專利名稱：金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空氣消毒凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及金屬帶一板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的空氣消毒凈化器用的非熱等離子體反應(yīng)器是由正電極、負(fù)電極板、絕緣支 架和外殼組成。正電極的結(jié)構(gòu)主要有金屬絲、鋸齒狀或尖針狀幾種。對(duì)于室內(nèi)空氣都處于常溫、常壓狀態(tài)下，選用耐氧化細(xì)金屬絲、鋸齒狀或尖針狀結(jié) 構(gòu)作為放電正電極，耐氧化金屬板作為負(fù)電極，這類極不對(duì)稱放電極的反應(yīng)器作電暈放電 產(chǎn)生非熱等離子體進(jìn)行空氣消毒凈化時(shí)，細(xì)金屬絲電暈放電均勻，產(chǎn)生非熱等離子體濃度 高，理應(yīng)是一種優(yōu)先。但是，細(xì)金屬絲結(jié)構(gòu)作為放電正電極的等離子體反應(yīng)器進(jìn)行空氣消毒凈化，市場 上以前出現(xiàn)過，現(xiàn)在的近三年卻是銷聲匿跡，被鋸齒狀或尖針狀結(jié)構(gòu)作為放電正電極的反 應(yīng)器所取代。現(xiàn)有的過濾吸附、高壓靜電、臭氧、紫外線及TiO2光催化等空氣消毒凈化器在 殺菌消毒、分解有毒有機(jī)化合物及過濾可吸入顆粒物三方面都各有優(yōu)缺點(diǎn)。如過濾吸附、高 壓靜電空氣消毒凈化器的殺菌消毒、分解有毒有機(jī)物能力差；而臭氧、紫外線及TiO2光催化 等空氣消毒凈化器對(duì)去除可吸入顆粒物無能為力。上述的產(chǎn)品消毒凈化空氣均不完善，卻 仍在各大醫(yī)院、辦公大樓、商場、公共娛樂場所被廣泛采用。而今食品廠、制藥廠及半導(dǎo)體IC 制造業(yè)大都選用FFU空氣過濾單元。它在新安裝時(shí)空氣凈化效果雖然好；但能耗大、噪音 高，而且維護(hù)費(fèi)用昂貴，又有二次污染之虞，恰恰占有極大市場。究其原因是目前非熱等離子體反應(yīng)器設(shè)計(jì)不合理構(gòu)成非熱等離子體反應(yīng)器的放 電正電極選用細(xì)金屬絲所產(chǎn)生等離子體濃度雖然高，但是容易被燒斷。為此，放電正電極大 多選用不銹鋼制成鋸齒狀或尖針狀結(jié)構(gòu)。雖然鋸齒狀或尖針狀不容易被燒斷，但是它們處 于的尖端放電形成放電流注，在暗室中可以看到正電極與負(fù)電極之間有一條Φ0.2πιπι左 右的紫藍(lán)光細(xì)線——這是空氣中放電不均勻現(xiàn)象。在紫藍(lán)光線附近等離子體濃度高，空氣 中的氧氣和氮?dú)馊菀妆患せ睿沙粞跫暗趸锏炔焕蛩?；而離開紫藍(lán)光線稍遠(yuǎn)處的 等離子體濃度低，空氣消毒凈化效果就差。這類反應(yīng)器的消毒效果受臭氧及氮氧化物濃度 的制約，這也是目前專業(yè)技術(shù)人員感到最棘手的難題。還有一個(gè)嚴(yán)重缺陷是工作不到幾個(gè) 月，鋸齒狀或尖針狀放電尖端因?yàn)R射效應(yīng)而變鈍。由于正電極的曲率半徑越大，起暈電壓越 高，放電電流隨之減小，空氣消毒凈化效率當(dāng)然會(huì)降低。這種衰退現(xiàn)象潛移默化，等離子體 濃度降低又不容易被使用者發(fā)現(xiàn)。反應(yīng)器雖然還在工作，卻形同虛設(shè)。這在醫(yī)院手術(shù)室、重 癥病房中應(yīng)用就會(huì)因消毒不合格而發(fā)生細(xì)菌病毒感染事故，導(dǎo)致手術(shù)治療的失敗。例如中國發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710038821. 4，發(fā)明名稱《拼裝積木式窄間距靜 電場裝置》說明書首頁就提出“細(xì)線容易斷線的缺陷極大地影響了裝置的可靠性?！痹谠?發(fā)明的技術(shù)方案中提出一種拼裝積木式窄間距靜電場裝置，包括放電極(放電極即為正 極)、收塵極(收塵極即為負(fù)極)和絕緣子，放電極與收塵極間隔平行排列，放電極兩端連接 放電極連接件，放電極的下部為鋸齒狀，放電極的上部為管狀，鋸齒狀放電極與收塵極形成收塵區(qū)，收塵極兩端連接收電極連接件，放電極連接件和收電極連接件分別連接在絕緣子 上。該技術(shù)方案中的靜電場裝置工作壽命雖然長，由于鋸齒狀放電極是導(dǎo)致放電不均 勻，放電尖端周圍空氣中的氧氣被激活產(chǎn)生臭氧在所難免；再是尖刺放電的“衰退現(xiàn)象”終 生存在。再如中國發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610024299. X，發(fā)明名稱《電離型氣體凈化裝置》 權(quán)利要求書中載明一種電離型氣體凈化裝置由若干個(gè)相同長度的陰極和陽極兩端分別固 定于絕緣板上組成，構(gòu)成矩型電場；這里的陽極按行列形式排列，兩端分別垂直地固定于兩 塊絕緣板上；陽極采用耐腐蝕韌性強(qiáng)的金屬絲，直徑為0. 