周云正 (中国上海市车站北路24弄11号202信箱, Shanghai 4, 200434, CN)
FU, Jianwei (Room 202, No.11 Avenue 24,North Chezhan Road, Shanghai 4, 200434, CN)
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ZHOU, Yunzheng (Room 202, No.11 Avenue 24,North Chezhan Road, Shanghai 4, 200434, CN)
周云正 (中国上海市车站北路24弄11号202信箱, Shanghai 4, 200434, CN)
| 权 利 要 求 1. 金属带——板结构反应器, 包括正电极 (101)、 负电极(102)和金属 制成的外壳(108), 正电极 (101) 设置在相邻两块负电极 (102) 中间部位, 正电极(101)和负电极(102)顺气流方向设置, 负电极(102)的两边固定在 外壳(108) 上; 其特征在于所述的正电极(101)是由若干条耐氧化的金属带 设在同一平面内按等距离平行排列制成一个组件,共计 n组 (n为 50以内整数), 所述的负电极 (102) 是铝板或不锈钢板制成, 共计 n+1 块; 等离子体反应器 内还设有若干条由铝棒或不锈钢条制成的阻止微放电导电轨 (103), 所述的正 电极(101)两端是分别固定在阻止微放电导电轨上相对应位置上的; 若干条阻 止微放电导电轨 (103) 作电连通。 2. 根据权利要求 1所述的金属带——板结构反应器, 其特征在于所述的 阻止微放电导电轨(103)上设有等距离排列的凸部 (109), 正电极 (101) 的 两端是分别固定在相对应导电轨上的凸部(109) 的顶端; 阻止微放电导电轨 (103) 的凸部 (109) 上下对称两个设为一组, 每根阻止微放电导电轨 (103) 的凸部(109)设 n组, 凸部(109)的顶端设置向外侧弯头; 正电极(10.1)两 端设有不锈钢连接框(110), 不锈钢连接框(110)中间冲成方孔, 凸部(109) 顶端弯头套入不锈钢连接框(110)方孔内; 负电极(102)靠反应器外壳(108) 边的上、 下两端各设一个凸出的负电极固定梢(111), 与外壳(108)对应处开 凹槽对接紧固;阻止微放电导电轨(103)的两端各设置一个绝缘连接物(105), 并固定在外壳(108)相对应的安装孔中; 顺气流方向在外壳(108)上、 下端 设有气流通道。 3.根据权利要求 1所述的金属带——板结构反应器,其特征在于所述的 阻止微放电导电轨(103)上设有等距离排列的凹部,凹部设 n组,正电极(101) 金属带的两端是分别固定在相对应阻止微放电导电轨(103)的凹部; 阻止微放 电导电轨(103)的两端再与正交设置在反应器四周的四根正电极金属支架(104) 固定, 并作电连通; 正电极金属支架(104)的外缘设有若干个圆筒状的阻止微 放电导电轨的固定圈(107), 固定圈(107)等距离隔开相邻的阻止微放电导电 轨(103);每根正电极金属支架(104)的上、下两端各设一个绝缘连接物(105) 与反应器外壳(108) 相对应的安装孔固定, 再设绝缘连接物固定栓(106)把 绝缘连接物 (105 ) 紧固在金属外壳(108) 上; 负电极(102)靠外壳(108) 的上、 下两边与外壳 (108)对应处对接紧固; 顺气流方向在外壳(108 )前、 后端设有气流通道。 4. 根据权利要求 1所述的金属带——板结构反应器, 其特征在于所述的负 电极(102)表面是氧化处理的铝板制成,负电极(102)的两面敷设纳米级 Ti02 。 