CN215138471U - 放电结构以及杀菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及净化杀菌技术领域，具体涉及一种放电结构以及杀菌装置。放电结构包括至少两个第一电极、第二电极和绝缘部，至少两个第一电极均适于获得第一电压；第二电极适于获得第二电压，第二电压低于第一电压，第二电极上设有透气孔，第一电极设置在与透气孔相邻的位置处；绝缘部包裹在第一电极的外表面。本实用新型提供的放电结构，等离子体通过透气孔实现定向输运。

Description

放电结构以及杀菌装置

技术领域

本实用新型涉及净化杀菌技术领域，具体涉及一种放电结构以及杀菌装置。

背景技术

近年来，通过气体放电产生的低温等离子体在工业、医学等诸多领域取得了广泛的应用。介质阻挡放电是在大气压下产生低温等离子体的重要方式，其最显著的特征是在其两个放电金属电极之间插入至少一块绝缘介质以阻挡贯穿整个气隙的放电通道。绝缘介质的存在抑制了放电电流的过度增长,可以避免放电向火花放电或电弧放电过渡,从而在大气压下形成稳定的低温等离子体。目前介质阻挡放电主要应用于杀菌消毒、废气处理以及材料表面处理等领域。等离子体空气杀菌净化技术作为无耗材型空气净化技术的一种，是环境污染治理领域中比较有发展前途的一项高科技技术。介质阻挡放电结构，利用等离子体中的电子和离子与空气中的气体分子碰撞发生链式化学反应，使气体中的污染物发生迁移、转化和无害化等过程。

介质阻挡放电结构一般包括第一电极、第二电极和绝缘介质部，第一电极与电源的高压端连接，第二电极接地。现有介质阻挡放电结构根据结构位置主要分为两种类型。如附图1所示，为第一种类型的介质阻挡放电结构，该介质阻挡放电结构的放电发生在两电极的间隙中，当在大气压下用空气作为放电气体时，由于空气击穿场强高，介质阻挡放电结构的放电间隙一般仅为几毫米左右，待处理物的尺寸受到严格限制。如附图2所示，为第二种介质阻挡放电结构，该介质阻挡放电结构可以在开放空间产生等离子体，但是其产生的等离子体仅束缚在绝缘介质材料的表面，等离子体产生的活性粒子难以高效输运到待处理物表面。此外，现有的介质阻挡放电结构的绝缘介质部为板式结构,工作气体或者待处理的气体只能沿着平行绝缘介质板的方向流动，等离子体的输运方向受限。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中由板式的绝缘介质部导致的等离子体的输运方向受限的缺陷，从而提供一种可实现等离子体的定向输运的放电结构以及杀菌装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种放电结构，包括：

至少两个第一电极，均适于获得第一电压；

第二电极，适于获得第二电压，第二电压低于第一电压，第二电极上设有透气孔，第一电极设置在与透气孔相邻的位置处；

绝缘部，包裹在第一电极的外表面。

本实用新型提供的放电结构，第二电极为板状结构，板状结构弯折出多个容置槽，第一电极适于容置在容置槽内。

本实用新型提供的放电结构，至少部分第一电极通过绝缘部与第二电极相抵。

本实用新型提供的放电结构，多个容置槽呈波浪形依次排列。

本实用新型提供的放电结构，容置槽为V型槽，相邻两个V型槽的槽口朝向相反的方向。

本实用新型提供的放电结构，还包括支撑框，支撑框内部形成安装腔，支撑框的两端分别形成与安装腔连通的进风口和出风口；

安装腔的腔壁上靠近支撑框的底部处设有朝向支撑框的中心线方向凸出的支撑边，第二电极适于搭设在支撑边上；

安装腔的腔壁上设有多个第一安装孔及多个第二安装孔，各个第二安装孔均与相应的第一安装孔相对设置，第一电极的两端分别与第一安装孔安装和第二安装孔相适配。

本实用新型提供的放电结构，还包括电源和第一导线，至少两个第一电极通过第一导线并联，支撑框的顶部设有第一走线孔，第一导线适于穿过第一走线孔与电源的第一端电连接，并适于通过第一端获得第一电压。

本实用新型提供的放电结构，还包括电源和第二导线，支撑框的顶部还设有第二走线孔，第二导线的一端与第二电极电连接，另一端适于穿过第二走线孔与电源的第二端电连接，并适于通过第二端获得第二电压。

