設(shè)有旋轉(zhuǎn)電暈電極的空氣凈化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低溫等離子體應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及設(shè)有旋轉(zhuǎn)電暈電極的空氣凈化器。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫等離子體正被廣泛應(yīng)用于空氣凈化和廢氣處理系統(tǒng)中，等離子體技術(shù)的應(yīng)用價值受到前所未有的重視。電暈放電等離子體由于裝置簡單，成本低廉，是應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)，然而，當(dāng)前應(yīng)用的放電裝置都是固定電極結(jié)構(gòu)，細(xì)金屬絲作為電暈電極，很容易斷裂，壽命大多在三至六個月，例如:中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?00710038821.4，發(fā)明名稱《拼裝積木式窄間距靜電場裝置》。鋸齒狀或尖針狀結(jié)構(gòu)的電暈電極雖然不易斷，但是，尖端長時間放電，發(fā)熱和離子濺射雙重作用，導(dǎo)致尖端易于鈍化，也容易發(fā)生微弧放電現(xiàn)象。纖薄的帶狀電暈電極也不易斷，可獲得類似細(xì)金屬絲的放電效果，但是，帶狀電極上易發(fā)生缺口，形成局部微放電，例如:中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?00910263798.8，發(fā)明名稱《金屬帶一板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器》。以上四種當(dāng)前最常用的電暈電極均存在放電均勻性也較差和電極壽命短的問題，往往只有幾個月，需要定期檢查并更換電暈電極，維護(hù)成本高，一旦維護(hù)不及時，發(fā)生斷絲即失效，或者發(fā)生局部微放電，會導(dǎo)致凈化效果快速下降和臭氧超標(biāo)等問題，嚴(yán)重制約了其推廣應(yīng)用，尤其不適合應(yīng)用于普通室內(nèi)空氣凈化器領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，設(shè)有旋轉(zhuǎn)電暈電極的空氣凈化器。研究發(fā)現(xiàn)，電暈電極的燒蝕主要是細(xì)金屬絲或者尖端長時間放電積熱升溫，導(dǎo)致離子濺射燒蝕率快速上升，因此，細(xì)金屬絲易斷，尖端易鈍。給細(xì)金屬絲和尖端降溫就可以降低燒蝕率，從而延長其壽命。固定點放電不僅電極燒蝕率高，放電也極不均勻，并容易發(fā)生微放電現(xiàn)象，臭氧產(chǎn)率高，空氣凈化不徹底，污染空氣可從等離子體弱或者沒等離子體區(qū)旁路逃逸。
[0004]為了克服電暈電極壽命短、放電不均勻和微放電等問題，本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)電暈電極替代傳統(tǒng)固定電極的創(chuàng)新設(shè)計，即通過設(shè)計旋轉(zhuǎn)對稱的圓片狀電暈電極，并安裝到電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上，電機(jī)同時驅(qū)動葉輪和電暈電極高速旋轉(zhuǎn)，不僅可抑制微放電的發(fā)生，還可獲得大體積均勻等離子體，使臭氧產(chǎn)率和電暈電極腐蝕率均大幅降低，空氣凈化更徹底。
[0005]本發(fā)明設(shè)計的設(shè)有旋轉(zhuǎn)電暈電極的空氣凈化器，如圖1和圖2所示，由葉輪1、圓片狀電暈電極2、圓筒形集塵電極3、電機(jī)4、電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5、緊固條6、外殼7、進(jìn)氣口擋網(wǎng)8、出風(fēng)口擋網(wǎng)9、控制面板10和高壓電源11構(gòu)成，若干圓片狀電暈電極2等間距串聯(lián)在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5上，構(gòu)成電暈電極組，電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5與圓筒形集塵電極3的中心軸重合，圓片狀電暈電極2被電機(jī)4驅(qū)動作高速旋轉(zhuǎn)；圓片狀電暈電極2和電機(jī)4與地線保持電氣連接，圓筒形集塵電極3通過彈性觸點與高壓電源11的高壓輸出端實現(xiàn)電氣連接；圓筒形集塵電極3設(shè)置在外殼7內(nèi)，可通過進(jìn)氣口拆裝，方便清洗；電機(jī)4通過緊固條6固定在外殼7的內(nèi)壁上；葉輪1設(shè)置在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5上，介于圓片狀電暈電極2與電機(jī)4之間；控制面板10和高壓電源11設(shè)置在外殼7的內(nèi)壁上；外殼7 —端的進(jìn)氣口設(shè)有進(jìn)氣擋網(wǎng)8，而出風(fēng)擋網(wǎng)9設(shè)置在外殼7的另一端口或者其側(cè)壁的出風(fēng)口上；污染空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入，經(jīng)過圓片狀電暈電極2與圓筒形集塵電極)之間的圓柱面等離子體區(qū)域，塵埃帶電后被收集到圓筒形集塵電極3內(nèi)表面上，病毒、細(xì)菌、甲醛等有機(jī)分子會被等離子體分解，到達(dá)葉輪1的潔凈空氣通過出風(fēng)口排出凈化器。
