CN112543542A - 等离子体发生装置及废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种等离子体发生装置及废气处理系统，等离子体发生装置包括：低压端放电管和高压端放电管，均包括电极及绝缘管体，电极从绝缘管体的一端外露；低压端绝缘板和高压端绝缘板，低压端放电管的具有电极的一端穿过低压端绝缘板的通孔，另一端插入高压端绝缘板的盲孔内，高压端放电管具有电极的一端穿过高压端绝缘板的通孔，另一端插入低压端绝缘板的盲孔内；低压端盖板，可拆卸地安装在低压端绝缘板上，低压端放电管的端部顶在低压端盖板上；高压端盖板，可拆卸地安装在高压端绝缘板上，高压端放电管的端部顶在高压端盖板上。本发明提供的技术方案中，等离子体发生装置的绝缘性能良好，放电稳定，而且放电管容易更换和清洗，降低成本。

Description

等离子体发生装置及废气处理系统

技术领域

本发明涉及等离子体发生技术领域，具体地，涉及一种等离子体发生装置及废气处理系统。

背景技术

等离子体是气、液、固之外的第四种物质形态，等离子体的产生需要驱动能量，驱动能量可以是电、磁、光、热等形式，而高电压下的气体放电是最常用的等离子体产生方法，施加电压波形可能是直流、交流、脉冲或耦合等形式。

在复杂电磁场下，等离子体发生装置部件也会产生电导损耗、极化损耗、感应损耗等，导致装置绝缘劣化或损坏，而且等离子体发生装置可能需要长期、不间断工作，工作环境可能是高温、高湿、组分复杂等。等离子体发生装置的组成部件中，电极具有较高损坏率。工作条件下等离子体发生装置的电极表面易积聚各种杂质，形成结垢等情况，导致击穿损坏，严重影响等离子体设备的正常运行与使用寿命。

现有等离子体发生装置通常为一体式，电极不可更换，当发生故障时需要将发生装置更换，存在运行保养成本高、操作使用难度大等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中等离子发生装置的电极易损坏且电极不可更换，运行保养成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种等离子体发生装置，所述等离子体发生装置包括：

至少一个低压端放电管和至少一个高压端放电管，所述低压端放电管和所述高压端放电管均包括电极及罩在电极上的绝缘管体，所述电极从所述绝缘管体的一端外露；

设置在相对的两端的低压端绝缘板和高压端绝缘板，所述低压端绝缘板和所述高压端绝缘板上分别设置有交错布置的通孔和盲孔，每个所述低压端放电管的具有电极的一端穿过所述低压端绝缘板的通孔，另一端插入所述高压端绝缘板的盲孔内，每个所述高压端放电管具有电极的一端穿过所述高压端绝缘板的通孔，另一端插入所述低压端绝缘板的盲孔内；

低压端盖板，所述低压端盖板可拆卸地安装在所述低压端绝缘板上，所述低压端放电管的具有电极的端部顶在所述低压端盖板上，且设置所述低压端放电管的电极能够接地；

高压端盖板，所述高压端盖板可拆卸地安装在所述高压端绝缘板上，所述高压端放电管的具有电极的端部顶在所述高压端盖板上，且设置所述高压端放电管的电极能够连接至高压接线端子。

