自清洁等离子发生模块以及自清洁气体净化器的制作方法

1.本公开涉及等离子技术领域，特别涉及一种自清洁等离子发生模块以及自清洁气体净化器。


背景技术：

2.等离子净化技术可以应用于气体净化，该技术利用高压放电使空气电离产生大量的电子和离子，这些正负离子互相碰撞湮灭产生的能量能分解空气中或物体表面的病菌，起到杀菌的效果。同时放电过程中激发出的大量oh、o等自由基能进一步与甲醛、so2、no2等有害的有机分子发生后续反应，达到分解污染物的目的。此外空气中因此而带异号电荷的颗粒物相互吸引，颗粒物能由小粒径变为较大粒径，转化为降尘，满足除尘的需求。
3.目前市场上一些技术较为前沿的气体净化设备会采用等离子净化技术，现有的等离子发生装置多采用针尖状、锯齿状、丝状或dbd平板发射电极的等离子发生技术。这些等离子发生技术在长期运行后等离子发生电极上容易聚集灰尘，使得等离子发生电极的离子释放效率大大降低，净化空气的能力也随之下降。此外，等离子发生装置安装在气体净化设备内，清洗更换时必须停机，且拆卸步骤繁琐。
4.如上，现有气体净化器中存在诸多问题，例如长期使用后杀菌除尘效果变差、效率降低以及拆洗更换不便等问题。


技术实现要素：

5.在一些实施例中，本公开提供一种自清洁等离子发生模块，包括：支撑柱，具有第一表面和第二表面；一个或多个正离子释放器，设置在绝缘支撑柱的第一表面处；一个或多个负离子释放器，设置在绝缘支撑柱的第二表面处；以及电极清洁器，包括：支架，设置在支撑柱外；以及一个或多个电极擦拭片，设置在支架内侧上并且在支架带动下运动以清洁一个或多个正离子释放器和/或一个或多个负离子释放器。
6.在一些实施例中，支架用于带动一个或多个电极擦拭片绕支撑柱转动。
7.在一些实施例中，电极清洁器还包括：旋转底座，包括基座和套设在基座外的旋转环，其中支架设置在旋转环上并且能够随旋转环转动。
8.在一些实施例中，支架包括与支撑柱相适配的镂空筒体，并且一个或多个电极擦拭片交错设置在镂空筒体内，用于在镂空筒体的转动的带动下交错对一个或多个正离子释放器的电极和/或一个或多个负离子释放器的电极进行清洁。
9.在一些实施例中，镂空筒体的镂空形状包括三角形、圆形、矩形、菱形、多边形或不规则形状中的一种或多种；和/或镂空筒体的纵截面包括矩形、梯形或三角形中的一种。
10.在一些实施例中，电极清洁器还包括：驱动电机；以及传动件，传动件与驱动电机的输出端以及旋转环连接，用于在驱动电机的驱动下带动旋转环转动。
11.在一些实施例中，传动件的传动方式包括如下传动方式中的至少一种：连杆传动、齿轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动或者螺旋传动。
12.在一些实施例中，绝缘支撑柱的第一表面和第二表面相背设置、成角度设置或者相连形成闭合曲面。
13.在一些实施例中，一个或多个正离子释放器在第一表面上包括如下排布方式中的至少一种：线性排布、弧线形排布、折线形排布、矩形排布、圆形排布、多边形排布；和/或一个或多个负离子释放器在第二表面上包括如下排布方式中的至少一种：线性排布、弧线形排布、折线形排布、矩形排布、圆形排布、多边形排布。
14.在一些实施例中，正离子释放器和负离子释放器包括微纳米导电纤维簇，微纳米导电纤维簇包括以下中的至少一项：碳纤维、石墨纤维、金属纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、短钨丝、掺杂碳纤维的聚丙烯或聚乙烯细丝中的一种或多种；数量在1000-100000范围内的微纳米纤维；或直径在10纳米至100微米范围内的微纳米纤维。
15.在一些实施例中，支撑柱为椭圆柱形、圆柱形、长方体柱形、棱柱形中的至少一种。
16.本公开提供了一种自清洁气体净化器，包括：净化器外壳，具有气流入口和气流出口；一个或多个如前任一项的自清洁等离子发生模块；以及气流驱动装置，用于驱动气流从气流入口进入净化器外壳，通过一个或多个自清洁等离子发生模块，并且从气流出口流出净化器外壳，使得在净化器外壳内形成等离子处理区域。
17.在一些实施例中，气流入口沿净化器外壳的侧面设置，并且气流出口设置在净化器外壳顶部。