本实用新型提供的放电结构，至少两个第一电极平行分布；

第二电极为板状结构，第二电极上设有与第一电极平行设置的多行透气孔，相邻两行透气孔之间设有至少一个第一电极。

本实用新型提供的放电结构，还包括支撑壳，第二电极具有两个，分别连接在支撑壳相对的两个壳壁的外侧；支撑壳上对应的位置设有与透气孔连通的通孔；第一电极绕设在支撑壳的外周。

本实用新型提供的放电结构，第二电极与支撑壳的壳壁相抵，并夹设在第一电极与支撑壳之间。

本实用新型提供的放电结构，至少两个第一电极并联设置。

本实用新型还提供一种杀菌装置，包括上述的放电结构。

上述的杀菌装置可以为空气净化器，也可以为待测表面进行杀菌消毒的杀菌装置。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的放电结构，包括至少两个第一电极、第二电极和绝缘部，至少两个第一电极均适于获得第一电压；第二电极适于获得第二电压，第二电压低于第一电压，第二电极上设有透气孔，第一电极设置在与透气孔相邻的位置处；绝缘部包裹在第一电极的外表面。

第一电极获得第一电压，第二电极获得第二电压，第一电压和第二电压之间具有较高的压差，由于绝缘部的存在，第一电极对通过放电结构的放电区域的气体进行放电，产生高能量高密度的等离子体，空气中的细菌、病毒以及甲醛、VOCs等有害气体能够在放电区域和等离子体充分接触、反应，从而实现对细菌、病毒的高效消毒杀菌和对甲醛等有害气体的高效去除。本实用新型的第二电极上设有透气孔，等离子体通过透气孔实现定向输运，等离子体的输运方向不再受到绝缘部的限制。第一电极设置在与透气孔相邻的位置处，方便对高能量高密度的等离子体进行输运，实现对细菌、病毒的高效消毒杀菌和对甲醛等有害气体的高效去除。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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为现有技术中介质阻挡放电结构的示意图；

图2为现有技术中介质阻挡放电结构的示意图；

图3为本实用新型实施例一的放电结构的示意图；

图4为本实用新型实施例一的放电结构的示意图；

图5为本实用新型实施例一的支撑框的示意图；

图6为本实用新型实施例一的杀菌装置的示意图；

图7为本实用新型实施例二的放电结构的示意图；

图8为本实用新型实施例二的放电结构的侧视图；

图9为图8的A-A向剖视图；

图10为图9的B部放大图；

图11为本实用新型实施例二的放电结构的俯视图；

图12为本实用新型实施例二的杀菌装置的示意图。

附图标记说明：

1-放电结构；11-第一电极；12-第二电极；121-透气孔；122-容置槽；13-绝缘部；14-支撑框；141-支撑边；142-第一安装孔；143-第一走线孔；144-第二走线孔；15-支撑壳；151-通孔；2-保护电阻；3-壳体；4-臭氧还原结构；5-风机；6-待处理物；7-电源；8-等离子体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型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

结合图3至图6所示，本实施例提供的放电结构1，包括至少两个第一电极11、第二电极12和绝缘部13，至少两个第一电极11均适于获得第一电压；第二电极12适于获得第二电压，第二电压低于第一电压，第二电极12上设有透气孔121，第一电极11设置在与透气孔121相邻的位置处；绝缘部13包裹在第一电极11的外表面。具体地，第一电极11设置在与透气孔121相邻的位置处，包括第一电极11设置在与第二电极12靠近的位置处或第一电极11设置在与第二电极12抵靠的位置处两种方式。

第一电极11获得第一电压，第二电极12获得第二电压，第一电压和第二电压之间具有较高的压差，由于绝缘部的存在，第一电极11对通过放电结构1的放电区域的气体进行放电，产生高能量高密度的等离子体8，空气中的细菌、病毒以及甲醛、VOCs等有害气体能够在放电区域和等离子体8充分接触、反应，从而实现对细菌、病毒的高效消毒杀菌和对甲醛等有害气体的高效去除。本实施例的第二电极12上设有透气孔121，等离子体8通过透气孔121实现定向输运，等离子体8的输运方向不再受到绝缘部13的限制。第一电极11设置在与透气孔121相邻的位置处；方便对高能量高密度的等离子体8进行输运，实现对细菌、病毒的高效消毒杀菌和对甲醛等有害气体的高效去除。优选地，第二电极12上设有多个透气孔121.