5.根据权利要求 1或 2所述的金属带——板结构反应器,其特征在于所述 的每组上下对称的两个凸部(109)弯头之间距离是按同极性屏蔽效应距离设计 的, 相邻两根正电极 (101 ) 的金属带之间距离范围设置 16~26mm固定。 6.根据权利要求 1或 3所述的金属带——板结构反应器,其特征在于所述 的相邻两根设有凹槽的阻止微放电导电轨(103 )之间距离是按同极性屏蔽效应 距离设计的, 使相邻两根正电极(101 ) 的金属带之间距离范围设置 16~26mm 固定。 7. 根据权利要求 1、 2或 3所述的金属带——板结构反应器, 其特征在于 所述的正电极(101 ) 与负电极(102)之间的放电距离设计范围是 8~18mm。 8. 根据权利要求 1、 2或 3所述的金属带——板结构反应器,其特征在于 所述的正电极(101 )是高电阻电热合金的镍铬金属带,也可以是高电阻电热合 金的铁铬铝材料的金属带; 金属带宽度是 ~~ 2mm, 厚度是 0.05—— 0.2mm。 |
本发明属于空气消毒净化技术领域, 具体涉及金属带——板结构反应器。 背景技术
现有的空气消毒净化器用的非热等离子体反应 器是由正电极、 负电极板、 绝缘支架和外壳组成。 正电极的结构主要有金属丝、 锯齿状或尖针状几种。
对于室内空气都处于常温、 常压状态下, 选用耐氧化细金属丝、 锯齿状或 尖针状结构作为放电正电极, 耐氧化金属板作为负电极, 这类极不对称放电极 的反应器作电暈放电产生非热等离子体进行空 气消毒净化时, 细金属丝电晕放 电均匀, 产生非热等离子体浓度高, 理应是一种优先。
但是,细金属丝结构作为放电正电极的等离子 体反应器进行空气消毒净化, 市场上以前出现过, 现在的近三年却是销声匿迹, 被锯齿状或尖针状结构作为 放电正电极的反应器所取代。现有的过滤吸附 、高压静电、臭氧、紫外线及 Ti02 光催化等空气消毒净化器在杀菌消毒、 分解有毒有机化合物及过滤可吸入颗粒 物三方面都各有优缺点。 如过滤吸附、 高压静电空气消毒净化器的杀菌消毒、 分解有毒有机物能力差; 而臭氧、 紫外线及 Ti02光催化等空气消毒净化器对 去除可吸入颗粒物无能为力。 上述的产品消毒净化空气均不完善, 却仍在各大 医院、 办公大楼、 商场、 公共娱乐场所被广泛采用。 而今食品厂、 制药厂及半 导体 IC制造业大都选用 FFU空气过滤单元。 它在新安装时空气净化效果虽然 好; 但能耗大、 噪音高, 而且维护费用昂贵, 又有二次污染之虞, 恰恰占有极 大市场。
究其原因是目前非热等离子体反应器设计不合 理: 构成非热等离子体反应 器的放电正电极选用细金属丝所产生等离子体 浓度虽然高, 但是容易被烧断。 为此, 放电正电极大多选用不锈钢制成锯齿状或尖针 状结构。 虽然锯齿状或尖 针状不容易被烧断, 但是它们处于的尖端放电形成放电流注, 在暗室中可以看 到正电极与负电极之间有一条 0.2mm左右的紫蓝光细线——这是空气中放电 不均匀现象。 在紫蓝光线附近等离子体浓度高, 空气中的氧气和氮气容易被激 活, 生成臭氧及氮氧化物等不利因素; 而离开紫蓝光线稍远处的等离子体浓度 低, 空气消毒净化效果就差。 这类反应器的消毒效果受臭氧及氮氧化物浓度 的 制约,这也是目前专业技术人员感到最棘手的 难题'。 还有一个严重缺陷是工作 不到几个月, 锯齿状或尖针状放电尖端因溅射效应而变钝。 由于正电极的曲率 半径越大,起晕电压越高,放电电流随之减小 , 空气消毒净化效率当然会降低。 这种衰退现象潜移默化, 等离子体浓度降低又不容易被使用者发现。 反应器虽 然还在工作, 却形同虚设。 这在医院手术室、 重症病房中应用就会因消毒不合 格而发生细菌病毒感染事故, 导致手术治疗的失败。