优选地，所述低压端盖板为金属材质，所述低压端放电管通过端部的电极顶在所述低压端盖板上以通过所述低压端盖板接地。

优选地，所述低压端盖板上设置有低压端盲孔，所述低压端放电管具有电极的端部插在所述低压端盲孔中。

优选地，所述低压端盖板通过金属螺钉可拆卸地固定在所述低压端绝缘板上。

优选地，所述高压端盖板为绝缘材质，所述高压端盖板上设置有能够与所述高压端放电管的电极接触的金属导电部件，所述金属导电部件与所述高压接线端子连接。

优选地，所述高压端盖板上设置有高压端盲孔，所述高压端放电管的具有电极的端部插在所述高压端盲孔中；

所述金属导电部件为所述高压端盖板内设置的金属片，所述高压端盲孔的底部连通至所述金属片，所述高压端放电管端部的电极与所述金属片接触。

优选地，所述高压接线端子包括绝缘主体、高压出线以及所述绝缘主体上设置的高压接线口，所述高压出线与所述高压接线口连接且穿过所述绝缘主体连接至所述金属片；

其中，所述绝缘主体的外表面上在围绕所述高压出线的周向上设置有环形槽。

优选地，所述高压端盖板通过绝缘螺钉可拆卸地固定在所述高压端绝缘板上。

优选地，所述低压端放电管和所述高压端放电管的所述绝缘管体内设置有粉状的导电介质；

所述绝缘管体内还设置有封堵所述导电介质的绝缘封堵以及一端埋在所述导电介质中另一端伸出所述绝缘封堵的金属线，所述金属线伸出所述绝缘封堵的端部设置有接线头；

所述低压端放电管和所述高压端放电管的所述电极包括所述导电介质、所述金属线以及所述金属线端部设置的所述接线头。

优选地，所述等离子体发生装置还包括连接所述低压端绝缘板和所述高压端绝缘板的框体。

根据本发明的另一方面，还提供一种废气处理系统，所述废气处理系统包括容纳废气的废气装置以及位于所述废气装置中的如上所述的等离子体发生装置。

本发明提供的技术方案中，低压端放电管的电极和高压端放电管的电极引线分别布置在方向相反的两侧，增大了低压端放电管的接地端和高压端放电管的高压端之间的距离，可以避免两者之间发生短路故障；而且低压端放电管和高压端放电管通过绝缘的低压端绝缘板和高压端绝缘板安装，使得装置的绝缘性能良好，放电稳定。另一方面，本发明提供的技术方案，在低压端放电管和/或高压端放电管发生故障或者需要进行清洁维护时，可以打开需要更换或者需要清洁的放电管所对应的低压端盖板或者高压端盖板，取出放电管完成更换或者清洁。解决了现有技术中一旦放电管损坏后，需要将等离子体发生装置整体更换所存在的成本高的问题。本发明提供的等离子体发生装置具有很高的经济技术价值。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方式中等离子体发生装置的结构示意图；

图2为低压端绝缘板的剖切结构示意图；

图3为从低压端绝缘板的一侧看的结构示意图；

图4为低压端放电管和高压端放电管的结构示意图；

图5为低压端盖板从一侧看的结构示意图；

图6为低压端盖板的剖切结构示意图；

图7为高压端盖板设置有金属片及高压接线端子的剖切结构示意图；

图8为图7所示的结构从一侧看的结构示意图；

图9为高压接线端子的结构示意图。

附图标记说明：

1-低压端放电管；2-高压端放电管；11-绝缘管体；12-导电介质；13-绝缘封堵；14-金属线；15-接线头；3-低压端绝缘板；31-通孔；32-盲孔；33-螺栓孔；4-高压端绝缘板；5-低压端盖板；51-低压端盲孔；52-低压端连接孔；6-高压端盖板；61-高压端盲孔；62-高压端连接孔；7-金属片；8-高压接线端子；81-绝缘主体；811-环形槽；82-高压出线；83-高压接线口；9-框体；10-金属螺栓；11-绝缘螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

本发明公开了一种等离子体发生装置，如图1所示，该等离子体发生装置包括：

至少一个低压端放电管1和至少一个高压端放电管2，低压端放电管1和高压端放电管2均包括电极及罩盖在电极上的绝缘管体11，所述电极从所述绝缘管体11的一端外露；

设置在相对的两端的低压端绝缘板3和高压端绝缘板4，所述低压端绝缘板3和所述高压端绝缘板4上分别设置有交错布置的通孔和盲孔，每个所述低压端放电管1的具有电极的一端穿过所述低压端绝缘板3的通孔，另一端插入所述高压端绝缘板4的盲孔内，每个所述高压端放电管2的具有电极的一端穿过所述高压端绝缘板4的通孔，另一端插入所述低压端绝缘板3的盲孔内，由于低压端绝缘板3和所述高压端绝缘板4上的通孔和盲孔交错布置，因此，如图1所示，低压端放电管1和高压端放电管2交错布置；

