[实用新型]潜艇低温等离子体空气消毒净化器

说明书

技术领域：

本实用新型属于空气消毒净化技术领域，具体涉及潜艇低温等离子体空气消毒净化器。

背景技术：

世界各国对潜艇设计都是为了提高战斗力，而潜艇的战斗力是全体艇员与武器装备的结合。众所周知，潜艇出海下潜就关闭升降口，与大气层隔离。因作战、巡逻或训练需要，在海底潜伏航行一、两个月是常事。在潜艇舱室内温度可以达40℃、湿度85％的环境中空气污染严重可想而知：潜艇本身的制造材料、设备运转及上百艇员的活动引起的有害气体、挥发性有机化合物、颗粒物、细菌病毒等。例如蓄电池充放电产生锑化氢和砷化氢气体，机电设备运转会产生一氧化碳、硫化物等，伙房烧菜做饭的油烟及卫生间臭气......。特别是核潜艇，核反应堆运行过程中的裂变产物、排出冷却废水、废气，尽管密封牢固，泄漏是防不胜防的，造成放射性气体、放射性气溶胶污染。它将永久性伤害艇员血液中淋巴球、白血球，血小板减少，使神经系统、血液循环系统受损，免疫力低下。所有这些污染物都将导致艇员头晕、乏力，尤其是感冒病毒之类的空气传播性疾病，最终削弱战斗力。

目前多数厂家用于空气消毒的等离子体反应器放电正极不敢再用金属丝，是因为往往工作不到三、四个月就断丝，无可奈何改用锯齿状及针尖状放电正极，被迫接受产生的等离子体浓度低，所产生的臭氧、氮氧化物等副作用也多的事实，所以它只能用于电子静电吸附型是可想而知的。

经发明人反复试验研究表明：断丝根本原因在于“微放电”！是等离子体反应器正、负电极之间选用的绝缘材料引起所致。介电常数高的绝缘材料对隔离高电位的正、负极有好处，致命弱点是在等离子体反应器内就会产生微放电现象；其次是随着工作时间增加，其表面随大气湿度、尘埃的堆积而造成的漏电、爬弧。介电常数越高的材料，其表面微放电现象愈甚。为了提升消毒净化效果，设计者往往提高等离子体反应器的外加电源电压，是正电极周围形成的强电场，在等离子体的催化作用下导致正电极金属丝与绝缘材料接触区域局部产生微放电。这种微放电现象产生的高能电子对绝缘材料和金属导电材料分子的电离和离解起到直接作用，分解产物是它们的氧化物及水。这就是等离子体反应器的放电正电极选用细金属丝容易被烧断的根源所在。

例如，中国发明专利申请号为200710038821.4，发明名称《拼装积木式窄间距静电场装置》说明书首页就提出：“细线容易断线的缺陷极大地影响了装置的可靠性。”在该发明的技术方案中提出：一种拼装积木式窄间距静电场装置，包括放电极(放电极即为正极)、收尘极(收电极即为负极)和绝缘子，放电极与收尘极间隔平行排列，放电极两端连接放电极连接件，放电极的下部为锯齿状，放电极的上部为管状，锯齿状放电极与收尘极形成收尘区，收尘极两端连接收电极连接件，放电极连接件和收电极连接件分别连接在绝缘子上。

众所周知，细金属丝作电晕放电所产生的等离子体强度是锯齿状或针尖状放电极的二倍以上。该发明的技术方案的放电极改成尖针状电极作静电放电的电子静电吸附型，它只能吸附尘埃；分解有毒有机物能力不及等离子体反应器。现有技术中，等离子体反应器的正电极选用细金属丝容易被烧断的根本原因--微放电效应没有被人发现，对其物理上的原因也不明确，因而也就找不出解决阻止微放电效应的技术方案。宁可牺牲消毒净化效果，以换取消毒净化器的可靠性和工作寿命；摒弃细金属丝正电极而选用锯齿状放电极或针尖状电离极的技术方案是一种偏见。

二氧化钛(TiO₂)光催化净化技术是近年来兴起的一种高科技前沿净化技术。光触媒是利用光源做催化反应促进有机物分解的光半导体物质，二氧化钛在紫外光线作用下，光源的能量激发TiO₂周围的气体分子产生活性极强的自由基。但是，目前的二氧化钛(TiO₂)光催化净化技术单独使用时，光触媒必须依靠紫外线的照射才能产生作用，它必需另设镇流器及紫外线放电灯；而紫外线放电灯寿命仅8000小时，容易损坏，紫外线对人体也有伤害。

潜艇空气污染处理主要仍然采用活性碳过滤吸附，它的净化效果虽好，但存在饱和问题，风阻也大。因此其能耗大、效率低，工作寿命短在所难免。于是改进用氟里昂、液氦或液氮压缩制冷技术处理，总体设备复杂，净化气与废气输送管必须与潜艇各舱室连通，不但工程规模大，能耗更大；再是对于颗粒物及耐寒的细菌病毒还是无能为力。