空气净化用电极结构及空气净化器的制作方法

本申请涉及空气净化装置技术领域，具体而言，涉及一种空气净化用电极结构及包含其的空气净化器。

背景技术：

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，共有两种工作方式，一种为利用活性炭吸附技术实现快速净化甲醛，但是活性炭吸附存在吸附饱和性及二次污染的风险，同时风阻的控制也必定使得活性炭的量不能添加太多；另一种为通过化学吸附的方式去除甲醛，该方法能达到用户去除甲醛的要求，但是吸附一定时间会也会产生饱和，并且甲醛去除效率较低；此外采用甲醛过滤网去除甲醛最长能满足用户一年左右的使用需求，甲醛过滤网需要更换，带来二次消费。

为了解决上面的问题，很多净化设备采用电晕放电等离子体技术应用于空气中的甲醛净化领域，但是现有的电晕等离子体结构对甲醛等有机物的一次性处理效果较低，因此急需一种新型等离子体结构对甲醛等有机污染物进行处理。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种空气净化用电极结构及空气净化器。

为了实现上述目的，根据本技术方案的一个方面，本技术方案提供了一种空气净化用电极结构。

根据本申请实施例的空气净化用电极结构包括管状电极和辐射状电极，所述辐射状电极包括若干呈辐射式设置的针状电极，多个所述辐射状电极沿所述管状电极的轴线串联设置在所管状电极的内部。

进一步的，所述管状电极的管壁上镂空设置有若干通孔。

进一步的，所述通孔在所述管状电极上均匀分布。

进一步的，所述管状电极的截面形状为圆环形，所述辐射状电极的各针状电极均指向所述管状电极的内表面。

进一步的，多个所述辐射状电极固定在一金属柱上，所述金属柱与所述管状电极共轴线。

进一步的，所述管状电极的材质为不锈钢或铝，所述管状电极的表面具有光触媒涂层。

进一步的，所述光触媒涂层包括二氧化钒涂层、二氧化钛涂层和二氧化锰涂层中的至少一种。

进一步的，所述针状电极的长度为2mm-15mm，相邻两辐射状电极之间的距离为5mm-40mm，所述辐射状电极与所述管状电极之间的最近距离为3mm-8mm。

为了实现上述目的，根据本技术方案的第二个方面，本技术方案还提供了一种空气净化器。

根据本申请实施例的空气净化器包括本申请提供的上述空气净化用电极结构，所述辐射状电极与电源连接，所述管状电极接地。

进一步的，所述空气净化器包括多个所述空气净化用电极结构，多个所述管状电极的轴线平行设置。

进一步的，多个所述管状电极排列为一层或多层结构。

本申请技术方案所提供的空气净化用电极结构，通电后会在针状电极与管状电极之间发生电晕放电，增大了有效放电面积，产生大量活性粒子，解决现有技术中空气净化装置去除甲醛等有机物效果不理想的问题，可以明显提高甲醛去除效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性的给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构的立体结构图；

图2示意性的给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构的主视图；

图3示意性的给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构的俯视图；

图4示意性的给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构的剖视图；

图5示意性的给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构中辐射状电极的安装关系示意图；

图6示意性的给出了本申请实施例提供的一种空气净化器的结构示意图；

图7为图6中的a-a截面图；

图8示意性的给出了本申请实施例提供的另一种空气净化器的结构示意图；

图9为图8中的b-b截面图；

图10示意性的给出了本申请实施例提供的空气净化器中电极结构的三种组合关系示意图。

图中：

1、辐射状电极；101、针状电极；2、管状电极；3、通孔；4、金属柱。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-10并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-5所示，本实施例提供了一种空气净化用电极结构。图1给出了本实施例提供的空气净化用电极结构的立体结构图；图2给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构的主视图；图3给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构的俯视图；图4示给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构的剖视图；图5给出了本申请实施例提供的空气净化用电极结构中辐射状电极的安装关系示意图。

如图所示，空气净化用电极结构包括管状电极2和辐射状电极1，辐射状电极1包括若干呈辐射式设置的针状电极101，多个辐射状电极1沿管状电极2的轴线串联设置在所管状电极2的内部。本实用新型实施例采用针状电极101和管状电极2配合形成的放电结构，且针状电极101形成类似于蒲公英形状的辐射状电极1，此辐射状电极1在管状电极2内排列成一串，此种辐射状电极1与管状电极2配合的放电方式在同等的有限空间内，产生更高浓度的等离子体，在产生同等净化效果同时，可以使得放电功率降低，有效降低现有等离子体放电的臭氧浓度。在具体使用时，辐射状电机2与电源连接，管状电极2接地，通电后会在针状电极101与管状电极2之间发生电晕放电，产生大量活性粒子等离子体，在此过程中，电子直接与甲醛分子碰撞使之分解，并且电场中产生的各活性基团与甲醛分子间发生的化学氧化反应，进而起到净化甲醛的作用，本实施例中辐射状电极1与管状电极2配合，相比于传统的电晕放电装置，可以明显提高甲醛去除效率。