05 0. 2mm,陰極采用銅質(zhì)或不銹 鋼的管子，直徑8 30cm。上述發(fā)明的電離型氣體凈化裝置的陽極是采用耐腐蝕韌性強(qiáng)的金屬絲，所產(chǎn)生的 等離子體濃度高；但是陽極兩端分別垂直地固定于兩塊絕緣板上，由于陽極與絕緣板之間 存在的微放電效應(yīng)，使陽極金屬絲僅僅工作幾個(gè)月就被燒斷，事實(shí)上此方案無實(shí)用價(jià)值，這 是“近三年銷聲匿跡”原因所在?，F(xiàn)有技術(shù)中等離子體反應(yīng)器的正電極選用細(xì)金屬絲容易被燒斷的根本原因—— 微放電效應(yīng)沒有被發(fā)現(xiàn)，對(duì)其物理上的原因也不明確，因而也就找不出解決阻止微放電效 應(yīng)的技術(shù)方案。凡是正在實(shí)施等離子體反應(yīng)器放電正電極選用鋸齒狀或尖針狀反應(yīng)器結(jié)構(gòu) 的空氣消毒凈化設(shè)備的生產(chǎn)廠家，以前多數(shù)做過金屬絲作為正電極的等離子體反應(yīng)器；而 現(xiàn)在又被空氣消毒凈化效果與臭氧及氮氧化物濃度超標(biāo)這一對(duì)矛盾所困擾。也就是說，空 氣消毒試驗(yàn)勉強(qiáng)合格，而臭氧味已經(jīng)很濃了，要想符合GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)》中關(guān)于空氣臭氧量彡0. 16mg/m3的規(guī)定是困難的。更有甚者，干脆連等離子體反應(yīng)器也摒棄掉，改成尖針狀、鋸齒狀電極作電子靜電 吸附型凈化器，它只能吸附塵埃，分解有毒有機(jī)物能力是不及等離子體反應(yīng)器。寧可犧牲消 毒凈化效果，以換取消毒凈化器的可靠性和工作壽命；摒棄細(xì)金屬絲正電極而選用鋸齒狀 或針尖狀放電極作反應(yīng)器的方案是一種技術(shù)偏見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的，更是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足及偏見而 提供一種電暈放電均勻、產(chǎn)生等離子體濃度高，可靠性好、工作壽命長，能阻止微放電現(xiàn)象 的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器。試驗(yàn)表明鋸齒狀或針尖狀正電極反應(yīng)器是在頂尖處作電暈放電的；而金屬絲或 金屬帶是沿著絲、帶的四周作電暈放電的。在同等條件下產(chǎn)生的等離子體的均勻性及濃度 是明顯的比鋸齒狀或針尖狀的優(yōu)越。在室內(nèi)常溫、常壓下作電暈放電，即使避免了微放電現(xiàn) 象，正電極還是因?yàn)R射最終消耗殆盡。實(shí)踐證明，正電極金屬帶與金屬絲的電暈放電效果相 同，金屬帶的工作壽命是金屬絲的數(shù)倍，本發(fā)明將正電極金屬帶——負(fù)電極板結(jié)構(gòu)的反應(yīng) 器作為優(yōu)先。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，首先必須找出“等離子體反應(yīng)器正電極選用細(xì)金屬絲容易被 燒斷”的根本原因。經(jīng)過調(diào)查分析目前多數(shù)技術(shù)人員為了解決等離子體反應(yīng)器正、負(fù)電極 之間上萬伏特高電壓的絕緣問題，選用塑料、有機(jī)玻璃、環(huán)氧樹脂等絕緣材料作支架固定。也有少數(shù)的在絕緣支架與金屬絲電極之間加了細(xì)彈簧。經(jīng)研究試驗(yàn)表明等離子體反應(yīng)器 內(nèi)介電常數(shù)高的絕緣材料對(duì)隔離高電位的正、負(fù)極有好處，致命弱點(diǎn)是產(chǎn)生微放電現(xiàn)象。 是正電極周圍形成的強(qiáng)電場，在等離子體的催化作用下導(dǎo)致正電極金屬絲與絕緣材料接觸 區(qū)域局部產(chǎn)生微放電。介電常數(shù)越高的材料，其表面微放電現(xiàn)象愈不可避免。為了提升消 毒凈化效果，升高等離子體反應(yīng)器兩電極的外加電源電壓是常理，其極化效應(yīng)也相應(yīng)增強(qiáng)。 這種微放電現(xiàn)象產(chǎn)生的高能電子對(duì)絕緣材料和金屬導(dǎo)電材料分子的電離和離解起到直接 作用，分解產(chǎn)物為它們的氧化物及水——這就是等離子體反應(yīng)器的放電正電極選用細(xì)金屬 絲容易被燒斷的根源所在。細(xì)金屬絲結(jié)構(gòu)作為放電正電極的等離子體反應(yīng)器，近三年來卻 是銷聲匿跡是不難理解的。發(fā)明人選用同一規(guī)格高壓脈沖電源，專對(duì)絲狀、帶狀、鋸齒狀及針尖狀放電正極制 成的等離子體反應(yīng)器在密封室內(nèi)同時(shí)連續(xù)通電作對(duì)比試驗(yàn)，日夜檢測。工作僅兩個(gè)星期，鋸 齒狀及針尖狀反應(yīng)器工作電流已明顯下降；絲狀反應(yīng)器工作六個(gè)星期以上出現(xiàn)斷絲；帶狀 反應(yīng)器相對(duì)比較穩(wěn)定。