CN114314519A - 放电体以及电场装置和臭氧发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了放电体以及电场装置和臭氧发生器,其中，放电体包括导体和介质，介质设置在导体的表面并环绕导体的至少一部分布置，介质的端面设有防爬电结构。本发明的放电体能够实现既能够达到放电，又能够控制不击穿的技术效果。

Description

放电体以及电场装置和臭氧发生器

技术领域

本发明涉及一种放电体以及电场装置和臭氧发生器。

背景技术

气体放电(等离子体)法：最常用的是介质阻挡放电法，简称为DBD法，介质阻挡放电是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。

现有的介质阻挡技术中，常用玻璃管作为介质套在放电极上，一方面由于玻璃管与放电极之间没有进行很好的固定，在运输以及使用中容易出现破碎，另一方面，该介质阻挡技术的电场荷电效率不高、能耗过高。

发明内容

为了解决现有技术中电场荷电效率不高、能耗过高、处理效率低等问题，本发明提供了一种放电体以及电场装置和臭氧发生器。

根据本发明的一方面，提供了一种放电体，所述放电体包括导体和介质，所述介质设置在所述导体的表面并环绕所述导体的至少一部分布置，其中所述导体至少包括第一段和第二段，所述介质环绕所述第一段的表面设置，所述介质具有靠近所述第二段的第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端的端面设有防爬电结构。

在一个实施例中，介质由粘土材料制成。

在一个实施例中，介质在导体的表面形成均匀的第一厚度。

在一个实施例中，防爬电结构为设置于介质的第一端端面上的凹陷，凹陷环绕所述导体布置。

在一个实施例中，防爬电结构为设置于第一端端面的凸起，所述凸起环绕所述导体布置。

在一个实施例中，导体采用金属制成。

在一个实施例中，介质为陶瓷。

在一个实施例中，介质为搪瓷。

在一个实施例中，介质为绝缘介质。

在一个实施例中，凹陷为漏斗状、柱体状、圆环状中的任意一种或多种。

在一个实施例中，提供了一种放电体，所述放电体包括导体和介质，所述介质设置在所述导体的表面并环绕所述导体的至少一部分布置，所述介质的端面设有防爬电结构。

在一个实施例中，提供了一种放电体，放电体包括导体和介质，介质设置在所述导体的表面并环绕所述导体的至少一部分布置，其中，导体包括依次相连的第一段、第二段以及第三段，介质环绕所述第二段的表面设置，介质两端的端面上分别设有防爬电结构。

在一个实施例中，导体包括依次相连的第一段、第二段以及第三段，介质分别环绕所述第一段、第三段的表面设置，至少在介质靠近所述第二段的端面上设有防爬电结构。

根据本发明的另一方面，还提供一种电场装置，电场装置包括第一极和第二极，所述第一极具有板状主体，板状主体设有多个放电孔，第二极为上述的放电体，放电体的设有介质的部分伸入所述放电孔内，并与放电孔的内壁形成间隙。

在一个实施例中，放电孔的内壁上设置有绝缘膜，介质的外表面与所述绝缘膜之间具有间隙。

在一个实施例中，间隙的距离范围为0.5～5mm。

在一个实施例中，间隙的距离范围为0.5～1.5mm。

根据本发明的另一方面，还提供了一种放电体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：将陶瓷设置在导体上得到第一放电体。

在一个实施例中，所述方法还包括以下步骤：在第一放电体的陶瓷层端面上加工防爬电结构。

在一个实施例中，防爬电结构为设置于所述第一端端面上的凹陷，所述凹陷环绕导体设置。

在一个实施例中，防爬电结构为设置于所述第一端端面的凸起，所述凸起环绕所述导体设置。

在一个实施例中，所述凹陷为漏斗状、柱体状、圆环状中的任意一种。

根据本发明的另一方面，还提供了一种臭氧发生器，所述臭氧发生器包括壳体和上述的电场装置，所述电场装置安装在所述壳体内。

本发明提供的放电体包括导体和介质，介质设置在导体的表面并环绕导体的至少一部分布置，本发明的放电体为有限放电方式，具有既能够达到放电，又能够控制不击穿的技术效果，当其设置有防爬电结构时，还可以有效地消除爬电现象。

附图说明

图1是本发明的实施例一中的臭氧发生器示意图；

图2是本发明的实施例中放电体示意图；

图3是本发明的实施例中一种防爬电结构示意图；

图4本发明的实施例二中的臭氧发生器示意图；

图5本发明的实施例三中的臭氧发生器示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明总体上涉及一种放电体和包括该放电体的电场装置以及臭氧发生器。放电体包括导体和介质，介质设置在导体的表面并环绕导体的至少一部分布置，其中，介质包括至少一种介质，该介质设置于导体的表面。

