电离极片、具有该极片的电离模组及离子隧道式空气净化消毒设备的制作方法

本发明涉及空气净化，尤其涉及一种电离极片、具有该极片的电离模组及离子隧道式空气净化消毒设备。

背景技术：

1、随着我国经济发展水平的提高，空气污染成为公共建筑、家庭等场所威胁人们身体健康的重要因素，因此，对空气中的悬浮颗粒物、微生物如病毒、细菌或真菌等进行有效的消杀，净化空气显得至关重要，研究超高效空气净化和消毒功能俱佳的技术和设备具有重要意义。

2、发明专利(申请号为cn 202211742181.6)公开了一种低温等离子体空气消杀装置，该装置包括等离子发生模块，等离子体发生模块包括电源电路系统、筒形地电极和放电电极，放电电极布置在筒形地电极的内腔内；该装置在应用时，外界的空气从进气口进入筒形地电极的内腔，向电极棒输入电流，电极棒、绝缘管和筒形地电极形成的介质阻挡放电结构可以产生更多的低温等离子体活性物质，空气经过通气孔由出气口排出时，等离子体活性物质对空气中的细菌病毒进行消杀，提高空气消杀的效率。但是，该装置的等离子发生模块在电离时，其正负极之间容易形成拉弧产生臭氧，为了消除臭氧，该装置在筒形地电极的内腔内填充用于除去臭氧的颗粒催化剂，增加了装置的复杂性和净化成本，且在进行大风量净化时，颗粒催化剂对臭氧的去除效果有限。

3、发明专利(申请号为cn 201610990415.7)公开了一种抑制臭氧产生的空气净化方法，包括电离步骤，使空气通过第一放电场电离成正、负离子，空气中的微尘颗粒与正、负离子发生碰撞带上正电荷或负电荷，空气中的部分氧气在此步骤中形成臭氧；集尘步骤，带正电荷或负电荷的微尘颗粒在第一放电场的作用下向集尘板移动，并吸附在集尘板上；除臭氧步骤，使经过集尘步骤后的空气通过与第一放电场方向相反的第二放电场，将电离步骤中形成的臭氧还原成氧气；该装置需另设第二放电场来除臭氧，大大增加了净化空气的成本。另外，现有技术中的净化设备往往只注重循环净化能力，单次净化效果较差，设备的净化效率较差。

4、有鉴于此，有必要设计一种改进的电离极片、具有该极片的电离模组及离子隧道式空气净化消毒设备，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电离极片、具有该极片的电离模组及离子隧道式空气净化消毒设备，通过在电离极片上设置包括同心圆弧、回路弧及回路角的前后贯通的通孔，起到加速和引导电子、抑制臭氧产生的作用，含有多片电离极片及离子发射针的电离模组，形成隧道式的电离通道，促进电离形成更大量级等离子体；电离模组与吸附模组、离子模块、风速风控模块协同配合，得到离子隧道式空气净化消毒设备，以实现大风量、低能耗、无臭氧和氮氧化物、高性能、安全环保净化空气的目的。

2、为实现上述发明目的，本发明提供了一种电离极片，所述电离极片上设置有通孔，单个所述通孔的轮廓线包括若干段半径相同且互不连接的同心圆弧、与任一段同心圆弧反向相切延伸的回路弧及位于相邻两段回路弧之间的回路角构成；所述回路角具有一个小于或等于90°的尖角，所述尖角的顶点到所述同心圆弧的圆心的距离大于所述同心圆弧的半径，所述回路弧、回路角起到引导和加速电子的作用。

