CN108821392B - 一种等离子体活化水制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种等离子体活化水制备装置，属于等离子体领域。包括电极I、上盖、介质管I、介质管II、固定板、介质板、PCB板、电极II；所述的电极I上端穿过上盖中部的螺纹通孔，并与上盖螺纹连接；所述的上盖为下开口的中空圆筒体，在上盖的下部外壁设有螺纹，上盖与介质管I以螺纹连接，上盖表面设有呈圆周阵列排列的气孔I。本发明介质管II排布呈螺旋状，表面布遍布通孔，气泡运动行程，并形成涡流，有效提高了气泡内放电产生活性物质产生效率，提高水溶液活化效率；且放电强度可通过电极的位置而变化。

Description

一种等离子体活化水制备装置

技术领域

本发明属于等离子体领域，尤其涉及一种等离子体活化水制备装置。

背景技术

等离子体活化水近年来随着研究的深入，其应用也越来越广泛，在农业(育种幼苗、无土栽培、时蔬保鲜、果蔬表面农药残留的去除)、工业(工业废水中难挥发性有机污染物的脱除、水资源净化)、以及医学产业(医疗器械的杀菌消毒、癌细胞的杀灭)等众多领域发挥着越来越重要的作用，等离子体活化水中包含大量活性物质，如OH·、NO₃ ^-、NO₂ ^-、ONOO^-、H₂O₂、O₃等，对于杀菌、育种、有机物脱除等效果明显，且快速有效、绿色无害，但是大部分等离子体活化水制备装置工作效率低、耗能较大，且结构简单、不适用于推广发展。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种能量利用率高、制水量大的的等离子体活化水制备装置。

本发明的技术方案如下：一种等离子体活化水制备装置，包括电极I、上盖、介质管I、介质管II、固定板、介质板、PCB板、电极II；

所述的电极I上端穿过上盖中部的螺纹通孔，并与上盖螺纹连接；

所述的上盖为下开口的中空圆筒体，在上盖的下部外壁设有螺纹，上盖与介质管I以螺纹连接，上盖表面设有呈圆周阵列排列的气孔I；

所述的介质管I为上下开口的中空圆筒体，在介质管I上端的内壁设有用于固定上盖的螺纹，介质管I下端嵌入介质板上的环形凹槽内I，介质管I通过固定板、介质板、气室I上的螺纹孔I固定，所述的介质管I与介质板形成空腔，所述的空腔内盛装待处理液体；所述的固定板为圆环板状结构；

所述的介质管II为异型圆柱管状结构，所述介质管II内部中空、上下两端开口，表面布满自上而下逐渐变大的通孔，所述介质管II下端开设用于与介质板固定的螺纹孔II，电极II上段通过介质板插入介质管II内部，电极II的上端设有枝杈状电极柱，所述的枝杈状电极柱嵌在介质管II表面的通孔中，所述的通孔自上而下孔径逐渐变大，且通孔排布密度提高，所述通孔的孔径自上而下由0.1mm到1mm逐渐变大；

所述的气室I为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ的下部内壁处设有螺纹，用于气室I和气室II的连接，气室I的上部开设有圆环形凹槽II，固定板、介质板放置在所述的圆环形凹槽II内；

所述的PCB板为表面开有呈放射状排布的通孔的圆形板状结构，电极II穿过介质板上的通孔后，固定在PCB板上，PCB板整体为通路，所以从PCB板上最终只延伸出一根电极即可连接电极II中的所有电极。

气室II为上开口的中空圆筒体，气室II的侧面设有两个轴对称的气孔II、气孔III，气室II下表面中心处设有气孔IV，气室II内设有环形凸台，所述的电极II穿过环形凸台插入介质管II内部。

进一步的，所述的电极I、电极II由金属铜、银或铝制成。

进一步的，所述的介质管I由石英制成。

进一步的，所述的介质管II由沸石制成。

进一步的，所述的固定板、气室I、气室II由聚四氟乙烯制成。

进一步的，所述的电极I上端穿过上盖通过固定螺母I固定。

进一步的，所述的电极II与气室II通过固定螺母II固定。

本发明的有益效果如下：

(1)介质管II排布呈螺旋状，表面布遍布通孔，由下至上由通孔尺寸大到小，且通孔排布越来越稀疏，因此可在介质管II管体四周形成大量微气泡，增加气液接触面积，同时螺旋形状使气泡螺旋上升，增加了气泡运动行程，并形成涡流，有效提高了气泡内放电产生活性物质产生效率，提高水溶液活化效率；

(2)内置高压电极上遍布与通孔一一对应枝杈状电极柱，确保每一通孔气泡内放电强度均衡，产生活性物种浓度一致，或调解对应电极距孔洞距离，放电强度可通过电极的位置而变化，此变化可调。