在一个实施例中，介质由粘土材料制成。

在一个实施例中，介质为绝缘介质，此处的绝缘介质，是指本领域通常含义的绝缘介质，即在一定条件下不导电的介质，不排除在特殊条件下具有导电性。

下面结合附图对本发明的放电体、电场装置以及臭氧发生器进行详细说明。

实施例一

图1是实施例一的臭氧发生器的结构示意图。如图1所示，臭氧发生器包括壳体100和电场装置，壳体100具有进口101和出口102，电场装置安装在壳体100中并包括第一电极1和第二电极2，通电时，第一电极1和第二电极2之间形成电场。在本实施例中，第一电极1具有板状主体，该板状主体设有若干放电孔3。第一电极1通过导电固定件4与壳体100的内壁固接，第二电极2为多个表面设有介质的放电体，该放电体至少部分安装于第一电极1的放电孔3中。在一个实施例中，第一电极1和放电体构成放电单元，电场装置包括多个放电单元。

具体地，在本实施例中，放电孔3为通孔，第二电极2表面设有介质的一端设于第一电极1的通孔内，另一端设于第二电极支撑板5中。放电体的外表面，具体为介质的外表面，与孔3的内壁之间具有间隙，该间隙的距离优选位于0.5-5mm范围内，较佳地，该间隙的距离优选位于0.5-1.5mm范围内,在本实施例中，该间隙的距离为1mm。

实施例中，第二电极2为放电体2，图2是放电体2的结构示意图。如图2所示，放电体2用于介质阻挡放电并包括导体10和介质20，介质20设置在导体10的外部并环绕导体10的至少一部分布置。放电体2设有介质20的至少一部分布置于第一电极1的放电孔3内，放电体2的未设置介质20的一端通过第二电极支撑板5固定，第二电极支撑板5设有若干通孔501，气体可通过第二电极支撑板5上的通孔501流过第二支撑板5到达第二电极2。

继续参照图2，导体10至少包括第一段和第二段，在本实施例中，导体10包括第一段11和第二段12。介质20设置在导体10的第一段11的表面并环绕第一段11布置，导体10的一端位于介质20内，另一端位于介质20外。

在一个实施例中，导体10采用金属制成并具有长条状结构，例如，导体10可以采用低碳钢、45号钢、不锈钢、合金钢中的任意一种制成。较佳地，采用低碳钢。

介质20至少包括一种介质，介质20设置于导体10的表面并环绕导体10布置。在本实施例中，介质20设置第一段11的表面并环绕第一段11设置。较佳地，介质20由粘土材料制成。

例如，在本实施例中，介质20可以仅仅包括一种介质，该介质20采用陶瓷制成。陶瓷包裹在导体10的第一段11的表面上，例如通过烧制的方式烧制在导体10的第一段11的表面上。优选地，介质20整体上形成圆柱状结构。

在一个实施例中，陶瓷在导体10的表面形成均匀的第一厚度d1，较佳地，第一厚度d1的取值范围位于1.5-2mm之间。

在一个实施例中，该介质20采用搪瓷制成，搪瓷在导体10的表面形成均匀的厚度d2，较佳地，厚度d2的取值范围位于1.5-2mm之间。

返回参照图2，在本实施例中，导体10的第一段11的长度大于放电孔3的深度，即介质20包覆的部分的长度大于放电孔3的深度，当然，本领域的技术人员可以理解，介质20也可以完全覆盖整个导体10。

参照图2，在一个实施例中，绝缘介质20具有靠近导体10的第二段12的第一端21和与第一端21相对的第二端22，第一端21的端面设有防爬电结构23，防爬电结构23设置后可以消除介质20表面的放电痕迹，防止绝缘层损坏。

例如，防爬电结构23可为设置于介质20的第一端21端面上的凹陷，该凹陷环绕导体10布置。也就是说，凹陷形成一个环形结构，导体10位于该环形结构的内部，优选位于该环形结构的圆心位置。其中，凹陷可以为漏斗状、柱体状、圆环状中的任意一种或多种。

在图2所示的实施例中，防爬电结构23为在第一端21的端面沿轴向向内凹陷形成的凹陷部分，该凹陷部分的深度由外向内变小，从而整体上形成漏斗状，这种结构可以有效地消除爬电现象。(爬电现象指两极之间的绝缘体表面有轻微的放电现象，造成绝缘体的表面(一般)呈树枝状或是树叶的经络状放电痕迹，一般这种放电痕迹不是连通两极的，放电一般不是连续的，只是在特定条件下发生，受到工作温度以及时间的影响，时间长了会导致绝缘损坏。)