3、作为本发明的进一步改进，所述回路角由相邻的两条回路弧直接相交形成。

4、作为本发明的进一步改进，所述回路角由相邻的两条回路弧与连接这两条回路弧的一条直线相交形成。

5、作为本发明的进一步改进，所述回路角由相邻的两条回路弧与相交的两条直线的自由端分别相交形成。

6、作为本发明的进一步改进，所述两条直线垂直相交。

7、作为本发明的进一步改进，单个所述通孔包括3～12段同心圆弧，所述回路角的数量与所述同心圆弧的段数相同。

8、作为本发明的进一步改进，单片电离极片上包括若干个呈阵列分布的所述通孔。

9、作为本发明的进一步改进，单个所述通孔的轮廓线中，所有所述同心圆弧的总弧长占其所在同心圆的周长的30％以上。

10、作为本发明的进一步改进，所述回路弧的半径小于所述同心圆弧的半径。

11、作为本发明的进一步改进，在单个所述通孔的同心圆弧段数为偶数时，以同心圆的圆心为对称点的两段同心圆弧的弧长相等。

12、作为本发明的进一步改进，单个所述通孔的所有同心圆弧的弧长相等。

13、作为本发明的进一步改进，所述同心圆弧的半径为28～35mm，所述电离极片上通孔的数量根据风量确定。

14、作为本发明的进一步改进，所述电离极片的材质为金属导电板。

15、作为本发明的进一步改进，所述金属导电板上通孔的数量为16个，以4x4分布。

16、作为本发明的进一步改进，单个所述通孔的同心圆弧的段数为4，所述回路角的数量对应为4个。

17、作为本发明的进一步改进，所述尖角到所述同心圆弧的圆心的距离为42～50mm。

18、本发明还提供了一种电离模组，所述电离模组包括若干片等间距布置的电离极片、连接所述电离极片的导体固定件，所述的电离极片为具有上述中任一项所述的电离极片，若干片所述电离极片的通孔位置一一对应，形成隧道结构的电离通道，所述电离模组还包括针尖设于所述电离通道中心点区域的离子发射针；所述导体固定件外接正高压发射极，所述离子发射针外接负高压发射极。

19、作为本发明的进一步改进，所述离子发射针的直径沿连接所述导体连接板的端部到所述针尖的方向递减，所述针尖处的直径最小。

20、作为本发明的进一步改进，所述离子发射针从连接所述导体连接板的端部到所述针尖的直径由大到小变化，所述针尖处的直径最小。

21、作为本发明的进一步改进，所述导体连接板与所述导体固定件嵌套设置，且两者之间设有绝缘层。

22、作为本发明的进一步改进，所述离子发射针的长度与所述电离极片的数量相匹配，使所述离子发射针的针尖处于所述电离通道的中心点区域。

23、作为本发明的进一步改进，所述正高压发射极与负高压发射极在空载时的电压差值为20～50kv。

24、作为本发明的进一步改进，所述电离极片的数量为两片或两片以上，相邻所述电离极片之间的间距为3～30mm。

25、作为本发明的进一步改进，单片所述电离极片中单个通孔的净化风量为60～70m3。

26、本发明还提供了一种离子隧道式空气净化消毒设备，所述离子隧道式空气净化消毒设备包括上述中任一项所述的电离模组，用于高效产生等离子体。

27、作为本发明的进一步改进，所述离子隧道式空气净化消毒设备包括风速风控模块、若干离子模块、沿空气流动方向依次设置的至少一个电离模组和至少一个吸附模组，所述风速风控模块与所述离子模块连接，所述风速风控模块根据通入所述离子隧道式空气净化消毒设备的风速调控所述离子模块的工作数量；所述离子模块分别与所述电离模组、吸附模组连接，为所述电离模组与吸附模组提供工作电压。

28、作为本发明的进一步改进，所述电离模组的朝向设置为其离子发射针的针尖朝向所述吸附模组。

29、作为本发明的进一步改进，所述吸附模组包括膜极片组、固定所述膜极片组的均隔条，所述膜极片组包括膜极片数量相同、方向相反设置的正极膜极片组与负极膜极片组，所述正极膜极片组与所述负极膜极片组中的膜极片为等间距交错排列设置。

30、作为本发明的进一步改进，所述膜极片包括金属导电合金片、包裹所述金属导电合金片的绝缘薄膜层。

31、作为本发明的进一步改进，所述均隔条包括横条、与所述横条垂直连接的若干窄条及设于所述横条两端的固定卡头，所述均隔条垂直于所述膜极片组，所述均隔条的任意窄条插入相邻的两膜极片中间，所述固定卡头将所述均隔条与所述膜极片组固定，所述均隔条起到支撑、分隔所述膜极片的作用。

32、作为本发明的进一步改进，所述正极膜极片组或负极膜极片组中同组同向的膜极片的一端部设有固定条，由另一端实现所述正极膜极片组与负极膜极片组的反向交叉安装，所述正极膜极片组的固定条连接离子模块的正极、所述负极膜极片组的固定条连接离子模块的负极。

33、作为本发明的进一步改进，所述均隔条中窄条的数量根据所述膜极片组中膜极片数量确定，所述窄条的宽度根据所述膜极片的间距确定。

34、作为本发明的进一步改进，所述金属导电合金片上的角均为圆滑过渡的圆弧角，所述金属导电合金片的厚度为0.05～1mm。

35、作为本发明的进一步改进，所述金属导电合金片的宽度为5～500mm。

36、作为本发明的进一步改进，所述膜极片组中，相邻膜极片的绝缘薄膜层与绝缘薄膜层的间距为0.8～3mm。

37、作为本发明的进一步改进，所述均隔条的材料为具有高韧性和一定硬度的高绝缘材料。

38、作为本发明的进一步改进，所述均隔条的材料包括abs塑料、pc塑料或前述两者的复合塑料、pa6材料、玻璃纤维增强的pet材料、ps材料、pp材料、ppr材料中的一种。

