CN210292209U - 用于室内空气净化系统的电极安装结构 - Google Patents

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曹飞龙
周炫佑
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Abstract

本实用新型属于空气净化设备领域,具体公开了一种用于室内空气净化系统的电极安装结构,包括管状金属接收极,管状金属接收极内设有导电杆,导电杆位于管状金属接收极内的部分固定连接有金属发射极,金属发射极与管状金属接收极内壁之间具有放电间隙。所述金属发射极为圆盘状,管状金属接收极呈圆管状,金属发射极与管状金属接收极同轴心线设置。本装置形成电场均匀,无拉弧现象、闪砾现象,避免了产生有臭氧。

Description

用于室内空气净化系统的电极安装结构
技术领域
本发明属于空气净化设备领域,具体涉及一种用于室内空气净化系统的电极安装结构。
背景技术
现有新风系统中的过滤器的过滤性能有限,寿命有限,有些病毒细菌,即使高效过滤器也是过滤不了的。因为有些病毒细菌体积非常小,另外高效率网的性能是逐步衰减。比如高开始过滤效率99.9%,随着时间延长,可能只有60%的过滤效率。那么不及时更换的话,滤网上面滋生的病毒细菌会雪崩一样的穿透滤网进入室内,普通的新风系统就存在这样的问题。因此,新风系统中需要加入灭菌系统,才能保证循环的空气得到较好的净化。
常用灭菌系统有等离子灭菌系统,如专利号为CN201420784271.6的专利文件,公开了一种分子击断式空气净化结构单元,包括筒状的金属接收极;所述筒状金属接收极的两端分别固定有第一绝缘端子和第二绝缘端子;所述第一绝缘端子和第二绝缘端子的中心固定有金属发射极;所述金属发射极与高压发生器连接;所述高压发生器接地,并可与220V交流电连接;所述金属接收极接地。该方案在筒状的金属接收极内设置杆状的放电极,使放电极电离空气产生的等离子,等离子弥漫在圆管内,与从管内通过的空气充分接触,使空气中的污染物分子获得的能量大于其分子键能的结合能时,从而使污染物分子的化学键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。但是由于杆状放电极,放电时呈无规则放射状,放电不均匀。又如专利CN201810625711.6、CN201310331515.5等均是在放电过程中放电不均并会形成若干拉弧,而且伴随有有臭氧产生。同时,放电极形成的拉弧之间存在间隙,导致空气从间隙“逃逸”而不能受到电场的激发,“逃逸”空气与电场产生的等离子接触不充分,从而使空气净化质量较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于室内空气净化系统的电极安装结构,以解决现有技术与电场产生的等离子接触不充分,导致空气净化质量较低的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案提供一种用于室内空气净化系统的电极安装结构,包括若干放电单元,放电单元包括管状金属接收极,管状金属接收极内设有导电杆,导电杆位于管状金属接收极内的部分固定连接有金属发射极,金属发射极与管状金属接收极内壁之间具有放电间隙。
本基础方案的原理在于:将本结构安装于系统中,金属发射极与管状金属接收极内壁之间产生电场,具有流动速度的空气进入管状金属接收极后在电场的作用下,空气被电离产生等离子,等离子弥漫在管状金属接收极内。同时,由于放电间隙的宽度使管状金属接收极内的通道变窄,从而产生了文丘里管效应,进而使通道变窄出产生低压,将管状金属接收极内空气朝通道变窄处,即金属发射极处吸附,使与从管状金属接收极内通过的空气与电场内产生等离子充分接触,使空气中的污染物分子获得的能量大于其分子键能的结合能时,从而使污染物分子的化学键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子,提高了空气的净化质量。
另外,因为电场会在管状金属接收极与金属发射极距离最短的地方形成,即在通道变窄处形成电场,在形成电场时产生高温,使该处空气分子的布朗运动加剧,进一步使空气内的污染物与等离子充分接触,进而使空气净化更为充分,进一步提高了空气的净化质量。
再者,多个金属发射极产生多次文丘里管效应,使空气通过管状金属接收极时,呈浪涌状态,进一步增强了空气的布朗运动,让空气中的污染物更好地与低温等离子体发生碰撞,进而使空气净化更为充分,进一步提高了空气的净化质量。
