[发明专利]大面积电晕等离子体空气净化器

说明书

技术领域

本发明属于环境治理技术领域，具体涉及一种大面积电晕等离子体空气净化器。

背景技术

等离子体空气净化技术集成了灭菌、除尘、分解甲醛和TVOC等多种功能，在众多领域有着广泛的应用前景。然而，在空气中放电产生等离子体时，副产物臭氧和氮氧化物难以避免，使等离子体技术在室内空气净化领域受到严重制约。如果人类或者动物长时间处于臭氧和氮氧化物超标环境，将可能引起身体的不适反应，也有研究表明，植物生长于臭氧浓度长期超标的环境中，也会导致减产。为了避免臭氧或者氮氧化物浓度超标，只能降低等离子体的功率密度，这就牺牲了等离子体灭菌、除尘、分解甲醛和TVOC的效率。等离子体空气净化效率与臭氧和氮氧化物浓度超标之间的矛盾已经严重地制约了等离子体技术在室内空气净化领域、绿色有机农业领域和养殖领域的推广应用。

在等离子体工业废气处理方面，等离子体功率较大，虽然对臭氧和氮氧化物指标不敏感，但是，传统的不对称电极结构放电装置，比如针板电极结构、线板或者带板结构，强放电区主要集中在在针尖处、线周围或者带边缘处局域很小的空间，是主要反应区，而更多的弱放电区域反应性很弱，导致等离子体处理工业废气的能效比低下，这也是制约等离子体工业废气处理技术广泛应用的关键因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净化效率高的大面积电晕等离子体空气净化器。

本发明提供的大面积电晕等离子体空气净化器，拥有大面积电晕电极，因而，可以产生大体积的电晕放电区域，在不降低等离子体功率的前提下，降低电晕区放电强度，低功率密度不利于臭氧和氮氧化物的生成，很好地解决了等离子体空气净化效率与臭氧和氮氧化物浓度超标之间的矛盾，而平板型电晕电极可产生大体积的电晕放电区域，有利于提高了等离子体空气净化和工业废气处理的效率。

本发明提供的大面积电晕等离子体空气净化器，包括平板型电晕电极、集尘电极和光源三部分组成，其结构如图1所示。各部分构成如下：

平板型电晕电极：由导电纤维布、平板型龙骨和金属丝组成；其中，平板型龙骨为扁条形状，导电纤维布紧贴在平板型龙骨的侧面，金属丝螺旋式地绕在贴有导电纤维布的平板型龙骨扁条上，构成一条平板型电晕电极；平板型电晕电极与高压电源的高压输出端连接；

集尘电极：为平板型，集尘电极表面经过疏水处理，集尘电极与高压电源的低压输出端连接；

若干条平板型电晕电极与若干块集尘电极相互间隔交替设置，即一块平板型电晕电极设置在两块集尘电极板中间，反之，一块集尘电极板设置在两平板型电晕电极中间，平板型电晕电极表面与集尘电极表面平行且正对，平板型电晕电极的功能是发射电荷并向集尘电极施加高压电场，电晕电极的导电纤维布发射电荷使灰霾带电，带电灰霾在高压电场作用下向集尘电极加速运动，集尘电极的功能是收集带电粒子；

光源：为外部光源，数量若干，分别设置在电晕电极的一端，以及设置在平板型电晕电极的一侧；外部光源发射高强度光束，投射到平板型电晕电极与集尘电极之间的等离子体放电区域，以及气流离开放电区域后的等离子体尾流区域。

所述的紧贴在平板型龙骨侧面的导电纤维布是非织造毛毡，或者无纺布，或者绒面编织布，或者金属网。

所述的紧贴在平板型龙骨侧面的导电纤维布由含碳纤维，或者金属纤维，或者氧化物纤维的材料制成。

所述的紧贴在平板型龙骨侧面的导电纤维布覆盖平板型龙骨表面的5%-100%。

所述的螺旋式地绕在贴有导电纤维布的平板型龙骨扁条上的金属丝到集尘电极的距离小于导电纤维布到集尘电极的距离。

所述的螺旋式地绕在贴有导电纤维或者金属网带的平板型龙骨扁条上的金属丝经过表面钝化处理，以提高表面电阻率。

所述的集尘电极表面经过疏水处理，包括对集尘电极表面进行微结构加工，或者镀疏水涂层。

所述的外部光源是半导体固态光源，比如发光二极管（LED）、激光二极管（LD），或者是气体放电灯管，如低压汞灯。

所述的外部光源发射的光子能量在1.0-8.0eV范围内。

所述的外部光源发射的是脉冲光。