CN103696205A - 产生脉冲放电等离子体及臭氧的洗涤桶反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种产生脉冲放电等离子体及臭氧的反应装置，包括板式电极和空心喷嘴电极，其特征在于：所述板式电极位于反应装置中部，其与反应装置的负极相连，然后接地；所述空心喷嘴电极连接至反应装置正极，空心喷嘴电极连接外部的空气压缩机，通过空气压缩机鼓如空气；空心喷嘴电极与板式电极在反应装置壳体内相对设立，形成高压脉冲装置。将该装置应用于洗衣机上时，可以实现不用洗衣粉，防止洗衣粉带来的二次污染；另外反应及高压脉冲放电等过程可在反应装置内部同时完成，从而提高了洗涤的效率和系统的可靠性，降低了成本。

Description

产生脉冲放电等离子体及臭氧的洗涤桶反应装置

技术领域

本发明涉及一种洗衣机附属装置，进一步涉及一种通过脉冲放电等离子体和臭氧来提高清洗效果的装置。

背景技术

为适应现代生活的需要，各种类型的洗衣机相继问世，但无论是最初的单缸洗衣机还是后来的全自动洗衣机，均需使用洗涤剂来洗涤衣服，这样就需要用大量清水漂洗。最近发明使用一种无洗涤剂洗衣机，它不用洗涤剂，利用超声波工作原理，用水作为传递声波的介质，并在水中加入臭氧作为强氧化剂来清洗衣服。但这种洗衣机虽然利用臭氧的强氧化反应可以清洗衣服，但臭氧浓度偏低，洗涤杀菌效果不很理想，若提高臭氧浓度，则未溶解于水的臭氧大量增加，并散发在空气中，由于该机没有消除空气中臭氧的装置，在空气中过量的臭氧对人体的健康也造成一定的危害。

目前，采用臭氧进行洗衣机处理污渍的方式都是四级系统，处理器处理过程为：有臭氧发生器产生臭氧，经臭氧的传输系统输送，在通过喷射系统喷射到洗涤桶的洗涤水中，最后在洗涤桶中臭氧与衣物反应对污渍进行降解。这种处理系统的缺点：将损失很大一部分臭氧，而且系统中任何一个环节出现问题，都将造成系统瘫痪。由于臭氧发生器产生臭氧，经臭氧的传输系统输送，在通过喷射系统喷射到洗涤桶的洗涤水中，最后在洗涤桶中臭氧与衣物反应对污渍进行降解。这种处理系统的缺点：将损失很大一部分臭氧，而且系统中任何一个环节出现问题，都将造成系统瘫痪。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种能够提高臭氧的清洗效果，且能有效排除空气中的臭氧的装置。

本发明提供一种产生脉冲放电等离子体及臭氧的洗涤桶反应装置，包括反应装置壳体、板式电极和空心喷嘴电极，其中所述板式电极位于反应装置壳体中部，其与反应装置负极相连，然后接地；所述空心喷嘴电极连接至反应装置正极，空心喷嘴电极连接外部的空气压缩机，通过空气压缩机鼓如空气；空心喷嘴电极与板式电极在反应装置壳体内相对设立，形成高压脉冲装置。

优选的，反应装置负极设置在反应装置壳体的上板上，反应装置正极设置在反应装置壳体下板上。

优选的，所述反应装置壳体一端开设空气与水流集中入口，另外一端开设水流出口以及气体排出口。

优选的，所述高压脉冲装置的功率范围是5-10kW。

优选的，所述反应装置的容量为20-60L。

优选的，所述空心喷嘴电极外部包裹有绝缘套。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用该项技术应用于洗衣机上实现不用洗衣粉，可以防止洗衣粉带来的二次污染；

2、反应及高压脉冲放电等过程在洗涤桶内同时完成，从而提高了洗涤的效率和系统的可靠性，降低了成本。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明洗涤桶反应装置的截面示意图。

图2是本发明反应装置进行衣物洗涤实验的工作原理图。

图3是本发明反应装置与现有技术反应装置污渍溶解率对比图。

 

具体实施方式

衣物洗涤实验的工作原理见图    1。当在洗涤桶中洗涤水进行脉冲放电时，在洗涤桶内正电极和负电极之间形成等离子通道，并产生高温、高压、强紫外线、超临界水、空化流、冲击波以及大量的臭氧和自由基等多重效应综合作用于洗涤桶内进行溶解，特别是在紫外线的催化作用下臭氧和自由基的氧化能力提高数倍。

就提出的高压脉冲放电等离子体及臭氧洗涤处理技术，就是将传统的臭氧处理系统中的臭氧的产生、输送、喷射、反应及高压脉冲放电等过程在洗涤桶内同时完成，从而提高了洗涤的效率和系统的可靠性，降低了成本。放电极固定安装在反应装置内（根据洗涤容量的大小可安装几对或者几十对甚至几百对电极以满足处理效果的要求）注入被处理的洗涤水，从洗涤桶反应装置的正极将空气或者氧气鼓入两电极之间的空间处，反应装置中电极的布置见图3.板式电极接地，空心喷嘴电极为正极，施加在电极上的电压波形可采用余弦衰减脉冲或单极性脉冲。

