CN116546714A - 碳纤维螺旋电极、等离子体发生装置和空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化设备技术领域，公开了一种碳纤维螺旋电极、等离子体发生装置和空气净化器。碳纤维螺旋电极包括：螺旋电极，包括碳纤维束和缠绕或包裹于碳纤维束外周的毛刺压制结构，螺旋电极适于接地；内电极，内电极外包裹有绝缘层，螺旋电极螺旋缠绕于绝缘层的外周，内电极适于接交流电源高压端。本发明的碳纤维螺旋电极既能够将碳纤维束约束成捆状，有效缩小碳纤维束的宽度，避免碳纤维束平铺在绝缘层外导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，能够有效提升放电效果。同时，由于毛刺压制结构被缠绕于碳纤维束外，其也不会经过绝缘层的表面导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，这进一步提升了碳纤维螺旋电极的放电效果。

Description

碳纤维螺旋电极、等离子体发生装置和空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化设备技术领域，具体涉及一种碳纤维螺旋电极、等离子体发生装置和空气净化器。

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，由于辉光放电的放电面积较大，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。

相关现有技术利用碳纤维材料形成的碳纤维螺旋电极，并在碳纤维束结构上缠绕用于防止碳纤维表面起毛刺的压制丝，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。但是申请人发现，这样的碳纤维螺旋电极中，碳纤维束的面积较大，占用了碳纤维螺旋电极的放电面积，同时压制丝也占用了碳纤维螺旋电极的放电面积，不利于放电效果的提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种碳纤维螺旋电极、等离子体发生装置和空气净化器，以解决现有技术中的碳纤维螺旋电极在使用过程中碳纤维束和压制丝占用放电面积的问题。

第一方面，本发明提供了一种碳纤维螺旋电极，包括：

螺旋电极，包括碳纤维束和缠绕或包裹于碳纤维束外周的毛刺压制结构，螺旋电极适于接地；

内电极，内电极外包裹有绝缘层，螺旋电极螺旋缠绕于绝缘层的外周，内电极适于接交流电源高压端。

有益效果：申请人发现，现有的碳纤维螺旋电极在工作时，放电形成在绝缘层的表面并位于相邻的两匝碳纤维束之间，现有的碳纤维束一般包括1000-10000根碳纤维丝，因此，一旦碳纤维束被平铺于绝缘层的表面，就会严重占用碳纤维螺旋电极的放电面积，导致降低碳纤维螺旋电极的放电效果。

本发明实施例的碳纤维螺旋电极在碳纤维束的外周缠绕或包裹有毛刺压制结构。毛刺压制结构能够有效地压制碳纤维束外表面的毛刺，避免毛刺尖端放电击穿现象发生，从而使得放电更均匀，避免产生异常放电，延长了碳纤维螺旋电极的寿命，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，使得碳纤维螺旋电极始终保持良好的放电性能，从而能够满足产品长效去除甲醛等有机物的需求，还能够将碳纤维束约束成捆状，有效缩小碳纤维束的宽度，避免碳纤维束平铺在绝缘层外导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，能够有效提升放电效果。

同时，由于毛刺压制结构被缠绕于碳纤维束外，其也不会经过绝缘层的表面导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，这进一步提升了碳纤维螺旋电极的放电效果。因此，本发明实施例的碳纤维螺旋电极的在使用过程中碳纤维束不易产生毛刺，且碳纤维螺旋电极的放电面积大，放电效果好。

本实施例提供的碳纤维螺旋电极通过采用接触端进行辉光放电，大大降低放电的电压需求，常规放电一般需要1万伏及以上的放电电压，本实施例提供的碳纤维螺旋电极可以从500伏开始放电，放电电压较低，大大降低放电功率，提高放电能效。并且通过设置的毛刺压制结构使其不会发生局部放电击穿的现象，放电更均匀。

在一种可选的实施方式中，螺旋电极的宽度为W1，其中，0.01mm≤W1≤3mm。

有益效果：能够避免碳纤维束平铺在绝缘层外导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，能够有效提升放电效果。

