自清洁等离子发生装置以及等离子气体净化器

技术领域

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装置以及等离子气体净化器。

背景技术

目前较为前沿的气体净化设备会采用等离子净化技术，等离子净化技术是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、SO

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虽然具有灭菌效率高、无耗材等优点，但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。

如上，现有等离子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。

发明内容

在一些实施例中，本公开提供一种自清洁等离子发生装置，其特征在于，包括：基座，具有第一表面和第二表面；正离子释放器阵列，设置在基座的第一表面处并且包括多个用于释放正离子的正离子释放器；负离子释放器阵列，设置在基座的第二表面处并且包括多个用于释放负离子的负离子释放器；以及一个或多个清洁机构，用于清洁正离子释放器和负离子释放器。

在一些实施例中，基座的第一表面和第二表面相对设置、相背设置、共面设置、成角度设置或者相连形成闭合曲面。

在一些实施例中，正离子释放器阵列在第一表面处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/或负离子释放器阵列在第二表面处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。

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。

在一些实施例中，清洁机构包括驱动电机、传动机构以及一个或多个擦拭片，其中传动杆与驱动电机的输出端相连接并且在驱动电机的驱动下运动，一个或多个擦拭片设置在传动机构上，并且在传动机构的带动下对正离子释放阵列和/或负离子释放阵列进行清洁。

在一些实施例中，一个或多个清洁机构包括：正离子释放器清洁机构，用于对正离子释放器进行清洁；以及负离子释放器清洁机构，用于对负离子释放器进行清洁。

在一些实施例中，传动机构用于带动一个或多个擦拭片线性运动或曲线运动以扫过正离子释放器和/或负离子释放器的末端。

在一些实施例中，传动机构包括传动杆，其中一个或多个擦拭片设置在传动杆上，并且传动杆用于在驱动电机的驱动下转动以带动一个或多个擦拭片运动。

在一些实施例中，传动杆一端与驱动电机的输出端相连接，另一端设置有一个或多个擦拭片；或者传动杆的中部连接到驱动电机的输出端，端部设置有一个或多个擦拭片。

在一些实施例中，正离子释放器阵列和负离子释放阵列设置在相连形成闭合曲面的第一表面和第二表面上，且正离子释放器阵列和负离子释放阵列均向闭合曲面外延伸，传动杆的中部位于闭合曲面中心处并连接到驱动电机的输出端，至少一个端部设置有一个或多个擦拭片，且一个或多个擦拭片用于擦拭正离子释放器和负离子释放器的电极。

在一些实施例中，传动机构包括：第一连杆，第一连杆的一端与驱动电机的输出端相连接；第二连杆，第二连杆的一端与第一连杆的另一端旋转连接；滑轨；以及滑块，滑块滑动设置在滑轨上并且与第二连杆的另一端相连接，以在驱动电机的驱动下沿滑轨滑动，其中一个或多个擦拭片设置在滑块上。

在一些实施例中，一个或多个擦拭片设置在滑块上与第一表面对应的第一侧和与第二表面对应的第二侧，并且分别用于清洁正离子释放器阵列和负离子释放器阵列。

在一些实施例中，传动机构包括：丝杆，丝杆的一端与驱动电机的输出端相连接，以在驱动电机的驱动下以其轴线为中心旋转；滑块，套设在丝杆上且与丝杆相配合，随丝杆的旋转沿丝杆的长度方向运动，其中，一个或多个擦拭片设置在滑块上。

在一些实施例中，一个或多个擦拭片设置在滑块上与第一表面对应的第一侧和与第二表面对应的第二侧，并且分别用于清洁正离子释放器阵列和负离子释放器阵列。

在一些实施例中，第一表面和第二表面分别位于丝杆的上方和下方，设置在第一侧上的擦拭片和设置在第二侧上的擦拭片的延伸方向相反。

在一些实施例中，传动机构与擦拭片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、蜗杆传动以及螺旋传动。

在一些实施例中，基座为圆柱形、椭圆柱形、长方体柱形、棱柱形中的至少一种。

在一些实施例中，本公开提供一种等离子气体净化器，包括：净化器外壳，具有气流入口和气流出口；一个或多个前述的自清洁等离子发生装置，设置在净化器外壳内；以及气流驱动装置，用于驱动气流从气流入口进入并通过一个或多个自清洁等离子发生装置后从气流出口排出。