低压端盖板5，所述低压端盖板5可拆卸地安装在所述低压端绝缘板3上，所述低压端放电管1的具有电极的端部顶在所述低压端盖板5上，且设置所述低压端放电管1的电极能够接地；

高压端盖板6，所述高压端盖板6可拆卸地安装在所述高压端绝缘板4上，所述高压端放电管2的具有电极的端部顶在所述高压端盖板6上，且设置所述高压端放电管2的电极能够电连接至高压接线端子8。

该等离子体发生装置利用介质阻挡放电原理，产生等离子体，可以通过等离子体降解废气中的污染物。其中，低压端放电管1和高压端放电管2的绝缘管体11为介质阻挡放电中的覆盖电极的绝缘介质。

本发明提供的等离子体发生装置，将低压端放电管1的电极和高压端放电管2的电极引线分别布置在方向相反的两侧，增大了低压端放电管1的接地端和高压端放电管2的高压端之间的距离，避免两者之间发生短路故障；而且该装置中，低压端放电管1和高压端放电管2通过绝缘的低压端绝缘板3和高压端绝缘板4安装，本装置绝缘性能良好，放电稳定。

另一方面，当低压端放电管1和/或高压端放电管2发生故障或者需要进行清洁维护时，可以打开需要更换或者需要清洁的放电管所对应的低压端盖板5或者高压端盖板6，取出放电管进行更换或者清洁。该装置的结构简单，放电管的更换或清洁方便，解决了现有技术中一旦放电管损坏后，需要将等离子体发生装置整体更换所存在的成本高的问题。本发明提供的等离子体发生装置具有很高的经济技术价值。

下面结合附图对本发明提供的技术方案进一步详细描述。

在本发明的一个具体实施方式中，低压端放电管1和高压端放电管2的具体结构如图4所示，包括设置在外侧的绝缘管体11，绝缘管体11内设置有粉状的导电介质12。所述绝缘管体11内还设置有封堵所述导电介质12的绝缘封堵13以及一端埋在导电介质12中另一端伸出绝缘封堵13的金属线14，金属线14伸出所述绝缘封堵13的端部设置有接线头15。

所述低压端放电管1和高压端放电管2的电极包括导电介质12、金属线14以及金属线14端部设置的接线头15。低压端放电管1和高压端放电管2分别通过接线头15接地或者连接至高压。

其中，绝缘管体11可以采用玻璃或陶瓷材料制成，导电介质12可以采用铁粉或铜粉等导电材料。

可以理解的是，低压端放电管1和高压端放电管2的结构并不限于本实施方式中的结构形式，其它的包括有绝缘管体，且由绝缘管体覆盖电极从而能够产生介质阻挡放电的结构形式均可。

本实施方式中，如图1-图3所示，低压端绝缘板3上设置有多个通孔31和多个盲孔32，该多个通孔31和盲孔32间隔交错布置，其可以沿“一”字形排列，也可以沿“W”字形排列。高压端绝缘板4的结构与低压端绝缘板3的结构类似，只是低压端绝缘板3上设置通孔31的位置，高压端绝缘板4上对应设置有盲孔，而低压端绝缘板3上设置盲孔32的位置，高压端绝缘板4上对应设置有通孔31。这样，低压端放电管1的一端可以插入低压端绝缘板3的通孔中，另一端插入高压端绝缘板4的盲孔中，而高压端放电管2的一端可以插入高压端绝缘板4的通孔中，另一端插入低压端绝缘板3的盲孔中。

为使得低压端放电管1端部外露的电极能够接地，本实施方式中设置低压端盖板5由金属材质制成，低压端放电管1通过端部的电极顶在所述低压端盖板5上以通过所述低压端盖板5接地，即低压端放电管1通过装置的外壳接地。

为使得低压端放电管1的电极能够稳定地接触低压端盖板5，低压端盖板5的结构设置如图5和图6所示，低压端盖板5上设置有低压端盲孔51，所述低压端放电管1的具有电极的端部插在所述低压端盲孔51中。优选地，可以在低压端放电管1的接线头15的端部设置弹性部件，例如弹簧，来使得接线头15顶在低压端盖板5上而不会脱离。