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 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 尘极即为负极)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。
该技术方案中的静电场装置工作寿命虽然长, 由于锯齿状放电极是导致放 电不均匀, 放电尖端周围空气中的氧气被激活产生臭氧在 所难免; 再是尖剌放 电的 "衰退现象"终生存在。
再如: 中国发明专利申请号为 200610024299.X, 发明名称《电离型气体净 化装置》权利要求书中载明: 一种电离型气体净化装置由若干个相同长度的 阴 极和阳极两端分别固定于绝缘板上组成, 构成矩型电场; 这里的阳极按行列形 式排列, 两端分别垂直地固定于两块绝缘板上; 阳极采用耐腐蚀韧性强的金属 丝, 直径为 0.05~0.2mm, 阴极采用铜质或不锈钢的管子, 直径 8~30cm。
上述发明的电离型气体净化装置的阳极是采用 耐腐蚀韧性强的金属丝, 所 产生的等离子体浓度高; 但是阳极两端分别垂直地固定于两块绝缘板上 , 由于 阳极与绝缘板之间存在的微放电效应,使阳 金属丝仅仅 ί作几个月就被烧断, 事实上此方案无实用价值, 这是 "近三年销声匿迹"原因所在。
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。 凡是正在实施等离子体反应器放电正电极选 用锯齿状或尖针状反应器结构的空气消毒净化 设备的生产厂家, 以前多数做过 金属丝作为正电极的等离子体反应器; 而现在又被空气消毒净化效果与臭氧及 氮氧化物浓度超标这一对矛盾所困扰。 也就是说, 空气消毒试验勉强合格, 而 臭氧味己经很浓了, 要想符合 GB/T18883-2002《室内空气质量标准》中关于空 气臭氧量 0.16mg/m3的规定是困难的。
更有甚者, 干脆连等离子体反应器也摒弃掉, 改成尖针状、 锯齿状电极作 电子静电吸附型净化器, 它只能吸附尘埃, 分解有毒有机物能力是不及等离子 体反应器。 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或针尖状放 电极作反应器的方案是一种技术 偏见。 发明内容
本发明是为了解决上述的课题而完成的, 更是为了解决现有技术的不足及 偏见而提供一种电晕放电均匀、产生等离子体 浓度高,可靠性好、工作寿命长, 能阻止微放电现象的金属带——板结构反应器 。
试验表明: 锯齿状或针尖状正电极反应器是在顶尖处作电 晕放电的; 而金 属丝或金属带是沿着丝、 带的四周作电晕放电的。 在同等条件下产生的等离子 体的均匀性及浓度是明显的比锯齿状或针尖状 的优越。 在室内常温、 常压下作 电暈放电, 即使避免了微放电现象, 正电极还是因溅射最终消耗殆尽。 实践证 明, 正电极金属带与金属丝的电晕放电效果相同, 金属带的工作寿命是金属丝 的数倍, 本发明将正电极金属带——负电极板结构的反 应器作为优先。