图2所示，就提出的高压脉冲放电等离子体及臭氧洗涤处理技术，就是将传统的臭氧处理系统中的臭氧的产生、输送、喷射、反应及高压脉冲放电等过程在洗涤桶内同时完成，从而提高了洗涤的效率和系统的可靠性，降低了成本。放电极固定安装在反应装置内（根据洗涤容量的大小可安装几对或者几十对甚至几百对电极以满足处理效果的要求）注入被处理的洗涤水，从洗涤桶反应装置的正极A将空气或者氧气鼓入两电极之间的空间处，反应装置中电极的布置见图2.板式电极2接地，空心喷嘴电极3为正极，施加在电极上的电压波形可采用余弦衰减脉冲或单极性脉冲。在正极A和负极B之间形成脉冲；另外所述反应装置壳体1一端开设空气与水流集中入口C，另外一端开设水流出口D以及气体排出口E；为防止漏电，所述空心喷嘴电极3外部包裹有绝缘套4.

实验装置如图2与图1，主要包括高压脉冲装置，空压机，洗涤桶处理反应装置3部分。脉冲发生装置功率10KW,y用于产生高压脉冲；空气压缩机通过喷嘴电极向反应装置内鼓气入空气经测量空气流量为0.35m3/min(压力为0.2MPa)；洗涤桶反应装置是一个绝缘容器（容量约为50L）其中一侧有进水孔，另一侧底部有出水孔，顶部有剩余气体排除孔）由塑料制成其内部安装有5对电极，两放电电极之间的距离为35mm，本实验水样取于重庆市自来水厂生活用水。讲35L生活用水注入反应装置中，接通电源逐渐升高电压至45Kv左右，将电极放电频次控制在大约1次/s开始计时处理水样。

图3所示：处理后水样的pH值变化不大。处理10min后，油污去除率62.2%，特殊污垢去除率34.2%处理20min后油污去除率100%特殊污渍去除率64.5%。30min后衣物污渍完全溶解。说明该装置有效。

臭氧及自由基对有机物的作用机理如下：

在等离子状态下，可以发生一般条件下无法发生的反应。臭氧及自由基与自来水中发生如下反应：

O₃→O₂+O;  O+H·→·OH（酸性介质）

O₃+OH-→·HO₂+·O₂ ^-（碱性介质）；O₃+HO₂→·OH+2O₂

RH+·OH→R₁O-+R₂OOH或RH+·OH→R·+H₂O

R·+RH→R₁O^-+R₂OOH（R₁,R₂分子量小于R）

臭氧作为一种氧化剂，主要通过两种途径发生氧化作用：一是直接与溶于水的还原剂发生反应;二是直接分解生二级氧化剂羟基自由基（·OH）在与还原剂发生作用。尽管这两种反应过程的动力学类型和氧化产物完全不同，然而，臭氧在水中的两种分解途径并非孤立存在，二是相互作用，彼此促进，形成一种链式反应。其反应式如下：

O₃+OH^-=HO₂+O₂ ^-    O₂ ^-+O₃=O₂+O₃ ^-

O₃ ^-+H=OH^-+O₂    OH-+O₃=O₂ ^-+HO₂

本发明主要针对臭氧发生器所进行的改进，以上所述仅为本发明较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡用本发明说明书及图式内容所为的简易变化及等效变换，均应包含于本发明的专利范围内。

Claims (6)

1.一种产生脉冲放电等离子体及臭氧的反应装置，包括反应装置壳体、板式电极和空心喷嘴电极，其特征在于：

所述板式电极位于反应装置壳体中部，其与反应装置负极相连，然后接地；所述空心喷嘴电极连接至反应装置正极，空心喷嘴电极连接外部的空气压缩机，通过空气压缩机鼓如空气；空心喷嘴电极与板式电极在反应装置内部相对设立，形成高压脉冲装置。

2.权利要求1所述洗涤桶反应装置，其特征在于：反应装置负极设置在反应装置壳体的上板上，反应装置正极设置在反应装置壳体下板上。

3.权利要求1所述洗涤桶反应装置，其特征在于：所述反应装置壳体一端开设空气与水流集中入口，另外一端开设水流出口以及气体排出口。

4.权利要求1所述洗涤桶反应装置，其特征在于：所述高压脉冲装置的功率范围是5-10kW。

5.权利要求1所述洗涤桶反应装置，其特征在于：所述反应装置的容量为20-60L。

6.权利要求1所述洗涤桶反应装置，其特征在于：所述空心喷嘴电极外部包裹有绝缘套。

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