设有金属带—板结构反应器的净化器制造技术

本实用新型专利技术属于空气消毒净化技术领域，具体涉及设有金属带——板结构反应器的净化器。包括等离子体反应器、脉冲电源、风机组件、控制器、进风口、出风口和外壳。反应器正电极是由若干条耐氧化的金属带制成，负电极是表面氧化处理的铝板，两面敷设纳米级ＴｉＯ２，正电极的两端是分别固定在相对应导电轨上的凸部顶端。脉冲发生器内设有的振荡器、误差放大器、ＰＷＭ比较器及开关管，开关管是单端反激式逆变器设置的。本发明专利技术电晕放电均匀、产生等离子体和自由基强度高，可靠性好、工作寿命长。解决了现有技术的不足及偏见。用途：工厂洁净室、医院手术室、办公大楼、会议室、影剧院、火车、汽车、地铁、舰船等公共场所及家庭的空气消毒净化。（*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
，具体涉及设有金属带--板结构反应器 的净化器。技术背景随着文明的进展，经济的发展，人类赖以生存的地球大气层污染被加剧，城市空气 污染在恶化，尤其是室内空气污染更甚。据室内环境专家的调查报告人们平均90%时间 生活在室内，其中至少65%的时间在家里渡过。它严重威胁着国人的健康。尤其是儿童、 孕妇和老人受室内空气污染毒害最深；特别是儿童，因为其呼吸量按体重比例高于成人的 50 %，最容易诱发儿童呼吸道感染及血液性疾病，免疫力降低。空气污染主要是军团菌、葡萄球菌及支原体之类细菌及其病毒；各种类型的挥 发性有机化合物vocs ；以气溶胶存在形式的尘埃粒子和放射性粒子之类的颗粒污染物。特 别强调的是近几年来SARS、禽流感及各种流行性感冒病毒大规模传染爆发时有发生。尤其 是当前的甲型Hmi流感已经造成全球上万人死亡。甲型Hmi流感的感染途径主要是空气， 感染性病原体通常附在空气中粒径< 5 i! m浮游微粒上，随空气流动而扩散，被感染者因吸 入这种空气而致病。为此，市场推出的有过滤吸附型、电子静电吸附型、臭氧消毒型、紫外线 消毒型、光催化空气消毒净化等几种以应对。过滤吸附型是目前极大多数洁净室选用的空气消毒净化单元，常见的有高效空气 过滤器、FFU。它利用物体表面间存在的范德华力，吸附空气中的悬浮颗粒污染物净化空气。 它只能滤除灰尘，不能彻底消毒；过滤阻力随尘埃颗粒物的增多而增大，容尘量减少，净化 效率随之下降。如果不及时清理或更换，会造成二次污染；它的空气阻力大、能耗也大；驱 动风机噪音当然也大。电子静电吸附型通过电极的静电放电，借助库仑力的作用，将颗粒物 从气流中分离出来，达到净化空气目的。它清除粉尘有效，但杀菌效果差，也不能去除甲醛 等有害气体。臭氧消毒型是利用臭氧的不稳定特性和强氧化作用杀菌消毒的。臭氧是一种 强氧化剂，不宜在有易燃、易爆气体直接接触的场所，也不能集尘。臭氧一旦泄漏，对人体呼 吸道造成伤害。紫外线消毒型采用波长253. 7nm的紫外线杀灭细菌、病毒等微生物。它清 除粉尘无效；紫外线属于不可见光，容易泄漏，对人体眼睛、皮肤会造成伤害。光催化净化 是光催化剂Ti02在387. 5nm波长的紫外光线的照射下，使空气分子产生具有强氧化能力的 空穴，即表面羟基化，可以直接杀灭细菌，分解有机物为C02和H20等无毒无害无机物。其缺 点是光催化反应是受光照强度、空气流量的制约，Ti02自身的失活现象是光催化净化效率 降低的根本原因；它需要另设紫外线灯及镇流器，能耗大，工作寿命短。而且光照的紫外线 容易泄漏，同样存在对人体皮肤、眼睛的伤害问题。鉴于上述洁净室的净化单元单个净化的局限性，所以有的选用两个或两个以上单 元组合而成，以弥补其不足。这就使空气消毒净化单元结构复杂、体积增大、造价高，使用也 不方便。相比较而言，等离子体空气消毒净化器单个净化就不存在此类局限性；然而，几年 前有些厂家跃跃欲试，现在大都被静电吸附型取代。经过调查分析目前多数厂家用于空气消毒的等离子体反应器放电正极不敢再用 金属丝，是因为往往工作不到三、四个月就断丝，无可奈何改用锯齿状及针尖状放电正极， 被迫接受产生的等离子体浓度低，所产生的臭氧、氮氧化物等副作用也多的事实，所以它只 能用于电子静电吸附型是可想而知的。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，选用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， 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。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 0. 2mm左右 的紫蓝光细线一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(收电极即为负极)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，收尘极两端连接收尘极连接件，放电极连接件和收尘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。就是因为“断丝”才无可奈何改成尖针状、锯齿状电极的静电吸附型空气净化器。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，事实上此方案没有实用价值。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 因一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本文档来自技高网...