为了实现上述目的, 首先必须找出 "等离子体反应器正电极选用细金属丝 容易被烧断"的根本原因。 经过调査分析: 目前多数技术人员为了解决等离子 体反应器正、 负电极之间上万伏特高电压的绝缘问题, 选用塑料、 有机玻璃、 环氧树脂等绝缘材料作支架固定。 也有少数的在绝缘支架与金属丝电极之间加 了细弹簧。 经研究试验表明: 等离子体反应器内介电常数高的绝缘材料对隔 离 高电位的正、 负极有好处, 致命弱点是产生微放电现象。 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。 介电常数越高的材料, 其表面微放电现象愈不可避免。 为了提升 消毒净化效果, 升高等离子体反应器两电极的外加电源电压是 常理, 其极化效 应也相应增强。 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, 分解产物为它们的氧化物及水——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。 细金属丝结构 作为放电正电极的等离子体反应器, 近三年来却是销声匿迹是不难理解的。
发明人选用同一规格高压脉冲电源, 专对丝状、 带状、 锯齿状及针尖状放 电正极制成的等离子体反应器在密封室内同时 连续通电作对比试验,日夜检测。 工作仅两个星期, 锯齿状及针尖状反应器工作电流己明显下降; 丝状反应器工 作六个星期以上出现断丝; 带状反应器相对比较稳定。 但是, 所有反应器底部 都流满了深黑色粘液; 正、 负电极之间的绝缘物表面均有黄黑色的爬电痕 迹, 此区的不锈钢正电极表面也出现被腐蚀的迹象 。 在绝缘支架与金属丝正电极之 间加了细弹簧的反应器所发生的现象也相仿, 加细弹簧的比金属丝断裂时间仅 延迟了两、 三个月左右。 这是因为弹簧不允许太粗, 否则金属丝容易被拉断或 弹簧不起作用。 此弹簧即使是不锈钢制成也难逃因微放电被电 蚀的厄运。
在上述老化实验中, 这种金属、 绝缘物表面的等离子体作用下产生微放电 的影响, 首先使小部分等离子体由于微放电造成污染, 减少了等离子体浓度, 使反应器工作效率降低; 同时也对反应器的结构造成破坏, 缩短了使用寿命。 研究这种微放电机理在等离子体反应器中的作 用, 提出切实可行的技术改进新 方案是本发明创造的精髓。
为了达到上述目的, 本发明所设计的一种金属带——板结构反应器 , 包括 正电极、 负电极和金属制成的外壳, 正电极设置在相邻两块负电极中间部位, 正电极和负电极顺气流方向设置, 负电极的两边固定在外壳上。 所述的正电极 是由若干条耐氧化的金属带设在同一平面内按 等距离平行排列制成一个组件, 共计 n组(n为 50以内整数);所述的负电极是铝板或不锈钢 制成,共计 n+1 块。 等离子体反应器内还设有若干条由铝棒或不锈 钢条制成的阻止微放电导电 轨, 所述的正电极两端是分别固定在阻止微放电导 电轨上相对应位置上的; 若 干条阻止微放电导电轨用耐氧化导线作电连通 。 阻止微放电导电轨把正电极与 绝缘物隔离, 有效阻止微放电效应的发生。 优选地, 所述的阻止微放电导电轨上设有等距离排列的 凸部, 正电极的两 端是分别固定在相对应导电轨上的凸部的顶端 ; 阻止微放电导电轨的凸部上下 对称两个设为一组, 每根阻止微放电导电轨的凸部设 n组, 凸部的顶端设置向 外侧弯头。 正电极两端设有不锈钢连接框, 不锈钢连接框中间冲成方孔, 凸部 顶端弯头套入不锈钢连接框方孔内。 负电极靠反应器外壳边的上、 下两端各设 一个凸出的负电极固定梢, 与反应器外壳对应处开凹槽对接紧固; 阻止微放电 导电轨的两端各设置一个绝缘连接物,并固定 在反应器外壳相对应的安装孔中。 顺气流方向在外壳上、 下端设有气流通道。