本基础方案的有益效果在于:1.本装置的金属发射极使管状金属接收极内相对封闭,从而使放电产生的等离子能够较多的保留在管状金属接收极内,进而使管状金属接收极内弥漫大量等离子,增大了空气与等离子接触的几率,从而提高了空气的净化质量。
2.本装置使管状金属接收极内的通道变窄,产生文丘里管效应,使空气与等离子充分接触,从而进一步提高了空气的净化质量。
3.本装置利用金属发射极使管状金属接收极内的通道反复变窄,多次产生文丘里管效应,使空气与等离子充分接触,从而进一步提高了空气的净化质量。
4.本装置利用文丘里管效应在通道变窄处形成低压,而通道变窄处正是温度较高处,从而使该通道变窄处的空气分子的布朗运动加剧,进一步使空气内的污染物与等离子充分接触,进而使空气净化更为充分,进一步提高了空气的净化质量。
5.本装置中若干个放电单元同时对空气净化,弥补了放电间隙过小时引起流量较小的问题。
附图说明
图1为实施例1中本发明实施例的结构示意图;
图2为图1中A-A方向的剖视图;
图3为实施例1中本结构的安装示意图;
图4为实施例1中本结构的正面示意图;
图5为图4中B-B方向的示意图;
图6为实施例3的结构示意图;
图7为实施例4的结构示意图;
图8为实施例7的结构示意图;
图9为实施例7中本结构的安装示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
说明书附图中的附图标记包括:导电杆1、管状金属接收极2、金属发射极3、放电间隙4、绝缘体5、第一极板6、第二极板7、负极板螺杆8、通风孔9。
实施例1:本方案中的用于室内空气净化系统的电极安装结构,如图1所示,包括若干个放电单元,放电单元包括管状金属接收极2和金属发射极3,管状金属接收极2和金属发射极3均由铝合金材料制成。管状金属接收极2为负极,金属发射极3为正极,管状金属接收极2为圆管,金属发射极3呈圆盘状。金属发射极3的直径为70mm,边缘呈刀刃状,刀刃刃口厚度为1mm。
管状金属接收极2内设有导电杆1,导电杆1由金属材料制成,导电杆1位于管状金属接收极2的中心线处。金属发射极3的中心加工有连接孔,金属发射极3通过连接孔套设在导电杆1上。导电杆1上套设有六个短轴套和两个长轴套,短轴套位于两两金属发射极3之间,金属发射极3之间的距离为70mm。如图2所示,金属发射极3与管状金属接收极2内壁之间沿管状金属接收极2的径向具有放电间隙4,放电间隙4的宽度为7mm。长轴套位于导电杆1两端并与最外侧的金属发射极3相抵,导电杆1两端呈螺杆状,导电杆 1两端螺纹连接有抵紧件,通过拧紧抵紧件使长轴套向金属发射极3抵紧,从而将金属发射极3固定在导电杆1上。
如图3、图4和图5所示,管状金属接收极2两端设有第一极板6,第一极板6为负极板。第一极板6上一体成型有定位圆环,管状金属接收极2卡入定位圆环中,两第一极板6通过负极板螺杆8固定连接,从而使管状金属接收极2夹紧在两第一极板6之间。第一极板6上一体成型有与管状金属接收极2端部位置对应的通风孔9,通风孔9与管状金属接收极2同心。
导电杆1两端延伸出管状金属接收极2,导电杆1两端通过抵紧件固定连接有第二极板7,第一极板6位于第二极板7与管状金属接收极2之间。第二极板7为正极板,第一极板和第二极板之间安装有绝缘体5,绝缘体5两端加工有内螺纹孔,绝缘体5通过内螺纹孔与两侧的第一极板6和第二极板7螺纹连接。此结构使导电杆1得以固定在管状金属接收极2内,同时将绝缘体5固定在第一极板6与第二极板7之间。第一极板6与第二极板7均由铝合金材料制成,铝合金材料电子迁移效果极佳且取材容易。
将本装置安装在净化系统内时,金属发射极3与管状金属接收极2内壁之间产生电场,由于金属发射极3周向带有刀刃且呈圆盘状,管状金属接收极2呈圆管状,并且金属发射极3与管状金属接收极2同轴心线设置。金属发射极3在管状金属接收极2形成的电场均匀并呈绕金属发射极3的封闭的环状。从而使空气经过金属发射极3与管状金属接收极2 内壁之间都能受到电场的作用,避免了现有技术存在的空气没有受到电场作用,从金属发射极3与管状金属接收极2内壁之间“逃逸”的问题。
具有流动速度的空气进入管状金属接收极2后在环形电场的作用下,空气被电离产生等离子,由于电场范围更大,能产生更多等离子弥漫在管状金属接收极2内。由于环形电场强度均匀规则,整个过程没有拉弧现象、闪砾现象,避免了产生有臭氧,并且规则放电更为安全。
同时,由于放电间隙4的宽度为7mm,使管状金属接收极2内的通道变的较窄,从而产生了文丘里管效应,进而使空气流经区域突然变窄又突然变开阔,使气流做不规则运动。同时使通道变窄出产生低压,将管状金属接收极2内的空气朝通道变窄处即向金属发射极3吸附,使与从管状金属接收极2内通过的空气与等离子充分接触,并且通道变窄处金属发射极3外周与管状金属接收极2形成环形封闭的电场,使空气中的污染物分子获得的能量大于其分子键能的结合能时,从而使污染物分子的化学键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子,提高了空气的净化质量。