在一些实施例中，等离子气体净化器还包括等离子处理区，位于净化器外壳内，其中一个或多个自清洁等离子发生装置向等离子处理区释放等离子。

在一些实施例中，等离子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。

根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生装置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装置能够解决常规技术中在等离子发生电极在长期运行后，大量灰尘吸附在电极上，严重影响等离子发生电极的离子释放效率等问题，可以实现对等离子发生电极实时清洁，擦拭电极上吸附的灰尘等小颗粒，从而保证稳定的高离子释放效率。

根据本公开一些实施例的等离子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等离子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，保持稳定的气体净化效果和效率，而无需停机拆卸清洗，且拆装方便，便于更换的技术效果。

附图说明

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。

图1示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生装置的结构示意图；

图2示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生装置的结构示意图；

图3示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生装置的结构示意图；

图4示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生装置的结构示意图；

图5示出图4的自清洁等离子发生装置另一角度的结构示意图；

图6示出根据本公开一些实施例的等离子气体净化器的结构示意图。

在上述附图中，各附图标记分别表示：

100、200、300、400自清洁等离子发生装置

110、210、310、410基座

111、211、311、411第一表面

112、212、312、412第二表面

313安装环

413a、413b安装座

414第一安装条

415第二安装条

120正离子释放器阵列

121、221、321、421正离子释放器

130负离子释放器阵列

131、331、431负离子释放器

140、240、340、440清洁机构

141、241、441驱动电机

142、242、342、442传动机构

2421第一连杆

2422第二连杆

2423滑轨

2424滑块

3421旋转轴

3422传动杆

4421丝杆

4422滑块

4422-1第一侧

4422-2第二侧

143、243、343、443a、443b擦拭片

144底座

1000等离子气体净化器

500净化器外壳

501气流入口

502气流出口

600气流驱动装置

700滤网

具体实施方式

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。

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。

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。

图1示出根据本公开一些实施例的自清洁等离子发生装置100的结构示意图。如图1所示，自清洁等离子发生装置100可以包括基座110、正离子释放器阵列120、负离子释放器阵列130以及清洁机构140。基座110可以包括第一表面111和第二表面112。正离子释放器阵列120设置在基座110的第一表面111处，可以包括多个用于释放正离子的正离子释放器121。类似地，负离子释放器阵列130设置在基座110的第二表面112处，可以包括多个用于释放负离子的负离子释放器131。清洁机构140可以用于清洁正离子释放器121和/或负离子释放器131。

本领域技术人员可以理解，虽然图1仅示出四个正离子释放器121和四个负离子释放器131，但是正离子释放器121和负离子释放器131的数量均可以多于四个或少于四个。

在一些实施例中，基座110的第一表面111和第二表面112共面设置，正离子释放器阵列120在第一表面111上呈线性排布，负离子释放器阵列130在第二表面112上也呈线性排布。正离子释放器阵列120和负离子释放器阵列130基本平行，并且间隔一定距离。如图1所示，基座110的第一表面111处和第二表面112处可以包括凹陷，正离子释放器阵列120和负离子释放器阵列130分别设置在第一表面111处和第二表面112处的凹陷中。

本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的基座110为长方体状，但是基座110也可以为圆柱形、椭圆柱形、棱柱形中的至少一种。本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的第一表面111和第二表面112共面设置，但基座110的第一表面111和第二表面112也可以相对设置、相背设置、成角度设置或者相连形成闭合曲面。

更进一步的，本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的正离子释放器阵列120在第一表面111上呈线性排布，但是正离子释放器阵列120在第一表面111上还可以呈弧线形排布、折线形排布、矩形排布、圆形排布、多边形排布中的至少一种。类似地，本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的负离子释放器阵列130在第二表面112上呈线性排布，但是负离子释放器阵列130在第二表面112上还可以呈弧线形排布、折线形排布、矩形排布、圆形排布、多边形排布中的至少一种。

在一些实施例中，正离子释放器121和负离子释放器131可以包括微纳米导电纤维簇。微纳米导电纤维簇可以包括各种合适的材料，例如碳纤维、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。在一些实施例中，微纳米导电纤维簇还可以包括直径在10纳米至100微米范围内的微纳米纤维。在一些实施例中，微纳米导电纤维簇可以包括数量在1000-100000范围内的微纳米纤维。

在一些实施例中，清洁机构140包括驱动电机141、传动机构142、擦拭片143。传动机构142可以包括传动杆，传动杆与驱动电机141的输出端固定连接，并且能够在驱动电机141的驱动下作弧线运动扫过正离子释放器121和/或负离子释放器131的末端。擦拭片143固定在传动杆上，在传动杆的带动下对正离子释放器阵列120和、或负离子释放器阵列130进行清洁。在一些实施例中，电极擦拭片143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。