在一种可选的实施方式中，毛刺压制结构为缠绕在碳纤维束外的压制丝；或，

毛刺压制结构为由多根压制丝编织成的压制网。

有益效果：压制网可以整体紧裹在碳纤维束外表面，以抑制碳纤维束毛刺的产生。

在一种可选的实施方式中，压制网的网孔为圆形孔，圆形孔的直径为d1，d1≤8mm；或，

压制网的网孔为多边形孔，多边形孔的外接圆的直径为d2，d2≤8mm。

在一种可选的实施方式中，0.01mm≤d1≤3mm或0.01mm≤d2≤3mm。

有益效果：上述间距范围为经过大量的试验获得的最佳范围，当d1和d2分别处于上述范围时，既能够保证毛刺压制结构能够有效约束碳纤维束的宽度，避免碳纤维束产生毛刺，且毛刺压制结构也不至于占用过多的面积，导致影响碳纤维螺旋电极放电。

在一种可选的实施方式中，毛刺压制结构102为缠绕在碳纤维束101外的压制丝，碳纤维束由内电极的一端螺旋缠绕至另一端；和/或，

压制丝由碳纤维束的一端缠绕至另一端。

有益效果：如此设置，压制丝不易与碳纤维束脱离，压制效果更加可靠，且占用碳纤维螺旋电极的放电面积最小，能够有效地解决放电效率衰减的问题，又不影响原有放电的等离子体密度及去除有机物的效果。

在一种可选的实施方式中，压制丝为绝缘材料或半绝缘材料。

有益效果：当压制丝为聚四氟乙烯纤维时，由于聚四氟乙烯纤维材料有良好的吸附和释放电子的能力。本实施例中碳纤维螺旋电极产生辉光放电的手段是介质阻挡放电，压制丝采用绝缘的聚四氟乙烯纤维材料，其良好的吸附和释放电子的能力在辉光放电中起到很大辅助作用，压制丝吸附和释放电子的能力越好，产生的放电越好。

当压制丝为尼龙丝时，尼龙丝不会对碳纤维束本身的放电产生影响，能够确保放电参数更加稳定可靠。

在一种可选的实施方式中，压制丝为尼龙丝，尼龙丝的直径为d3，0.005mm≤d3≤3mm。

有益效果：上述范围为经过大量的试验获得的最佳范围，当d3处于上述范围内时，既能够保证尼龙丝能够对碳纤维束进行可靠的约束，又不至于因尼龙丝过粗而过多遮挡碳纤维束的表面。

在一种可选的实施方式中，内电极为金属材料；和/或，

内电极的直径为d4，0.01mm≤d4≤20mm。

在一种可选的实施方式中，碳纤维螺旋电极包括一根螺旋电极，螺旋电极缠绕的螺距为W2,0.01mm≤W2≤10mm；和/或，

碳纤维螺旋电极包括多根螺旋电极，多根螺旋电极均匀交替缠绕在内电极上，相邻的两根螺旋电极的间距为W3,0.01mm≤W3≤10mm。

有益效果：

当碳纤维螺旋电极包括两根螺旋电极时，在螺旋电极的螺距不变的情况下，单根绕螺旋电极缠绕的角度较大，进一步降低了螺旋电极缠绕弧度大导致增大碳纤维束起毛刺的风险。

第二方面，本发明还提供了一种等离子体发生装置，包括本发明第一方面的碳纤维螺旋电极，因此具有了本发明第一方面的碳纤维螺旋电极的有益效果，即能实现在小体积的条件下产生高密度的等离子体浓度，大大缩小等离子体放电设备的体积，可以在任何需要产生等离子体的空间使用，并且通过设置外周缠绕或包裹有毛刺压制结构，毛刺压制结构能够有效地压制碳纤维束外表面的毛刺，避免毛刺尖端放电击穿现象发生，从而使得放电更均匀，避免产生异常放电，延长了碳纤维螺旋电极的寿命，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，使得碳纤维螺旋电极始终保持良好的放电性能，从而能够满足产品长效去除甲醛等有机物的需求，还能够将碳纤维束约束成捆状，有效缩小碳纤维束的宽度，避免碳纤维束平铺在绝缘层外导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，能够有效提升放电效果。同时，由于毛刺压制结构被缠绕于碳纤维束外，其也不会经过绝缘层的表面导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，进一步提升了空气净化器的放电效果。