但是，所有反應(yīng)器底部都流滿了深黑色粘液；正、負(fù)電極之間的絕緣 物表面均有黃黑色的爬電痕跡，此區(qū)的不銹鋼正電極表面也出現(xiàn)被腐蝕的跡象。在絕緣支 架與金屬絲正電極之間加了細(xì)彈簧的反應(yīng)器所發(fā)生的現(xiàn)象也相仿，加細(xì)彈簧的比金屬絲斷 裂時(shí)間僅延遲了兩、三個(gè)月左右。這是因?yàn)閺椈刹辉试S太粗，否則金屬絲容易被拉斷或彈簧 不起作用。此彈簧即使是不銹鋼制成也難逃因微放電被電蝕的厄運(yùn)。在上述老化實(shí)驗(yàn)中，這種金屬、絕緣物表面的等離子體作用下產(chǎn)生微放電的影響， 首先使小部分等離子體由于微放電造成污染，減少了等離子體濃度，使反應(yīng)器工作效率降 低；同時(shí)也對(duì)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)造成破壞，縮短了使用壽命。研究這種微放電機(jī)理在等離子體反 應(yīng)器中的作用，提出切實(shí)可行的技術(shù)改進(jìn)新方案是本發(fā)明創(chuàng)造的精髓。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，包括正電極、 負(fù)電極和金屬制成的外殼，正電極設(shè)置在相鄰兩塊負(fù)電極中間部位，正電極和負(fù)電極順氣 流方向設(shè)置，負(fù)電極的兩邊固定在外殼上。所述的正電極是由若干條耐氧化的金屬帶設(shè)在 同一平面內(nèi)按等距離平行排列制成一個(gè)組件，共計(jì)η組(η為50以內(nèi)整數(shù))；所述的負(fù)電極 是鋁板或不銹鋼板制成，共計(jì)η+1塊。等離子體反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有若干條由鋁棒或不銹鋼條 制成的阻止微放電導(dǎo)電軌，所述的正電極兩端是分別固定在阻止微放電導(dǎo)電軌上相對(duì)應(yīng) 位置上的；若干條阻止微放電導(dǎo)電軌用耐氧化導(dǎo)線作電連通。阻止微放電導(dǎo)電軌把正電極 與絕緣物隔離，有效阻止微放電效應(yīng)的發(fā)生。優(yōu)選地，所述的阻止微放電導(dǎo)電軌上設(shè)有等距離排列的凸部，正電極的兩端是分 別固定在相對(duì)應(yīng)導(dǎo)電軌上的凸部的頂端；阻止微放電導(dǎo)電軌的凸部上下對(duì)稱兩個(gè)設(shè)為一 組，每根阻止微放電導(dǎo)電軌的凸部設(shè)η組，凸部的頂端設(shè)置向外側(cè)彎頭。正電極兩端設(shè)有不 銹鋼連接框，不銹鋼連接框中間沖成方孔，凸部頂端彎頭套入不銹鋼連接框方孔內(nèi)。負(fù)電極 靠反應(yīng)器外殼邊的上、下兩端各設(shè)一個(gè)凸出的負(fù)電極固定梢，與反應(yīng)器外殼對(duì)應(yīng)處開凹槽 對(duì)接緊固；阻止微放電導(dǎo)電軌的兩端各設(shè)置一個(gè)絕緣連接物，并固定在反應(yīng)器外殼相對(duì)應(yīng) 的安裝孔中。順氣流方向在外殼上、下端設(shè)有氣流通道。優(yōu)選地，所述的阻止微放電導(dǎo)電軌上設(shè)有等距離排列的凹部，凹部設(shè)η組，正電極 金屬帶的兩端是分別固定在相對(duì)應(yīng)阻止微放電導(dǎo)電軌的凹部。阻止微放電導(dǎo)電軌的兩端 再與正交設(shè)置在反應(yīng)器四周的四根正電極金屬支架固定，并作電連通。正電極金屬支架的外緣設(shè)有若干個(gè)圓筒狀的阻止微放電導(dǎo)電軌固定圈，阻止微放電導(dǎo)電軌固定圈等距離隔開 相鄰的阻止微放電導(dǎo)電軌。每根正電極金屬支架的上、下兩端各設(shè)一個(gè)絕緣連接物與反應(yīng) 器外殼相對(duì)應(yīng)的安裝孔固定，再設(shè)絕緣連接物固定栓把絕緣連接物緊固在金屬反應(yīng)器外殼 上。負(fù)電極靠反應(yīng)器外殼的上、下兩邊與反應(yīng)器外殼對(duì)應(yīng)處對(duì)接緊固；順氣流方向在外殼 前、后端設(shè)有氣流通道。優(yōu)選地，所述的負(fù)電極表面是氧化處理的鋁板制成，負(fù)電極的兩面敷設(shè)納米級(jí) Ti02。優(yōu)選地，所述的每組上下對(duì)稱的兩個(gè)凸部彎頭之間距離是按同極性屏蔽效應(yīng)距離 設(shè)計(jì)的，相鄰兩根正電極的金屬帶之間距離范圍設(shè)置16 26mm固定。優(yōu)選地，所述的相鄰兩根設(shè)有凹槽的阻止微放電導(dǎo)電軌之間距離是按同極性屏蔽 效應(yīng)距離設(shè)計(jì)的，使相鄰兩根正電極的金屬帶之間距離范圍設(shè)置16 26mm固定。優(yōu)選地，所述的正電極與負(fù)電極之間的放電距離設(shè)計(jì)范圍是8 18mm。