本领域技术人员可以理解，清洁机构140可以包括用于对正离子释放器121进行清洁的正离子释放器清洁机构和用于对负离子释放器131进行清洁的负离子释放器清洁机构。简单起见，图1仅仅示出正离子释放器清洁机构，负离子释放器清洁机构可以具有类似结构或者本公开任意实施例的结构。本领域技术人员可以理解，传动机构142既可以在驱动电机141的驱动下作线性运动，也可以在驱动电机141的驱动下作曲线运动。本领域技术人员可以理解，虽然图1中仅示出一个擦拭片143，但传动杆延申至负离子释放器130阵列上方时，擦拭片143的数量可以为两个，两个擦拭片143在同一个传动机构142和驱动电机141的带动下，同时对正离子释放阵列120和负离子释放阵列130进行清洁除尘。

在使用过程中，正离子释放器121和负离子释放器131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143可以在传动机构142运动(例如线性运动或弧线运动)的带动下，扫过正离子释放器121和负离子释放器131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。

在一些实施例中，清洁机构140还包括底座144，驱动电机141固定在底座144上，基座110通过螺栓与底座144可拆卸连接，方便使用者对正离子释放器阵列120和负离子释放器阵列130进行拆换。

本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的基座110与底座144通过螺栓可拆卸连接在一起，但是基座110也可以与底座144通过磁耦合、嵌合、卡合等方式可拆卸连接在一起，也可以黏合固定，基座110还可以与底座144一体成型。

图2示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生装置200的结构示意图。如图2所示，在另一些实施例中，自清洁等离子发生装置200的基座210为中间具有凹槽的倒“U”字型结构，第一表面211与第二表面212相背设置。

在另一些实施例中，清洁机构240的传动机构242可以包括第一连杆2421、第二连杆2422、滑轨2423以及与滑轨2423相配合的滑块2424。滑轨2423设置在凹槽的两侧壁上，第一连杆2421的一端与驱动电机241的输出端固定连接。第二连杆2422一端与第一连杆2421转动连接，另一端与设置在滑轨2423上的滑块2424连接，以在驱动电机241的驱动下使滑块2424沿滑轨2423滑动。

在另一些实施例中，擦拭片243的数量为两个，两个擦拭片243分别固定在滑块2424的两侧面上，能够在滑块2424的带动下对设置在第一表面211上的正离子释放器221和设置在第二表面212上的负离子释放器进行清洁。

本领域技术人员可以理解，虽然图2中示出的凹槽内设置有滑轨213与滑块214，但是凹槽内也可以设置有滑槽。本领域技术人员可以理解，虽然图2中仅示出两个擦拭片243，但是擦拭片243的数量也可以大于两个。此外，第一表面211与第二表面212也可以相对设置、共面设置、成角度设置或者相连形成闭合曲面。

图3示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生装置300的结构示意图。如图3所示，在另一些实施例中，自清洁等离子发生装置300的基座310为两端直径大中间直径小的哑铃状结构，且内部中空顶面开口。基座310包括设置在顶部空腔中的安装环313。安装环313包括相连形成闭合曲面的第一表面311和第二表面312。正离子释放器321和负离子释放器331沿安装环313的周向均匀设置在安装环313上，且均朝向基座310的内壁。

在另一些实施例中，清洁机构340的传动机构342包括旋转轴3421和传动杆3422。旋转轴3421一端与设置在基座310内的驱动电机的输出端固定连接，另一端沿安装环313的轴向穿设在安装环313内，传动杆3422垂直于旋转轴3421的轴向固定在旋转轴3421的另一端上。擦拭片343的数量可以为一个、两个或更多个，固定在传动杆3422的端部且向正离子释放器321和负离子释放器331的方向延伸且与正离子释放器321和负离子释放器331的末端相接触，以在驱动电机驱动旋转轴3421旋转时，传动杆3422带动擦拭片343绕安装环313旋转，对正离子释放器321和负离子释放器331进行清洁。

图4示出根据本公开另一些实施例的自清洁等离子发生装置400的结构示意图。图5示出图4的自清洁等离子发生装置400另一角度的结构示意图。如图4、图5所示，在一些实施例中，基座410包括两个截面为圆角矩形的安装座413a、413b、第一安装条414以及第二安装条415。两个安装座413a、413b相互平行设置，驱动电机441设置在安装座413b的外侧。第一安装条414和第二安装条415安装在两个安装座413a、413b之间且相互平行，第一安装条414位于第二安装条415上方。第一表面411设置在第一安装条414上，正离子释放器421设置在第一表面411处。第二表面412设置在第二安装条415上，负离子释放器431设置在第二表面412处。