第三方面，本发明还提供了一种空气净化器，包括本发明第二方面的等离子体发生装置。因此具有了本发明第二方面的碳纤维螺旋电极的有益效果，即能实现在小体积的条件下产生高密度的等离子体浓度，大大缩小等离子体放电设备的体积，可以在任何需要产生等离子体的空间使用，并且通过设置外周缠绕或包裹有毛刺压制结构，毛刺压制结构能够有效地压制碳纤维束外表面的毛刺，避免毛刺尖端放电击穿现象发生，从而使得放电更均匀，避免产生异常放电，延长了碳纤维螺旋电极的寿命，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，使得碳纤维螺旋电极始终保持良好的放电性能，从而能够满足产品长效去除甲醛等有机物的需求，还能够将碳纤维束约束成捆状，有效缩小碳纤维束的宽度，避免碳纤维束平铺在绝缘层外导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，能够有效提升放电效果。同时，由于毛刺压制结构被缠绕于碳纤维束外，其也不会经过绝缘层的表面导致占用碳纤维螺旋电极的放电面积，进一步提升了空气净化器的净化效果。

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示出了现有技术中的碳纤维束；

图2为现有技术中的碳纤维螺旋电极；

图3为图2中的A处放大图；

图4为现有技术中的碳纤维螺旋电极的碳纤维束处的放大图，图中碳纤维束呈平铺状放置于绝缘层的表面；

图5为本发明实施例的碳纤维螺旋电极的碳纤维束和毛刺压制结构，图中的毛刺压制结构为压制网；

图6为图5中B处的放大图；

图7为本发明实施例的碳纤维螺旋电极；

图8为本发明实施例的碳纤维螺旋电极的碳纤维束和毛刺压制结构，图中的毛刺压制结构为压制丝；

图9为本发明实施例的碳纤维螺旋电极的立体图，图中的碳纤维螺旋电极共包括一根螺旋电极；

图10为本发明实施例的碳纤维螺旋电极的立体图，图中的碳纤维螺旋电极共包括两根螺旋电极。

图11为本发明实施例的等离子体发生装置的示意图。

附图标记说明：

1000、等离子体发生装置；100、碳纤维螺旋电极；

1、螺旋电极；101、碳纤维束；102、毛刺压制结构；

2、内电极；

3、绝缘层

100’、碳纤维螺旋电极；

1’、螺旋电极；101’、碳纤维束；103’、毛刺；

2’、内电极。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面结合图1至图7和图9至图10，描述本发明的实施例。

申请人发现，如图1所示，现有的碳纤维螺旋电极包括内电极2’，包裹在内电极2’的表面的绝缘层，以及螺旋缠绕于绝缘层的外周上的碳纤维束101’。在工作时，放电形成在绝缘层的表面并位于相邻的两匝碳纤维束101’之间，现有的碳纤维束101’一般包括1000-10000根碳纤维丝，如图2所示，需要将碳纤维束101’缠绕在内电极2’上，形成碳纤维螺旋电极100’。因此，如图4所示，一旦碳纤维束101’上的多根碳纤维丝呈平铺状放置于绝缘层的表面，就会严重占用碳纤维螺旋电极100’的放电面积，导致降低碳纤维螺旋电极100’的放电效果。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种碳纤维螺旋电极100，如图6和图7所示，本实施例的碳纤维螺旋电极100主要包括螺旋电极1内电极2。其中，螺旋电极1包括碳纤维束101和缠绕或包裹于碳纤维束101外周的毛刺压制结构102。螺旋电极1适于接地。内电极2外包裹有绝缘层3，螺旋电极1螺旋缠绕于绝缘层3的外周，内电极2适于接交流电源高压端。

本发明实施例的碳纤维螺旋电极100在碳纤维束101的外周缠绕或包裹有毛刺压制结构102。毛刺压制结构102能够有效地压制碳纤维束101外表面的毛刺103’，避免毛刺尖端放电击穿现象发生(见图2和图3)，从而使得放电更均匀，避免产生异常放电，延长了碳纤维螺旋电极100的寿命，同时也避免了毛刺103’放电产生过多的无用功，影响放电能效的问题，使得碳纤维螺旋电极100始终保持良好的放电性能，从而能够满足产品长效去除甲醛等有机物的需求，还能够将碳纤维束101约束成捆状，有效缩小碳纤维束101的宽度，避免碳纤维束101平铺在绝缘层3外导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，能够有效提升放电效果。

