空气净化和消毒装置制造方法及图纸

提供一种空气净化和消毒装置。该装置包括至少一个细长的反应器，该反应器具有细长的内部电极和细长的外部电极。外部电极沿着反应器的纵轴环绕内部电极的至少一部分。外部和内部电极以基本上同心的关系定位，并在它们之间限定出反应室。该装置还包括内部电极安装部件和外部电极安装部件，该内部电极安装部件在内部电极的一端保持内部电极，该外部电极安装部件在外部电极的一端保持外部电极。该装置进一步包括电源，其适用于向内部和外部电极供给电能，以在反应室内产生等离子体，从而对流过反应室的空气进行净化和消毒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种空气净化和消毒装置，尤其涉及一种使用等离子体 的空气净化和消毒装置。
技术介绍
市场上现有的空气净化装置可以宽泛地归类成两种主要类型i)通 过俘获和过滤除去不需要的颗粒，以及ii)毁灭或破坏不需要的颗粒，以 消除相关的有害影响或使有害的微生物(例如细菌)不能存活。基于过 滤技术的装置使空气循环通过空气过滤装置(过滤器)，且大于一定尺 寸的颗粒被过滤器俘获。根据构成过滤器的材料及其构造方法，具有几 微米或更大直径的颗粒可以从循环空气中除去。 一些过滤装置结合有附 加的装置(例如静电除尘器)，以将电荷施加到颗粒上，从而提高俘获 效率。病毒通常小到可以通过这些过滤器，且微生物也可被足够小的浮 质携带而通过过滤器。过滤器俘获它们，但不能毁灭它们。 一些现有的 空气净化系统结合了紫外(UV)光，以毁灭俘获的微生物。未俘获的微 生物留在空气中。市场上还提供有离子发生器，以用于除去空气中携带的颗粒。它们 产生负电荷，且当电荷施加到空气中携带的颗粒上时，空气中携带的颗 粒将落下并附着到附近的表面上。因此，这些设备的功能仅仅是分离和除去空气中携带的有害颗粒， 而不是毁灭它们。市场上还存在臭氧(03)发生器，以用于毁灭空气中携带的微生物。除了在极高和不安全水平、例如超过3,000 ppb的情况下以外，臭氧对于 空气中携带的微生物而言不是有效的杀灭剂。因此，臭氧发生器不能有 效地毁灭空气中携带的微生物或致病微生物，以获得任何有益人体健康 的效果。如果这些设备偶然地产生过量的臭氧，则将会对健康有害。事 实上，许多公开出版的文章中给出了关于使用过量臭氧进行空气消毒方 面的警告。UV已经被成功地应用于一些消毒应用中。空气中携带的微生物的 UV消毒的研究证明需要数分钟和甚至数小时的驻留时间(即需要用UV 照射气流的持续时间)才能得到显著的消毒水平。在实际应用中，这种 效率水平被认为是很低的。也有文章指出带电粒子(离子族)可能也具有消毒效果。与UV消毒 类似，这种消毒机理的效率也很低，且典型地需要暴露于离子族下数小 时。等离子体为电中性、离子化的气体，其由自由移动的离子、电子和 中性粒子组成。目前等离子体被用于包括空气净化和消毒的多种商业应 用中。根据工作模式的不同，等离子体可以由带电粒子(电子和离子)、激发成分、自由基、臭氧和uv光子组成，其可以分解化合物并毁灭微生物。现有的可购得等离子体空气净化器通过使用由包含在分离装置中的等离子体产生的臭氧或uv光子间接地工作或者以与离子发生器工作类似的方式通过对空气中携带的颗粒进行充电而工作。等离子体可以通过电力装置以气体放电的方式产生，因而高的电压 被施加到一组电极、即阳极和阴极上。当施加的电压足够高且变得高于 击穿电压时，在电极之间开始产生电弧。用于电击穿或电弧形成的阈值 遵循公知的帕邢定律，即击穿电压与电极之间的间隙尺寸和气体压力相 关。当施加的电压或更准确地说局部电场足够大以使电子可以得到充足 能量从而补偿由于撞击、激发及其他能量损失过程所引起的能量损失时， 发生击穿现象。在外部施加电场的影响下，击穿过程开始于向阳极加速 的一些自由或残余电子的出现。随着它们向着阳极加速，流动电子碰撞 导致通过冲击直接电离或经由光电离间接电离的气体原子。电子云开始 积聚，并与电子云前面的电离或击穿前沿一起向着阳极传播，并在后面 留下离子痕迹，从而产生带有与所施加的电场相反的电偶极的等离子体 通道。如果没有限制，这种流束的形成导致电荷密度的快速增加、雪崩 式快速成长，以及将流束转换为电弧。通过引入适宜的限流或猝熄机理来防止产生大电弧，可以建立准稳态，其中微电弧或丝状电弧(10_4米量级的尺寸)充满电极之间的间隙。