18.在一些实施例中，一个或多个自清洁等离子发生模块设置在净化器外壳底部的中心处，气流驱动装置设置在一个或多个自清洁等离子发生模块的上方，以在一个或多个自清洁等离子发生模块周围形成环形等离子处理区。
19.在一些实施例中，自清洁气体净化器还包括：滤网，滤网设置在净化器外壳的气流入口处，滤网包括初效滤网、中效滤网和高效滤网中的一种或多种。
20.根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块能够带来有益的技术效果。例如，本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块能够解决常规技术中在长期运行后等离子发生电极上容易聚集灰尘，使得等离子发生电极的离子释放效率大大降低，净化空气的能力也随之下降等问题，可以实现对等离子发生电极实时清洁，避免电极上聚集灰尘，从而保证稳定的高离子释放效率、高空气净化能力。
21.根据本公开一些实施例的自清洁气体净化器能够带来有益的技术效果。例如，本公开一些实施例的自清洁气体净化器能够解决常规技术中净化器中的等离子发生模块需要定期拆卸清洗、等离子发生模块拆装更换不便等问题，可以实现气体净化器的等离子发生模块实时自清洁，无需停机拆卸清洗，保证空气净化效果，且拆装方便，便于更换的技术效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。附图中，相同的零部件用相同的附图标记表示。
23.图1示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块的结构示意图；
24.图2示出根据本公开一些实施例的电极清洁器的部分结构示意图；
25.图3示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块的部分结构仰视图；
26.图4示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块的部分结构主视图；
27.图5示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块的部分结构俯视图；
28.图6示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生模块的结构示意图；
29.图7示出根据本公开另一些实施例的电极清洁器的剖视图；
30.图8示出根据本公开一些实施例的自清洁气体净化器的剖视图。在上述附图中，各附图标记分别表示：100、600自清洁等离子发生模块110支撑柱
31.111第一表面
32.112第二表面
33.120正离子释放器
34.130负离子释放器
35.140电极清洁器
36.141、641支架
37.1411固定螺丝
38.142、642电极擦拭片
39.143旋转底座
40.1431基座
41.1432、6432旋转环
42.144、644驱动电机
43.145传动件
44.1451、645主动轮
45.1452从动轮
46.150高压变压器
47.200净化器外壳
48.201气流入口
49.202气流出口
50.300气流驱动装置
51.400滤网
具体实施方式
52.下面将结合附图对本公开一些实施例进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开示例性实施例，而不是全部的实施例。
53.在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”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公开和简化描述，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公开的限制。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。在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“耦合”应做广义理解，例
如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接；可以是两个元件内部的连通。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公开中的具体含义。
