CN101383486A - 一种用于电晕放电的高压电极及采用此电极的放电单元 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于电晕放电的高压电极和采用此高压电极的放电单元，其特征在于：高压电极由金属放电棒、套在金属放电棒外周的一端封闭的放电棒绝缘管和在放电棒和放电棒绝缘管之间加入的导电层构成，导电层与金属放电棒以及放电棒绝缘管之间无间隙，放电棒绝缘管管口与金属放电棒之间封闭；所提供的放电单元，包含高压电极、放电单元绝缘管和地电极，所述放电单元绝缘管表层具有导电金属层。
Description
技术领域：
本发明属于电晕放电设备领域，涉及电晕放电用的高压电极及其放电单元。
技术背景：
现有的电晕放电设备的放电单元一般采用陶瓷镀膜式玻璃管做绝缘层，不锈钢管做电极材料，待放电介质气体通过电极和绝缘层之间的放电间隙，通电之后，在间隙中产生放电效应得到需要的气体。如常见的用于产生臭氧的放电设备，一般在臭氧发生器中放电单元的高压电极都采用不锈钢材质，但由于不锈钢是金属，随着高压放电的进行和臭氧气体的产生，不锈钢高压电极的表面及易受到腐蚀，久而久之必然使放电单元的放电效率降低，并且由于不锈钢表面因腐蚀而产生的物质影响臭氧的纯度。
而常见的臭氧发生器的放电单元如美国专利US6,027,701所述的放电单元包含地电极、绝缘管和高压电极，自内向外的顺序为高压电极、放电间隙、绝缘管和地电极。其中绝缘管的外壁与地电极通过熔合、焊接等手段熔合在一起。美国专利US6,027,701的放电单元的示意图如图4、5所示，图中放电单元包含地电极11和高压电极13，高压电极置于地电极内部并与地电极之间有气体间隙12，地电极11由金属管11a和绝缘管11b通过熔合、焊接接等方式熔合成一体的复合结构，绝缘管11b为里层，高压电极13的外表面具有金属氧化物涂层防止高压电极受臭氧腐蚀而退化，高压电极内部具有冷却水的输入和输出管道13a和13b。高压电极13与地电极11之间通过高压电极表面的突起26和压簧固定。这种结构的优点在于绝缘管与地电极熔为一体而没有间隙，但其加工工艺要求和制造成本较高，并且一旦玻璃管破裂或被击穿，放电单元将永久失效，不能更换。其因此需要一种散热效果好，制造成本低并且易于安装、更换的放电单元。
因此要解决上述不足，需要一种耐腐蚀、能够降低表面腐蚀程度和提高放电效率和产出物纯度的高压电极，及其散热效果好，制造成本低并且易于安装、更换的放电单元。
发明内容：
本发明的目的在于提供能够至少克服一个上述不足的高压电极及应用此高压电极的放电单元。
本发明的高压电极是这样实现的，一种用于电晕放电的高压电极，由金属放电棒、套在金属放电棒外周的一端封闭的放电棒绝缘管，并且在放电棒和放电棒绝缘管之间加入导电层，所加入的导电层可以为熔点为约130℃的低温合金或电解质溶液或导电液体介质，放电棒绝缘管管口与金属放电棒之间封闭。
本发明还提供一种放电单元，包含地电极、放电单元绝缘管和高压电极各一个，其中高压电极采用本发明上述方案的高压电极，地电极接地，所述放电单元还包含一个放电间隙，所述放电间隙设置在高压电极与放电单元绝缘管之间，放电单元绝缘管的外表面覆有一导电金属层，所述导电金属层接地。
为了达到良好的散热效果，放电单元绝缘管与地电极之间为无间隙的配合为优选方案。
采用本发明技术方案的臭氧发生器用的放电单元具有如下优点：
1.金属放电棒表面具有绝缘管和低温合金或导电介质保护，避免高压电极受腐蚀；
2.高压电极的腐蚀程度降低，因此能够避免放电单元放电效率下降；
3.由于避免了高压电极表面的腐蚀，因此大大体提高放电产出物的纯度；
4.地电极与放电单元绝缘管是紧密配合但相互独立的两个元件，当放电单元绝缘管发生破裂情况下容易拆除破损的放电单元绝缘管，并只需在地电极内套装放电单元绝缘管而无需更换完好的地电极，节约资源，且安装及更换方便，有效降低维护成本；
5.放电单元绝缘管外表面覆有一层导电金属层，且放电单元绝缘管外表面的导电金属层接地，这样就能保证放电单元绝缘管外表面与地电极之间没有电压差，即使放电单元绝缘管外表面与地电极之间因配合不紧密而存在间隙也不会发生放电现象；
6.放电单元绝缘管与地电极之间为无间隙的配合，放电产生的热量可以容易地通过放电单元绝缘管和地电极向外表面散发；
7.放电单元和放电棒的绝缘管和均采用石英玻璃，不易破裂，介质损耗小且散热效果好。
附图说明：
图1是本发明的高压电极的实施例一的纵向剖面示意图
图2是本发明的高压电极的实施例一的横截面示意图
图3是本发明的高压电极实施例二的纵向剖面示意图
图4是采用本发明实施例一的高压电极的放电单元的横截面示意图
图5是背景技术的电极的纵向剖视图
图6是背景技术的电极的横截面图
图1、2、3中1为高压电极，2为放电单元绝缘管，3为地电极，201为放电单元绝缘管外表面的导电层，101为放电棒，102为放电棒绝缘管，103为放电棒与放电棒绝缘管102之间加入的导电层，4为设置在高压电极1与放电单元绝缘管2之间的放电间隙。
具体实施方式：