另外,因为环形电场在通道变窄处形成,在形成电场时产生更高温,使该处空气分子的布朗运动加剧,进一步使空气内的污染物与等离子充分接触,进而使空气净化更为充分,进一步提高了空气的净化质量。
再者,多个金属发射极3使空气通过管状金属接收极2时,反复跨越通道变窄处,形成旋流,并呈浪涌状态,进一步增强了空气的布朗运动,让空气中的污染物更好地与低温等离子体发生碰撞,进而使空气净化更为充分,进一步提高了空气的净化质量。
由于本装置放电间隙4较小,空气整体流量相对较小,因此本装置适用于住宅和医院等场所,不适合对于要求排放速度要求较高的工业工况,如工业上物染污的水蒸气处理动辄要求每小时过滤几万立方水蒸气的工况。
实施例2:在实施例1的基础上管状金属接收极2的横截面内轮廓呈多边形,金属发射极3呈与管状金属接收极2相同边数的多边形板状,板状的金属发射极3使用成本较低,金属发射极3的侧边与管状金属接收极2的内壁平行。本实施例在运用过程中,由于金属发射极3的边与边的交接处为尖端,产生的电场在尖端附近,范围较小。但由于截面通道变窄,且放电间隙4使金属发射极3距管状金属接收极2较近,产生的电场强度大,产生热量多,同样能产生文丘里管效应,使空气分子运动剧烈并与等离子充分接触。
实施例3:在实施例2的基础上的改变为,如图6所示,管状金属接收极2的横截面内轮廓呈三角形,金属发射极3呈三角形的板状。
实施例4:在实施例2的基础上的改变为,如图7所示,管状金属接收极2的横截面内轮廓呈矩形,金属发射极3呈矩形的板状。
实施例5:在实施例2的基础上的改变为,管状金属接收极2的横截面内轮廓呈六边形,金属发射极3呈六边形的板状。
实施例6:在实施例2的基础上的改变为,管状金属接收极2的横截面内轮廓呈六边形,金属发射极3呈六边形的板状。
实施例7:本方案中的用于室内空气净化系统的电极安装结构,如图8所示,包括管状金属接收极2和金属发射极3,管状金属接收极2和金属发射极3均由铝合金材料制成。管状金属接收极2为横截面呈圆环状的变径管,管状金属接收极2直径最小处呈筒状,管状金属接收极2直径最大处呈筒状。管状金属接收极2为负极,金属发射极3为正极,管状金属接收极2为圆管,金属发射极3呈圆盘状。金属发射极3的直径为80mm边缘呈刀刃状,刀刃刃口宽度为0.2mm。
管状金属接收极2内设有导电杆1,导电杆1由金属材料制成,导电杆1位于管状金属接收极2的中心线处。金属发射极3的中心加工有连接孔,金属发射极3通过连接孔套设在导电杆1上。导电杆1上套设有六个短轴套和两个长轴套,短轴套位于两两金属发射极3之间,金属发射极3位于管状金属接收极2直径最小处。长轴套位于导电杆1两端并与最外侧的金属发射极3相抵,导电杆1两端呈螺杆状,导电杆1两端螺纹连接有抵紧件,通过拧紧抵紧件将使长轴套向金属发射极3抵紧,从而将金属发射极3固定在导电杆1。
管状金属接收极2两端设有第一极板6,第一极板6为负极板。第一极板6上一体成型有定位圆环,管状金属接收极2卡入定位圆环中,两第一极板6通过负极板螺杆8固定连接,从而使管状金属接收极2夹紧在两第一极板6之间。第一极板6上一体成型有与管状金属接收极2端部位置对应的通风孔9,通风孔9与管状金属接收极2同心。
导电杆1两端延伸出管状金属接收极2,导电杆1两端通过抵紧件固定连接有第二极板7,第一极板6位于第二极板7与管状金属接收极2之间。第二极板7为正极板,第一极板和第二极板之间安装有绝缘体5,绝缘体5两端加工有内螺纹孔,绝缘体5通过内螺纹孔与两侧的第一极板和第二极板螺纹连接。此结构使导电杆1得以固定在管状金属接收极2内,同时将绝缘体5固定在第一极板6与第二极板7之间。第一极板6与第二极板7 均由铝合金材料制成,铝合金材料电子迁移效果极佳且取材容易。
将本装置安装在净化系统内时,金属发射极3与管状金属接收极2内壁之间产生电场,由于金属发射极3周向带有刀刃且呈圆盘状,管状金属接收极2呈圆管状,并且金属发射极3与管状金属接收极2同轴心线设置。金属发射极3在管状金属接收极2形成的电场均匀并呈绕金属发射极3的封闭的环状。从而使空气经过金属发射极3与管状金属接收极2 内壁之间都能受到电场的作用,避免了现有技术存在的空气没有受到电场作用,从金属发射极3与管状金属接收极2内壁之间“逃逸”的问题。并且圆刃这种厚度由厚变薄的结构提供邓峰才能支撑近距离放电,以避免金属发射极3开裂变形。
具有流动速度的空气进入管状金属接收极2后在环形电场的作用下,空气被电离产生等离子,由于电场范围更大,能产生更多等离子弥漫在管状金属接收极2内。由于环形电场强度均匀规则,整个过程没有拉弧现象、闪砾现象,避免了产生有臭氧,并且规则放电更为安全。