当然，如图3所示，在另外的实施例中，防爬电结构也可以为设置于第一端21的端面上的凸起211，该凸起211环绕导体10布置，凸起211与导体10之间具有凹陷部分。

需要说明的是，虽然图2中示出的放电体包括防爬电结构，然而，本领域的技术人员需要理解，即使不设置防爬电结构，通过在导体10的外表面的至少一部分上设置至少一层介质，也可以实现介质阻挡放电的技术效果。

本发明的放电体用于介质阻挡放电，为有限放电方式，既能够达到放电，又能够控制不击穿，当其设置有防爬电结构时，还可以有效地消除爬电现象。

使用时，例如可以将交流电源200的一个电极与第二电极支撑板5电性连接，将交流电源200的另一个电极与壳体100电性连接。通电时，在第一电极与第二电极之间形成电场。

在本实施例中，可以将交流电源200的一个电极接地，壳体100也接地。在本实施例中，交流电源200的电压可以位于4～20KV之间，变频脉冲范围为可以位于5kHz～80KHz之间。

下面介绍本发明的放电体的一种制作方法，需要说明的是，该方法只是示例性的，并不旨在限制本发明的放电体一定需要由以下方法制成，本领域的技术人员可以采用任何适合的方法制作本发明的放电体。

本发明的放电体的一种制作方法可以包括以下步骤：

将陶瓷烧制在导体上后得到具有防爬电结构的第一放电体。

较佳地，防爬电结构为设置于第一端端面上的凹陷，凹陷环绕导体设置。

较佳地，防爬电结构为设置于第一端端面的凸起，凸起环绕导体设置。

实施例二

本实施例与实施例一的主要区别在于放电体和电场的结构以及电极支撑板设置，其他部分与实施例一相同，在此仅对不同部分进行描述，相同部分请参照实施例一的相关描述，在此不再详述。

本实施例的导体包括依次相连的第一段、第二段以及第三段，介质环绕第二段的表面设置，第二段上介质两端的端面上分别设有防爬电结构。

如图4所示，第一电极1呈板状，其上设有若干孔3，第一电极1通过导电固定件4与壳体100内壁固接；第二电极2为表面设有介质的放电体2，两个第二电极支撑板5分别设置在第一电极1的两侧。

孔3为通孔，第二电极2表面设有介质的一端穿设于第一电极1的通孔内，两端分别设在第二电极支撑板5中。介质阻挡放电体的外表面与孔3的内壁之间具有间隙，间隙的距离为0.5-1.5mm，实施例中，间隙的距离为1.5mm，本实施例中的介质以及防爬电结构与实施例一中的介质20以及防爬电结构是相同的。

实施例三

本实施例与实施例一的主要区别在于放电体和电场的结构，其他部分与实施例一相同，在此仅对不同部分进行描述，相同部分请参照实施例一的相关描述，在此不再详述。

电场装置包括两个第一电极1和一个第二电极2。第二电极支撑板5设置在两个第一电极1的之间。导体包括依次相连的第一段、第二段以及第三段，介质20分别环绕第一段和第三段的表面设置，在介质靠近第二段的端面上设有防爬电结构，实施例中，两个防爬电结构分别设置在第一段上介质的靠近第二段的端面上和第三段上介质的靠近第二段的端面上。

如图5所示，第一电极1呈板状，其上设有若干放电孔3，第一电极1通过导电固定件4与壳体100内壁固接；第二电极2为表面设有介质的放电体，孔3为通孔，导体第二段设置在第二电极支撑板5中，放电体2表面设有介质的两端分别穿设于两个第一电极1的放电孔3内。放电体的外表面与放电孔3的内壁之间具有间隙，间隙的距离为0.5-1.5mm，实施例中，间隙的距离为1mm，本实施例中的介质以及防爬电结构与实施例一中的介质20以及防爬电结构是相同的。

实施例四

本实施例与实施例一的主要区别在于介质阻挡放电体结构，其他部分与实施例一相同，在此仅对不同部分进行描述，相同部分请参照实施例一的相关描述，在此不再详述。

本实施例中，导体的两端均位于介质外。

实施例五

本实施例与实施例一的主要区别在于放电体结构，其他部分与实施例一相同，在此仅对不同部分进行描述，相同部分请参照实施例一的相关描述，在此不再详述。

本实施例中，位于介质内的导体第一段表面设置有多个尖刺，尖刺可以实现尖端放电。

实施例六

本实施例与实施例一的主要区别在于介质阻挡放电体结构，其他部分与实施例一相同，在此仅对不同部分进行描述，相同部分请参照实施例一的相关描述，在此不再详述。

本实施例中，在第一电极1中孔3的内壁上贴有绝缘膜，介质的外表面与绝缘膜之间具有间隙。间隙的距离为0.5-5mm，实施例中，间隙的距离为1mm。

实施例七

本实施例与实施例四的主要区别在于第一电极结构，其他部分与实施例一相同，在此仅对不同部分进行描述，相同部分请参照实施例四的相关描述，在此不再详述。

本实施例中在第一电极1中孔3的内壁上贴有绝缘膜，进行三介质放电。

介质的外表面与绝缘膜之间具有间隙。间隙的距离为0.5-5mm，实施例中，间隙的距离为1.2mm。导体的两端均位于介质外，位于孔3的导体端设置为尖端，在其表面进行搪瓷烧制。

