净化结构及净化设备的制作方法

1.本发明涉及空气净化设备技术领域，特别是涉及一种净化结构及净化设备。


背景技术：

2.随着人们生活水平和追求的提高，消费者越来越多地关注室内甲醛的去除。现在室内空气净化装置有甲醛过滤网来去除甲醛。
3.目前很多净化设备都采用电晕放电等离子体技术，通过放电部件的尖端放电产生的高能电子和活性物质与污染物碰撞而降解污染物。
4.传统的线筒式或针板式净化设备中电晕放电方式一般都是集中在针尖范围进行放电，这种放电方式导致产生的活性粒子主要集中在较小的放电区域内，使其与污染物接触面积有限，进而影响活性粒子传质与处理效果，从而使得净化设备净化效果不佳。


技术实现要素：

5.基于此，针对传统的线筒式或针板式净化设备净化效果不佳的问题，提出了一种净化结构及净化设备，该净化结构及净化设备可以提升对空气的净化效果。
6.具体技术方案如下：
7.一方面，本技术涉及一种净化结构，包括放电组件及低压电极，所述放电组件包括高压电极以及设置于所述高压电极的周向侧壁的放电件，所述放电件为两端开口且内部空心结构，所述高压电极为内部中空结构，所述高压电极还设有与所述高压电极内部连通的载气进口，所述放电件的其中一个开口端与所述高压电极的内部连通以接取沿所述载气进口输送而来的载气，所述放电件的另一个开口端为电晕放电端；所述低压电极为中空结构，所述低压电极设有用于向所述低压电极内部输送待净化的气体的进气口以及将净化后的气体输送至所述低压电极外部的出气口，所述放电组件插设于所述低压电极且所述放电件设置于所述低压电极内。
8.上述净化结构及净化设备在使用时，载气沿载气进口进入高压电极内，并输送至放电件，载气在电晕放电端进行电晕放电产生活性粒子，产生的活性粒子在载气的作用下分散在低压电极内部；待净化的气体沿进气口进入低压电极内与分散在低压电极内部的活性粒子作用，进而降解待净化的气体中的污染物，净化完毕后的气体则沿出气口排出。进一步地，由于在电晕放电端的放电作用下产生的活性粒子可以在载气的吹动下分散至低压电极内部，进而可在相同放电空间内增大污染物与活性粒子的接触区域，增大活性粒子的传质效果，从而提高净化结构对污染物的降解能力。进一步地，传统的线筒式或针板式净化设备在提升净化能力时，需要提升高压电极的电压，然而，增加高压电极的电压时，容易达到空气的击穿电压，进而容易产生火花，本技术通过载气将活性粒子吹散至低压电极内部就可以提升净化效果，进而可以避免因增加高压电极的电压带来的火花问题。
9.下面进一步对技术方案进行说明：
10.在其中一个实施例中，所述放电件为多个，所有所述放电件中的至少部分所述放
电件沿所述高压电极的径向呈辐射状向外延伸并且各个所述放电件沿所述高压电极的周向间隔设置。如此，可以增大放电组件的放电区域，提升对空气的净化效果。
11.在其中一个实施例中，所述放电件为多个，所有所述放电件中的至少部分所述放电件沿同一圆周间隔布设于所述高压电极的周向侧壁形成一个放电组，所有所述放电件形成多个所述放电组，所有所述放电组沿所述高压电极的轴向间隔分布设置。
12.在其中一个实施例中，所述低压电极呈管状结构，所述低压电极的两端分别为第一绝缘密封端和第二绝缘密封端，所述进气口及所述出气口设置于所述低压电极的周向侧壁；所述高压电极设有载气进口的一端为进气端，所述高压电极中与所述进气端相对的另一端为封闭端，所述进气端穿过所述第一绝缘密封端设置于所述低压电极外，并且所述封闭端设置于所述低压电极内并固设于所述第二绝缘密封端。
13.在其中一个实施例中，所述进气口靠近所述第二绝缘密封端，所述出气口靠近所述第一绝缘密封端。
14.在其中一个实施例中，所述进气口和所述出气口位于所述低压电极的不同侧。
15.在其中一个实施例中，所述高压电极为不锈钢管；和/或
16.所述低压电极为不锈钢管。
17.在其中一个实施例中，该净化结构还包括直流高压电源，所述直流高压电源的高压端与所述高压电极电性连接，所述直流高压电源的低压端与所述低压电极电性连接。此时低压电极相当于接地。采用直流高压电源进行电晕放电可避免脉冲电晕处理污染物能耗过大或电子束处理污染物存在的设备结构复杂并且价格昂贵的缺点。
18.在其中一个实施例中，所述放电件为空心针。
19.另一方面，本技术还涉及一种净化设备，包括前述任一实施例中的净化结构。
20.上述净化设备在使用时，载气沿载气进口进入高压电极内，并输送至放电件，载气在电晕放电端进行电晕放电产生活性粒子，产生的活性粒子在载气的作用下分散在低压电极内部；待净化的气体沿进气口进入低压电极内与分散在低压电极内部的活性粒子作用，进而降解待净化的气体中的污染物，净化完毕后的气体则沿出气口排出。进一步地，由于在电晕放电端的放电作用下产生的活性粒子可以在载气的吹动下分散至低压电极内部，进而可在相同放电空间内增大污染物与活性粒子的接触区域，增大活性粒子的传质效果，从而提高净化结构对污染物的降解能力。进一步地，传统的线筒式或针板式净化设备在提升净化能力时，需要提升高压电极的电压，然而，增加高压电极的电压时，当电压增大到空气击穿电压时，容易产生火花，本技术通过载气将活性粒子吹散至低压电极内部就可以提升净化效果，进而可以避免因增加高压电极的电压带来的火花问题。