[0006]優(yōu)選地，所述的圓片狀電暈電極2是絲網(wǎng)圓片、金屬箔圓片或者鋸齒邊的金屬圓片，絲網(wǎng)圓片、金屬箔圓片需要時，可與加強(qiáng)金屬圓片結(jié)合，增加強(qiáng)度，三種圓片狀電暈電極分別如圖3、圖6和圖5所示。絲網(wǎng)圓片邊緣有很多尖銳的細(xì)絲末端，金屬箔圓片有很纖薄的邊沿，鋸齒邊的金屬圓片也有非常尖銳的齒尖，與圓筒形集塵電極3構(gòu)成極不對稱的放電結(jié)構(gòu)，使尖銳處和纖薄處有極強(qiáng)的電場增益效應(yīng)，容易局部擊穿氣體放電，產(chǎn)生高密度等離子體，而圓筒形集塵電極3附近則無電場增益效應(yīng)，正常工作電壓激勵下，圓筒形集塵電極3附近電場強(qiáng)度小于擊穿空氣的臨界電場強(qiáng)度，有效抑制了微弧放電的發(fā)生。
[0007]優(yōu)選地，所述的圓片狀電暈電極2通過中心孔101等間距串聯(lián)在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5上，構(gòu)成電暈電極組，電暈電極組的每個圓片狀電暈電極2均垂直于電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5和圓筒形集塵電極3。圓片狀電暈電極2垂直于電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5設(shè)計，將圓片狀電暈電極2的旋轉(zhuǎn)阻力最小化。
[0008]優(yōu)選地，所述的電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5設(shè)在圓筒形集塵電極3的軸心上。圓片狀電暈電極2的中心孔串在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5與圓筒形集塵電極3同軸，因此，每一塊圓片狀電暈電極2的外邊緣到圓筒形集塵電極3的內(nèi)壁都相等，確保放電一致性和均勻性。
[0009]優(yōu)選地，所述的葉輪1設(shè)置在電機(jī)4與圓片狀電暈電極2之間的電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5上，或者葉輪1與圓片狀電暈電極2分別設(shè)置在電機(jī)4兩頭的電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸5上。葉輪和電暈電極組的重量均較輕時，可設(shè)置在單軸電機(jī)的同一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上，結(jié)構(gòu)更緊湊；如果葉輪和電暈電極組的重量較重時，需要采用雙軸電機(jī)，將葉輪和電暈電極組分別設(shè)置在電機(jī)兩頭的旋轉(zhuǎn)軸上，利于平行，也可采用兩個電機(jī)分別驅(qū)動葉輪和電暈電極組。
[0010]優(yōu)選地，所述的圓片狀電暈電極2處于工作狀態(tài)時，隨葉輪1高速旋轉(zhuǎn)。高速旋轉(zhuǎn)的圓片狀電暈電極使放電點不會長時間停留在電暈電極的一個點上，而是隨風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)在電極的尖端上滑動，因而利于保護(hù)電極，并且可以產(chǎn)生大面積均勻的等離子體。一方面旋轉(zhuǎn)的電極使尖端附近的電暈彌散開，利于降低尖端溫度和臭氧發(fā)生率，也降低了電極的燒蝕速度，另一方面旋轉(zhuǎn)的電極可獲得大面積均勻等離子體，充滿整個進(jìn)氣截面，避免了空氣從無等離子體區(qū)“逃逸”的可能。
[0011]優(yōu)選地，所述的圓筒形集塵電極3是可獨立拆卸部件，區(qū)別于當(dāng)前的電暈電極與集塵器一體式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可獨立拆卸的集塵電極更方便清洗維護(hù)。
[0012]優(yōu)選地，所述的圓筒形集塵電極3通過彈性接觸點與高壓電源11的高壓輸出端連接。彈性接觸點電氣連接方式，使集塵電極可以方便裝卸，便于維護(hù)。
[0013]優(yōu)選地，所述的葉輪1和圓片狀電暈電極2可分別由獨立電機(jī)驅(qū)動。圓片狀電暈電極組的長度較長、重量較大時，用獨立電機(jī)驅(qū)動的穩(wěn)定性更好。
[0014]優(yōu)選地，所述的圓筒形集塵電極3和圓片狀電暈電極2是垂直設(shè)置或者水平設(shè)置。圓片狀電暈電極組長度較短，重量較輕時，既可水平設(shè)置，也可垂直設(shè)置；反之，圓片狀電暈電極組的長度較長、重量較大時，垂直設(shè)置更利于穩(wěn)定性，甚至需要考慮在圓片狀電暈電極組兩頭旋轉(zhuǎn)軸上采用雙滾珠軸承支點。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)特征:采用了具有旋轉(zhuǎn)對稱性的絲網(wǎng)圓片、金屬箔圓片或者鋸齒邊的金屬圓片電暈電極，并將圓片狀電暈電極設(shè)置在電機(jī)軸上，可高速旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的創(chuàng)新設(shè)計，克服了現(xiàn)有技術(shù)的以下問題:電暈電極壽命短；臭氧產(chǎn)率高；放電不均勻等。可作為核心裝置廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化器和工業(yè)廢氣處理系統(tǒng)，大大提高能耗，降低維護(hù)成本。
【附圖說明】
[0016]圖1是軸流風(fēng)機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電