[发明专利]非热等离子单体

说明书

技术领域

本发明涉及一种非热等离子单体，优选地但非排他地，涉及一种用于对污染的空气进行净化的非热等离子单体。

背景技术

非热等离子单体是已知的。以其最简单的形式，非热单体包括两个高压和高频电极，所述两个高压和高频电极通过这样的空间或电介质而分开，即，所述空间或电介质足以防止发生电弧作用，但又足以接近而产生较强的电场。电介质在电力下具有非常低的导电性，但是电介质内的空气经受强烈的电子轰击。由电场所产生的电子和空气组成分子的原子的外环电子之间的碰撞产生等离子。这在本技术领域中称为“非热”，这是由于虽然通过电子碰撞所产生的能量较高，典型地为大约700开氏度和更高，但是电子的质量较低。因此，几乎没有明显更大规模的质子的电离作用，并且等离子中的总体温度保持较低，典型地在10摄氏度至80摄氏度的范围内。

当设计了用作非热等离子单体过滤器的一部分的非热等离子单体时，重要的考虑因素是单体内的空气的停留时间。如果空气通过等离子太快，则对任何污染物粒子的破坏程度较轻，并且因而，空气的净化较差。然而，等离子单体内的空气的停留时间的增加不可避免地导致背压增大，从而需要明显更大的能量来维持气流通过等离子单体。随着背压增大，迫使空气通过过滤器和维持等离子的能量需要对数增大。

通常，等离子单体是扁平或矩形的构造，其具有平直的电极板，在电极之间夹持有电介质，例如，参见本申请人的早期专利GB2415774B。也已经考虑到其它管状的等离子单体，例如在本申请人的公布PCT申请No.2008/074969中说明的。然而，这些类型的等离子单体已经发现在空气净化装置中由于多个原因而是有问题的，最显著的问题是制造等离子单体成本高昂，单体的效率可变，以及由于所施加的电力的频率而产生的噪音处于对于人类和动物可听到的范围内。

发明内容

本发明的目的是提供一种非热等离子单体，具体地但非排他地，提供一种用于对污染的空气进行净化的非热等离子单体，其目的在于克服或至少缓解上述缺点。

因此，本发明的第一方面提供一种非热等离子单体，其包括：

电介质材料的环形物，其由连续的材料的壁形成，所述连续的壁其中具有多个孔口；和

一对可透气的环形电极，其安装在电介质的壁的相对的侧上。

优选地，电介质材料的厚度基本大于电极的厚度。实际的电极厚度取决于材料的电阻和所施加的电流，但是优选地，每个电极的厚度最大是电介质材料厚度的十分之一。实际上，已经发现，使用不锈钢电极将实现30：1的电介质与电极的比。孔口的直径可以改变以适应特定应用，并且考虑到电介质尺寸而被优化。通常，孔口的直径将是2.5mm至3.5mm。例如，3mm的电介质优选地使用直径为3mm的孔口。直径可以改变以适应不同的气流和所施加的能量，以便改变等离子单体的特征。

优选地，孔口与环形物的圆周垂直地延伸。优选地，孔口包括圆柱形孔，但是可以使用可替代的设计，例如，围绕电介质的圆周部分地或完全地延伸的纵向狭槽。优选地，在每个环形物上都设置有多排多个孔口。在优选的实施例中，相邻的孔口排交错，优选地，交错了2度至10度，更优选地，交错了6度。这帮助使用注射模制技术来制造装置。

将应理解，孔口的数量和尺寸将取决于特定的等离子单体的尺寸和功率。

优选地，在每个电极和壁之间在壁的圆周的至少一部分上设置有气隙。

电介质和电极之间的气隙优选地是0.1mm至2mm，更优选地是0.2mm至1mm，尤其是0.4mm至0.6mm。

电介质可以是任何适当的具有所需物理和电气性能的材料。优选地，电介质是陶瓷，例如，烧结的陶瓷或部分烧结的陶瓷。可替代地，电介质可以包括加压的矿物、玻璃纤维或粗玻璃棉，加压的矿物例如包含氧化铝和二氧化钛。电介质还可以由用氧化铝和二氧化钛浸渍的纸或纸板材料形成。

在本发明的优选实施例中，电介质通过注射模制而形成。

可以围绕电介质的圆周的一部分或全部设置有一个或多个纵向槽或凹陷部。槽用于增加单体内的气流的停留时间，由此增大气流中的湍流。然而，结果这对背压有负面影响。对于用于待去除污染物分子的特定应用的特定设计而言，这会视为是可接受的。

电极由任何可透气的导电材料形成，例如，金属网或金属压型板。优选地，每个电极都包括其中具有多个孔口的材料薄板。优选地，每个电极都包括材料箔片，所述材料箔片优选地借助酸蚀形成。

优选地，每个电极都包括不锈钢。或者，可以使用金属丝网。