附图说明
21.构成本技术的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明书用于解释说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘
制，而不一定按照真实比例绘制。
24.图1为一实施例的净化结构的立体示意图；
25.图2为一实施例的低压电极的结构示意图；
26.图3为一实施例的放电组件的其中一个视角下的结构示意图；
27.图4为一实施例的放电组件的另一视角下的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.10、净化结构；100、放电组件；110、高压电极；112、进气端；1122、载气进口；114、封闭端；120、放电件；122、电晕放电端；130、放电组；200、低压电极；210、进气口；220、出气口；230、第一绝缘密封端；240、第二绝缘密封端。
具体实施方式
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.传统的线筒式或针板式净化设备中电晕放电方式一般都是集中在针尖范围进行放电，这种放电方式导致产生的活性粒子主要集中在较小的放电区域内，使其与污染物接触面积有限，进而影响活性粒子传质与处理效果，从而使得净化设备净化效果不佳。基于此，本技术提出了一种净化结构及净化设备，该净化结构及净化设备可以提升对空气的净化效果。
34.请参照图1至图3，一实施例中的净化结构10，包括放电组件100及低压电极200，放电组件100包括高压电极110以及设置于高压电极110的周向侧壁的放电件120，放电件120为两端开口且内部空心结构，高压电极110为内部中空结构，高压电极110还设有与高压电极110内部连通的载气进口1122，放电件120的其中一个开口端与高压电极110的内部连通以接取沿载气进口1122输送而来的载气，放电件120的另一个开口端为电晕放电端122；低压电极200为中空结构，低压电极200设有用于向低压电极200内部输送待净化的气体的进气口210以及将净化后的气体输送至低压电极200外部的出气口220，放电组件100插设于低压电极200且放电件120设置于低压电极200内。
35.请参照图1至图3，上述净化结构10在使用时，载气沿载气进口1122进入高压电极110内，并输送至放电件120，载气在电晕放电端122进行电晕放电产生活性粒子，产生的活
性粒子在载气的作用下分散在低压电极200内部；待净化的气体沿进气口210进入低压电极200内与分散在低压电极200内部的活性粒子作用，进而降解待净化的气体中的污染物，净化完毕后的气体则沿出气口220排出。
36.进一步地，由于在电晕放电端122的放电作用下产生的活性粒子可以在载气的吹动下分散至低压电极200内部，进而可在相同放电空间内增大污染物与活性粒子的接触区域，增大活性粒子的传质效果，从而提高净化结构10对污染物的降解能力。
37.需要说明的是，传统的线筒式或针板式净化设备在提升净化能力时，需要提升高压电极110的电压，然而当增加高压电极110的电压时，当电压增大到空气击穿电压时，容易产生火花。与传统的线筒式或针板式净化设备净化方式不同的是，本技术通过载气将活性粒子吹散至低压电极200内部就可以提升净化效果，因此，在电晕放电端122与低压电极200内壁之间的间距保持不变的前提下，可以以较小的电压就可以实现相同的净化效果，从而可以避免因增加高压电极110的电压带来的火花问题。
38.具体在使用时，氧气或含氧空气以1l/min的流速沿载气进口1122进入高压电极110，污染源气体以5l/min的流速沿进气口210进入低压电极200内。为了提升对污染源气体净化的效率，还可以通过管道将进气口210和出气口220进行连通，将从出气口220导出的气体可以继续沿进气口210导入低压电极200内再次净化，如此形成循环气路，进而可循环多次对污染物进行处理。
39.可选地，在一些实施例中，放电件120为空心针。其中，空心针的针尖端为电晕放电端122。电晕放电大部分是对通过针尖端的空气或氧气或氮气放电，进而作用于污染物，减少对污染物的背景气体直接放电的能耗。此外，将放电件120设置为空心针既可以通气喷射自由基源又有尖端增强放电效果。
40.请参照图2，低压电极200的进气口210和出气口220均设置于低压电极200的周向侧壁。
41.该净化结构10还包括直流高压电源(未示出)，直流高压电源的高压端(未示出)与高压电极110电性连接，直流高压电源的低压端(未示出)与低压电极200电性连接，此时低压电极200相当于接地。采用直流高压电源进行电晕放电可避免脉冲电晕处理污染物能耗过大或电子束处理污染物存在的设备结构复杂并且价格昂贵的缺点。