【技术保护点】
设有金属带－－板结构反应器的净化器，包括等离子体反应器（１）、脉冲电源（２）、风机组件（３）、控制器（４）、进风口（５）、出风口（６）和外壳（８），进风口（５）和出风口（６）各设有空气过滤器（９），等离子体反应器（１）和风机组件（３）设置在气流之中，控制器（４）的两个输出端分别与脉冲电源（２）、风机组件（３）的电源控制端电连接，其特征在于所述的等离子体反应器（１）内设有正电极（１０１）和负电极（１０２）；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）是表面氧化处理的铝板制成，负电极（１０２）的两面敷设纳米级ＴｉＯ↓［２］，共计ｎ＋１块；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（１０３），阻止微放电导电轨（１０３）上设有等距离排列的凸部（１０９），所述的正电极（１０１）的两端是分别固定在相对应导电轨上的凸部（１０９）顶端，阻止微放电导电轨（１０３）的两端各设置一个导电轨绝缘支架（１０５）固定在所述的反应器外壳（１０８）相对应安装孔中；若干条阻止微放电导电轨（１０３）用耐氧化导线作电连通；所述的脉冲电源（２）内设有ＥＭＣ滤波器（２０１）、整流电路（２０２）、滤波电路（２０３）、脉冲发生器（２０４）、脉冲变压器（２０５）依次序作电连接，脉冲变压器（２０５）的高压输出端正极接等离子体反应器（１）的正电极（１０１），高压输出端负极与等离子体反应器（１）的负电极（１０２）连通接地；所述的脉冲发生器（２０４）内设有的振荡器、误差放大器、ＰＷＭ比较器及开关管，脉冲变压器（２０５）与脉冲发生器（２０４）内的开关管是单端反激式逆变器设置的。...

【技术特征摘要】
设有金属带——板结构反应器的净化器，包括等离子体反应器(1)、脉冲电源(2)、风机组件(3)、控制器(4)、进风口(5)、出风口(6)和外壳(8)，进风口(5)和出风口(6)各设有空气过滤器(9)，等离子体反应器(1)和风机组件(3)设置在气流之中，控制器(4)的两个输出端分别与脉冲电源(2)、风机组件(3)的电源控制端电连接，其特征在于所述的等离子体反应器(1)内设有正电极(101)和负电极(102)；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)是表面氧化处理的铝板制成，负电极(102)的两面敷设纳米级TiO2，共计n+1块；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(103)，阻止微放电导电轨(103)上设有等距离排列的凸部(109)，所述的正电极(101)的两端是分别固定在相对应导电轨上的凸部(109)顶端，阻止微放电导电轨(103)的两端各设置一个导电轨绝缘支架(105)固定在所述的反应器外壳(108)相对应安装孔中；若干条阻止微放电导电轨(103)用耐氧化导线作电连通；所述的脉冲电源(2)内设有EMC滤波器(201)、整流电路(202)、滤波电路(203)、脉冲发生器(204)、脉冲变压器(205)依次序作电连接，脉冲变压器(205)的高压输出端正极接等离子体反应器(1)的正电极(101)，高压输出端负极与等离子体反应器(1)的负电极(102)连通接地；所述的脉冲发生器(204)内设有的振荡器、误差放大器、PWM比较器及开关管，脉冲变压器(205)与脉冲发生器(204)内的开关管是单端反激式逆变器设置的。2.根据权利要求1所述的设有金属带——板结构反应器的净化器，其特征在于所述的 阻止微放电导电轨(103)的凸部(109)是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)顶端设置向外侧弯头；所述的正电极(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，所述的凸部(109)顶端弯头套 入不锈钢连接框(110)方...

【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[中国|浙江]