本领域技术人员可以理解的是，低压端放电管1的电极并不限于通过金属的低压端盖板5接地，也可以设置低压端盖板5绝缘，在低压端盖板5上或内部安装能接地的导电部件，并将各个低压端放电管1的电极通过顶在该导电部件上接地。

另外，低压端盖板5通过金属螺钉10可拆卸地固定在低压端绝缘板5上。这样，将金属螺钉10接地，每个低压端放电管1的电极均可以接地。如图5中，低压端盖板5的两端分别设置有两个低压端连接孔52，低压端盖板5的两端分别通过两个金属螺钉10固定的低压端绝缘板5上。

本实施方式中，高压端盖板6为绝缘材质，为使得高压端放电管1端部外露的电极能够接地，高压端盖板6上设置有能够与高压端放电管2的电极接触的金属导电部件，所述金属导电部件与所述高压接线端子8连接，高压接线端子8可以与高压电源连接。

优选地，如图7和图8所示，高压端盖板6上设置有高压端盲孔61，高压端盲孔61的数量与高压端绝缘板4上通孔的数量相同，从而高压端放电管2的具有电极的端部穿过高压端绝缘板4上的通孔并插在该高压端盲孔61中；与高压端放电管2的电极连接的所述金属导电部件为高压端盖板6内设置的金属片7，所述高压端盲孔61的底部连通至金属片7，这样，高压端放电管2的端部在插入高压端盲孔61中时，其端部的电极与金属片7接触，从而连通至高压接线端子8。优选地，可以在高压端放电管2的接线头15的端部设置弹性部件，例如弹簧，来使得接线头16顶在金属片7上而不会脱离金属片7。

可以理解的是，高压端放电管2的电极也不限于通过高压端盲孔61底部的金属片7的方式引至高压接线端子8，例如也可以不设置高压端盲孔61，而将金属导电部件设置在高压端盖板6的朝向高压端放电管2的一侧，高压放电管2的电极顶在该金属导电部件上，另外，其它的适合高压端放电管2连接高压接线端子的连接方式也可。

另外，所述高压端盖板6通过绝缘螺钉11可拆卸地固定在所述高压端绝缘板4上。如图8中，高压端盖板6的两端分别设置有两个高压端连接孔62，高压端盖板6的两端分别通过两个绝缘螺钉11固定在高压端绝缘板6上。

本实施方式中，所述高压接线端子8的结构如图9所示，其包括绝缘主体81、高压出线82以及绝缘主体81上设置的高压接线口83，所述高压出线82与高压接线口83连接且穿过所述绝缘主体81连接至金属片7；这样，高压端放电管2端部的电极可以依次通过金属片7、高压出线82、高压接线口83与高压电源连接。

优选地，所述绝缘主体81的外表面上在围绕高压出线82的周向上设置有环形槽811，绝缘主体81优选为圆柱体，高压出线82沿轴向穿过该圆柱体。在此设置环形槽811的目的在于增加沿面放电路径长度。其中，环形槽811的横截面可以为方形、三角形或圆弧形。

其中，绝缘主体81与高压端盖板6的材质可以相同，均采用绝缘材料。因此，绝缘主体81可以与高压端盖板6加成成一体，或者绝缘主体81紧密地固定在高压端盖板6上。

此外，本实施方式中，该等离子体发生装置还包括连接低压端绝缘板3和所述高压端绝缘板4的框体9。框体9可以为连接杆的结构形式，在低压端连接板3和高压端连接板4的相对的两端分别设置框体9，将其连接在一起，增加装置的结构稳定性。

根据本发明的另一方面，还提供一种废气处理系统，该废气处理系统包括容纳废气的废气装置以及位于所述废气装置中的如上所述的等离子体发生装置。通过将上述的放电等离子装置放置在废气装置中，可以通过放电产生的等离子体降解废气中的污染物。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种等离子体发生装置，其特征在于，所述等离子体发生装置包括：