42.需要说明的是，当载气通过空心针时可以利用空心针的自由基簇射来实现污染物的去除，在高压电极110上施加直流高压电，由于空心针的尖端曲率半径较小会产生较高的电场强度从而发生电晕放电，从空心针喷出的载气通过电晕放电区域产生大量自由基，与污染物碰撞和反应从而去除污染物。
43.需要说明的是，载气可以为氧气或者是含氧空气或者是氮气；载气在电晕放电端122的放电作用下会产生o
·
、
·
oh等含氧自由基或no、no2、nox等含氮活性物质，这些活性物质与污染气体碰撞从而使其分解。此外，污染物的去除也有部分是因为放电产生的高能电子直接与污染物碰撞使污染物中键能较低的化学键断裂。此外，氧气或含氧空气易获得，成本较低，节省费用。
44.请参照图3和图4，在一些实施例中，放电件120为多个，所有放电件120中的至少部分放电件120沿高压电极110的径向呈辐射状向外延伸设置并且各个放电件120沿高压电极110的周向间隔设置。如此，可以增大放电组件100的放电区域，提升对空气的净化效果。
45.可以理解的是，放电件120沿高压电极110的径向呈辐射状向外延伸设置指的是，放电件120的一端设置于高压电极110的周向侧壁，放电件120的另一端沿高压电极110的径向辐射。
46.可选地，多个放电件120可以布设呈十字形状、米字形状或者是雪花形状。
47.请参照图3和图4，在一些实施例中，放电件120为多个，所有放电件120中的至少部分放电件120沿同一圆周间隔布设于高压电极110的周向侧壁形成一个放电组130，所有放电件120形成多个放电组130，所有放电组130沿高压电极110的轴向间隔分布设置。如此，可以增大放电组件100的放电区域，提升对空气的净化效果。
48.请往回参照图1、图2和图3，在一些实施例中，低压电极200呈管状结构，低压电极200的两端分别为第一绝缘密封端230和第二绝缘密封端240；高压电极110设有载气进口1122的一端为进气端112，高压电极110中与进气端112相对的另一端为封闭端114，进气端112穿过第一绝缘密封端230设置于低压电极200外，并且封闭端114设置于低压电极内部并固设于第二绝缘密封端240。
49.可选地，第一绝缘密封端230和第二绝缘密封端240可以由绝缘聚四氟乙烯制成，换言之，呈管状的低压电极200的两个开口可以通过绝缘聚四氟乙烯密封。
50.请参照图1至图3，在一些实施例中，进气口210靠近第二绝缘密封端240，出气口220靠近第一绝缘密封端230。如此，待净化的气体沿进气口210进入低压电极200的内部时可能充分的与活性粒子接触后在沿出气口220排出，提升待净化的气体与活性粒子的接触时间，进而提升净化效果。
51.进一步地，请参照图1至图3，在一些实施例中，进气口210和出气口220位于低压电极200的不同侧。同样，可以提升待净化的气体与活性粒子的接触时间，从而进而提升净化效果。
52.可选地，在一些实施例中，高压电极110为不锈钢管或低压电极200为不锈钢管或者高压电极110和低压电极200均为不锈钢。如此，高压电极110和/或低压电极200采用不锈钢材质制成，可以防止电极腐蚀。
53.请参照图3，在一些实施例中，高压电极110的长度为600mm，外径为8mm，内径为6mm；高压电极110上设置19组放电组130，每组放电组130包括4根空心针且呈十字分布。在别的实施例中，每组放电组130也可以采用6根空心针并呈雪花形分布或8根空心针呈米字形分布。其中，19组放电组130中各个放电组130之间的间隔为50mm，每根空心针的长度为10mm，内径为1mm，外径为1.6mm。
54.此外，一实施例还涉及一种净化设备(未示出)，包括前述任一实施例中的净化结构10。
55.上述净化设备(未示出)在使用时，载气沿载气进口1122进入高压电极110内，并输送至放电件120，载气在电晕放电端122进行电晕放电产生活性粒子，产生的活性粒子在载气的作用下分散在低压电极200内部；待净化的气体沿进气口210进入低压电极200内与分散在低压电极200内部的活性粒子作用，进而降解待净化的气体中的污染物，净化完毕后的气体则沿出气口220排出。进一步地，由于在电晕放电端122的放电作用下产生的活性粒子可以在载气的吹动下分散至低压电极200内部，进而可在相同放电空间内增大污染物与活性粒子的接触区域，增大活性粒子的传质效果，从而提高净化结构10对污染物的降解能力。
56.需要说明的是，传统的线筒式或针板式净化设备在提升净化能力时，需要提升高压电极110的电压，然而当增加高压电极110的电压时，当电压增大到空气击穿电压时，容易产生火花。与传统的线筒式或针板式净化设备净化方式不同的是，本技术通过载气将活性粒子吹散至低压电极200内部就可以提升净化效果，因此，在电晕放电端122与低压电极200内壁之间的间距保持不变的前提下，以较小的电压就可以实现相同的净化效果，从而可以避免因增加高压电极110的电压带来的火花问题。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
60.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。