同时，由于毛刺压制结构102被缠绕于碳纤维束101外，其也不会经过绝缘层3的表面导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，这进一步提升了碳纤维螺旋电极100的放电效果。因此，本发明实施例的碳纤维螺旋电极100的在使用过程中碳纤维束101不易产生毛刺103’，且碳纤维螺旋电极100的放电面积大，放电效果好。

本实施例提供的碳纤维螺旋电极100通过采用接触端进行辉光放电，大大降低放电的电压需求，常规放电一般需要1万伏及以上的放电电压，本实施例提供的碳纤维螺旋电极100可以从500伏开始放电，放电电压较低，大大降低放电功率，提高放电能效。并且通过设置的毛刺压制结构102使其不会发生局部放电击穿的现象，放电更均匀。

在碳纤维束101上缠绕毛刺压制结构102后，碳纤维束101的宽度降低至原来的50％以下。当包含约一千根碳纤维的碳纤维束101被缠绕在内电极2上后，使得现有技术中的螺旋电极1’的宽度通常为2至3mm，部分位置的碳纤维会散开，导致碳纤维束101的宽度更大。在一个实施例中，经毛刺压制结构102缠绕或包裹后，螺旋电极1的宽度为W1,其中，0.01mm≤W1≤3mm。在一个更优的实施例中，0.2mm≤W1≤1mm。能够避免碳纤维束101平铺在绝缘层3外导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，能够有效提升放电效果。

如图5和图6所示，毛刺压制结构102可选为由多根压制丝编织成的压制网。压制网为镂空状，压制网可以整体紧裹在碳纤维束101外表面，以抑制碳纤维束101毛刺103’的产生；或者压制网呈细长条状，且宽度较小，长条状的压制网螺旋缠绕在碳纤维束101外，以抑制碳纤维束101毛刺的产生。

压制网的网孔优选但不限于为圆形或多边形的。当压制网的网孔为圆形时，圆形孔的直径为d1，d1≤8mm。在一个更优的实施例中，0.01mm≤d1≤3mm。

上述间距范围为经过大量的试验获得的最佳范围，当d1大于上述范围时，圆形网的网孔过疏，网孔中间部分的碳纤维束101无法得到有效的压制，容易产生毛刺103’。当d1小于上述范围时，圆形网对碳纤维束101的包裹面积过大，容易导致影响碳纤维螺旋电极100放电。

压制网的网孔为多边形时，多边形孔的外接圆的直径为d2，d2≤8mm。在一个更优的实施例中，0.01mm≤d2≤3mm。

上述间距范围为经过大量的试验获得的最佳范围，当d2大于上述范围时，由于网孔过疏，网孔中间部分的碳纤维束101无法得到有效的压制，容易产生毛刺103’。当d2小于上述范围时，圆形网对碳纤维束101的包裹面积过大，容易导致影响碳纤维螺旋电极100放电。

压制丝为绝缘材料或板绝缘材料。在一个实施例中，压制丝为聚四氟乙烯纤维、聚酰胺纤维、芳酰胺纤维中的任意一种。或者说，压制丝采用氟纶线、细尼龙线、芳纶线中的一种。当然，压制丝不限于上述材料，也可以为其他绝缘材料。

在一个实施例中，压制丝为聚四氟乙烯纤维，由于聚四氟乙烯纤维材料有良好的吸附和释放电子的能力。本实施例中碳纤维螺旋电极100产生辉光放电的手段是介质阻挡放电，压制网采用绝缘的聚四氟乙烯纤维材料，其良好的吸附和释放电子的能力在辉光放电中起到很大辅助作用，压制丝吸附和释放电子的能力越好，产生的放电越好。