同时,金属发射极3位于管状金属接收极2直径最小处使金属发射极3与管状金属接收极2直径最小处的距离最近,而管状金属接收极2直径最小处正是产生了文丘里管效应的地方,该处气流速度增大形成低压,进而对管状金属接收极2内的空气产生吸力,使空气中的污染物与金属发射极3处的等离子接触更为充分。同时空气流经区域突然变窄又突然变开阔,使气流做不规则运动,进一步使空气中的污染物与等离子接触更为充分。变径管使管状金属接收极2管径逐渐变化,使管内文丘里效应更加明显。
并且金属发射极3外周与管状金属接收极2直径最小处形成环形封闭的电场,使空气中的污染物分子获得的能量大于其分子键能的结合能时,从而使污染物分子的化学键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子,提高了空气的净化质量。
另外,因为环形电场在通道变窄处形成,在形成电场时产生更高温,使该处空气分子的布朗运动加剧,进一步使空气内的污染物与等离子充分接触,进而使空气净化更为充分,进一步提高了空气的净化质量。
再者,多个金属发射极3产生多次文丘里管效应,使空气通过管状金属接收极2时,反复跨越通道变窄处,形成旋流,并呈浪涌状态,进一步增强了空气的布朗运动,让空气中的污染物更好地与低温等离子体发生碰撞,进而使空气净化更为充分,进一步提高了空气的净化质量。
实施例8:在实施例7的基础上改变为,管状金属接收极2为横截面呈多边形的变截面管,金属发射极3呈与管状金属接收极2相同边数的多边形板状,金属发射极3的侧边与管状金属接收极2的内壁平行。
实施例9:在实施例7的基础上改变为,管状金属接收极2仅为单段变径管,即仅包含一个大截面段和一个小截面段。
实施例10:在实施例7的基础上改变为,管状金属接收极2呈阶梯状变径。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.用于室内空气净化系统的电极安装结构,包括若干放电单元,放电单元包括管状金属接收极,其特征在于:管状金属接收极内设有导电杆,导电杆位于管状金属接收极内的部分固定连接有金属发射极,金属发射极与管状金属接收极内壁之间具有放电间隙。
2.根据权利要求1所述的用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:所述管状金属接收极的横截面内轮廓为多边形,金属发射极呈与管状金属接收极相同边数的多边形板状,金属发射极的侧边与管状金属接收极的内壁平行。
3.根据权利要求1所述的用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:所述金属发射极为圆盘状,管状金属接收极呈圆管状,金属发射极与管状金属接收极同轴心线设置。
4.根据权利要求3所述的用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:所述金属发射极边缘呈刀刃状。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:还包括绝缘体,导电杆两端通过绝缘体分别与管状金属接收极两端连接。
6.一种用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:包括管状金属接收极,管状金属接收极为变截面管,管状金属接收极内设有导电杆,导电杆位于管状金属接收极内的部分固定连接有金属发射极,金属发射极位于管状金属接收极收缩至最小的位置,金属发射极与管状金属接收极内壁之间具有放电间隙。
7.根据权利要求6所述的用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:所述金属发射极为圆盘状,管状金属接收极为横截面呈圆环状的变径管,金属发射极与管状金属接收极同轴心线设置。
8.根据权利要求7所述的用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:所述金属发射极边缘呈刀刃状。
9.根据权利要求6-8任一项所述的用于室内空气净化系统的电极安装结构,其特征在于:还包括绝缘体,导电杆两端通过绝缘体分别与管状金属接收极两端连接。
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CN114508823A (zh) * 2022-02-24 2022-05-17 陈明芳 一种基于突刺等离子的空气净化装置及其净化系统

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