实施例八

本实施例与实施例五的主要区别在于第一电极结构，其他部分与实施例一相同，在此仅对不同部分进行描述，相同部分请参照实施例五的相关描述，在此不再详述。

本实施例中在第一电极1中孔3的内壁上贴有绝缘膜，进行三介质放电。放电体的介质的外表面与绝缘膜之间具有间隙。间隙的距离为0.5-5mm，实施例中，间隙的距离为1.5mm。

本实施例提供的放电体包括导体和介质，所述介质设置在导体的表面并环绕所述导体的至少一部分布置，其中，所述介质至少包括一种介质，介质的端面设有所述防爬电结构。

本实施例的放电体为有限放电方式，既能够达到放电，又能够控制不击穿，当其设置有防爬电结构时，还可以有效地消除爬电现象。

进一步地，实施例中的防爬电结构为在第一端的端面沿轴向向内凹陷形成的凹陷部分，该凹陷部分的深度由外向内变小，从而整体上形成漏斗状，这种结构可以有效地消除爬电现象。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种放电体，其特征在于，包括导体和介质，所述介质设置在所述导体的表面并环绕所述导体的至少一部分布置，其中，所述导体至少包括第一段和第二段，所述介质环绕所述第一段的表面设置，所述介质具有靠近所述第二段的第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端的端面设有防爬电结构。

2.根据权利要求1所述的放电体，其特征在于，所述介质由粘土材料制成。

3.根据权利要求1-2任一项所述的放电体，其特征在于，所述介质在所述导体的表面形成均匀的第一厚度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的放电体，其特征在于，所述防爬电结构为设置于所述介质的第一端端面上的凹陷，所述凹陷环绕所述导体布置。

5.根据权利要求4所述的放电体，其特征在于，所述凹陷为漏斗状、柱体状、圆环状中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1-3任一项所述的放电体，其特征在于，所述防爬电结构为设置于所述第一端端面的凸起，所述凸起环绕所述导体布置。

7.一种放电体，其特征在于，包括导体和介质，所述介质设置在所述导体的表面并环绕所述导体的至少一部分布置，所述介质的端面设有防爬电结构。

8.根据权利要求1-7任一项所述的放电体，其特征在于，所述介质为陶瓷。

在一个实施例中，所述介质为绝缘介质。

9.一种放电体，其特征在于，包括导体和介质，所述介质设置在所述导体的表面并环绕所述导体的至少一部分布置，

其中，所述导体包括依次相连的第一段、第二段以及第三段，

所述介质环绕所述第二段的表面设置，所述介质两端的端面上分别设有防爬电结构，或

所述介质分别环绕所述第一段、第三段的表面设置，至少在所述介质靠近所述第二段的端面上设有防爬电结构。

10.一种电场装置，其特征在于，所述电场装置包括第一极和第二极，

所述第一极具有板状主体，所述板状主体设有多个放电孔，

所述第二极为权利要求1-9任一项所述的放电体，所述放电体的设有介质的部分伸入所述放电孔内，并与所述放电孔的内壁形成间隙。

11.根据权利要求10所述的电场装置，其特征在于，所述放电孔的内壁上设置有绝缘膜，所述介质的外表面与所述绝缘膜之间具有间隙。

12.根据权利要求10或11所述的电场装置，其特征在于，所述间隙的距离范围为0.5～5mm，较佳地，所述间隙的距离范围为0.5～1.5mm。

13.一种放电体的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

将陶瓷设置在导体上得到放电体。

14.根据权利要求13所述的放电体的制作方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在所述放电体的陶瓷层端面上加工防爬电结构。

较佳地，所述防爬电结构为设置于所述第一端端面上的凹陷，所述凹陷环绕所述导体设置。

较佳地，所述防爬电结构为设置于所述第一端端面的凸起，所述凸起环绕所述导体设置。

15.根据权利要求13或14所述的放电体的制作方法，其特征在于，所述凹陷为漏斗状、柱体状、圆环状中的任意一种。

16.一种臭氧发生器，其特征在于，所述臭氧发生器包括壳体和上述权利要求10-12任一项所述的电场装置，所述电场装置安装在所述壳体内。

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