CN105428196A - 液相均匀混合处理放电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液相均匀混合处理放电装置，主要包括石英管A、石英管B、地电极、高压电极、介质体A以及介质体B，介质体A与介质体B通过连接件相连组成一体，在介质体A顶部安装石英管A，石英管A内壁镀有金属薄膜作为地电极，在介质体A中轴向顺次加工若干条斜向管道，管道底部与通气管道连接，在管道中安装石英管B，石英管B中安装高压电极；在介质体B中加工凹槽，凹槽上部为圆柱形、下部为半球形，在下部凹槽的弧顶处相通连接进气管，下部凹槽另连接一条线管；在凹槽中铺装带有透气孔的PCB电路板，石英管B中的高压电极通过导线与PCB电路板相连。本发明具有能耗低、要求低、消毒均匀等优点。

Description

液相均匀混合处理放电装置
技术领域
本发明涉及一种放电装置，尤其是一种液相放电装置。
背景技术
目前，非平衡低温等离子体放电一直是生物学、农学中杀菌消毒领域的研究热点，其中，液相放电产生高密度非平衡低温等离子体近年来更是倍受世界专家学者的关注。已知，液相放电装置的结构及稳定放电的参数决定了溶液中非平衡低温等离子体的密度、活性物质浓度、活性物种种类等多种处理要素，根据应用不同可设计不同的液相放电装置。然而，现有的液相放电装置普遍存在效率低、放电要求高以及杀菌效果不均匀等问题，无法满足人们的需求。
发明内容
本发明目的在于提供一种能耗低、要求低、消毒均匀的液相均匀混合处理放电装置。
为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明主要包括石英管A、石英管B、地电极、高压电极、介质体A以及介质体B，所述介质体A为圆柱体结构，在顶面开设一圈卡槽，在卡槽中安插固定石英管A，在石英管A内壁镀上一层金属薄膜作为地电极，从介质体A的顶面斜向下加工多条等大的管道，所有管道的上端开口均设置在环状卡槽圈内的介质体A表面，所有管道的倾斜角度相同并且轴向顺次等角度排列，所有管道的上端开口在介质体A表面等间距排列并处在同一圆边上；在每条管道的底端开口与竖直向下的通气管道相通，所述通气管道的底口采用倒锥管结构；在介质体A的底部设有一个管状连接件，所述连接件顶端罩住所有通气管道的底口并与其相通，连接件的底端设有外螺纹并探出介质体A；所述介质体B也为圆柱体结构，从顶面向下加工凹槽，该凹槽分为上下两部分，上部槽体为带有内螺纹的圆柱形槽体，下部槽体为半球形或球冠形槽体，两部分槽体圆滑过渡形成整体槽体，在上、下槽体的过渡部分设有一块PCB电路板，PCB电路板的表面均匀开设进气孔；在下部槽体的弧顶相通连接一根进气管，在下部槽体的非弧顶位置另外相通连接一根线管，进气管和线管的另一端分别从介质体B的底面或侧面引出；介质体B的上部槽体与介质体A的连接件进线螺纹连接，将介质体A与介质体B连接在一起；在介质体A的每条斜向管道中均安插石英管B，所述石英管B为两端开口的管体结构，石英管B中安装有导电金属制成的高压电极，高压电极的底端连接导线，导线另一端经过到通气管道、连接件、上部槽体后焊接在PCB电路板上。
优选地，所述石英管B采用微纳米结构光纤管或毛细管或纳米复合材料管。
优选地，所述介质体A的管道可圆周型顺次排列或相邻反向型交替排列，也可多层次阵列排列；所述多层次阵列排列分为同轴顺次同方向排列和邻层同轴逆方向排列。
优选地，所述一圈卡槽可为圆环形卡槽或方环形卡槽，石英管A与卡槽的形状配套对应。
优选地，所述石英管A的内壁镀上一层导电功能性纳米薄膜或导电复合型纳米薄膜替代金属薄膜作为地电极。
优选地，所述导电功能性纳米薄膜为纳米银薄膜。
优选地，所述导电复合型纳米薄膜为一种功能性混合薄膜，如纳米银和二氧化钛混合薄膜，其作用既具有导电性质的同时，还具有辅助溶液中的活性离子具有杀菌净化的作用。
