缘涂层。优选的，金属材料为不锈钢、铝合金等；尖端部202使用硬度较大的导电材料制成，例如不锈钢、铝合金等；绝缘涂层使用聚酰亚胺(PI)、酰亚胺(PAI)或聚四氟乙烯(PTFE)制成。本实施例优选技术方案的电极组件，第一电极和第二电极耐电腐蚀，使得电极组件在增强电场强度的同时，其放电效果增强；另一方面，第一电极上设置有绝缘涂层以及第二电极本体201上设置有绝缘涂层，可防止放电过程中出现打火的问题，从而可进一步提高对空气进行净化杀菌处理的效果。

本实施例的电极组件，通过尖端部202放电，大大提高了高低压电极之间的电场强度，在空气击穿场强不变的条件下，该处的放电更加剧烈，产生了更多的带电离子、高能电子、羟基等主要的荷电、杀菌因子。本实施例的电极组件，可用于净化杀菌装置的风道前段，螺旋电极与尖端电极组合，在尖端部202达到最薄处，其电场强度最强，将待处理空气引流到放电电场最强处，可显著提高荷电率，从而可提高对空气进行杀菌净化处理的能效。

实施例2

本实施例对本发明的等离子体发生装置进行详细说明。

本实施例的等离子体发生装置，包括实施例1中任一项技术方案的电极组件。等离子体发生装置的其余结构可与现有技术相同，在此不再赘述。

本实施例的等离子体发生装置，具有实施例1中任一项技术方案的电极组件，不仅可利用电极组件放出的高压电对空气进行杀菌净化处理，而且相比于现有技术中的等离子体发生装置采用电离丝放电的结构，本实施例的等离子体发生装置还具有放电强度增强以及使用过程中不易出现尖端部断裂的优势。可见，将本实施例的等离子体发生装置用于对空气进行净化杀菌时，可提高净化杀菌效果。

实施例3

本实施例对本发明的净化杀菌设备进行详细说明。

本发明的净化杀菌设备，包括风机和等离子体发生装置，其中，风机用于为等离子体发生装置送风，等离子体发生装置为实施例2中任一项技术方案的等离子体发生装置。优选的，本发明的净化杀菌设备为空气净化器，净化杀菌设备的其余结构可与现有技术相同，在此不再赘述。

本实施例的净化杀菌设备，具有实施例2中任一项技术方案的等离子体发生装置，不仅可对空气进行杀菌净化处理，而且相比于现有技术中的净化杀菌设备，本实施例的净化杀菌设备还可提高净化杀菌效果。

根据一个优选实施方式，风机的送风方向为向等离子体发生装置中电极组件的底部或侧面送风；并且电极组件的放电电压为1000V～10000V。优选的，风机为离心风叶塔型结构，并且风机设置于等离子体发生装置下方，并使得等离子体发生装置从底部进风，顶部出风；或者是风机为离心风叶，风机设置于等离子体发生装置侧面，并使得等离子体发生装置从侧面进风，顶部出风；或者是风机为贯流风叶，风机设置于等离子体发生装置侧面，并使得等离子体发生装置从一侧面进风，另一侧面出风。电极组件的放电电压可基于净化杀菌设备的型号、尺寸大小、风量等确定，优选为1000V～10000V。本实施例优选技术方案的净化杀菌设备，通过控制风机的送风方向和电极组件的放电参数，不仅可降低净化杀菌设备的能耗，还可提高净化杀菌设备的净化杀菌能效。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电极组件，其特征在于，包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第二电极之间形成电压差，所述第二电极包括第二电极本体(201)和尖端部(202)，所述尖端部(202)设置于所述第二电极本体(201)上，并使所述第二电极通过所述尖端部(202)放电。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一电极包括第一电极本体(101)和第一极片(102)，所述第一极片(102)呈螺旋状缠绕于所述第一电极本体(101)上，所述尖端部(202)位于相邻两个螺片间。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，相邻两个所述螺片之间的间距相同，相邻两个所述尖端部(202)之间的间距相同。

4.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，相邻两个所述螺片之间的间距为2～10mm，相邻两个所述尖端部(202)之间的间距为2～20mm。

5.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述第一电极本体(101)和所述第二电极本体(201)为镂空结构，所述镂空结构用于供气流流通。

6.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述第一电极本体(101)和所述第一极片(102)为一体成型的结构，所述第二电极本体(201)和所述尖端部(202)为一体成型的结构。

7.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第二电极本体(201)包括电极板(2011)；或者所述第二电极本体(201)包括电极板(2011)和第二极片(2012)，所述第二极片(2012)呈螺旋状缠绕于所述电极板(2011)上，并且所述尖端部(202)设置于所述第二极片(2012)上。

8.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一电极使用金属材料制成，所述第一电极上设置有绝缘涂层；所述尖端部(202)为导电材料制成，所述第二电极本体(201)上设置有绝缘涂层。

9.一种等离子体发生装置，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电极组件。

10.一种净化杀菌设备，其特征在于，包括风机和等离子体发生装置，其中，所述风机用于为所述等离子体发生装置送风，所述等离子体发生装置为权利要求8所述的等离子体发生装置。

11.根据权利要求10所述的净化杀菌设备，其特征在于，所述风机的送风方向为向所述等离子体发生装置中电极组件的底部或侧面送风；并且所述电极组件的放电电压为1000V～10000V。

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