近年来,随着国家经济的迅猛发展,室内空气污染问题日益加剧,民众的生命安全和身体健康遭受严重挑战。离子风技术发展至今已有两百多年的历史,在科研工作者的努力下,人们才逐渐揭开它神秘的面纱。离子风是由电极放电产生的带电粒子与空气中的中性气体分子碰撞产生的离子射流运动,可应用在气流控制与推进、散热、空气净化等领域。结合等离子体吸附颗粒物、分解有机物、灭活微生物的特性,离子风技术可实现无声净化。本文基于碳纤维螺旋电极的辉光放电特性和丝-棒电极的直流离子风特性,提出一种耦合电极结构,通过施加交直流耦合电压,实现了基于辉光放电等离子体的离子风生成。在此基础上,通过电场构造的方式增大了离子风风速。并依据该结构的离子风形成原理设计了离子风发生器,测试了离子风发生器的空气净化性能。首先,通过电场仿真和实验的方式研究了碳纤维螺旋电极的辉光放电特性,讨论了丝-棒电极的直流离子风特性。结合二者的特性,提出以碳纤维螺旋电极为阴极、金属片状板电极为阳极的耦合电极结构,以实现辉光条件下的离子风生成。分别讨论了耦合电极结构在直流电压下和交直流耦合电压下的放电特性和离子风特性。通过实验测得,耦合电极结构在交直流耦合电压下的离子风风速比单独在直流电压下增大了85%。其次,从等离子体生成和直流电场加速两个角度来实现离子风风速的增大。提出了在耦合电极结构中加入第三电极的设想。仿真和实验表明,第三电极的加入扩大了耦合电极结构碰撞电离区的面积,增加了用于形成离子风的带电粒子数量,最终增大了离子风风速。实验测得,离子风风速最大为2.98m/s。在第三电极的基础上,通过电场仿真和流场仿真分析了螺旋电极的阵列式排布以及金属阳极的叠层式布置对离子风风速的影响。分析认为螺旋电极的阵列式排布有助于提升离子风风量和风速稳定性,而金属阳极的叠层式布置有利于离子风风速的进一步提高,从而对空气净化效率起到促进作用。最后,基于耦合电极结构辉光放电等离子体的离子风技术原理设计并制作了原理样机。样机由初效过滤网、碳纤维螺旋发生电极、金属片状板收集极构成。在标准净化舱内对离子风发生器进行了空气净化测试实验。实验结果表明:该样机能够有效去除TVOC,九分钟去除率为59.7%,计算得出的CADR值为196.2m~3/h。对甲醛有一定的处理效果,但效果不佳,一小时去除率为39.9%,CADR值为16.2m~3/h。副产物臭氧的生成量低,每十分钟增加2～3ppb。由此可见,以辉光放电等离子体为载体的离子风技术能够对有机污染物起到很好的净化作用,而对甲醛的处理效果可通过多层布置电极以及风道设计来提升。并且由于离子风的存在可以替代风机,因而消除了净化过程中的噪音污染。将离子风技术运用于室内空气净化,能够真正实现无声净化,非常适合于卧室、医院病房、会议室等场所。