工作过程大致如下：
从下至上，气体从进气管进入介质体B的下部槽体中，然后通过进气孔流经PCB电路板进入上部槽体，由于介质体A与介质体B通过连接件和上部槽体进线连接，因此气体从上部槽体经过连接件、倒锥管进入通气管道，经过高压电极并从管道口进入石英管A中，在石英管A中注入溶液，气体从各个管道口流出并带动溶液在石英管A中形成涡流。高压电极对气体进行放电处理，放电产生的活性电离物质顺着气体进入溶液中，在涡流旋转过程中与溶液充分均匀混合，利用高密度低温等离子体对溶液进线杀菌消毒处理。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、低能耗、高效率，放电电压要求低，放电功率低，杀菌消毒效果好；
2、石英管B依次螺旋形排列，通气时可形成涡旋气流，可在石英管A的溶液中形成涡旋水流，放电产生的活性电离物种与溶液充分均匀混合，极大提高杀菌消毒及有机物降解的处理效率和效果；
3、稳定性高，可操控性强，拥有均流设计，确保气流充分均匀扩散，提高杀菌消毒的均匀性。
附图说明
图1是本发明介质体A部分的立体简图。
图2是本发明介质体A部分的立体透视图。
图3是本发明介质体A部分的俯视图。
图4是本发明介质体B部分的立体简图。
图5是本发明介质体B部分的立体透视图。
图6是本发明介质体B部分的仰视图。
图7是本发明的整体结构的立体透视图。
图8是本发明的整体结构的正视图。
图9是本发明的整体结构的俯视图。
附图标号：1-石英管A、2-石英管B、3-地电极、4-高压电极、5-介质体A、6-介质体B、7-卡槽、8-管道、9-通气管道、10-倒锥管、11-连接件、12-上部槽体、13-下部槽体、14-PCB电路板、15-进气孔、16-进气管、17-线管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-9所示，本发明主要包括石英管A1、石英管B2、地电极3、高压电极4、介质体A5以及介质体B6，所述介质体A为圆柱体结构，在顶面开设一圈卡槽7，在卡槽中安插固定石英管A，在石英管A内壁镀上一层金属薄膜作为地电极，从介质体A的顶面斜向下加工多条等大的管道8，所有管道的上端开口均设置在环状卡槽圈内的介质体A表面，所有管道的倾斜角度相同并且轴向顺次等角度排列，所有管道的上端开口在介质体A表面等间距排列并处在同一圆边上；在每条管道的底端开口与竖直向下的通气管道9相通，所述通气管道的底口采用倒锥管10结构；在介质体A的底部设有一个管状连接件11，所述连接件顶端罩住所有通气管道的底口并与其相通，连接件的底端设有外螺纹并探出介质体A；所述介质体B也为圆柱体结构，从顶面向下加工凹槽，该凹槽分为上下两部分，上部槽体12为带有内螺纹的圆柱形槽体，下部槽体13为半球形或球冠形槽体，两部分槽体圆滑过渡形成整体槽体，在上、下槽体的过渡部分设有一块PCB电路板14，PCB电路板的表面均匀开设进气孔15；在下部槽体的弧顶相通连接一根进气管16，在下部槽体的非弧顶位置另外相通连接一根线管17，进气管和线管的另一端分别从介质体B的底面或侧面引出；介质体B的上部槽体与介质体A的连接件进线螺纹连接，将介质体A与介质体B连接在一起；在介质体A的每条斜向管道中均安插石英管B，所述石英管B为两端开口的管体结构，石英管B中安装有导电金属制成的高压电极，高压电极的底端连接导线，导线另一端经过到通气管道、连接件、上部槽体后焊接在PCB电路板上。
所述石英管B采用微纳米结构光纤管或毛细管或纳米复合材料管。在微纳米结构光纤管、毛细管及纳米复合材料管约束下在溶液中产生高密度低温等离子体。