优选地,所述的阻止微放电导电轨上设有等距 离排列的凹部,凹部设 n组, 正电极金属带的两端是分别固定在相对应阻止 微放电导电轨的凹部。 阻止微放 电导电轨的两端再与正交设置在反应器四周的 四根正电极金属支架固定, 并作 电连通。正电极金属支架的外缘设有若干个圆 筒状的阻止微放电导电轨固定圈, 阻止微放电导电轨固定圈等距离隔开相邻的阻 止微放电导电轨。 每根正电极金 属支架的上、 下两端各设一个绝缘连接物与反应器外壳相对 应的安装孔固定, 再设绝缘连接物固定栓把绝缘连接物紧固在金 属反应器外壳上。 负电极靠反应 器外壳的上、 下两边与反应器外壳对应处对接紧固; 顺气流方向在外壳前、 后 端设有气流通道。
优选地, 所述的负电极表面是氧化处理的铝板制成, 负电极的两面敷设纳 米级 Ti0 2 。
优选地, 所述的每组上下对称的两个凸部弯头之间距离 是按同极性屏蔽效 应距离设计的, 相邻两根正电极的金属带之间距离范围设置 16~26mm固定。
优选地, 所述的相邻两根设有凹槽的阻止微放电导电轨 之间距离是按同极 性屏蔽效应距离设计的, 使相邻两根正电极的金属带之间距离范围设置 16~26mm固定 <>
优选地, 所述的正电极与负电极之间的放电距离设计范 围是 8~18mm。 优选地, 所述的正电极是高电阻电热合金的镍铬金属带 , 也可以是高电阻 电热合金的铁铬铝材料的金属带; 金属带宽度是 1—— 2mm, 厚度是 0.05——
0.2mm。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果: 本发明的正电极是由耐氧化的金属带设在同一 平面内按等距离平行排列制 成, 负电极是铝板或不锈钢板制成, 根据反应器功率要求还设有若干条由铝棒 或不锈钢条制成的阻止微放电导电轨, 正电极的两端是分别固定在相对应的两 根阻止微放电导电轨上。 正电极的两端由阻止微放电导电轨隔离, 远离固定用 的绝缘连接物, 与现有技术相比, 其微放电效应被阻止。 使每根镍铬金属带在 直流强电场中作稳定的电晕放电, 获得高浓度等离子体。 克服了 "细线容易断 线的缺陷", 纠正了 "宁可牺牲消毒净化效果, 摒弃细金属丝的正电极而选用 锯齿状或针尖状放电极以换取消毒净化器的可 靠性和工作寿命的技术偏见。 "再 是外接直流电源的负极导线连接反应器金属外 壳通地线, 既安全、 又兼备电磁 屏蔽作用, 符合电磁兼容要求。
本发明的阻止微放电导电轨、 负电极的两边都是精密固定在外壳上的, 整 体安装时确保正电极置于相邻两个负电极中间 部位。 这样一来, 正电极与负电 极之间放电距离始终保证恒定——这是反应器 质量关键点; 若干条金属带构成 的正电极、 阻止微放电导电轨、 负电极板与反应器外壳联成一体, 整体结构牢 固, 而且绝缘性能良好, 安装工艺简单。
开发本发明的额外效果是: 耐氧化金属带在反应器中作电晕放电时, 引起 溅射导致电极损耗后, 金属带损耗处因缺损后距离负电极板会拉远, 放电电流 自然减小; 反之金属带损耗较少部位放电电流自动增大。 这样, 正电极的工作 损耗处于自我调节状态, 进一步延长其工作寿命, 获得意想不到的效果。
本发明提供的是一种电晕放电均匀、 产生等离子体浓度高, 可靠性好、 工 作寿命长、 整体结构牢固, 而且绝缘性能良好, 安装工艺简单的能阻止微放电 现象的金属带——板结构反应器。 完成了上述的课题, 也解决了现有技术的不 足及偏见。
本发明是等离子体空气消毒净化器核心部件, 它外接直流高压脉冲电源, 高压电源输出端的正极与等离子体反应器的正 电极作电连通, 高压电源输出端 的负极与等离子体反应器的负电极(外壳) 作电连通; 将等离子体反应器及风 机设置在空气消毒净化器的进风口和出风口之 间, 把室内空气在等离子体反应 器内循环 8—— 10次就可以达到空气消毒净化目的。 根据试验报告, 本发明用 于等离子体空气消毒净化器, 具有广谱杀菌效果: 对金黄色葡萄球菌、 大肠杆 菌、 枯草杆菌、 白念株菌、 霉菌及支原体、 乙肝、 流感等病毒均有高效的杀灭 率。 