優(yōu)選地，所述的正電極是高電阻電熱合金的鎳鉻金屬帶，也可以是高電阻電熱合 金的鐵鉻鋁材料的金屬帶；金屬帶寬度是1——2mm,厚度是0. 05——0. 2mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果本發(fā)明的正電極是由耐氧化的金屬帶設(shè)在同一平面內(nèi)按等距離平行排列制成，負(fù) 電極是鋁板或不銹鋼板制成，根據(jù)反應(yīng)器功率要求還設(shè)有若干條由鋁棒或不銹鋼條制成的 阻止微放電導(dǎo)電軌，正電極的兩端是分別固定在相對(duì)應(yīng)的兩根阻止微放電導(dǎo)電軌上。正電 極的兩端由阻止微放電導(dǎo)電軌隔離，遠(yuǎn)離固定用的絕緣連接物，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其微放電 效應(yīng)被阻止。使每根鎳鉻金屬帶在直流強(qiáng)電場中作穩(wěn)定的電暈放電，獲得高濃度等離子體。 克服了“細(xì)線容易斷線的缺陷”，糾正了“寧可犧牲消毒凈化效果，摒棄細(xì)金屬絲的正電極而 選用鋸齒狀或針尖狀放電極以換取消毒凈化器的可靠性和工作壽命的技術(shù)偏見?！痹偈峭?接直流電源的負(fù)極導(dǎo)線連接反應(yīng)器金屬外殼通地線，既安全、又兼?zhèn)潆姶牌帘巫饔茫想?磁兼容要求。本發(fā)明的阻止微放電導(dǎo)電軌、負(fù)電極的兩邊都是精密固定在外殼上的，整體安裝 時(shí)確保正電極置于相鄰兩個(gè)負(fù)電極中間部位。這樣一來，正電極與負(fù)電極之間放電距離始 終保證恒定——這是反應(yīng)器質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)；若干條金屬帶構(gòu)成的正電極、阻止微放電導(dǎo)電軌、 負(fù)電極板與反應(yīng)器外殼聯(lián)成一體，整體結(jié)構(gòu)牢固，而且絕緣性能良好，安裝工藝簡單。開發(fā)本發(fā)明的額外效果是耐氧化金屬帶在反應(yīng)器中作電暈放電時(shí)，引起濺射導(dǎo) 致電極損耗后，金屬帶損耗處因缺損后距離負(fù)電極板會(huì)拉遠(yuǎn)，放電電流自然減??；反之金屬 帶損耗較少部位放電電流自動(dòng)增大。這樣，正電極的工作損耗處于自我調(diào)節(jié)狀態(tài)，進(jìn)一步延 長其工作壽命，獲得意想不到的效果。本發(fā)明提供的是一種電暈放電均勻、產(chǎn)生等離子體濃度高，可靠性好、工作壽命 長、整體結(jié)構(gòu)牢固，而且絕緣性能良好，安裝工藝簡單的能阻止微放電現(xiàn)象的金屬帶——板 結(jié)構(gòu)反應(yīng)器。完成了上述的課題，也解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足及偏見。本發(fā)明是等離子體空氣消毒凈化器核心部件，它外接直流高壓脈沖電源，高壓電 源輸出端的正極與等離子體反應(yīng)器的正電極作電連通，高壓電源輸出端的負(fù)極與等離子 體反應(yīng)器的負(fù)電極(外殼)作電連通；將等離子體反應(yīng)器及風(fēng)機(jī)設(shè)置在空氣消毒凈化器的 進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間，把室內(nèi)空氣在等離子體反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)8——10次就可以達(dá)到空氣消毒凈化目的。根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告，本發(fā)明用于等離子體空氣消毒凈化器，具有廣譜殺菌效果對(duì) 金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌、白念株菌、霉菌及支原體、乙肝、流感等病毒均有高 效的殺滅率。同時(shí)具有吸附可吸入顆粒物、去異味、降解甲醛、煙霧和TVOC等有機(jī)廢氣的功 能。報(bào)告載明，在IOOm3室內(nèi)工作30min，經(jīng)檢測白色、金黃色葡萄球菌的殺滅率為99. 9%； 菌落總數(shù)彡200cfu/m3 ；異味去除率彡96%;懸浮粒子數(shù)彡350個(gè)/1(Φ ^ 0. 5 μ m)；甲 醛去除率高達(dá)98% ；空氣中留存臭氧量彡0.02mg/m3。節(jié)能是顯而易見的IOOm3室內(nèi)達(dá)到 國家衛(wèi)生部關(guān)于醫(yī)院II類環(huán)境空氣消毒標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明制成的空氣消毒凈化器的消耗功率 為7-8W，而達(dá)到同樣效果的紫外線或臭氧的凈化器能耗至少為160W。