在一个实施例中，压制丝为尼龙丝，尼龙丝的直径为d3，其中，0.03mm≤d3≤0.8mm。当压制丝为尼龙丝时，尼龙丝不会对碳纤维束本身的放电产生影响，能够确保放电参数更加稳定可靠。

压制网由尼龙丝编织而成。

在一个实施例中，内电极2的直径为d4,0.01mm≤d4≤20mm。内电极2可以各种形状或者直径，内电极2的直径越小放电效率越高，但工艺复杂，内电极2的直径大加工容易，有利于工业批量生产。优选地，内电极2的直径为1.2mm。内电极2可以是金属实心或者空心结构。

在一个实施例中，内电极2为金属材料。可选地，内电极2为金属丝，内电极2的截面为圆形、椭圆形、长方形或者其他多边形状。优选地，内电极2截面呈圆形。

在一个实施例中，内电极2为银丝。更优地，内电极2为镀银铜丝，内电极2采用镀银铜丝导电效果更好。

在一个实施例中，绝缘层3为聚四氟乙烯，厚度为δ，0.001um≤δ≤2200um，优选地，绝缘层3厚度为0.2mm，可通过喷涂工艺将聚四氟乙烯均匀地喷涂在内电极2外表面以形成绝缘层3。

碳纤维螺旋电极100可选为包括一根或多根螺旋电极1。在如图10所示的实施例中，碳纤维螺旋电极100包括一根螺旋电极1。螺旋电极1缠绕的螺距为W2,0.01mm≤W2≤10mm。内电极2的直径越大，需要的螺距越小。内电极2的直径越小，需要的螺距越大。在同等直径下，螺距越大，等离子体密度越小。在一个更优的实施例中，2.5mm≤W2≤3.5mm。优选地，螺旋电极1缠绕的螺距为3mm。采用碳纤维束101紧密缠绕形成的碳纤维螺旋电极100结构，在整个电极表面产生了包裹性的非均匀电场，可在1.8kV交流电压下形成均匀的辉光放电。

具体地，碳纤维束101采用规格为1K，单丝直径为7μm的碳纤维束101，将碳纤维束101以3mm螺距紧密缠绕在绝缘层3表面。

优选地，碳纤维束101采用碳纤维纳米束，碳纤维直径越细越好，碳纤维束101包括n根碳纤维丝，20≤n≤1500。

优选地，本实施例中碳纤维束101为50根碳纤维丝组成碳纤维丝束，碳纤维丝单根直径0.007um。

需要说明的是，本实施例中的碳纤维束101优选的是缠绕在绝缘层3外部，当然也可以采用如注塑和/或冲压和/或喷涂等特殊工艺，将碳纤维束101注塑或者印制到绝缘层3上。

在如图10所示的实施例中，碳纤维螺旋电极100包括一根螺旋电极1，一根螺旋电极1缠绕的螺距为W2，0.01mm≤W2≤10mm。

在如图11所示的实施例中，碳纤维螺旋电极100包括两根螺旋电极1，两根螺旋电极1均匀交替缠绕在内电极2上，相邻的两根螺旋电极1的间距为W3,0.01mm≤W3≤10mm，在一个更优的实施例中，2.5mm≤W2≤3.5mm。这使得在螺旋电极1的螺距不变的情况下，单根绕螺旋电极1缠绕的角度较大，进一步降低了螺旋电极1缠绕弧度大导致增大碳纤维束101起毛刺103’的风险。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种碳纤维螺旋电极100，其与上述碳纤维螺旋电极100的区别在于，毛刺压制结构102为缠绕在碳纤维束101外的压制丝。相比于使用压制网对碳纤维束101进行压制，本实施例的碳纤维螺旋电极100使用压制丝对碳纤维束101进行压制占用的面积小。更有利于束缚碳纤维束101且不影响碳纤维螺旋电极100放电。

在一个实施例中，毛刺压制结构102为一根由绝缘材料制成的纳米级压制丝。压制丝为一根直径较小的绝缘线束，并紧密地缠绕在碳纤维束101外表面，以压制碳纤维束101表面的毛刺103’，避免局部放电过强，出现击穿。当然，压制丝也可以为两根或者两根以上，以提高压制效果。