同时具有吸附可吸入颗粒物、 去异味、 降解甲酸、 烟雾和 TVOC等有机废 气的功能。 报告载明, 在 100m 3 室内工作 30min, 经检测:白色、 金黄色葡萄球 菌的杀灭率为 99.9 %;菌落总数: 200cfU/m 3 ;异味去除率: 96%; 悬浮粒子 数: 350个/ L ( Φ ^0.5μπι) ; 甲醛去除率高达 98 %; 空气中留存臭氧量 0.02mg/m 3 。 节能是显而易见的: 100m 3 室内达到国家卫生部关于医院 II类环境 空气消毒标准, 本发明制成的空气消毒净化器的消耗功率为 7--8W, 而达到同 样效果的紫外线或臭氧的净化器能耗至少为 160W。
可见, 本发明对于现有技术, 对于所属技术领域的技术人员来说, 是非显 而易见的, 并能够产生预想不到的技术效果。 附图说明
图 1是本发明一个实施例含局部剖面的立体结构 ;
图 2是本发明图 1的阻止微放电导电轨放大的结构示意图;
图 3是本发明电晕放电工作示意图;
图 4是本发明另一个实施例的立体结构图。
主要部件附图标记说明:
1一等离子体反应器 2—直流高压电源
5—进气气流 6—出气气流
101—正电极 102—负电极
103—阻止微放电导电轨 104—正电极金属支架
105—导电轨绝缘支架 106—固定栓
107—固定圈 108—外壳
109—凸部 110—不锈钢连接框
111一负电极固定梢 具体实施方式
实施例 1 :
图 1是本发明一个实施例含局部剖面的立体结构 ; 图 2是本发明图 1的 阻止微放电导电轨放大的结构示意图。
本发明是金属带——板结构反应器, 包括正电极 101、 负电极 102和金属 制成的外壳 108,正电极 101设置在相邻两块负电极 102中间部位,正电极 101 和负电极 102顺气流方向设置, 负电极 102的两边固定在外壳 108上。 所述的 正电极 101是由若干条耐氧化的金属带设在同一平面内 按等距离平行排列制成 一个组件, 共计 n组 (n为 50以内整数); 所述的负电极 102是铝板或不锈钢 板制成, 共计 n+1块。 等离子体反应器内还设有若干条由铝棒或不锈 钢条制成 的阻止微放电导电轨 103, 所述的正电极 101两端是分别固定在阻止微放电导 电轨上相对应位置上的;若干条阻止微放电导 电轨 103用耐氧化导线作电连通。 负电极 102也可用铁、 铜等其它金属板表面涂镍、铬替代, 但是质价比不如铝 板或不锈钢板。 若干条镍铬金属带的正电极 101的电晕放电电场是沿着正电极 101 的径向四周分布均匀。 在实施中选用同体积的上述不同结构正电极的 反应 器,正、负电极放电距离也相同,包括电源配 置等条件,镍铬金属带正电极 101 制成的反应器所产生的等离子体浓度是锯齿状 或针尖状正电极的反应器的两倍 以上, 而且测定的臭氧指标只是锯齿状或针尖状的正 电极反应器的四分之一, 符合国家关于《室内空气质量标准》 中的臭氧量 0.16mg/m 3 的规定。
本发明用于洁净室类大型反应器,正电极 101设 30—— 50组,用于办公室 类中型反应器, 正电极 101设 20 ~~ 40组, 用于家庭类小型反应器, 正电极 101设 2—— 20组足够。 如要用于地铁站台、 隧道等特大场所的可以用几个大 型反应器并立设置。
外壳 108可以是涂锌、 镍等耐氧化层的铁板, 还可用铝或不锈钢板轧制而 成。 必须说明的是本发明的外壳 108与负电极 102平行的两边还兼任负电极功 能, 不但结构精巧简单, 节省材料; 而且整体牢固, 性能稳定。
实施例 2:
