金属带——板结构反应器制造技术

本实用新型专利技术金属带——板结构反应器属空气消毒净化技术领域，涉及非热等离子体反应器。它包括正电极、负电极和外壳，正电极置于相邻两个负电极中间部位，外壳上设有进风口、出风口；其特征在于正电极是由若干条耐氧化金属带设在同一平面内，按等距离平行排列制成一个组件，负电极是铝板或不锈钢板制成；正电极的两端分别固定在阻止微放电导电轨上，阻止微放电导电轨的两端再经绝缘连接物与外壳固定，若干条阻止微放电导电轨作电连通。本实用新型专利技术有效阻止正电极的微放电现象，延长了反应器工作寿命，增强反应器产生的等离子体浓度，而且节能。它是非热等离子体空气消毒净化器的核心部件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空气消毒净化
，具体涉及金属带一板结构反应器。技术背景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晕放电 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勻，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TiO2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TiO2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Φ0. 2mm左右 的紫蓝光细线——这是空气中放电不均勻现象。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。例如中国专利技术专利申请号为200710038821. 4，专利技术名称《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 专利技术的技术方案中提出一种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 勻，放电尖端周围空气中的氧气被激活产生臭氧在所难免；再是尖刺放电的“衰退现象”终 生存在。再如中国专利技术专利申请号为200610024299. X，专利技术名称《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。上述专利技术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，使阳极金属丝仅仅工作几个月就被烧断，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，而臭氧味已经很浓了，要想符合GB/T18883-2002《室内空气质量标 准》中关于空气臭氧量彡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。
技术实现思路
本技术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勻、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勻性及浓度 是明显的比锯齿状或针尖状的优越。在室内常温、常压下作电晕放电，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，本技术将正电极金属带——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。经过调查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。专利技术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已明显下降；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。但本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周云正，
申请(专利权)人：周云正，
类型：实用新型
国别省市：33[]