下面结合图8，描述本发明的实施例。

在一个实施例中，碳纤维束101由内电极2的一端螺旋缠绕至另一端。如此设置，整个绝缘层3的表面都能够产生放电，不会浪费碳纤维螺旋电极100的放电面积。优选地，在本实施例中，压制丝由碳纤维束101的一端缠绕至另一端。如此设置，压制丝不易与碳纤维束101脱离，压制效果更加可靠，且占用碳纤维螺旋电极100的放电面积最小，能够有效地解决放电效率衰减的问题，又不影响原有放电的等离子体密度及去除有机物的效果。

在一个实施例中，压制丝的两端分别粘接固定在内电极2的绝缘层3表面或碳纤维束101的端部。具体地，压制丝紧压在碳纤维束101外，且两端分别至少多出一圈，多出的一圈直接缠绕固定在碳纤维束101外部，并通过粘接剂或者胶水或者粘胶带粘接固定在碳纤维束101表面，以保证压制丝能够稳定固定在电极上不会脱落，从而牢靠地压制在碳纤维束101外。

毛刺压制结构102优选为采用绝缘材料，相比于采用导电材料，绝缘的毛刺压制结构102能够使得整个电极的放电强度更容易控制，且毛刺压制结构102不会参与放电，能够极大程度地降低毛刺压制结构102对碳纤维螺旋电极100放电的影响和干扰。

在一个实施例中，压制丝为聚四氟乙烯纤维、聚酰胺纤维、芳酰胺纤维中的任意一种。或者说，压制丝采用氟纶线、细尼龙线、芳纶线中的一种。当然，压制丝不限于上述材料，也可以为其他绝缘材料。

在一个实施例中，压制丝为聚四氟乙烯纤维，由于聚四氟乙烯纤维材料有良好的吸附和释放电子的能力。本实施例中碳纤维螺旋电极100产生辉光放电的手段是介质阻挡放电，压制丝采用绝缘的聚四氟乙烯纤维材料，其良好的吸附和释放电子的能力在辉光放电中起到很大辅助作用，压制丝吸附和释放电子的能力越好，产生的放电越好。

在一个实施例中，压制丝为聚四氟乙烯纤维，一方面可以有效抑制碳纤维毛刺103’的产生，另一方面聚四氟乙烯纤维不影响放电，聚四氟乙烯可以在交流正半周放电过程中吸附电子，为负半周的放电提供电子，有利于放电的发生，避免碳纤维束101被压制后影响电极放电均匀性。

在一个实施例中，压制丝为聚四氟乙烯纤维，且直径d5,0.005mm≤d5≤3mm。优选地，本实施例中压制丝采用直径为0.1mm≤d5≤0.15mm的聚四氟乙烯纤维。

需要说明的是，本实施例中压制丝不限于缠绕压制在碳纤维束101外，也可以采用喷涂的方式压制

在一个最优的实施例中，压制丝为尼龙丝，经对比，尼龙丝不会对碳纤维束101本身的放电产生影响，能够确保放电参数更加稳定可靠。

在一个实施例中，压制丝为尼龙丝，尼龙丝的直径为d3，0.005mm≤d3≤3mm。

上述范围为经过大量的试验获得的最佳范围，当d3处于上述范围内时，既能够保证尼龙丝能够对碳纤维束101进行可靠的约束，又不至于因尼龙丝过粗而过多遮挡碳纤维束101的表面。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种等离子体发生装置1000，包括上述实施例中的碳纤维螺旋电极100。