图1所示为现有技术中的一种介质阻挡放电结构，包括第一电极11、第二电极12和绝缘部13，绝缘部13设置在第一电极11和第二电极12之间，且绝缘部13与第二电极12之间具有间隙，第一电极11与电源7的第一端电连接，并通过第一端获得电离电压；第二电极12与电源7的第二端电连接；放电发生在两电极的间隙中，当在大气压下用空气作为放电气体时，由于空气击穿场强高，介质阻挡放电结构的放电间隙一般仅为几毫米左右，待处理物6的尺寸受到严格限制。本实施例的放电结构1，与图1所示的介质阻挡放电结构相比，待处理物6的尺寸不再受到限制，待处理物6可直接设置在放电结构1的一侧，等离子体8在气流的带动下通过透气孔121到达待处理物6的位置，本实用新型的放电结构1的适用范围广，既适用于对室内空气进行净化、消毒杀菌，又适用于对待处理物6表面细菌、病毒的消毒杀菌。

图2所示为现有技术中的一种介质阻挡放电结构，包括第一电极11、第二电极12和绝缘部13，第一电极11和第二电极12分别设置在绝缘部13的两侧，介质阻挡放电结构可以在开放空间产生等离子体8，但是其产生的等离子体8仅束缚在绝缘介质材料的表面，等离子体8产生的活性粒子难以高效输运到待处理物6表面。本实施例的放电结构1，与图2所示的介质阻挡放电结构相比，等离子体8在气流的带动下通过透气孔121定向输运，等离子体8产生的活性离子不会束缚在绝缘部13的表面，可高效输运到待处理物6表面。

至少两个第一电极11均与电源7的第一端电连接，并通过第一端获得第一电压，第一电压为电离电压；第二电极12与电源7的第二端电连接，通过电源7的第二端获得第二电压。优选地，电源7的第一端为高压端，第二端为低压端，优选第二端为接地端。采用交流高压电源7时，高压端的放电电压在1KV-10KV的范围内，频率在1KHz-20KHz的范围内。

具体地，第一电极具有两个或三个或四个或更多个。第一电极11为由导电材料制成的导线或细棒或细杆等结构；优选地，导电材料为铜、铝或钨等材料。第二电极12由铝或不锈钢等金属材料制成。绝缘部13紧密包裹在第一电极11的外周；优选地，绝缘部13为聚四氟乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺等有机高分子聚合物材料，且绝缘部13的厚度在0.1mm-1mm的范围内。

本实施例的放电结构1中，第二电极12为板状结构，板状结构弯折出多个容置槽122，第一电极11适于容置在容置槽122内。每个容置槽122内容置至少一个第一电极11。

第一电极11设置在容置槽122内，绝缘部13与第二电极12更多的面积相邻，绝缘部13和第二电极12之间的气隙产生更高密度的等离子体8，气流通过透气孔121时，可实现对空气的高效净化和消毒杀菌，也可实现对设置在放电结构1的出风侧的待处理物6的高效杀菌和消毒。优选地，本实施例中的放电结构1的电子密度可达到10¹⁴/cm³～10¹⁵/cm³，为其他空气净化设备产生的等离子体8的电子密度的3到4倍。

本实施例中的放电结构1，至少部分第一电极11通过绝缘部13与第二电极12相抵。第一电极11与第二电极12之间的间隙小，放电效果更好，等离子体8的密度更高。

本实施例中的放电结构1，多个容置槽122呈波浪形依次排列。形成的容置槽122的数量较多，容置的第一电极11也较多，可产生高密度的等离子体8。

本实施例中的放电结构1，容置槽122为V型槽，相邻两个V型槽的槽口朝向相反的方向。占用空间小，可为第一电极11提供较大的放电空间。优选地，多个V型槽呈波浪形依次排列，且相邻的两个V型槽中，一个V型槽的槽口朝上，一个槽口朝下。

作为可变换的实施方式，也可以为，第一电极11为圆导线或圆棒，容置槽122为与第一电极11的形状匹配的弧形槽，相邻两个弧型槽的槽口朝向相反的方向。

本实施例中的放电结构1，还包括支撑框14，支撑框14内部形成安装腔，支撑框14的两端分别形成与安装腔连通的进风口和出风口；安装腔的腔壁上靠近支撑框14的底部处设有朝向所述支撑框14的中心线方向凸出的支撑边141，第二电极12适于搭设在支撑边141上；安装腔的腔壁上设有多个第一安装孔142及多个第二安装孔，各个第二安装孔均与相应的第一安装孔142相对设置，第一电极11的两端分别与相对设置的第一安装孔142安装和第二安装孔相适配。

