[发明专利]设有旋转电晕电极的空气净化器

说明书

技术领域

本发明属于低温等离子体应用技术领域，具体涉及设有旋转电晕电极的空气净化器。

背景技术

低温等离子体正被广泛应用于空气净化和废气处理系统中，等离子体技术的应用价值受到前所未有的重视。电晕放电等离子体由于装置简单，成本低廉，是应用最广泛的一种技术，然而，当前应用的放电装置都是固定电极结构，细金属丝作为电晕电极，很容易断裂，寿命大多在三至六个月，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》。锯齿状或尖针状结构的电晕电极虽然不易断，但是，尖端长时间放电，发热和离子溅射双重作用，导致尖端易于钝化，也容易发生微弧放电现象。纤薄的带状电晕电极也不易断，可获得类似细金属丝的放电效果，但是，带状电极上易发生缺口，形成局部微放电，例如：中国发明专利申请号为200910263798.8，发明名称《金属带-- 板结构反应器》。以上四种当前最常用的电晕电极均存在放电均匀性也较差和电极寿命短的问题，往往只有几个月，需要定期检查并更换电晕电极，维护成本高，一旦维护不及时，发生断丝即失效，或者发生局部微放电，会导致净化效果快速下降和臭氧超标等问题，严重制约了其推广应用，尤其不适合应用于普通室内空气净化器领域。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，设有旋转电晕电极的空气净化器。研究发现，电晕电极的烧蚀主要是细金属丝或者尖端长时间放电积热升温，导致离子溅射烧蚀率快速上升，因此，细金属丝易断，尖端易钝。给细金属丝和尖端降温就可以降低烧蚀率，从而延长其寿命。固定点放电不仅电极烧蚀率高，放电也极不均匀，并容易发生微放电现象，臭氧产率高，空气净化不彻底，污染空气可从等离子体弱或者没等离子体区旁路逃逸。

为了克服电晕电极寿命短、放电不均匀和微放电等问题，本发明采用旋转电晕电极替代传统固定电极的创新设计，即通过设计旋转对称的圆片状电晕电极，并安装到电机旋转轴上，电机同时驱动叶轮和电晕电极高速旋转，不仅可抑制微放电的发生，还可获得大体积均匀等离子体，使臭氧产率和电晕电极腐蚀率均大幅降低，空气净化更彻底。

本发明设计的设有旋转电晕电极的空气净化器，如图1和图2所示，由叶轮1、圆片状电晕电极2、圆筒形集尘电极3、电机4、电机旋转轴5、紧固条6、外壳7、进气口挡网8、出风口挡网9、控制面板10和高压电源11构成，若干圆片状电晕电极2等间距串联在电机旋转轴5上，构成电晕电极组，电机旋转轴5与圆筒形集尘电极3的中心轴重合，圆片状电晕电极2被电机4驱动作高速旋转；圆片状电晕电极2和电机4与地线保持电气连接，圆筒形集尘电极3通过弹性触点与高压电源11的高压输出端实现电气连接；圆筒形集尘电极3设置在外壳7内，可通过进气口拆装，方便清洗；电机4通过紧固条6固定在外壳7的内壁上；叶轮1设置在电机旋转轴5上，介于圆片状电晕电极2与电机4之间；控制面板10和高压电源11设置在外壳7的内壁上；外壳7一端的进气口设有进气挡网8，而出风挡网9设置在外壳7的另一端口或者其侧壁的出风口上；污染空气从进气口进入，经过圆片状电晕电极2与圆筒形集尘电极)之间的圆柱面等离子体区域，尘埃带电后被收集到圆筒形集尘电极3内表面上，病毒、细菌、甲醛等有机分子会被等离子体分解，到达叶轮1的洁净空气通过出风口排出净化器。

优选地，所述的圆片状电晕电极2是丝网圆片、金属箔圆片或者锯齿边的金属圆片，丝网圆片、金属箔圆片需要时，可与加强金属圆片结合，增加强度，三种圆片状电晕电极分别如图3、图6和图5所示。丝网圆片边缘有很多尖锐的细丝末端，金属箔圆片有很纤薄的边沿，锯齿边的金属圆片也有非常尖锐的齿尖，与圆筒形集尘电极3构成极不对称的放电结构，使尖锐处和纤薄处有极强的电场增益效应，容易局部击穿气体放电，产生高密度等离子体，而圆筒形集尘电极3附近则无电场增益效应，正常工作电压激励下，圆筒形集尘电极3附近电场强度小于击穿空气的临界电场强度，有效抑制了微弧放电的发生。

优选地，所述的圆片状电晕电极2通过中心孔101等间距串联在电机旋转轴5上，构成电晕电极组，电晕电极组的每个圆片状电晕电极2均垂直于电机旋转轴5和圆筒形集尘电极3。圆片状电晕电极2垂直于电机旋转轴5设计，将圆片状电晕电极2的旋转阻力最小化。

优选地，所述的电机旋转轴5设在圆筒形集尘电极3的轴心上。圆片状电晕电极2的中心孔串在电机旋转轴5上，电机旋转轴5与圆筒形集尘电极3同轴，因此，每一块圆片状电晕电极2的外边缘到圆筒形集尘电极3的内壁都相等，确保放电一致性和均匀性。