54.本领域技术人员可以理解，本公开的实施例可以广泛应用于各种领域。在本公开的描述中，以空气净化领域为例，仅仅是出于描述简洁、清楚的目的，而并非构成对本公开实施例的限制。相反，本公开的实施例可以用于其他领域，例如医疗器械、冷链物流、生鲜处理等等。
55.图1示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块100的结构示意图，图2示出根据本公开一些实施例的电极清洁器140的部分结构示意图，并且图4示出自清洁等离子发生模块100在电极清洁器140内的结构示意图。如图1、2、4所示，自清洁等离子发生模块100包括支撑柱110、正离子释放器120、负离子释放器130以及电极清洁器140。如图4所示，支撑柱110具有第一表面111和第二表面112。正离子释放器120设置在支撑柱110的第一表面111处，可以用于释放正离子。负离子释放器130设置在支撑柱110的第二表面112处，可以用于释放负离子。
56.电极清洁器140可以包括支架141和电极擦拭片142。支架141设置在支撑柱110外，可以用于带动电极擦拭片142绕支撑柱110转动，电极擦拭片142设置在支架141内侧并且在支架141带动下运动以清洁正离子释放器120和/或负离子释放器130。在一些实施例中，电极擦拭片142可以包括绝缘材料片或绝缘材料块，例如塑料片、塑料块、橡胶片或橡胶块等等。
57.支架141可以包括与支撑柱110相适配的镂空筒体。电极擦拭片142可以交错、并列、或分散设置在镂空筒体内。例如，如图2所示，电极擦拭片142交错设置在镂空筒体内，可以用于在镂空筒体的转动的带动下交错对正离子释放器120的电极和/或负离子释放器130的电极进行清洁。6个电极擦拭片142在支架141上设置的位置高度不同，且不位于同一条直线上。每个电极擦拭片142均与同一高度的正离子释放器120和/或负离子释放器130相对应，使得支架141带动电极擦拭片142运动清洗离子释放器的电极时，始终保持有电极处于工作状态，避免电极擦拭片142过分影响自清洁等离子发生模块100的离子发生效率，从而避免空气净化效果减弱。
58.本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的支架141为纵截面为矩形的镂空筒体，横截面为圆形，镂空形状为多边形，但是支架141也可以纵截面为梯形或三角形的镂空筒体，横截面可以是多边形，镂空形状可以为三角形、圆形、矩形、菱形、多边形或不规则形状中的一种或多种。本领域技术人员可以理解，虽然图2中示出的电极擦拭片142的数量为6个，但是电极擦拭片的数量也可以少于6个或多于6个。
59.在一些实施例中，如图4所示，电极清洁器140还包括旋转底座143。旋转底座143包括基座1431和套设在基座1431外的旋转环1432。支架141可以可拆卸地(例如，通过固定螺丝1411，如图1所示)固定在旋转环1432上并且能随旋转环1432转动。
60.本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出支架141通过固定螺丝1411固定在旋转环1432上，但是支架141也可以通过磁耦合固定、卡合固定、黏合固定等固定方式固定在旋转环1432上或者与旋转环1432一体成型。
61.图3示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生模块的部分结构仰视图。
如图3所示，在一些实施例中，电极清洁器140还包括驱动电机144和传动件145。传动件145可以为传动齿轮组，传动齿轮组包括主动轮1451和从动轮1452。主动轮1451固定在驱动电机的输出端上，且与从动轮1452相啮合。从动轮1452固定在旋转环1432上。驱动电机144驱动主动轮1451旋转，从而带动从动轮1452转动，继而使得旋转环1432转动。
62.本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的传动件145为传动齿轮组，传动件145的传动方式为齿轮传动，但是传动件145的传动方式还可以为带传动、链传动、蜗杆传动或者螺旋传动中的任意一种。