在一些实施例中，清洁机构440的传动机构442包括丝杆4421和与丝杆4421相配合的滑块(例如，螺母)4422。丝杆4421位于第一安装条414和第二安装条415之间，一端穿过安装座413b与驱动电机441的输出端固定连接，另一端穿设在安装座413a中通过轴承与安装座413a转动连接。套设在丝杆4421上的滑块4422包括第一侧4422-1和第二侧4422-2，擦拭片443a固定在第一侧4422-1上且向第一表面411的方向延伸，擦拭片443b固定在第二侧4422-2上且向第二表面412的方向延伸。驱动电机441为步进电机，可以用于驱动丝杆4421以其轴线为中心正转或反转，从而驱动滑块4422运动，例如前进或后退，擦拭片443a、443b随之对正离子释放器421和负离子释放器422的电极进行清洁。

本领域技术人员可以理解，虽然图4和图5中示出第一表面411和所述第二表面412分别位于丝杆4421的上方和下方，并且设置在第一侧4422-1上的擦拭片和设置在第二侧4422-2上的擦拭片的延伸方向相反，但是这仅仅是示例性的。自清洁等离子发生装置400可以包括与如图2所示的自清洁等离子发生装置200的基座210结构相似的基座410。相应地，设置在第一侧4422-1上的擦拭片和设置在第二侧4422-2上的擦拭片可以与图2所示的擦拭片243类似地设置。此外，本领域技术人员可以理解，图4和图5中的上方和下方只是为了描述方便而引入的相对方向，自清洁等离子发生装置400可以横向安装，也可以纵向安装。

图6示出根据本公开一些实施例的等离子气体净化器1000的结构示意图。如图6所示，在一些实施例中，等离子气体净化器1000可以包括自清洁等离子发生装置100(或等离子发生装置200、300)、净化器外壳500以及气流驱动装置600。净化器外壳500具有气流入口501和气流出口502。气流驱动装置600可以用于驱动气流从气流入口501进入净化器外壳500，通过自清洁等离子发生模块100，并且从气流出口502流出净化器外壳500。在净化器外壳500内可以形成等离子处理区域。

本领域技术人员可以理解，虽然图6中仅示出圆柱状的净化器外壳500，但净化器外壳500也可以为椭圆柱形、长方体柱形、棱柱形中的至少一种。

在一些实施例中，净化器外壳500的气流入口501沿净化器外壳500的侧面设置。例如，气流入口501可以设置在净化器外壳500的下部，气流出口502设置在净化器外壳500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。在一些实施例中，例如图2或图3的实施例，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。

在一些实施例中，自清洁等离子发生装置100可拆卸地固定在净化器外壳500底部的中心处，气流驱动装置600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600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。

在一些实施例中，等离子气体净化器1000还包括滤网700。滤网700设置在净化器外壳500的气流入口501处，滤网700可以为初效滤网、中效滤网和高效滤网中的一种或多种。

本领域技术人员可以理解，虽然图6中仅示出一个滤网700，但是气流入口501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。、

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700和自清洁等离子发生装置100配合使用，能有效的提高滤网700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700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700设置在气流入口501处，也可以减轻自清洁等离子发生装置100的电极被粉尘污染的程度，降低清洁机构的工作强度，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700也可以设置在气流出口502处。

虽然图6示出的滤网700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700还可以采用其他任何合适的形状，也可以根据净化器外壳500或自清洁等离子发生装置100的形状和排布，采用合适的形状。

气流驱动装置600和自清洁等离子发生装置100同时运行时，自清洁等离子发生装置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501被吸入净化器外壳500内，部分空气中的颗粒物及颗粒物携带的病菌被滤网700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502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。

此外，自清洁等离子发生装置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等离子气体净化器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500内，被吸附到滤网700上，可对滤网700拦截的病菌再次灭杀，防止病菌在滤网700上滋生，杜绝污染的滤网700造成的二次污染现象。

本领域技术人员可以理解，本公开的一些实施例可以全部或部分地与另一些实施例的全部或部分进行组合。例如，图4所示的清洁机构440可以应用于图1所示的自清洁等离子发生装置100或图2所示的自清洁等离子发生装置200。再例如，图2所示的基座210以及正负离子释放器阵列可以应用于图1所示的自清洁等离子发生装置100或图4所示的自清洁等离子发生装置400。再例如，图1所示的清洁机构140可以应用于图2所示的自清洁等离子发生装置200、图3所示的自清洁等离子发生装置300、或图4所示的自清洁等离子发生装置400。

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。