[發明專利]一種低臭氧、高效率介電質放電反應器

有效

• 申請號: 200910115632.1
• 申請日: 2009-07-02
• 公開（公告）號: CN101596436A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 洪昆喨
• 申請（專利權）人: 洪昆喨
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08;H05H1/34;A61L9/22
• 代理公司: 南昌平凡知識產權代理事務所
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本發明涉及一種介電質放電反應器，屬高壓放電技術領域。

背景技術

傳統的放電反應器在兩放電電極間施以直流或交流的高電壓，以達到放電 反應器殺菌與分解VOCs的功能，目前產業上電壓大多控制在五千伏特左右，以 防放電的過程同時產生高濃度的臭氧；放電反應器的兩電極形狀可能是板狀對 板狀、板狀對針狀、或針狀對環狀等結構，而不同電極形狀的目的在于提高放 電效率并減少臭氧產生；雖然此類放電反應器中的電極形狀能稍為提高放電反 應器的效率，甚至能減少部分臭氧的產生，但是放電反應器殺菌與分解VOCs的 效率仍不夠理想，人們為了提高殺菌與分解VOCs的效率只好將電壓提高到幾萬 伏特，甚至幾十萬伏特，但同時伴隨著產生高濃度臭氧，此高濃度臭氧并不是 單單靠改變電極形狀就能改善，所以有人在放電模組之外再附加二氧化錳模組 以分解臭氧，避免高濃度臭氧的產生，但此方法結構體積龐大，更重要的是二 氧化錳模組有環保及壽命的問題，總之人們對高濃度臭氧想盡各種辦法避免， 因為高濃度臭氧在空氣中，將對動物造成不良影響，易引起呼吸器官的病變， 對於人體的呼吸器官自然也有不好的影響。

發明內容

本發明的目的為了提供一種既能高效率殺菌和分解VOCs，又能抑制臭氧生 成的介電質放電反應器及其制造方法。

本發明通過以下技術方案來實現：

本發明由電極單元和網狀處理單元組成，如附圖1所示，電極單元由電源 極板一(1)和電源極板二(2)構成，(3)為網狀處理單元。其中電源極板一 與電源極板二接配套電源，電極單元可以有三種接法，一種是兩塊電極單元分 別接直流電源正、負極；一種接法是兩塊電極單元分別接直流電源負極、接地； 另一種接法是兩塊電極單元分別接上交流電源。三種接法都可以達到同樣的效 果。

電極單元的極板為一平面絕緣材料制成的框架格狀結構，框架尺寸為 10mm-5000mm×10mm-5000mm，根據需要選取。在框架之間均勻增設1-20根豎條 或橫條，豎條或橫條數目根據需要而定，在與框架平面垂直的框架四周和豎條 或橫條上，均勻分布固定著尖銳的金屬放電針，放電針之間的距離為5mm-500 mm，金屬放電針與埋設在框架桿中的導線連接，所有的金屬放電針并聯在電路 上，即電極單元的表面上除金屬放電針外皆為絕緣體，以杜絕預設途徑外的放 電行為，以減少臭氧的發生。電極單元的兩個極板結構相同，根據電極間電壓 的高低平行放置在相距10mm-500mm的位置上，所有放電針一一相對對應，電極 單元極板的結構如附圖3所示，其中(1)為電源極板一，(2)為電源極板二， (11)為放電針，(12)為連接放電針的金屬導線。

網狀處理單元為平面網格狀結構，其結構如附圖4所示，圖中(13)為金 屬基材，(14)為網狀結構框架上附著的金屬觸媒。網狀處理單元是由金屬基材 框架的網狀結構體，其有一定厚度，約為2mm-50mm，其厚度依電極間電壓差高 低而定，網狀處理單元的平面尺寸大小與電極單元一致，放置在與電極單元兩 塊極板平行平面之間的適當位置上，網狀處理單元上附著金屬，如金、銀、鉑、 鎳、錳、鉻等，作為金屬觸媒。

當電極單元接通高壓電時，電極單元兩塊極板分別接上電源，連接不同極 性的放電針相對進行點對點的尖端放電，放電穿過網狀處理單元，網狀處理單 元在點對點之間的高壓下釋放相當大的能量，使空氣中的苯、甲醛等有害物質 經高壓電離，快速氧化負離子，在與空氣結合后，還原成氧氣、水和二氧化碳。 同時在兩個電極單元之間形成了電場，處于兩個電極單元之間的網狀處理單元 受到電場的感應，附著其上的金屬觸媒會生成金屬離子。當空氣經過電極單元 和網狀處理單元時，網狀處理單元上附著的金屬在電場中產生金屬離子，能有 效降解空氣中的甲醛、苯、氨、VOCs等有毒有害物質，金屬離子氧化能力強， 同時也有很強的殺菌性能，可以長期持續地不同程度地改善空氣的品質。網狀 處理單元上金屬觸媒還能在點對點放電時產生的臭氧起到抑制作用，而且讓本 來要變成臭氧的氣體轉而變成負氧離子，大大地減少臭氧的生成而且因為負氧 離子的氧化能力大於臭氧使得電極間殺菌與分解VOCs的能力得到提升。由于本 發明的電極單元和網狀處理單元在結構設計上，單元模組斷面積與流體通孔面 積相比，其比例很小，空氣在其間的流通量大，模組兩端壓降小、處理空氣的 涵蓋量大。