(3)介质管由结构致密的催化材料组成，除人工通孔外，介质管体本身有致密孔洞，每一孔洞均可形成微气泡，有效提高管内放电利用效率，产生高强浓度活性物种和活化水溶液。

附图说明

图1为本发明的立体示意简图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的侧视图。

其中：1、电极I，2、固定螺母I，3、气孔Ⅰ，4、上盖，5、介质管I，6、介质管II，7、固定板，8、介质板，9、气室I，10、PCB板，11、气孔II，12、气孔III，13、气室II，14、电极II，15、固定螺母Ⅱ，16、气孔IV。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明做进一步的说明：

一种等离子体活化水制备装置，包括电极I1、上盖4、介质管I5、介质管II6、固定板7、介质板8、PCB板10、电极II14；

所述的电极I1上端穿过上盖4中部的螺纹通孔，并与上盖4螺纹连接；

所述的上盖4为下开口的中空圆筒体，在上盖4的下部外壁设有螺纹，上盖4与介质管I5以螺纹连接，上盖4表面设有呈圆周阵列排列的气孔I3；

所述的介质管I5为上下开口的中空圆筒体，在介质管I5上端的内壁设有用于固定上盖4的螺纹，介质管I5下端嵌入介质板8上的环形凹槽内I，介质管I5通过固定板7、介质板8、气室I9上的螺纹孔I固定，所述的介质管I5与介质板8形成空腔，所述的空腔内盛装待处理液体；所述的固定板7为圆环板状结构；

所述的介质管II6为异型圆柱管状结构，所述介质管II6内部中空、上下两端开口，表面布满自上而下逐渐变大的通孔，所述介质管II6下端开设用于与介质板8固定的螺纹孔II，电极II14上段通过介质板8插入介质管II6内部，电极II14的上端设有枝杈状电极柱，所述的枝杈状电极柱嵌在介质管II6表面的通孔中，所述的通孔自上而下孔径逐渐变大，且通孔排布密度提高，所述通孔的孔径自上而下由0.1mm到1mm逐渐变大；

所述的气室I9为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ9的下部内壁处设有螺纹，用于气室I9和气室II13的连接，气室I9的上部开设有圆环形凹槽II，固定板7、介质板8放置在所述的圆环形凹槽II内；

所述的PCB板10为表面开有呈放射状排布的通孔的圆形板状结构，电极II14穿过介质板8上的通孔后，固定在PCB板10上，PCB板10整体为通路，所以从PCB板上最终只延伸出一根电极即可连接电极II14中的所有电极。

气室II13为上开口的中空圆筒体，气室II13的侧面设有两个轴对称的气孔II11、气孔III12，气室II13下表面中心处设有气孔IV16，气室II13内设有环形凸台，所述的电极II14穿过环形凸台插入介质管II6内部。