传统上这通过布置覆盖一个或两个电极的介质阻挡件或绝缘体而实现。 在具有结合在一个或两个电极上的绝缘或介质层的放电被称为介质阻挡放电。介质或绝缘体层的不导电特性允许电荷积聚在表面上，其产生与 施加的电场相反的电场。另外，邻近介质或绝缘体层积聚的空间电荷增 加了电子排斥电场。相反的电场抵消施加的电场，并防止丝状电弧发展 成大电弧以及导致放电丝状电弧熄灭。因此，电介质上的低电荷移动性 导致丝状电弧的自我抑制并限制它们的横向延伸，从而允许多个丝状电 弧彼此紧邻。此外，当发生多个电离前沿的合并时，丝状电弧放电转换为在空间上具有更大均匀性的泛光放电。通过小心地控制施加的电压以 防止其转变为电弧，也可以获得电流骤熄。其可以通过使用针状电极以 在更小或更尖的电极周围产生空间电荷区域而得到。其也可以通过在电 极之间的残留空隙中包含非导电包装材料而得到。在接近大气压的压力范围内进行介质阻挡放电的情况下，电子能量典型地在1至10 eV的范围内，且离子能量接近周围气体温度。因为电子 和离子成分之间能量的不一致，这些放电被归类为非热等离子体。典型 地，带电粒子的密度比中性周围气体少得多，且等离子体行为主要受控 于碰撞作用。可以利用电子的能量激发原子和分子，从而引发化学反应 和/或辐射。高能电子可以引起分子的一些化学键的断裂、与本底分子碰 撞，从而导致分子链的断裂、电离和激发，并产生自由原子和原子团， 如O、 OH或H02。这些原子团可攻击危险的有机分子，且在分解空气中 的污染物方面是十分有用的。02的分裂提供了所需的0，以与02结合而形 成臭氧。低能电子可附着到中性原子或分子上，以形成负离子，其可以 促进分解污染物和破坏微生物中的反应。通过碰撞，电子可以直接破坏 包括细菌和病毒的有机化合物。通过复合和弛豫产生的特别是在紫外线 光谱范围内的发射可以通过打断分子键引发光物理的和光化学过程，从 而破坏微生物，产生消毒效果。有害的污染物可以被宽泛地按组划分为化学污染物、挥发性有机化 合物、细菌、真菌和病毒；每一组的特征表现为组成分子或原子团的数 量和复杂性。为了破坏和/或防止这些有害污染物的生长，等离子体特性 必须被优化。 一个主要的要求是支持用于实际应用的足够高的流速的同 时，应确保这些有害污染物在反应器装置内具有足够的停留时间。尽管等离子体可以被用于减少有害颗粒，等离子体的产生也生成可 能有害的副产品气体。副产品气体的典型例子为臭氧和二氧化氮(N02)。因此，希望提供一种用于产生等离子体以进行室内空气净化和消毒 的装置，其具有充足的停留时间和有效的等离子体能量淀积，以高效地 毁灭污染物，同时使不需要的副产品气体的产生最小化。
技术实现思路
本专利技术提供一种空气净化和消毒装置。在一个方面，该装置包括至 少一个细长的反应器，该反应器具有细长的内部电极和细长的外部电极。 外部电极沿着反应器的纵轴环绕内部电极的至少一部分。外部和内部电 极以基本同心的关系定位，并在它们之间限定出反应室。该装置还包括 在内部电极的一端保持内部电极的内部电极安装部件和在外部电极的一 端保持外部电极的外部电极安装部件。该装置进一步包括电源，其适用 于向内部和外部电极供给电能，以在反应室内产生等离子体，从而对流 过反应室的空气进行净化和消毒。反应器的反应室可以包括定位在其相反端的进气口和出气口。外部 电极安装部件可以包括与反应器的反应室的进气口或出气口相对应的开 □。在一个实施例中，内部电极比外部电极长。在另一个实施例中，内 部电极安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气净化和消毒装置，包括：（ａ）至少一个细长的反应器，该反应器包括细长的内部电极和细长的外部电极，外部电极沿着反应器的纵轴环绕内部电极的至少一部分，外部和内部电极以基本上同心的关系定位，并在它们之间限定出反应室；（ｂ）在内部电极的一端保持内部电极的内部电极安装部件；（ｃ）在外部电极的一端保持外部电极的外部电极安装部件；以及（ｄ）电源，其适用于向内部和外部电极供给电能，以在反应室内产生等离子体，从而对流过反应室的空气进行净化和消毒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐奕伟，
申请(专利权)人：艾尔廸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]