第一电极11通过第一安装孔142和第二安装孔安装在安装腔内，第二电极12通过支撑边141支撑在安装腔内，气流通过进风口进入安装腔内，在安装腔内实现对空气的高效净化和消毒杀菌，也可实现对设置在出风口处的待处理物6的高效杀菌和消毒。

作为可变换的实施方式，也可以为，安装腔相对的两个腔壁上靠近支撑框14的底部处设有安装槽，第二电极12的两个相对的边适于插至安装槽内。

具体地，第一安装孔142和第二安装孔均为设置在腔壁上的凹孔，且第一安装孔142和第二安装孔均未穿透腔壁，防止气体通过第一安装孔142和第二安装孔一出。或者，第一安装孔142和第二安装孔中的至少一个为安装通孔151，第一电极11与安装通孔151之间设有密封垫，防止气体溢出。进风口和出风口分别设置在支撑框14的顶部和底部。

本实施例的放电结构1，还包括电源和第一导线，至少两个第一电极11通过第一导线并联，支撑框14的顶部设有第一走线孔143，第一导线适于穿过第一走线孔143与电源7的第一端电连接，并适于通过第一端获得第一电压。至少两个第一电极11通过第一导线并联，为第一电极11提供相等的电压，使得放电结构1产生均匀的等离子体8。具体地，第一导线为高压导线。支撑框14的顶部设有第一走线孔143，便于将第一导线引出。

作为可变换的实施方式，也可以为，每个第一电极11均通过一个第一导线与电源7的第一端电连接，为第一电极11提供稳定的均匀的电压。

作为可变换的实施方式，也可以为，第一走线孔143设置在支撑框14的底部。

本实施例中的放电结构1，还包括电源和第二导线，支撑框14的顶部还设有第二走线孔144，第二导线的一端与第二电极12电连接，另一端适于穿过第二走线孔144与电源7的第二端电连接，并适于通过第二端获得第二电压。

作为可变换的实施方式，也可以为，第二走线孔144设置在支撑框14的底部。

本实施例中还提供一种杀菌装置，杀菌装置用于对空气进行净化和消毒杀菌，或者对待处理物6的表面进行净化和消毒杀菌。杀菌装置包括上述的放电结构1、保护电阻2、壳体3，放电结构1设置在壳体3中的风道内。保护电组电连接在电源7和放电结构1之间。

杀菌装置还包括臭氧还原结构4，设置在壳体3内，在气体流动方向上位于放电结构1的下游。

杀菌装置还包括风机5，设置在壳体3内，带动气体流动，对室内空气进行净化和消毒杀菌。

实施例二

如图7至图12所示，与实施例一不同的是，本实施例中，至少两个第一电极11平行分布；第二电极12为板状结构，第二电极12上设有与第一电极11平行设置的多行透气孔121，相邻两行透气孔121之间设有至少一个第一电极11。每一行透气孔121沿第一电极11的轴向均匀分布多个透气孔121。本实施例中的放电结构1，适用于对待处理物6的表面进行消毒杀菌，也适用于对室内空气进行净化和杀菌。气体以垂直于第二电极12的方向流通，将等离子体8输运到第二电极12的另一端，优选，第一电极11设于待处理物6的表面与第二电极12之间。

本实施例中的放电结构1，还包括支撑壳15，第二电极12具有两个，分别连接在支撑壳15相对的两个壳壁的外侧；支撑壳15上对应的位置设有与透气孔121连通的通孔151；第一电极11绕设在支撑壳15的外周。气体通过透气孔121和通孔151的过程中，产生高能量高密度等离子体8，实现等离子体8的定向输运，空气中的细菌、病毒、甲醛和VOCs等有害气体能够在支撑壳15内和支撑壳15附近和等离子体8充分接触、反应，从而实现对细菌、病毒的高效消杀和对甲醛等有害气体的高效去除。还可以通过透气孔121和通孔151，将等离子体8高效输运到待处理物6的待处理表面。