所述的电极I1、电极II14由金属铜制成。

所述的介质管I 5由石英制成。

所述的介质管II6由沸石制成。

所述的固定板7、气室I 9、气室II13由聚四氟乙烯制成。

所述的电极I1上端穿过上盖4通过固定螺母I2固定。

所述的电极II14与气室II13通过固定螺母II15固定。

在图1、图2和图3所示的图中，电极II14的上端嵌在介质管II6内部中空的电极孔内，电极II14的下端经气室II13上的通孔延伸出来，中段焊接在PCB板10上，下表面布满螺纹，用固定螺母II15固定在气室II13的下表面，工作时将电极II14连接到高压。电极I1为圆柱状结构，电极I1的上部设有螺纹，电极I1的上端穿过上盖4中部的通孔，并与上盖4螺纹连接，并通过固定螺母I2固定，电极I1的下表面与介质板8的上表面贴合，工作时将电极I1的上端与大地连接。气室II13为上开口的中空圆筒体，气室II13的侧面设有两个轴对称的气孔II11、气孔III12，作为附加气孔，工作时可以通过气孔II11、气孔III12向装置内通入相同或者不同种的气体，用于掺杂气体，下表面中心处设有气孔IV16。在气室II13的上部设有环形凸台，在环形凸台上设有与PCB板10上延伸出的电极II14位置相对应的圆形通孔。在环形凸台的侧壁上设有螺纹。PCB板10为板状结构，PCB板10上设有呈放射状排布的通孔用于均流，同时设有固定电极II14的圆周阵列排布的焊点。PCB板10与介质板8为同轴放置，PCB板10置于介质板8下，PCB板10置于气室I9内部，工作时气体通过气孔进入装置内部后，经过PCB板10的均流作用后平均进入每一根介质管II6内，以达到放电均匀的目的。上盖4为下开口的中空圆筒体，在上盖4的下部外壁处设有螺纹，上盖4与介质管I5螺纹连接。在上盖4上表面的中心处设有螺纹孔，电极I1的上表面布满螺纹，电极I1的上端穿过上盖4中部的通孔，与上盖4螺纹连接，以保证将电极I1固定在装置内部，在上盖4上表面设有圆周阵列排列的气孔I3用于排气，以保证相对密封的装置内气压稳定。介质管I5为上下开口的中空圆筒体，在介质管I5上端的内壁设有螺纹用于固定上盖4，介质管I5下端嵌入介质板8上的环形凹槽I内，并通过固定板7、介质板8、气室I9上的螺纹孔固定。介质板8为板状结构，上部设有圆环形凹槽I，在介质板8上部的圆环形凹槽I内插接介质管I5，介质管I5固定板7、介质板8形成的空腔内盛装需要处理的液体，工作时将所要处理的液体置于其中。介质管II6为异型圆柱管结构，内部中空，上下两端开口，下端开设有螺纹孔用于与介质板8之间的固定，电极II14上段插入其内部，电极II14与介质管II16间存在一定的间隙，介质管II16表面布满通孔，自上而下，通孔大小逐渐变大，孔密度逐渐提高，工作时放电产生的等离子体在介质管II6所在的位置产生，沸石相对疏松的材质既可以保证产生大量的微气泡，又可以保证产生的等离子体最终都从介质管II6内部排出，溶解在所要处理的溶液中。固定板7为圆环板状结构，其上开设有与介质板8外圆环和气室I9相对应的螺纹孔，用于固定介质管5。气室I9为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ9的下部内壁处设有螺纹，气室I9和气室II13螺纹连接。在气室I9的上部设有圆环形凹槽II。固定板7放置在气室I9的圆环形凹槽II内，固定板7的内径比圆环形凹槽II的内径大。介质板8与固定板7的外径相同，介质板8置于气室Ⅰ9的圆环形凹槽II上。气室I9上部的圆环形凹槽II开设有与固定板7和介质板8相对应的螺纹孔，通过固定板7、介质板8与气室I9上的螺纹孔将介质板8固定，彼此之间相互固定，保证装置的稳定性。

上述实施例只是用于对本发明的举例和说明，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种等离子体活化水制备装置，其特征在于，包括电极I(1)、上盖(4)、介质管I(5)、介质管II(6)、固定板(7)、介质板(8)、PCB板(10)、电极II(14)；

所述的电极I(1)上端穿过上盖(4)中部的通孔，并与上盖(4)螺纹连接；

所述的上盖(4)为下开口的中空圆筒体，在上盖(4)的下部外壁设有螺纹，上盖(4)与介质管I(5)螺纹连接，上盖(4)表面设有呈圆周阵列排列的气孔I(3)；

所述的介质管I(5)为上下开口的中空圆筒体，在介质管I(5)上端的内壁设有用于固定上盖(4)的螺纹，介质管I(5)下端嵌入介质板(8)上的环形凹槽I内，介质管I(5)通过固定板(7)、介质板(8)、气室I(9)上的螺纹孔I固定，所述的介质管I(5)与介质板(8)形成空腔，所述的空腔内盛装待处理液体；所述的固定板(7)为圆环板状结构；

所述的介质管II(6)为异型圆柱管状结构，所述介质管II(6)内部中空、上下两端开口，所述介质管II(6)下端开设用于与介质板(8)固定的螺纹孔II，电极II(14)上段通过介质板(8)插入介质管II(6)内部，电极II(14)的上端设有枝杈状电极柱，所述的枝杈状电极柱嵌在介质管II(6)表面的通孔中，所述的通孔自上而下孔径逐渐变大，且通孔排布密度提高，所述通孔的孔径由0.1mm到1mm逐渐变大；

所述的气室I(9)为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ(9)的下部内壁处设有螺纹，气室I(9)和气室II(13)螺纹连接，气室I(9)的上部开设有圆环形凹槽II，固定板(7)、介质板(8)放置在所述的圆环形凹槽II内；

气室II(13)为上开口的中空圆筒体，气室II(13)的侧面设有两个轴对称的气孔II(11)、气孔III(12)，气室II(13)下表面中心处设有气孔IV(16)，气室II(13)内设有环形凸台，所述的电极II(14)穿过环形凸台插入介质管II(6)内部。

2.如权利要求1所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述的电极I(1)、电极II(14)由金属铜、银或铝制成。

3.如权利要求1所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述的介质管I(5)由石英制成。

4.如权利要求1所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述的介质管II(6)由沸石制成。

5.如权利要求1所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述的固定板(7)、气室I(9)、气室II(13)由聚四氟乙烯制成。

6.如权利要求1所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述的电极I(1)上端穿过上盖(4)通过固定螺母I(2)固定。

7.如权利要求1所述的等离子体活化水制备装置，其特征在于，所述的电极II(14)与气室II(13)通过固定螺母II(15)固定。

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