所述介质体A的管道可圆周型顺次排列或相邻反向型交替排列，也可多层次阵列排列；所述多层次阵列排列分为同轴顺次同方向排列和邻层同轴逆方向排列。阵列排列同轴顺次同方向排列，增大处理溶液量，增强涡流均匀处理效果；阵列排列邻层同轴逆方向排列，增大处理溶液量，调控涡流均流处理效果，根据邻层孔隙间距达到增强或减弱涡流效果。
所述一圈卡槽可为圆环形卡槽或方环形卡槽，石英管A与卡槽的形状配套对应。
放电电压仅需要1kV以上，放电功率不高于1W，且有效杀菌效率在3-5min内可到99.9999％，达到灭菌消毒效果；
所述石英管A的内壁镀上一层导电功能性纳米薄膜或导电复合型纳米薄膜替代金属薄膜作为地电极。在于液相放电产生高密度等离子体与纳米薄膜材料相互作用，其目的性就是增强等离子体液相处理效果。
所述导电功能性纳米薄膜为纳米银薄膜，在起到良好导电作用同时，电离于溶液中的银离子可起到辅助溶液净化杀菌效果。所述导电复合型纳米薄膜为一种功能性混合薄膜，如纳米银和二氧化钛混合薄膜，其作用是在具有导电性质的同时，还具有辅助溶液中的活性离子具有杀菌净化的作用。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种液相均匀混合处理放电装置，主要包括石英管A、石英管B、地电极、高压电极、介质体A以及介质体B，其特征在于：所述介质体A为圆柱体结构，在顶面开设一圈卡槽，在卡槽中安插固定石英管A，在石英管A内壁镀上一层金属薄膜作为地电极，从介质体A的顶面斜向下加工多条等大的管道，所有管道的上端开口均设置在环状卡槽圈内的介质体A表面，所有管道的倾斜角度相同并且轴向顺次等角度排列，所有管道的上端开口在介质体A表面等间距排列并处在同一圆边上；在每条管道的底端开口与竖直向下的通气管道相通，所述通气管道的底口采用倒锥管结构；在介质体A的底部设有一个管状连接件，所述连接件顶端罩住所有通气管道的底口并与其相通，连接件的底端设有外螺纹并探出介质体A；所述介质体B也为圆柱体结构，从顶面向下加工凹槽，该凹槽分为上下两部分，上部槽体为带有内螺纹的圆柱形槽体，下部槽体为半球形或球冠形槽体，两部分槽体圆滑过渡形成整体槽体，在上、下槽体的过渡部分设有一块PCB电路板，PCB电路板的表面均匀开设进气孔；在下部槽体的弧顶相通连接一根进气管，在下部槽体的非弧顶位置另外相通连接一根线管，进气管和线管的另一端分别从介质体B的底面或侧面引出；介质体B的上部槽体与介质体A的连接件进线螺纹连接，将介质体A与介质体B连接在一起；在介质体A的每条斜向管道中均安插石英管B，所述石英管B为两端开口的管体结构，石英管B中安装有导电金属制成的高压电极，高压电极的底端连接导线，导线另一端经过到通气管道、连接件、上部槽体后焊接在PCB电路板上。
2.根据权利要求1所述的液相均匀混合处理放电装置，其特征在于：所述石英管B采用微纳米结构光纤管或毛细管或纳米复合材料管。
3.根据权利要求1所述的液相均匀混合处理放电装置，其特征在于：所述介质体A的管道可圆周型顺次排列或相邻反向型交替排列，也可多层次阵列排列；所述多层次阵列排列分为同轴顺次同方向排列和邻层同轴逆方向排列。
4.根据权利要求1所述的液相均匀混合处理放电装置，其特征在于：所述一圈卡槽可为圆环形卡槽或方环形卡槽，石英管A与卡槽的形状配套对应。
5.根据权利要求1所述的液相均匀混合处理放电装置，其特征在于：所述石英管A的内壁镀上一层导电功能性纳米薄膜或导电复合型纳米薄膜替代金属薄膜作为地电极。
6.根据权利要求5所述的液相均匀混合处理放电装置，其特征在于：所述导电功能性纳米薄膜为纳米银薄膜。
7.根据权利要求5所述的液相均匀混合处理放电装置，其特征在于：所述导电复合型纳米薄膜为纳米银和二氧化钛混合薄膜。
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