本实用新型的管状电极2在长期运行后经过清洗后还可以再继续使用，不存在饱和或者长期运行后更换的问题。

在上面的实施例中，气流的流动方向为由管状电极2的一端进入，然后从另一端流出，流动方向平行于管状电极2的轴线，此种气流流动方式使得气流与管状电极2内产生的等离子体的有效接触机会相对较小，为了改善这一状况，如图所示，本实用新型的管状电极2的管壁上镂空设置有若干通孔3，通过辐射状的电离针对镂空的管状电极内放电，此时气流的流道方向可以垂直于管状电极2的轴线，由一部分通孔进入到管状电极2的内部，然后从另一部分通孔流出管状电极2，使得气流与管状电极2内产生的等离子体的有效接触机会大大增加，提高去除甲醛的效果。优选的，通孔3在管状电极2上均匀分布，以实现空气流量的稳定控制。本实施例的电极结构可以实现在狭小空间内空气的高效电离，此电离过程不但能高效去除甲醛等有机物，还可以实现高效杀菌消毒的目的，能用于桌面式及车内等狭小空间的空气净化。

在一些实施例中，可选的，管状电极2的截面形状可以为如图所示的圆环形，辐射状电极1的各针状电极101均指向管状电极2的内表面。其中，针状电极101可以危及不锈钢等金属材料，也保护为表面经过特殊处理能实现高效放电的非金属材料。

作为一种可选的实施方式，如图4和5所示，多个辐射状电极1固定在一金属柱4上，金属柱4与管状电极2共轴线，金属柱4一方面可以作为辐射状电极1的安装载体，具有一定的强度；另一方面，金属柱4用于串联多个辐射状电极1，起到导电的作用。金属柱可以圆柱形状，包括但不限于实心柱体或空心柱体。

作为一种可选的实施方式，管状电极2的材质包括但不限于不锈钢或铝等导电材料，优选的，管状电极2的材料表面经过特殊的材料处理，如表面涂有半导体特性的光触媒涂层，此涂层能增加吸收光的范围及增加触媒的效率，可以增强吸附甲醛及加快等离子体与甲醛等有机物的反应速率，能实现高效长效去除甲醛等有机污染物的效果。其中，光触媒涂层包括但不限于二氧化钒涂层、二氧化钛涂层和二氧化锰涂层中的至少一种，管状电极2的表面可以涂覆有多层上述的涂层。

上述的空气净化用电极结构中各部分的尺寸参数可以根据具体的使用环境和需求，结合具体的电源参数来进行具体的选择和设计，优选的，输入电压为小于8kv的高压，此输入电压可以是正高压、负高压、交流电压或者脉冲电压，针状电极101的长度为2mm-15mm，相邻两辐射状电极1之间的距离为5mm-40mm，辐射状电极1与管状电极2之间的最近距离为2mm-8mm，金属柱的直径为2mm-8mm。

如图6-10所示，本实施例还提供了一种空气净化器，图6和图7给出了本实施例提供的一种空气净化器的结构示意图；图8和图9给出了本实施例提供的另一种空气净化器的结构示意图；图10示给出了本申请实施例提供的空气净化器中电极结构的三种组合关系示意图。

如图所示，空气净化器的结构包括本申请上面的实施例中提供的空气净化用电极结构，其中，辐射状电极1与电源连接，管状电极2接地。

在一些实施例中，如图所示，空气净化器包括多个空气净化用电极结构，多个管状电极2的轴线平行设置。

可选的，如图6和7所示，多个管状电极2排列为一层，图6中箭头表示空气流动的方向，图6中的空气净化器中包括五个排成一层的空气净化用电极结构，气流同时从五个管状电极一侧的通孔进入，然后从另一侧的通孔排出。

可选的，如图8和9所示，多个管状电极2排列为多层，图8中箭头表示空气流动的方向，图8中的空气净化器中包括排成三层的空气净化用电极结构，每一层均包括五个电极结构，气流同时从第一层五个管状电极一侧的通孔进入，然后从另一侧的通孔排出依次进入到第二层的五个管状电极和第三层的五个管状电极，最后从另一侧排出。

当然，本实施例空气净化器中包含空气净化用电极结构的数量已经排列方式并不局限于上面的列举，还可以包含其他的形式，如图10所示，给出三种可选的组合形式，如左图所示，空气净化器中包括排成两层的空气净化用电极结构，每一层均包括三个电极结构，且两层电极结构均严格正对设置；如中图所示，空气净化器中包括排成两层的空气净化用电极结构，每一层均包括三个电极结构，且两层电极结构交错设置；如右图所示，空气净化器中包括排成三层的空气净化用电极结构，每层的电极结构数量为2-3-2的形式，且相邻的两层电极结构交错设置。

本实用新型采用如图8和9所示的空气净化器进行测试，辐射状电极采用4kv的直流高压对接地的管状电极放电；本设计在同等的实验条件下，能实现高效去除甲醛的效果，本实用新型在500立方米/小时风量下，测试得到甲醛的洁净空气量能达到400立方米/小时以上，实现等离子能高效去除甲醛等有机物的效果。

由于该空气净化器中包含了上述实施例中公开的空气净化用电极结构，因此具有该空气净化用电极结构的空气净化器也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。根据上述实施例的空气净化器还可以包括气道、风机和控制电路等其他必要组件或结构，并且对应的布置位置和连接关系均可参考现有技术中的空气净化器，各未述及结构的连接关系、操作及工作原理对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

本说明书中部分实施例采用递进或并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。