39、作为本发明的进一步改进，所述电离模组与所述吸附模组之间的距离为20～100mm。

40、作为本发明的进一步改进，所述电离模组或所述吸附模组的数量为1～4个；所述电离模组或所述吸附模组的数量为两个或两个以上时，所述吸附模组为串联或并联设置。

41、作为本发明的进一步改进，所述离子模块含有正极高压输出线、负极高压输出线及低压电压输入线，所述正极高压输出线连接所述电离模组的电离极片，所述负极高压输出线连接所述离子发射针。

42、作为本发明的进一步改进，所述风速风控模块设于所述离子隧道式空气净化消毒设备的输入风口或输出风口处，用于监测输入所述离子隧道式空气净化消毒设备的风速。

43、作为本发明的进一步改进，所述风速风控模块包括固定板、设于所述固定板上的运算控制电路组、输入电源接线端子、若干个电源输出端及垂直于所述固定板设置的风感传感器组，任一所述电源输出端分别连接一个离子模块；所述风感传感器组正对所述离子隧道式空气净化消毒设备的输入风口或输出风口处设置，用于监测风速并将信号传输至所述运算控制电路组，由所述运算控制电路组调控所述离子模块的工作数量。

44、本发明的有益效果是：

45、1、本发明通过在电离极片中设置由同心圆弧、回路弧及回路角构成的前后贯通的通孔，回路弧与回路角起到加速和引导电子、抑制电离过程中臭氧和氮氧化物产生的作用；具有多片电离极片及离子发射针的电离模组，形成了隧道式的电离通道，电离时可形成更大量级等离子体，提高了对空气的电离净化效果；前述电离模组与吸附模组、离子模块、风速风控模块协同配合，形成了离子隧道式空气净化消毒设备，吸附模组不仅具有优异的吸附性能，且风阻较低，实现了低能耗、高吸附净化的效果。检测结果表明，该设备除了满足pm2.5级别的净化能力，还可以净化pm0.3甚至pm0.1的纳米级微颗粒，具有纳米级的高效净化能力，同时还具有优异的细菌和病毒灭杀功能，实现了大风量、低能耗、无臭氧和氮氧化物、高性能、安全环保的空气净化效果。

46、2、本发明的电离极片中的回路角区域为高浓度正离子产生区域，回路弧可引导和加速电子进入回路角结构；在多片电离极片与离子发射针构成的电离模组中，自由电子在针尖处以球形向外逃逸，与空气中氧分子、各类微颗粒及微生物颗粒形成负电荷状态，同时受正高压的电离极片作用，部分电荷回到电离极片上，电离极片同时会吸附空气中分子的电荷，使其形成正离子，从而形成等离子体；等离子体的微颗粒和微生物在进入吸附模组后再被强化吸附，从而起到高效净化空气的作用。另外，回路角将正离子量级放大，与负极发射针产生的大量负离子相匹配的同时，使得正负极之间更不容易拉弧，因为大量电离极片收集到的自由电子会被回路弧与回路角引导至回路角的尖角区域，而这个角与离子发射针之间距离较远，具有安全间距，所以在高压工作频率的共同作用下，产生了高等离子状态的非拉弧电离结构，从源头上避免了臭氧和氮氧化物的产生。

47、3、本发明的吸附模组中采用均隔条将膜极片组的所有膜极片保持在稳定的间距，避免了膜极片在应用时因变形而发生接触，保证了吸附模组内部的场动势电晕场均衡分布，得到更加理想的净化和灭杀细菌病毒效果；均隔条不仅起到了固定和支撑所有膜极片，使其均匀分布的作用，且均隔条的结构及垂直于膜极片组布置的方式，不会过多增加截面风阻，同时配合膜极片间距的设置，使得吸附模组的通风率达到了70％左右，实现了超低风阻状态，大大降低了空气净化能源消耗成本。

48、4、本发明的离子隧道式空气净化消毒设备，设有风速风控模块，通过感应风速灵活地控制离子模块的工作数量，使得该空气净化消毒设备可以适应具有不同通风要求的场所，尤其是需要智能控制风速的场所，且该方式降低了能耗，避免了能源的浪费。