阅读说明：本技术 一种旋转放电式空气净化装置及方法 (Rotary discharge type air purification device and method ) 是由 聂欣 唐成宇 郑世元 陈祁 廖海波 吕明 徐江荣 于 2021-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种旋转放电式空气净化装置及方法。该空气净化装置包括净化通道,以及安装在净化通道内的多个引弧放电装置。所述的引弧放电装置包括电机、转轴、金属丝和转盘；两个转盘正对且间隔设置,并分别通过对应的转轴与净化通道的侧壁转动连接。两个转盘的相对侧面均设置有多根金属丝。金属丝的内端与对应的转盘固定。工作状态下,两个转盘上的金属丝之间有电压。当两个转盘反向转动时,两个转盘上的金属丝能够发生接触和分离,并发生引弧。本发明利用接触引弧的方式,产生间断性电弧,并利用该电弧对有机废气中的有机污染物进行分解；由于本发明不产生高电压,且工作过程中仅产生的电弧的区域会有局部高温,整个净化通道保持在较低的温度。(The invention discloses a rotary discharge type air purification device and a rotary discharge type air purification method. The air purification device comprises a purification channel and a plurality of arc striking discharge devices installed in the purification channel. The arc striking discharge device comprises a motor, a rotating shaft, a metal wire and a turntable; the two turnplates are opposite to each other and arranged at intervals and are respectively and rotationally connected with the side wall of the purification channel through corresponding rotating shafts. The opposite sides of the two turntables are provided with a plurality of metal wires. The inner ends of the metal wires are fixed with the corresponding turntables. Under the working state, voltage exists between the metal wires on the two turntables. When the two turntables rotate reversely, the metal wires on the two turntables can be contacted and separated, and arc striking can occur. The invention utilizes the mode of contact arc striking to generate discontinuous electric arc, and utilizes the electric arc to decompose organic pollutants in organic waste gas; since the invention does not generate high voltage and only the area of the arc generated during operation has a local high temperature, the whole purge channel is kept at a lower temperature.)

一种旋转放电式空气净化装置及方法

技术领域

本发明涉及空气净化领域，涉及一种旋转放电式空气净化装置及方法。

背景技术

随着工业进程的发展，环境污染日益加剧，可吸入颗粒物、挥发性有机物、臭氧、氮氧化物等大气污染对人类的健康带来越来越严重的威胁。尤其地，对于工业作业场所来说，生产装置排放的挥发性有机物，隐匿于人们无时无刻不在呼吸的空气中，虽然看不见摸不着，但是对人类的健康影响巨大，成为潜在的危害物。在空气净化领域，尤其是用于室内或密闭空间中的技术与装备，逐渐引起了人们的重视，相关设备的研发也迫在眉睫。

目前的空气净化技术中，过滤法、静电法、吸附法以及催化法是常规的技术手段，它们存在去除效率低、使用局限多、应用范围小、维护成本高、二次污染等缺点。电弧一般是指在较高电场强度作用下，在两电极之间形成电流通道的一种空气导电现象，而把产生这种导电现象的过程称为引弧。目前，常用的引弧方式主要分为接触式引弧和非接触式引弧。接触式引弧是利用两个电极的瞬间短路完成引弧过程；非接触式引弧是通过在两个电极之间施加较高等级的电场强度，以击穿空气形成带电粒子完成引弧。电弧形成后，弧隙间的高温使阴极表面的电子获得足够的能量而向外发射，形成热电场发射。

同时在高温的作用下，气体中性质点的不规则热运动速度增加，当具有足够动能的中性质点相互碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离。放电产生的粒子与空气中的污染物发生一系列复杂的氧化还原反应，可参与挥发性有机物的分解，由此实现净化空气的目的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种旋转放电净化空气的方法与装置。

本发明一种旋转放电式空气净化装置，包括净化通道，以及安装在净化通道内的多个引弧放电装置。所述的引弧放电装置包括电机、转轴、金属丝和转盘；两个转盘正对且间隔设置，并分别通过对应的转轴与净化通道的侧壁转动连接。两个转盘由一个或两个电机驱动进行同轴反向转动。两个转盘的相对侧面均设置有多根金属丝。金属丝的内端与对应的转盘固定。工作状态下，两个转盘上的金属丝之间有电压。当两个转盘反向转动时，两个转盘上的金属丝能够发生接触和分离，并发生引弧。