63.在另一些实施例中，传动件还可以为传动杆。传动杆的两端分别与驱动电机144的输出端以及旋转环1432相铰接，可以用于在驱动电机144的驱动下带动旋转环1432转动。
64.驱动电机144可以为步进电机，具有能够以自身轴线为中心旋转的输出端，主动轮1451能够根据驱动电机144预定的步数驱动旋转环1432旋转往复。本领域技术人员可以理解，使用中也可以通过对驱动电机144通断电的方式控制主动轮1451的转动和停止。
65.图4示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块100的部分结构主视图；图5示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生模块100的部分结构俯视图。
66.如图4、5所示，支撑柱110为长方体柱状结构，第一表面111和第二表面112相背设置。
67.本领域技术人员可以理解，虽然图4、图5仅示出的支撑柱110为长方体柱状结构，但是支撑柱110也可以为椭圆柱形、圆柱形、棱柱形中的至少一种。
68.本领域技术人员可以理解，虽然图4、图5仅示出第一表面111和第二表面112相背设置，但是第一表面111和第二表面112也可以成角度设置或者相连形成闭合曲面。本领域技术人员可以理解，虽然图4、图5仅示出成线性排布的正离子释放器120和负离子释放器130，但是正离子释放器120和负离子释放器130也可以呈弧线形排布、折线形排布、矩形排布、圆形排布、多边形排布中的一种或多种。
69.在一些实施例中，正离子释放器120和负离子释放器130包括微纳米导电纤维簇，微纳米导电纤维簇包括以下中的至少一项：碳纤维、石墨纤维、金属纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、短钨丝、掺杂碳纤维的聚丙烯或聚乙烯细丝中的一种或多种；数量在1000-100000范围内的微纳米纤维；或直径在10纳米至100微米范围内的微纳米纤维。采用不同数目的导电纤维制成的微纳米导电纤维片具有不同的面密度，纤维数目越多，导电纤维的直径越小，长度越短，则单位面积内的导电纤维末端越多，即平面上的放电尖端越多，等离子发射效率越高。
70.在使用过程中，正离子释放器120和负离子释放器130的微纳米导电纤维簇尖端容易沉积灰尘或其他杂质，影响离子发生效率。电极清洁器140的电极擦拭片142可以在支架141运动(例如转动)的带动下，扫过正离子释放器120和负离子释放器130的微纳米导电纤维簇尖端，从而对放电尖端进行清洁，扫除灰尘或其他杂质，大大提高离子发生效率，显著延长离子释放器的使用寿命。
71.在一些实施例中，自清洁等离子发生模块100还包括高压变压器150。正离子释放器120和负离子释放器130通过引线与高压变压器150连接，高压变压器150可以用于向正离子释放器120和负离子释放器130供电。正离子释放器120和负离子释放器130接通高压电源时，微纳米导电纤维片通过大量的纤维尖端放电，可以保证足够的放电通道，从而稳定地释
放高浓度的等离子体。
72.本领域技术人员可以理解，虽然图1中仅示出了高压变压器150，但是正离子释放器120和负离子释放器130也可以与电源接口或电源连接，用以向正离子释放器120和负离子释放器130供电，也可以与可充电电池连接用以供电。
73.图6示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生模块600的结构示意图；图7示出根据本公开另一些实施例的电极清洁器641的剖视图。
74.如图6、7所示，在另一些实施例中，自清洁等离子发生模块600的支架641的镂空形状为矩形，且由上至下均匀分为六层，每层上设置有一个电极擦拭片642，六个电极擦拭片642不位于同一条线上，使得支架641带动电极擦拭片642运动清洗离子释放器的电极时，始终保持有电极处于工作状态，避免电极擦拭片642过分影响自清洁等离子发生模块600的离子发生效率，从而避免空气净化效果减弱。
75.自清洁等离子发生模块600的旋转环6432外圈设置有齿，主动轮645为齿轮，设置在驱动电机644的输出端上，且与旋转环6432的外齿相配合。驱动电机644驱动主动轮645旋转，从而带动旋转环6432转动，继而使得支架641转动，以实时对离子释放器的电极进行清洁。