至少一个低压端放电管(1)和至少一个高压端放电管(2)，所述低压端放电管(1)和所述高压端放电管(2)均包括电极及罩在电极上的绝缘管体(11)，所述电极从所述绝缘管体(11)的一端外露；

设置在相对的两端的低压端绝缘板(3)和高压端绝缘板(4)，所述低压端绝缘板(3)和所述高压端绝缘板(4)上分别设置有交错布置的通孔和盲孔，每个所述低压端放电管(1)的具有电极的一端穿过所述低压端绝缘板(3)的通孔，另一端插入所述高压端绝缘板(4)的盲孔内，每个所述高压端放电管(2)具有电极的一端穿过所述高压端绝缘板(4)的通孔，另一端插入所述低压端绝缘板(3)的盲孔内；

低压端盖板(5)，所述低压端盖板(5)可拆卸地安装在所述低压端绝缘板(3)上，所述低压端放电管(1)的具有电极的端部顶在所述低压端盖板(5)上，且设置所述低压端放电管(1)的电极能够接地；

高压端盖板(6)，所述高压端盖板(6)可拆卸地安装在所述高压端绝缘板(4)上，所述高压端放电管(2)的具有电极的端部顶在所述高压端盖板(6)上，且设置所述高压端放电管(2)的电极能够连接至高压接线端子(8)。

2.根据权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述低压端盖板(5)为金属材质，所述低压端放电管(1)通过端部的电极顶在所述低压端盖板(5)上以通过所述低压端盖板(5)接地。

3.根据权利要求2所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述低压端盖板(5)上设置有低压端盲孔(51)，所述低压端放电管(1)具有电极的端部插在所述低压端盲孔(51)中。

4.根据权利要求2所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述低压端盖板(5)通过金属螺钉(10)可拆卸地固定在所述低压端绝缘板(5)上。

5.根据权利要求1所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述高压端盖板(6)为绝缘材质，所述高压端盖板(6)上设置有能够与所述高压端放电管(2)的电极接触的金属导电部件，所述金属导电部件与所述高压接线端子(8)连接。

6.根据权利要求5所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述高压端盖板上设置有高压端盲孔(61)，所述高压端放电管(2)的具有电极的端部插在所述高压端盲孔(61)中；

所述金属导电部件为所述高压端盖板(6)内设置的金属片(7)，所述高压端盲孔(61)的底部连通至所述金属片(7)，所述高压端放电管(2)端部的电极与所述金属片(7)接触。

7.根据权利要求6所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述高压接线端子(8)包括绝缘主体(81)、高压出线(82)以及所述绝缘主体(81)上设置的高压接线口(83)，所述高压出线(82)与所述高压接线口(83)连接且穿过所述绝缘主体(81)连接至所述金属片(7)；

其中，所述绝缘主体(81)的外表面上在围绕所述高压出线(82)的周向上设置有环形槽(811)。

8.根据权利要求5所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述高压端盖板(6)通过绝缘螺钉(11)可拆卸地固定在所述高压端绝缘板(4)上。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述低压端放电管(1)和所述高压端放电管(2)的所述绝缘管体(11)内设置有粉状的导电介质(12)；

所述绝缘管体(11)内还设置有封堵所述导电介质(12)的绝缘封堵(13)以及一端埋在所述导电介质(12)中另一端伸出所述绝缘封堵(13)的金属线(14)，所述金属线(14)伸出所述绝缘封堵(13)的端部设置有接线头(15)；

所述低压端放电管(1)和所述高压端放电管(2)的所述电极包括所述导电介质(12)、所述金属线(14)以及所述金属线(14)端部设置的所述接线头(15)。

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的等离子体发生装置，其特征在于，所述等离子体发生装置还包括连接所述低压端绝缘板(3)和所述高压端绝缘板(4)的框体(9)。

11.一种废气处理系统，其特征在于，所述废气处理系统包括容纳废气的废气装置以及位于所述废气装置中的根据权利要求1-10中任意一项所述的等离子体发生装置。

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