[發明專利]一種基于等離子體消殺病原微生物氣溶膠的空氣凈化裝置

有效

• 申請號: 202011624009.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112844843B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 劉大偉;盧新培;陳宏翔;張焱哲;李嘉誠;高皓天
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B03C3/43
• 分類號: B03C3/43;B03C3/70;B03C3/47;B03C3/12
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種基于等離子體消殺病原微生物氣溶膠的空氣凈化裝置，其特征在于，包括等離子體放電裝置(1)和與其連接的強電場收集裝置(2)；

其中，所述等離子體放電裝置(1)包括旋轉場電暈放電裝置(11)和空氣彌散等離子體射流裝置(12)，

所述旋轉場電暈放電裝置(11)包括殼體(101)、同軸固定在該殼體(101)中的絕緣軸(102)、設置在殼體(101)中且沿絕緣軸(102)的長度方向設置的至少1對電暈放電盤(103)；所述電暈放電盤(103)包括沿絕緣軸(102)圓周方向設置的若干根第一電暈放電針(103a)和纏繞在相鄰第一電暈放電針(103a)之間的若干層導電纖維絲(103b)，每對電暈放電盤(103)中的2個電暈放電盤(103)依次連接電源的正極和負極，所述殼體(101)接地；

所述空氣彌散等離子體射流裝置(12)為至少4個，該至少4個空氣彌散等離子體射流裝置(12)繞所述殼體(101)外壁均勻設置，每個所述空氣彌散等離子體射流裝置(12)包括沿殼體(101)的長度方向設置的至少1對射流陣列(301)，所述射流陣列(301)包括網狀地電極(301a)、電極陣列(301b)和絕緣圓筒(301c)，該網狀地電極(301a)固定在絕緣圓筒(301c)中，電極陣列(301b)為插在圓環形陶瓷底座(301d)上的若干個放電針，圓環形陶瓷底座(301d)固定在絕緣圓筒(301c)中，使得放電針面向網狀地電極(301a)，每對射流陣列(301)中的2個電極陣列(301b)依次連接處于正脈沖周期的納秒脈沖電源和處于負脈沖周期的納秒脈沖電源，網狀地電極(301a)接地；

所述強電場收集裝置(2)包括用于收集帶電污染物的收集板。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述殼體(101)與電機連接，通過電機驅動殼體(101)繞絕緣軸(102)轉動；在殼體的空氣進口端(101a)處設置圓錐形的導風錐(104)，該導風錐(104)與殼體(101)同軸設置，且導風錐(104)的直徑越靠近殼體(101)越大，該導風錐(104)能夠調節空氣流量；所述絕緣軸(102)的直徑從殼體的空氣進口端(101a)至空氣出口端(101b)逐漸增大，所述絕緣軸(102)通過兩端的陶瓷支架(102a)與殼體(101)連接，所述陶瓷支架(102a)與電暈放電盤(103)之間的距離大于10mm。

3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述若干根第一電暈放電針(103a)為至少6根電暈放電針，纏繞在相鄰第一電暈放電針(103a)之間的所述若干層導電纖維絲(103b)為250-350層導電纖維絲，導電纖維絲(103b)的直徑為5–10μm，導電纖維絲(103b)為碳纖維絲。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述強電場收集裝置(2)包括依次串聯設置的第一層流強電場收集組(201)、W型湍流強電場收集組(202)和第二層流強電場收集組(203)；

所述第一層流強電場收集組(201)和所述第二層流強電場收集組(203)中的收集板沿平行于絕緣軸(102)的方向設置，所述W型湍流強電場收集組(202)中的收集板傾斜設置。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第一層流強電場收集組(201)包括縱向交替設置的第一電極(201a)和第三電極(204)，所述第二層流強電場收集組(203)包括縱向交替設置的第二電極(203a)和第三電極(204)，其中，所述第一電極(201a)連接電源的正極，所述第二電極(203a)連接電源的負極；

所述W型湍流強電場收集組(202)包括依次連接為W型的四段湍流強電場收集組(202a)，每段湍流強電場收集組(202a)之間通過絕緣盤(202b)連接，每段湍流強電場收集組(202a)包括縱向交替設置的湍流段電極(202c)和第三電極(204)，屬于同一湍流強電場收集組(202a)的湍流段電極(202c)連接電源的同一級，且四段湍流強電場收集組(202a)中的四組湍流段電極(202c)交替連接電源的正極和負極；

所述第三電極(204)接地。