可見，本發(fā)明對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，是非顯而易見 的，并能夠產(chǎn)生預(yù)想不到的技術(shù)效果。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例含局部剖面的立體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明圖1的阻止微放電導(dǎo)電軌放大的結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明電暈放電工作示意圖；圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖。主要部件附圖標(biāo)記說明1-等離子體反應(yīng)器2-直流高壓電源5-進(jìn)氣氣流6-出氣氣流101-正電極102-負(fù)電極103-阻止微放電導(dǎo)電軌 104-正電極金屬支架105-導(dǎo)電軌絕緣支架 106-固定栓107-固定圈108-外殼109-凸部110-不銹鋼連接框111-負(fù)電極固定梢
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例1 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例含局部剖面的立體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明圖1的阻止微 放電導(dǎo)電軌放大的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明是金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，包括正電極101、負(fù)電極102和金屬制成的外 殼108，正電極101設(shè)置在相鄰兩塊負(fù)電極102中間部位，正電極101和負(fù)電極102順氣流 方向設(shè)置，負(fù)電極102的兩邊固定在外殼108上。所述的正電極101是由若干條耐氧化的金 屬帶設(shè)在同一平面內(nèi)按等距離平行排列制成一個(gè)組件，共計(jì)η組(η為50以內(nèi)整數(shù))；所述 的負(fù)電極102是鋁板或不銹鋼板制成，共計(jì)η+1塊。等離子體反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有若干條由鋁棒 或不銹鋼條制成的阻止微放電導(dǎo)電軌103，所述的正電極101兩端是分別固定在阻止微放 電導(dǎo)電軌上相對(duì)應(yīng)位置上的；若干條阻止微放電導(dǎo)電軌103用耐氧化導(dǎo)線作電連通。負(fù)電 極102也可用鐵、銅等其它金屬板表面涂鎳、鉻替代，但是質(zhì)價(jià)比不如鋁板或不銹鋼板。若干條鎳鉻金屬帶的正電極101的電暈放電電場是沿著正電極101的徑向四周分布均勻。在 實(shí)施中選用同體積的上述不同結(jié)構(gòu)正電極的反應(yīng)器，正、負(fù)電極放電距離也相同，包括電源 配置等條件，鎳鉻金屬帶正電極101制成的反應(yīng)器所產(chǎn)生的等離子體濃度是鋸齒狀或針尖 狀正電極的反應(yīng)器的兩倍以上，而且測定的臭氧指標(biāo)只是鋸齒狀或針尖狀的正電極反應(yīng)器 的四分之一，符合國家關(guān)于《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的臭氧量≤0. 16mg/m3的規(guī)定。本發(fā)明用于潔凈室類大型反應(yīng)器，正電極101設(shè)30——50組，用于辦公室類中型 反應(yīng)器，正電極101設(shè)20——40組，用于家庭類小型反應(yīng)器，正電極101設(shè)2——20組足 夠。如要用于地鐵站臺(tái)、隧道等特大場所的可以用幾個(gè)大型反應(yīng)器并立設(shè)置。外殼108可以是涂鋅、鎳等耐氧化層的鐵板，還可用鋁或不銹鋼板軋制而成。必須 說明的是本發(fā)明的外殼108與負(fù)電極102平行的兩邊還兼任負(fù)電極功能，不但結(jié)構(gòu)精巧簡 單，節(jié)省材料；而且整體牢固，性能穩(wěn)定。實(shí)施例2:本發(fā)明所述的阻止微放電導(dǎo)電軌103上設(shè)有等距離排列的凸部109，正電極101的 兩端是分別固定在相對(duì)應(yīng)導(dǎo)電軌上的凸部109的頂端；阻止微放電導(dǎo)電軌103的凸部109 上下對(duì)稱兩個(gè)設(shè)為一組，每根阻止微放電導(dǎo)電軌103的凸部109設(shè)η組，凸部109的頂端設(shè) 置向外側(cè)彎頭。正電極101兩端設(shè)有不銹鋼連接框110，不銹鋼連接框110中間沖成方孔， 凸部109頂端彎頭套入不銹鋼連接框110方孔內(nèi)；負(fù)電極102靠反應(yīng)器外殼108邊的上、下 兩端各設(shè)一個(gè)凸出的負(fù)電極固定梢111，與反應(yīng)器外殼108對(duì)應(yīng)處開凹槽對(duì)接緊固。