下面结合图11，描述本发明的实施例。

本实施例的等离子体发生装置1000通过采用碳纤维螺旋电极100，能实现在小体积的条件下产生高密度的等离子体浓度，大大缩小等离子体放电设备的体积，可以在任何需要产生等离子体的空间使用，并且通过设置外周缠绕或包裹有毛刺压制结构102，毛刺压制结构102能够有效地压制碳纤维束101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，避免产生异常放电，延长了碳纤维螺旋电极100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，使得碳纤维螺旋电极100始终保持良好的放电性能，从而能够满足产品长效去除甲醛等有机物的需求，还能够将碳纤维束101约束成捆状，有效缩小碳纤维束101的宽度，避免碳纤维束101平铺在绝缘层3外导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，能够有效提升放电效果。同时，由于毛刺压制结构102被缠绕于碳纤维束101外，其也不会经过绝缘层3的表面导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，这进一步提升了等离子体发生装置1000的放电效果。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种空气净化器，包括上述实施例的等离子体发生装置1000。通过采用碳纤维螺旋电极100，能实现在小体积的条件下产生高密度的等离子体浓度，大大缩小等离子体放电设备的体积，可以在任何需要产生等离子体的空间使用，并且通过设置外周缠绕或包裹有毛刺压制结构102，毛刺压制结构102能够有效地压制碳纤维束101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，避免产生异常放电，延长了碳纤维螺旋电极100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，使得碳纤维螺旋电极100始终保持良好的放电性能，从而能够满足产品长效去除甲醛等有机物的需求，还能够将碳纤维束101约束成捆状，有效缩小碳纤维束101的宽度，避免碳纤维束101平铺在绝缘层3外导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，能够有效提升放电效果。同时，由于毛刺压制结构102被缠绕于碳纤维束101外，其也不会经过绝缘层3的表面导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，这进一步提升了空气净化器的放电效果

综上，本发明实施例的碳纤维螺旋电极100、等离子体发生装置1000和空气净化器能实现在小体积的条件下产生高密度的等离子体浓度，大大缩小等离子体放电设备的体积，可以在任何需要产生等离子体的空间使用，并且通过设置外周缠绕或包裹有毛刺压制结构102，毛刺压制结构102能够有效地压制碳纤维束101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，避免产生异常放电，延长了碳纤维螺旋电极100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，使得碳纤维螺旋电极100始终保持良好的放电性能，从而能够满足产品长效去除甲醛等有机物的需求，还能够将碳纤维束101约束成捆状，有效缩小碳纤维束101的宽度，避免碳纤维束101平铺在绝缘层3外导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，能够有效提升放电效果。同时，由于毛刺压制结构102被缠绕于碳纤维束101外，其也不会经过绝缘层3的表面导致占用碳纤维螺旋电极100的放电面积，进一步提升了空气净化器的放电效果。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种碳纤维螺旋电极，其特征在于，包括：

螺旋电极(1)，包括碳纤维束(101)和缠绕或包裹于所述碳纤维束(101)外周的毛刺压制结构(102)，所述螺旋电极(1)适于接地；

内电极(2)，所述内电极(2)外包裹有绝缘层(3)，所述螺旋电极(1)螺旋缠绕于所述绝缘层(3)的外周，所述内电极(2)适于接交流电源高压端。

2.根据权利要求1所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，所述螺旋电极(1)的宽度为W1，其中，0.01mm≤W1≤3mm。

3.根据权利要求1所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，所述毛刺压制结构(102)为缠绕在所述碳纤维束(101)外的压制丝；或，

所述毛刺压制结构(102)为由多根压制丝编织成的压制网。

4.根据权利要求3所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，所述压制网的网孔为圆形孔，所述圆形孔的直径为d1，d1≤8mm；或，

所述压制网的网孔为多边形孔，所述多边形孔的外接圆的直径为d2，d2≤8mm。

5.根据权利要求4所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，0.01mm≤d1≤3mm或0.01mm≤d2≤3mm。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，所述压制丝绝缘材料或者半绝缘材料。

7.根据权利要求6所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，所述压制丝为尼龙丝，所述尼龙丝的直径为d3，0.005mm≤d3≤3mm。

8.根据权利要求1至5任一项所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，

所述内电极(2)为金属材料；和/或，

所述内电极(2)的直径为d4，0.01mm≤d4≤20mm。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的碳纤维螺旋电极，其特征在于，所述碳纤维螺旋电极包括一根所述螺旋电极(1)，所述螺旋电极(1)缠绕的螺距为W2,0.01mm≤W2≤10mm；和/或，

所述碳纤维螺旋电极包括多根所述螺旋电极(1)，多根螺旋电极(1)均匀交替缠绕在内电极(2)上，相邻的两根螺旋电极(1)的间距为W3,0.01mm≤W3≤10mm。

10.一种等离子体发生装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项的碳纤维螺旋电极。

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