第二电极12为与支撑壳15匹配的板状结构。优选地，第二电极12为直板状结构。第二电极12上设有突出的连接部，连接部上设有连接通孔151，紧固件通过连接通孔151与支撑壳15可拆卸地连接。

本实施例中的放电结构1，第二电极12与支撑壳15的壳壁相抵，并夹设在第一电极11与支撑壳15之间。结构紧凑，占用空间小，且可获得较高密度的等离子体8。

本实施例中的放电结构1，至少两个第一电极11并联设置，通过第一导线并联设置，为至少两个第一电极11提供均匀的电压。

本实施例中还提供杀菌装置，杀菌装置用于对空气进行净化和消毒杀菌，或者对待处理物6的表面进行净化和消毒杀菌。杀菌装置包括上述的放电结构1，保护电阻2、壳体3，放电结构1设置在壳体3中的风道内。保护电组电连接在电源7和放电结构1之间。

杀菌装置还包括风机5，设置在壳体3内，带动气体流动，实现等离子体8的定向输运。

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实用新型创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种放电结构，其特征在于，包括：

至少两个第一电极(11)，均适于获得第一电压；

第二电极(12)，适于获得第二电压，所述第二电压低于所述第一电压，所述第二电极(12)上设有透气孔(121)，所述第一电极(11)设置在与所述透气孔(121)相邻的位置处；

绝缘部(13)，包裹在所述第一电极(11)的外表面。

2.根据权利要求1所述的放电结构，其特征在于，所述第二电极(12)为板状结构，所述板状结构弯折出多个容置槽(122)，所述第一电极(11)适于容置在所述容置槽(122)内。

3.根据权利要求2所述的放电结构，其特征在于，至少部分所述第一电极(11)通过所述绝缘部(13)与所述第二电极(12)相抵。

4.根据权利要求2所述的放电结构，其特征在于，多个所述容置槽(122)呈波浪形依次排列。

5.根据权利要求4所述的放电结构，其特征在于，所述容置槽(122)为V型槽，相邻两个所述V型槽的槽口朝向相反的方向。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的放电结构，其特征在于，还包括支撑框(14)，所述支撑框(14)内部形成安装腔，所述支撑框(14)的两端分别形成与所述安装腔连通的进风口和出风口；

所述安装腔的腔壁上靠近所述支撑框(14)的底部处设有朝向所述支撑框(14)的中心线方向凸出的支撑边(141)，所述第二电极(12)适于搭设在所述支撑边(141)上；

所述安装腔的腔壁上设有多个第一安装孔(142)及多个第二安装孔，各个所述第二安装孔均与相应的所述第一安装孔(142)相对设置，所述第一电极(11)的两端分别与相对设置的所述第一安装孔(142)和所述第二安装孔相适配。

7.根据权利要求6所述的放电结构，其特征在于，还包括电源(7)和第一导线，至少两个所述第一电极(11)通过所述第一导线并联，所述支撑框(14)的顶部设有第一走线孔(143)，所述第一导线适于穿过所述第一走线孔(143)与所述电源(7)的第一端电连接。

8.根据权利要求6所述的放电结构，其特征在于，还包括电源(7)和第二导线，所述支撑框(14)的顶部还设有第二走线孔(144)，所述第二导线的一端与所述第二电极(12)电连接，另一端适于穿过所述第二走线孔(144)与所述电源(7)的第二端电连接。

9.根据权利要求1所述的放电结构，其特征在于，至少两个所述第一电极(11)平行分布；

所述第二电极(12)为板状结构，所述第二电极(12)上设有与所述第一电极(11)平行设置的多行所述透气孔(121)，相邻两行所述透气孔(121)之间设有至少一个所述第一电极(11)。

10.根据权利要求9所述的放电结构，其特征在于，还包括支撑壳(15)，所述第二电极(12)具有两个，分别连接在所述支撑壳(15)相对的两个壳壁的外侧；所述支撑壳(15)上对应的位置设有与所述透气孔(121)连通的通孔(151)；所述第一电极(11)绕设在所述支撑壳(15)的外周。

11.根据权利要求10所述的放电结构，其特征在于，所述第二电极(12)与所述支撑壳(15)的壳壁相抵，并夹设在所述第一电极(11)与所述支撑壳(15)之间。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的放电结构，其特征在于，至少两个所述第一电极(11)并联设置。

13.一种杀菌装置，其特征在于，包括如权利要求1-12中任一项所述的放电结构(1)。

Images