阻止微 放電導(dǎo)電軌103的兩端各設(shè)置一個(gè)絕緣連接物105，并固定在反應(yīng)器外殼108相對(duì)應(yīng)的安裝 孔中；順氣流方向在外殼108上端、下端分別設(shè)有氣流通道。凸部109是厚度0. 3 Imm的不銹鋼彈性片。組裝時(shí)，把不銹鋼連接框110與正 電極101兩端依照所設(shè)計(jì)長度加工好，再把兩端的不銹鋼連接框110套入相應(yīng)的阻止微放 電導(dǎo)電軌的凸部109彎頭，操作簡便，技術(shù)指標(biāo)一致性好。實(shí)施例3 圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖。圖中的阻止微放電導(dǎo)電軌103上設(shè)有 等距離排列的凹部，凹部設(shè)η組，正電極101金屬帶的兩端是分別固定在相對(duì)應(yīng)阻止微放電 導(dǎo)電軌103的凹部；阻止微放電導(dǎo)電軌103的兩端再與正交設(shè)置在反應(yīng)器四周的四根正電 極金屬支架104固定，并作電連通；正電極金屬支架104的外緣設(shè)有若干個(gè)圓筒狀的阻止微 放電導(dǎo)電軌固定圈107，固定圈107等距離隔開相鄰的阻止微放電導(dǎo)電軌103 ；每根正電極 金屬支架104的上、下兩端各設(shè)一個(gè)絕緣連接物105與反應(yīng)器外殼108相對(duì)應(yīng)的安裝孔固 定，再設(shè)絕緣連接物固定栓(106)把絕緣連接物105緊固在金屬反應(yīng)器外殼108上；負(fù)電極 102靠反應(yīng)器外殼108的上、下兩邊與反應(yīng)器外殼108對(duì)應(yīng)處對(duì)接緊固；順氣流方向在外殼 108前端、后端分別設(shè)有氣流通道。負(fù)電極鋁板厚度設(shè)1 2. Omm,表面氧化處理，工作壽命長，外觀亮麗?；蛑瞥韶?fù)電 極102的不銹鋼板厚度0. 5 1. 5mm。實(shí)施中用焊接技術(shù)，有翹邊現(xiàn)象出現(xiàn)；把負(fù)電極102 彎邊擰鑼釘會(huì)出現(xiàn)裝配誤差；工藝上都不如本實(shí)施例。實(shí)施例4 本發(fā)明所述的負(fù)電極102是表面氧化處理的鋁板制成，負(fù)電極102的兩面敷設(shè)納 米級(jí)Ti02。特別強(qiáng)調(diào)的是等離子體反應(yīng)器負(fù)電極表面氧化處理的鋁板制成，上面層面是容易敷設(shè)Ti02。氧化處理生成的Al2O3僅3——4 μ m，層面薄，在18KVP_P窄脈沖高壓電場中不 影響電暈放電。當(dāng)?shù)入x子體反應(yīng)器作電暈放電時(shí)，反應(yīng)區(qū)發(fā)出的藍(lán)光含有紫外線，波長為 300——400nm,光強(qiáng)峰值位于357nm。而TiO2的禁帶寬度是3. 2eV,對(duì)應(yīng)紫外線波長閾值是 387. 5nm。實(shí)驗(yàn)表明TiO2作空氣消毒凈化時(shí)，催化光源波長最好是彡387. 5nm,反應(yīng)區(qū)發(fā)出 的紫外線波長峰值位于357nm是符合這一條件的。這樣一來，紫外光源就可省掉，避免了紫 外線放電燈損壞、對(duì)人體的傷害及紫外光源耗電量大的弊端。實(shí)施例5 本發(fā)明所述的每組上下對(duì)稱的兩個(gè)凸部109彎頭處是按同極性屏蔽效應(yīng)距離設(shè) 計(jì)的，每根正電極101的金屬帶之間距離范圍是按16 26mm排列。對(duì)于設(shè)有凹槽的阻止 微放電導(dǎo)電軌，相鄰兩根阻止微放電導(dǎo)電軌(103)之間距離是按同極性屏蔽效應(yīng)距離設(shè)計(jì) 的，使相鄰兩根正電極(101)的金屬帶之間距離范圍設(shè)置16 26mm固定，可以設(shè)置固定圈 107的長度統(tǒng)一定位。所述的正電極101與負(fù)電極102之間的放電距離設(shè)計(jì)范圍是8 18mm，正電極101 與負(fù)電極102之間的距離是根據(jù)外加高壓電源的電場強(qiáng)度設(shè)定的。實(shí)施例6 本發(fā)明所述的正電極101是由耐氧化的高電阻電熱合金鎳鉻金屬帶制成，也可以 是鐵鉻鋁合金材料制成。正電極101的金屬帶寬度是1——2mm，厚度是0. 05 0. 2mm，金 屬帶厚度薄的端面對(duì)準(zhǔn)負(fù)電極102的平板面設(shè)置。厚度越薄，起暈電壓越低，產(chǎn)生的等離子 體濃度高；但是機(jī)械強(qiáng)度差。設(shè)計(jì)中取0.08 0.12mm效果佳。金屬帶正極放電損耗時(shí)，其 放電端面表面積保持不變，有效工作壽命可達(dá)8——12年。本實(shí)施例的另一種技術(shù)方案是 所述的正電極101是由鐵鉻鋁材料制成金屬帶，外形尺寸與上述方案相同，只是成本略低， 帶有磁性，性能稍差。圖3是本發(fā)明正電極為金屬帶的作電暈放電工作示意圖。本發(fā)明外接直流高壓電 源2及風(fēng)機(jī)，直流高壓電源輸出端的正極與等離子體反應(yīng)器1的正電極101作電連通，直流 高壓電源2輸出端的負(fù)極與等離子體反應(yīng)器1的負(fù)電極102作電連通。