如图1～3所示的本发明技术方案的用于电晕放电的高压电极1，由金属放电棒101、套在金属放电棒外周101的一端封闭的放电棒绝缘管102，放电棒101的另一端伸出放电棒绝缘管102开口端以外，并且在放电棒101和放电棒绝缘管102之间加入导电层103。图2中所示高压电极101所加入的导电层103为低温合金；图3中所示高压电极101所加入的导电层103为电解质溶液或其他可导电液体介质，如水。放电棒绝缘管102的管口与金属放电棒101之间封闭避免加入的导电层溢出。
如图4所示，本发明提供的用于采用本发明技术方案的用于电晕放电的高压电极的放电单元，包含相套安装的高压电极1、放电单元绝缘管2和地电极3各一个，由内向外顺序为高压电极1、放电单元绝缘管和2地电极3，地电极3接地，放电间隙4设置在高压电极1与放电单元绝缘管2之间，所述地电极3与放电单元绝缘管2是紧密配合但相互独立可分的两个元件，放电单元绝缘管2外表面覆有一层导电金属层201，放电单元绝缘管2外表面的导电金属层201和地电极3均接地，高压电极1采用上述本发明技术方案的高压电极。
如图4所示，本实施例中所述放电单元绝缘管2与地电极3之间为无间隙的紧密配合，但实际应用中放电单元绝缘管2与地电极3之间也可以有间隙，因为放电单元绝缘管2的外表面的导电金属层201接地，因此放电单元绝缘管2的外表面与地电极3之间无电压差，因此即使有间隙也不会发生气体放电现象。
本实施例中所述放电单元绝缘管2和放电棒绝缘管102采用石英玻璃，也可以采用陶瓷、硼硅酸玻璃、云母、塑料或其他具有绝缘性质又耐臭氧和放电腐蚀的绝缘材料。
放电单元绝缘管2表层的导电金属层201可以为钛、铝、铬或316L不锈钢或其他具有导电性的材质。
高压电极1的放电棒101可以采用钛、316L不锈钢或其他导电材质。
采用本发明技术方案的高压电极和放电单元可以应用于各种电晕放电设备中，如臭氧发生器。
Claims (15)
1.一种用于电晕放电的高压电极，其特征在于：高压电极由金属放电棒(101)、套在金属放电棒(101)外周的一端封闭的放电棒绝缘管(102)和在放电棒(101)和放电棒绝缘管(102)之间加入的导电层(103)构成，导电层(103)与金属放电棒(101)以及放电棒绝缘管(102)之间无间隙，放电棒绝缘管(102)管口与金属放电棒(101)之间封闭。
2.如权利要求1所述的用于电晕放电的高压电极，其特征在于：所加入的导电层(103)可以为各种金属或合金。
3.如权利要求1所述的用于电晕放电的高压电极，其特征在于：所加入的导电层(103)为导电液体介质。
4.如权利要求3所述的用于电晕放电的高压电极，其特征在于：所加入的导电液体介质为电解质溶液。
5.如权利要求3所述的用于电晕放电的高压电极，其特征在于：所加入的导电液体介质为水。
6.如权利要求1所述的用于电晕放电的高压电极，其特征在于：所述放电棒绝缘管(102)为石英玻璃。
7.采用权利要求1所述高压电极的用于电晕放电的放电单元，包含高压电极(1)、放电单元绝缘管(2)和地电极(3)，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)表层具有导电金属层(201)。
8.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：放电单元绝缘管(2)与地电极(1)之间为无间隙的紧密配合。
9.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)与地电极(1)之间有间隙。
10.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)表层的导电金属层(201)为钛。
11.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)表层的导电金属层(201)为铝。
12.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)表层的导电金属层(201)为铬。
13.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)为陶瓷材质。
14.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)采用聚四氟乙烯塑料。
15.如权利要求7所述的用于电晕放电的放电单元，其特征在于：所述放电单元绝缘管(2)采用云母。
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| CN110961253A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于固态颗粒物荷电的线筒式单极荷电装置 |
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2007
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