76.图8示出根据本公开一些实施例的自清洁气体净化器1000。如图8所示，自清洁气体净化器1000包括自清洁等离子发生模块100(或自清洁等离子发生模块600)、净化器外壳200以及气流驱动装置300。净化器外壳200具有气流入口201和气流出口202。气流驱动装置300可以用于驱动气流从气流入口201进入净化器外壳200通过自清洁等离子发生模块100，并且从气流出口202流出净化器外壳200，使得在净化器外壳200内形成等离子处理区域。
77.本领域技术人员可以理解，虽然图8中仅示出圆柱状的净化器外壳200，但净化器外壳200也可以为椭圆柱形、长方体柱形、棱柱形中的至少一种。
78.在一些实施例中，净化器外壳200的气流入口201沿净化器外壳200的侧面设置。例如，气流入口201可以设置在净化器外壳200的下部，气流出口202设置在净化器外壳200的顶部，使得气流能够形成由下至上的循环，充分与等离子发生模块接触。正、负离子释放器相背设置，降低正、负离子提前复合的几率，从而使得气流中的正、负离子浓度较高，除菌除尘效果更好。
79.在一些实施例中，自清洁等离子发生模块100通过螺栓可拆卸地固定在净化器外壳200底部的中心处，气流驱动装置300设置在自清洁等离子发生模块100的上方，以在自清洁等离子发生模块100周围形成环形等离子处理区。气流驱动装置300包括涡轮风扇，涡轮风扇使得吸入的气流以旋转的路径通过等离子处理区，延长气体在等离子处理区内的滞留时间，同时促进气体与正/负离子的混合，提高病菌颗粒吸附正/负离子或与正/负离子相互碰撞的几率，达到更好的灭菌及净化效果。自清洁等离子发生模块100可拆卸地固定在净化器外壳200底部的中心处，拆装方便，便于检修更换。
80.在一些实施例中，自清洁气体净化器1000还包括滤网400。滤网400设置在净化器外壳200的气流入口201处，滤网400可以为初效滤网、中效滤网和高效滤网中的一种或多种。
81.本领域技术人员可以理解，虽然图8中仅示出一个滤网400，但是气流入口201处还可以安装多个或多层次滤网，例如初效和中效滤组合网，或者初效、中小和高效滤组合网。
82.由于空气中的悬浮颗粒物会因分别吸附正负离子而相互吸引，由小颗粒聚集变成大颗粒。因此本公开采用滤网400和自清洁等离子发生模块100配合使用，能有效的提高滤网400拦截效率，达到快速净化空气的功效，可在不影响过滤效果的前提下降低所用滤网400的过滤等级，减小风量损耗，降低涡轮风扇能耗，节能环保。为了进一步提高过滤效果，可以根据实际需要采用多种滤网联用的形式。而且，滤网400设置在气流入口201处，也可以减轻自清洁等离子发生模块100的电极被粉尘污染的程度，降低电极清洁器140的工作强度，延长设备使用寿命，降低设备成本。但是，本领域技术人员可以理解，滤网400也可以设置在气流出口202处。
83.虽然图8示出的滤网400呈大致环形或部分环形，但是本领域技术人员可以理解，滤网400还可以采用其他任何合适的形状，也可以根据净化器外壳200或自清洁等离子发生模块100的形状和排布，采用合适的形状。
84.涡轮风扇和自清洁等离子发生模块100同时运行时，自清洁等离子发生模块100产生大量的正、负离子，形成高浓度的等离子处理区。气流通过气流入口201被吸入净化器外壳200内，部分空气中的颗粒物及颗粒物携带的病菌被滤网400拦截，未被拦截的病菌在等离子处理区内的高浓度正负离子的作用下被高效灭杀，随后通过气流出口202排出，气流多次经过等离子处理区循环可达到对室内空气灭菌的效果。
85.此外，自清洁等离子发生模块100产生的高浓度的正负离子也能随着流经等离子处理区的气流扩散到自清洁气体净化器1000外部空间，可对外部空间的气体和物体表面存在的病毒灭菌。此外，这些扩散到外部空间的正负离子也会随着气流再次被吸入净化器外壳200内，被吸附到滤网400上，可对滤网400拦截的病菌再次灭杀，防止病菌在滤网400上滋生，杜绝污染的滤网400造成的二次污染现象。
86.需要指出的是，以上仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。