本发明所述的阻止微放电导电轨 103上设有等距离排列的凸部 109, 正电 极 101的两端是分别固定在相对应导电轨上的凸部 109的顶端; 阻止微放电导 电轨 103的凸部 109上下对称两个设为一组, 每根阻止微放电导电轨 103的凸 部 109设 n组, 凸部 109的顶端设置向外侧弯头。 正电极 101两端设有不锈钢 连接框 110, 不锈钢连接框 110中间冲成方孔, 凸部 109顶端弯头套入不锈钢 连接框 110方孔内; 负电极 102靠反应器外壳 108边的上、 下两端各设一个凸 出的负电极固定梢 111, 与反应器外壳 108对应处开凹槽对接紧固。 阻止微放 电导电轨 103的两端各设置一个绝缘连接物 105, 并固定在反应器外壳 108相 对应的安装孔中; 顺气流方向在外壳 108上端、 下端分别设有气流通道。
凸部 109是厚度 0.3~lmm的不锈钢弹性片。 组装时, 把不锈钢连接框 110 与正电极 101两端依照所设计长度加工好, 再把两端的不锈钢连接框 110套入 相应的阻止微放电导电轨的凸部 109弯头, 操作简便, 技术指标一致性好。
实施例 3:
图 4是本发明另一个实施例的立体结构图。 图中的阻止微放电导电轨 103 上设有等距离排列的凹部, 凹部设 n组, 正电极 101金属带的两端是分别固定 在相对应阻止微放电导电轨 103的凹部; 阻止微放电导电轨 103的两端再与正 交设置在反应器四周的四根正电极金属支架 104固定, 并作电连通; 正电极金 属支架 104的外缘设有若干个圆筒状的阻止微放电导电 轨固定圈 107, 固定圈 107等距离隔开相邻的阻止微放电导电轨 103; 每根正电极金属支架 104的上、 下两端各设一个绝缘连接物 105与反应器外壳 108相对应的安装孔固定, 再设 绝缘连接物固定栓(106)把绝缘连接物 105紧固在金属反应器外壳 108上; 负 电极 102靠反应器外壳 108的上、 下两边与反应器外壳 108对应处对接紧固; 顺气流方向在外壳 108前端、 后端分别设有气流通道。
负电极铝板厚度设 l~2.0mm, 表面氧化处理, 工作寿命长, 外观亮丽。 或 制成负电极 102的不锈钢板厚度 0.5~1.5mm。 实施中用焊接技术, 有翘边现象 出现; 把负电极 102弯边拧猡钉会出现装配误差; 工艺上都不如本实施例。
实施例 4:
本发明所述的负电极 102是表面氧化处理的铝板制成, 负电极 102的两面 敷设纳米级 Ti0 2 。特别强调的是等离子体反应器负电极表 面氧化处理的铝板制 成, 上面层面是容易敷设 Ti0 2 。 氧化处理生成的 A1 2 0 3 仅 3—— 4 u m, 层面 薄, 在 18^ ¥^窄脉冲高压电场中不影响电暈放电。 当等离子体反应器作电晕 放电时, 反应区发出的蓝光含有紫外线, 波长为 300 ~~ 400nm,光强峰值位于 357nm。 而 Ti0 2 的禁带宽度是 3.2eV, 对应紫外线波长阈值是 387.5 nm。 实验 表明 Ti0 2 作空气消毒净化时, 催化光源波长最好是 387.5 nm, 反应区发出的 紫外线波长峰值位于 357nm是符合这一条件的。这样一来,紫外光源 可省掉, 避免了紫外线放电灯损坏、 对人体的伤害及紫外光源耗电量大的弊端。
实施例 5:
本发明所述的每组上下对称的两个凸部 109弯头处是按同极性屏蔽效应距 离设计的, 每根正电极 101的金属带之间距离范围是按 16~26mm排列。 对于 设有凹槽的阻止微放电导电轨,相邻两根阻止 微放电导电轨(103 )之间距离是 按同极性屏蔽效应距离设计的,使相邻两根正 电极(101 )的金属带之间距离范 围设置 16〜26mm固定, 可以设置固定圈 107的长度统一定位。