反應(yīng)器的左端是進(jìn) 風(fēng)口 5，右端是出風(fēng)口 6，正電極101和負(fù)電極102順氣流方向平行設(shè)置。從徑向看，正電極 101的金屬帶對(duì)于負(fù)電極102電暈放電要比鋸齒狀或針尖狀正電極的反應(yīng)器均勻得多。本 發(fā)明能對(duì)室內(nèi)空氣在動(dòng)態(tài)狀況下作全天候消毒凈化，對(duì)人體和電器設(shè)備無任何危害。本發(fā)明的消毒因子是低溫等離子體加激發(fā)TiO2所產(chǎn)生的自由基。本發(fā)明的消毒因子一一等離子體是由大量正、負(fù)帶電粒子和中性粒子組成的，并 表現(xiàn)出集體電場作用的、電荷整體呈準(zhǔn)中性的氣體云。等離子體對(duì)細(xì)菌細(xì)胞膜構(gòu)成嚴(yán)重?fù)?穿和破壞；再是它能打開氣體分子鍵，生成單原子分子、負(fù)氧離子、OH離子和自由氧原子、 H2O2等自由基，具有極強(qiáng)的活化和氧化能力。它對(duì)細(xì)菌、病毒具有很強(qiáng)的殺傷力。它還能分 解甲醛、苯、氡、氨氣、一氧化碳、煙氣、TVOC等高分子有毒有機(jī)物，轉(zhuǎn)化成低分子無毒無味的 無機(jī)物，如炭、水等。內(nèi)部設(shè)置的等離子體反應(yīng)器含靜電場，能吸附小至0.01 μ m粒徑的顆 粒物，進(jìn)一步凈化空氣。負(fù)氧離子被稱之為空氣中的“維太命”，猶如大自然瀑布、樹林氣氛。 等離子體空氣消毒凈化技術(shù)的先進(jìn)性已被業(yè)內(nèi)專家學(xué)者所認(rèn)可，其殺菌消毒機(jī)理的科學(xué)性 和先進(jìn)性是無可比擬的，被國際上稱之為“二十一世紀(jì)環(huán)境科學(xué)四大技術(shù)之一”。本發(fā)明再加上二氧化鈦(TiO2)光催化在等離子體反應(yīng)器發(fā)出的紫外光線作用下，光源的能量激發(fā)TiO2周圍的氣體分子產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基。這些氧化能力極強(qiáng)的自由基 幾乎可以分解絕大部分有機(jī)物質(zhì)與部分無機(jī)物質(zhì)，達(dá)到殺菌，除臭，空氣凈化加倍的效果。以上所述，僅僅是參照附圖的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器作了進(jìn)一步說明，并非對(duì)本發(fā)明的限定。在本發(fā)明的技術(shù)理念范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以按上述揭示的金屬帶正電極反應(yīng)器內(nèi)阻止微放電、負(fù)極板涂敷TiO2技術(shù)內(nèi)容作出 包括材質(zhì)在內(nèi)的各種方式簡單變形或等同替代，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。如阻止 微放電導(dǎo)電軌可以用金屬管的簡單變形替代，但是制造工藝變復(fù)雜、成本增高；負(fù)電極可以 是涂鎳、鉻的銅板、鐵板予以替代，再終仍然不能避免被氧化。不言而喻，都屬于本發(fā)明的技 術(shù)理念范圍內(nèi)的，并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書定義的范圍。
權(quán)利要求
金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，包括正電極(101)、負(fù)電極(102)和金屬制成的外殼(108)，正電極(101)設(shè)置在相鄰兩塊負(fù)電極(102)中間部位，正電極(101)和負(fù)電極(102)順氣流方向設(shè)置，負(fù)電極(102)的兩邊固定在外殼(108)上；其特征在于所述的正電極(101)是由若干條耐氧化的金屬帶設(shè)在同一平面內(nèi)按等距離平行排列制成一個(gè)組件，共計(jì)n組(n為50以內(nèi)整數(shù))，所述的負(fù)電極(102)是鋁板或不銹鋼板制成，共計(jì)n+1塊；等離子體反應(yīng)器內(nèi)還設(shè)有若干條由鋁棒或不銹鋼條制成的阻止微放電導(dǎo)電軌(103)，所述的正電極(101)兩端是分別固定在阻止微放電導(dǎo)電軌上相對(duì)應(yīng)位置上的；若干條阻止微放電導(dǎo)電軌(103)作電連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，其特征在于所述的阻止微放電導(dǎo) 電軌(103)上設(shè)有等距離排列的凸部(109)，正電極(101)的兩端是分別固定在相對(duì)應(yīng)導(dǎo)電 軌上的凸部(109)的頂端；阻止微放電導(dǎo)電軌(103)的凸部(109)上下對(duì)稱兩個(gè)設(shè)為一組， 