作为优选，相邻两个引弧放电装置的电弧发生位置在净化通道的宽度方向上错开。引弧放电装置的电弧发生位置为两个转盘上的金属丝的相交位置。

作为优选，所述净化通道的输入端设置有风机模块。风机模块包括风机主体、滤网和风机开关；风机主体固定在净化通道的输入端，并通过风机开关与电源连接。滤网设置在风机主体的外侧。所述净化通道的输出端设置有吸附模块。所述吸附模块的吸附载体采用蜂窝陶瓷；吸附载体中填充的吸附颗粒采用活性炭颗粒。

作为优选，各引弧放电装置沿着净化通道的长度方向依次等间隔排列。

作为优选，引弧放电装置通过直流供电装置供电。两根转轴上均安装有导电滑环。导电滑环的转动接口与对应的转盘上的各金属丝电连接。直流供电装置包括电池、电线和电源开关。电池的两极通过电线和电源开关，与两个导电滑环的固定接口分别连接。

作为优选，同一引弧放电装置内的两个转盘由两个电机分别驱动。两个电机分别固定在净化通道的两侧。两根转轴与两个电机的输出轴分别固定。

作为优选，同一转盘上的各金属丝沿着转盘转动轴线的周向均布。两个转盘上金属丝到转盘轴线的距离的差值小于或等于金属丝的直径。

作为优选，所述电机选用可调转速电机。直流供电装置输出的额定电压为20V，额定电流为100mA。

作为优选，所述引弧放电装置内的其中一个转盘上的金属丝的外端向外或向内翻折，且翻折部在转动中能够与另一组金属丝接触并发生变形。

作为优选，所述的净化通道呈蛇形。各引弧放电装置的转盘上均设置由内向外依次排列的多组金属丝；一组金属丝为沿着转盘轴线的周向依次排列的多根金属丝。两个转盘反向转动时，两个转盘上的多组金属丝分别能够发生接触和分离。

该旋转放电式空气净化装置的工作方法，具体步骤如下：

步骤1.风机模块启动，将被处理气体抽入净化通道。

步骤2.两个转盘上的金属丝之间产生电压；同一引弧放电装置内的两个转盘反向转动，使得两个转盘上的金属丝持续发生接触和分离；当两根金属丝接触并分离时，触点处发生电弧现象，对被处理气体中的有机污染物进行分解。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明利用接触引弧的方式，利用20V低电压产生间断性电弧，并利用该电弧对有机废气中的有机污染物进行分解；由于本发明不产生高电压，且工作过程中仅产生的电弧的区域会有局部高温，整个净化通道保持在较低的温度下，故本发明的能耗较低，且安全性高。

2、本发明针对接触引弧存在时间间隔的情况，设置依次排列的多级引弧放电装置，能够更加充分地去除挥发性有机物。

3、本发明配合吸附手段，可实现颗粒物污染物与挥发性有机物同时去除；同时，本发明的装置简单，成本较低，使用方便，能够克服现有技术的缺陷。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的旋转放电式空气净化装置示意图(装置内为密封，本图为更好展示装置内部，省去了装置顶部外壳)。

图2是本发明中部分引弧放电装置在外壳内的排列示意图。

图3是本发明中引弧放电装置的结构示意图。

图中：1、电机；2、联轴器；3、转轴；4、金属丝；5、转盘；6、导电滑环；7、直流供电装置；8、吸附模块；9、引弧放电装置；10、风机模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1、2和3所示，一种旋转放电式空气净化装置，包括外壳、净化通道、直流供电装置7、吸附模块8、引弧放电装置9和风机模块10。净化通道设置在外壳中。风机模块10、吸附模块8分别设置在净化通道的输入端、输出端。净化通道内安装依次排列的多个引弧放电装置9。风机模块10用于提供气流动力，将有机废气(VOCs)吸入净化通道。引弧放电装置9用于通过产生电弧的方式氧化气体有机物。吸附模块8用于进行最终的废气吸附，保证有机废气能够达标排放。直流供电装置7用于为引弧放电装置9供电。吸附模块8的吸附载体采用蜂窝陶瓷；吸附载体中填充的吸附颗粒采用活性炭颗粒。外壳上设置有工作指示灯。