所述的正电极 101与负电极 102之间的放电距离设计范围是 8~18mm, 正 电极 101与负电极 102之间的距离是根据外加高压电源的电场强度 设定的。
实施例 6:
本发明所述的正电极 101是由耐氧化的高电阻电热合金镍铬金属带制 成, 也可以是铁铬铝合金材料制成。 正电极 101的金属带宽度是 1—— 2mm, 厚度 是 0.05~0.2mm,金属带厚度薄的端面对准负电极 102的平板面设置。厚度越薄, 起晕电压越低, 产生的等离子体浓度高; 但是机械强度差。 设计中取 0.08-0.12mm效果佳。 金属带正极放电损耗时, 其放电端面表面积保持不变, 有效工作寿命可达 8—— 12年。本实施例的另一种技术方案是所述的正 极 101 是由铁铬铝材料制成金属带, 外形尺寸与上述方案相同, 只是成本略低, 带有 磁性, 性能稍差。
图 3是本发明正电极为金属带的作电晕放电工作 意图。 本发明外接直流 高压电源 2及风机, 直流高压电源输出端的正极与等离子体反应器 1的正电极 101作电连通,直流高压电源 2输出端的负极与等离子体反应器 1的负电极 102 作电连通。 反应器的左端是进风口 5, 右端是出风口 6, 正电极 101和负电极 102顺气流方向平行设置。 从径向看, 正电极 101的金属带对于负电极 102电 晕放电要比锯齿状或针尖状正电极的反应器均 匀得多。 本发明能对室内空气在 动态状况下作全天候消毒净化, 对人体和电器设备无任何危害。
本发明的消毒因子是低温等离子体加激发 1 0 2 所产生的自由基。
本发明的消毒因子——等离子体是由大量正、 负带电粒子和中性粒子组成 的, 并表现出集体电场作用的、 电荷整体呈 *中性的气体云。 等离子体对细菌 细胞膜构成严重击穿和破坏; 再是它能打开气体分子键, 生成单原子分子、 负 氧离子、 OH离子和自由氧原子、 H 2 0 2 等自由基, 具有极强的活化和氧化能力。 它对细菌、 病毒具有很强的杀伤力。 它还能分解甲醛、 苯、 氡、 氨气、 一氧化 碳、 烟气、 TVOC等高分子有毒有机物, 转化成低分子无毒无味的无机物, 如 炭、 水等。 内部设置的等离子体反应器含静电场, 能吸附小至 Ο.ΟΙμ m粒径的 颗粒物, 进一步净化 ¾气。 负氧离子被称之为空气中的 "维太命", 犹如大自然 瀑布、 树林气氛。 等离子体空气消毒净化技术的先进性已被业内 专家学者所认 可,其杀菌消毒机理的科学性和先进性是无可 比拟的,被国际上称之为"二十一 世纪环境科学四大技术之一"。
本发明再加上二氧化钛(Ti0 2 )光催化在等离子体反应器发出的紫外光线 作用下,光源的能量激发 Ti0 2 周围的气体分子产生活性极强的自由基。 这些 氧化能力极强的自由基几乎可以分解绝大部分 有机物质与部分无机物质, 达到 杀菌, 除臭, 空气净化加倍的效果。
以上所述, 仅仅是参照附图的实施例对本发明的金属带— —板结构反应器 作了进一步说明, 并非对本发明的限定。 在本发明的技术理念范围内, 本 领域技术人员可以按上述揭示的金属带正电极 反应器内阻止微放电、 负极板涂 敷 Ti0 2 技术内容作出包括材质在内的各种方式简 单变形或等同替代,均属于本 发明技术方案的范围内。 如阻止微放电导电轨可以用金属管的简单变形 替代, 但是制造工艺变复杂、 成本增高; 负电极可以是涂镍、 铬的铜板、 铁板予以替 代,再终仍然不能避免被氧化。不言而喻,都 属于本发明的技术理念范围内的, 并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要 求书定义的范围。
