[发明专利]辉光放电等离子体发生装置及离子风空气净化器

说明书

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，涉及一种辉光放电等离子体发生装置及离子风空气净化器。

背景技术

随着全球经济的飞速发展，各类环境污染问题也日益突出，其中最为突出的是空气污染，已经威胁到了全球过亿城市人口的健康。近年来，国内大型城市的空气污染问题也日益严峻，由此引起人们对空气污染问题的高度关注。空气污染问题大致可分为室内的空气污染问题和室外的大气污染问题。大气污染主要由工业生产以及人类活动过程中污染物的过度排放引起，而室内空气污染的来源则复杂多变，包括家居装修、煤气燃气的使用、室内吸烟以及室外的大气污染，都会对室内的空气造成污染。此外，室内空气污染物种类繁多，其中主要包括可吸入颗粒物、灰尘烟尘、氮氧化物、挥发性有机物等。

于是，为了对室内空气中的可吸入颗粒物、病菌、烟尘灰尘及以甲醛为代表的挥发性有机物加以控制并去除，人们发明了室内空气净化器。近年来市场上出现了种类繁多的净化器，他们对各项性能指标的要求不断提高，应用的具体场合也不一样，有适合大空间室内的大功率净化器，也有适合小空间或车内使用的小型净化器，由于净化原理的差异，针对的污染物也大不相同，也使得净化效果参差不齐。因此研制出能同时去除室内空气各类污染物的空气净化器具有突出的意义。

等离子体技术，在上世纪八十年代开始应用于治理空气污染的领域，时至今日，该技术已经发展成为一种热门的空气净化技术。等离子体富含大量的高能的电子、激发态的原子、光子、自由基、离子和分子等，人们称之为物质的第四种状态。其正负电荷总和在区域内是相等的，因此在宏观上保持为电中性，但具有很高的化学活性。

有关文献记载，等离子体的杀菌作用可通过静电力作用使细菌细胞壁破裂，也可通过化学反应使胞膜通透性增加，导致内容物漏出；等离子体在杀菌过程中是多种作用同时并行的，但主要反应是等离子体活性成分与微生物生命大分子发生的化学反应，包括对脂质的过氧化作用，对蛋白质的 修饰作用和对DNA的损伤作用，等离子体按由外及内的先后顺序依次与细胞各成分发生反应；等离子体的所有活性杀菌成分中，起主要作用的可能是中性活性反应基团，包括OH·和0·等，其次是带电粒子。

等离子体技术在空气净化领域具备一定的优势，例如成本低、能耗小、适用范围广（几乎可去除所有的挥发性有机物）、反应速度快、效率较高等。通过对室内空气净化器净化技术研究现状的分析，本研究从环保节能的角度出发，研制出一种低功耗、低耗材、无噪音的室内空气净化器，它将适合于室内环境中。从低功耗角度出发，我们改变传统静电除尘采用风机带动气体流动的方式，减少风机的能耗，以离子风为动力带动气流运动，这种方式不仅降低功耗，而且可以有效降低由风机产生的噪声。以静电除尘和辉光放电等离子体为原理的净化器，不仅可以去除颗粒物、病菌及挥发性有机物等，而且其与物理吸附、化学吸收相比具有低耗材的优势，人们不用定期更换过滤吸附材料，既降低成本，又减少操作的麻烦。

以辉光放电等离子体协同离子风为主要原理的室内空气净化器，需要进行多方面的研究，首先是产生辉光放电等离子体的电极结构设计，等离子技术对净化污染物的研究，提高净化器的工作效率。其次是协同作用产生更大风速的离子风的电极结构组合设计，需要对离子风进行相应的研究以及去除颗粒物效率的影响因素。

发明内容

本发明是为进一步解决目前空气净化器领域的难题而提出的，其中一个目的在于提供一种应用辉光放电等离子体技术的空气净化器，辉光放电能够产生稳定的、高密度的等离子体，应用于空气杀菌、分解有害有机物等具有明显的优势。另一个目的在于提供一种低功耗、低噪音、低耗材、的空气净化器，从低功耗低噪音的角度出发，改变传统风机带动气体流动的方式，以离子风为动力带动气流运动，杜绝风机的能耗及其产生的噪声。以辉光放电等离子体协同离子风技术为原理的净化器，不仅可以去除颗粒物和挥发性有机物，而且其与物理吸附、化学吸收相比具有低耗材的优势，人们不用定期更换过滤吸附材料，既降低成本，又减少操作的麻烦。

一种辉光放电等离子体发生装置，包括棒状螺旋电极和高压电极，所述棒状螺旋电极包括内电极，内电极上包裹有绝缘层，绝缘层外部缠绕有柔性外电极；所述辉光放电等离子体发生装置还包括交流电源，交流电源的正极与内电极连接，交流电源的负极与柔性外电极连接；所述辉光放电等离子体发生装置还包括高压直流电源，所述高压直流电源的正极与高压电极连接，高压直流电源的正极与高压电极连接，高压直流电源的负极与交流电源的负极连接。