风机模块10包括风机主体、滤网和风机开关；风机主体固定在净化通道的输入端，并通过风机开关与电源连接。滤网设置在风机主体的外侧，用于阻挡固体颗粒进入净化通道。直流供电装置7包括电池、电线和电源开关。电池的两极通过电线和电源开关，与引弧放电装置9的两个导电滑环6分别连接。

引弧放电装置9包括电机1、联轴器2、转轴3、金属丝4、转盘5和导电滑环6；金属丝4采用钨丝。两个转盘5正对且间隔设置，并分别通过对应的转轴3与净化通道的侧壁转动连接。转盘5的轴线重合。两个电机1分别固定在净化通道的两侧。两根转轴3与两个电机1 的输出轴分别通过联轴器2固定。电机1的转速可调。

两个转盘5的相对侧面均设置有一组金属丝4。同一组的多根金属丝4的内端与对应的转盘5固定。同一转盘5上的各金属丝4沿着转盘5转动轴线的周向均布。当两个转盘5以相反方向转动时，两个转盘5上的金属丝4重复发生接触和分离。两个转盘5上金属丝4到转盘5轴线的距离的差值小于或等于金属丝4的直径。

两根转轴3上均安装有导电滑环6。导电滑环6的转动接口与对应的转盘5上的各金属丝 4电连接。两个导电滑环6的固定接口与直流供电装置7的两个供电接口分别电连接。通过直流供电装置7能够对两个转盘5上的金属丝4施加电压差；当两个转盘5上的金属丝4发生接触并分离时，两根金属丝4接触产生瞬间短路后分离，出现引弧放电现象，放电产生的粒子与气体中的污染物发生一系列复杂的氧化还原反应，可参与挥发性有机物的分解，从而达到有机废气降解的效果。

相邻两个引弧放电装置9上的两组金属丝4的相交位置在净化通道的宽度方向上错开，从而对有机废气进行更充分地分解。

直流供电装置7输出20V的低压，即可使得引弧放电装置9通过接触引弧的方式进行发电，能够大大提高电弧分解设备的安全性。

该旋转放电式空气净化装置的工作方法，具体步骤如下：

步骤1、风机模块10启动，通过鼓风或抽风的方式，将被处理气体抽入净化通道。

步骤2、直流供电电源7向引弧放电装置9上的两组金属丝4提供电压；同一引弧放电装置9内的两个电机带动两个转盘反向转动，使得两组金属丝4持续发生接触和分离；当两个电位不同的金属丝接触后发生分离时，触点处发生电弧现象，对被处理气体中的有机污染物进行分解。由于电弧仅会产生局部的瞬间高温，不会大幅提升净化通道内的温度，从而在有效分解挥发性有机物的同时保证了设备运行过程的安全性。

优选地，直流供电电源7选用干电池或蓄电池，额定输出电压大于或等于20V，额定输出电流大于或等于100mA。

同时，当被处理气体通过吸附模块8输出时，吸附模块8中的吸附颗粒吸附气体中的挥发性有机物，解决引弧放电带来的二次污染问题。

实施例2

一种旋转放电式空气净化装置，本实施例与实施例1的区别在于：所述引弧放电装置9 内的其中一组金属丝4的外端端部向外或向内翻折，且翻折部在转动中能够与另一组金属丝4 接触，从而保证引弧放电装置9的两组金属丝长期工作中能够稳定发生接触和分离。

实施例3

一种旋转放电式空气净化装置，本实施例与实施例1的区别在于：所述的净化通道呈蛇形。各引弧放电装置9的转盘上均设置由内向外依次排列的多组金属丝4；一组金属丝4为沿着转盘轴线的周向依次排列的多根金属丝。两个转盘反向转动时，两个转盘上的多组金属丝分别能够发生接触和分离。