每根阻止微放電導(dǎo)電軌(103)的凸部(109)設(shè)η組，凸部(109)的頂端設(shè)置向外側(cè)彎頭；正 電極(101)兩端設(shè)有不銹鋼連接框(110)，不銹鋼連接框(110)中間沖成方孔，凸部(109) 頂端彎頭套入不銹鋼連接框(110)方孔內(nèi)；負(fù)電極(102)靠反應(yīng)器外殼(108)邊的上、下兩 端各設(shè)一個(gè)凸出的負(fù)電極固定梢(111)，與外殼(108)對(duì)應(yīng)處開凹槽對(duì)接緊固；阻止微放電 導(dǎo)電軌(103)的兩端各設(shè)置一個(gè)絕緣連接物(105)，并固定在外殼(108)相對(duì)應(yīng)的安裝孔 中；順氣流方向在外殼(108)上、下端設(shè)有氣流通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，其特征在于所述的阻止微放電導(dǎo) 電軌(103)上設(shè)有等距離排列的凹部，凹部設(shè)η組，正電極(101)金屬帶的兩端是分別固定 在相對(duì)應(yīng)阻止微放電導(dǎo)電軌(103)的凹部；阻止微放電導(dǎo)電軌(103)的兩端再與正交設(shè)置 在反應(yīng)器四周的四根正電極金屬支架(104)固定，并作電連通；正電極金屬支架(104)的外 緣設(shè)有若干個(gè)圓筒狀的阻止微放電導(dǎo)電軌的固定圈(107)，固定圈(107)等距離隔開相鄰 的阻止微放電導(dǎo)電軌(103)；每根正電極金屬支架(104)的上、下兩端各設(shè)一個(gè)絕緣連接物 (105)與反應(yīng)器外殼(108)相對(duì)應(yīng)的安裝孔固定，再設(shè)絕緣連接物固定栓(106)把絕緣連接 物(105)緊固在金屬外殼(108)上；負(fù)電極(102)靠外殼(108)的上、下兩邊與外殼(108) 對(duì)應(yīng)處對(duì)接緊固；順氣流方向在外殼(108)前、后端設(shè)有氣流通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，其特征在于所述的負(fù)電極(102) 表面是氧化處理的鋁板制成，負(fù)電極(102)的兩面敷設(shè)納米級(jí)Ti02。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，其特征在于所述的每組上 下對(duì)稱的兩個(gè)凸部(109)彎頭之間距離是按同極性屏蔽效應(yīng)距離設(shè)計(jì)的，相鄰兩根正電極 (101)的金屬帶之間距離范圍設(shè)置16 26mm固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，其特征在于所述的相鄰兩根 設(shè)有凹槽的阻止微放電導(dǎo)電軌(103)之間距離是按同極性屏蔽效應(yīng)距離設(shè)計(jì)的，使相鄰兩 根正電極(101)的金屬帶之間距離范圍設(shè)置16 26mm固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，其特征在于所述的正電極 (101)與負(fù)電極(102)之間的放電距離設(shè)計(jì)范圍是8 18mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，其特征在于所述的正電極 (101)是高電阻電熱合金的鎳鉻金屬帶，也可以是高電阻電熱合金的鐵鉻鋁材料的金屬帶； 金屬帶寬度是1——2mm,厚度是0. 05——0. 2_。
全文摘要
本發(fā)明屬空氣消毒凈化技術(shù)領(lǐng)域，涉及金屬帶——板結(jié)構(gòu)反應(yīng)器。該反應(yīng)器包括正電極、負(fù)電極和外殼，正電極置于相鄰兩個(gè)負(fù)電極中間部位，外殼設(shè)有進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口；其特征在于正電極是由若干條耐氧化金屬帶設(shè)在同一平面內(nèi)，按等距離平行排列制成一個(gè)組件，負(fù)電極是鋁板或不銹鋼板制成；正電極的兩端分別固定在阻止微放電導(dǎo)電軌上，阻止微放電導(dǎo)電軌的兩端再經(jīng)絕緣連接物與外殼固定。本發(fā)明有效阻止正電極的微放電現(xiàn)象，延長了金屬帶工作壽命，增強(qiáng)反應(yīng)器產(chǎn)生的等離子體濃度，提高空氣消毒、凈化效率，而且節(jié)能。負(fù)電極鋁板表面涂敷TiO2，事半功倍。它是非熱等離子體空氣消毒凈化器的核心部件，是電暈放電不均勻的鋸齒型或針尖型反應(yīng)器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B03C3/38GK101920224SQ200910263798
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者周云正 申請(qǐng)人:周云正