CN116173857A - 一种带孔的多电极同轴式介质阻挡放电反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高功率且放电更加稳定的多电极同轴式介质阻挡放电反应器，包括带孔铜管，铜管上一端设有聚四氟乙烯连接器，所述连接器套在铜管上；一端设有连接器的带孔铜管水平插入一个石英管中，所述石英管，在石英管靠近一端的位置突出设置了一个圆柱形接口作为进气口，石英管的另一端作为出气口，在石英管的中间部分设有多个宽度相同的铜片裹在石英管上充当电极，各个铜片间的间距也都相等。本发明可以提高多电极同轴式介质阻挡放电反应器的放电功率，使其工作时产生更多的等离子体，并且在工作时放电更加稳定。

Description

一种带孔的多电极同轴式介质阻挡放电反应器

技术领域

本发明涉及介质阻挡放电反应器结构设计技术领域，具体而言，尤其涉及一种带孔的多电极同轴式介质阻挡放电反应器。

背景技术

低温等离子体(Non Thermal Plasma，NTP)具备优良的化学效应、温升效应、气动效应，且与催化剂协同性高等优点。介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge，DBD）是大气压下产生低温等离子体的主要放电方式。通常由两个平行电极组成它的结构，其中至少有一个电极表面被电介质（例如玻璃、石英、陶瓷）覆盖，当交流或脉冲高压施加在两个电极上时，两电极间的气体就会被击穿从而产生介质阻挡放电。

近年来，低温等离子体由于其用途广泛，操作简单，成本低廉等特点而引起了人们越来越多的关注。特别是在材料表面改性、臭氧产生、杀菌消毒、水污染处理等领域具有广阔的应用前景。因此，对于提高大气压下DBD反应器产生低温等离子体的工作效率和工作稳定性，具有重要的实际意义。为此，许多研究人员对不同结构的电极所产生的低温等离子体进行了研究，提出了一些新的DBD反应器结构。

现在通用的DBD反应器结构主要有板式和同轴式两种，其中同轴式DBD反应器多用作工业用途，多电极等离子体反应器可以提供更多的具有更小电流峰值的微放电，对于样品表面处理和等离子体的反应领域是很有用的。于是，研究人员结合这两种电极结构提出了一种多电极同轴式DBD反应器，但在大气压下多电极同轴式DBD反应器的放电功率较低，且稳定性较差。

因此，针对上述问题，有必要提出一个更为优化的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高功率且放电更加稳定的多电极同轴式DBD反应器。

本发明的设计方案：一种带孔的多电极同轴式DBD反应器，包括带孔铜管，铜管上一端设有聚四氟乙烯连接器，所述连接器套在铜管上；一端设有连接器的带孔铜管水平插入一个石英管中，所述石英管的中间部分设有多个宽度相同的铜片裹在石英管上充当电极，各个铜片间的间距也都相等。

进一步地，所述带孔铜管上设有电极，且在铜管的中间部分有孔。所述铜管上的孔，直径均相等，绕铜管一周均匀排布，小孔之间的间隔也均相等，在铜管水平方向上的中间部分，绕铜管一周的孔并列排布，水平方向上孔之间的间距也都相等。

进一步地，所述聚四氟乙烯连接器设置在带孔铜管的一端，连接器为圆环状套在铜管上，使带孔铜管可以固定在石英管的中心部分。

进一步地，所述石英管，在石英管靠近一端的位置突出设置了一个圆柱形接口，在石英管的中间部分设有多个相同的铜片。所述铜片宽度都相等，各个铜片之间的间距也相等，多个铜片裹在石英管上的中间部分充当电极。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的多电极同轴式DBD反应器中，作为内部电极的铜管上设置有均匀分布的小孔，且孔的位置与石英管上包裹的多个作为外部电极的铜片的位置相对应，石英管作为介质，从而形成介质阻挡放电。通过在内部电极上设置均匀分布的小孔，可以使得多电极同轴式DBD反应器获得更高的放电功率，从而使得多电极同轴式DBD反应器在工作时可以产生更多的等离子体。

本发明还可以降低多电极同轴式DBD反应器的击穿电压，使得多电极同轴式DBD反应器可以更加容易被击穿。

本发明还可以让多电极同轴式DBD反应器在工作时，产生的放电更加稳定，获得更好的放电效果，使得保存的数据更加准确。

综上，本发明可以提供一种高功率且放电更加稳定的多电极同轴式DBD反应器，提高其的工业利用率，并且使得对于多电极同轴式DBD反应器方面的研究更加容易且准确。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明所述的带孔铜管的结构示意图。

图3是本发明所述的石英管的结构示意图。

图中代码说明：1、带孔铜管；2、均匀分布的小孔；3、聚四氟乙烯连接器；4、石英管；5、多个铜片；6、进气口；7、出气口。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如附图1所示，一种带孔的多电极同轴式DBD反应器，其特征在于：包括带孔铜管1，铜管上一端设置有一个聚四氟乙烯材质的连接器3，所述连接器3套在带孔铜管1上；一端设有连接器的带孔铜管水平插入一个石英管4中，所述石英管的中间部分设有多个宽度相同的铜片5裹在石英管上充当电极，各个铜片间的间距也都相等。对带孔铜管1和裹在石英管上的多个铜片5分别接高压和接地，在石英管靠近一端位置设置的进气口6处通入不同流速的空气或其他气体，即可在石英管4的内部(带孔铜管上均匀分布的小孔2和裹在石英管上的多个铜片5之间的部分)发生放电，放电产生的等离子体可以随着通入的气体从石英管另一端的出气口7处排出，用于工业用途或实验研究等。

如附图2所示，带孔铜管1上设有电极，且在铜管的中间部分，有着均匀分布的小孔2，这些均匀分布的小孔可以使多电极同轴式DBD反应器在工作时放电更加稳定且功率更高。聚四氟乙烯材质的连接器3设置在带孔铜管1的一端，使带孔铜管1可以在水平插入石英管后固定在石英管的中心位置。

如附图3所示，在石英管4靠近一端的位置突出设置了一个进气口6用于通入空气或其他气体，在石英管4的另一端设置了一个出气口7用于将放电产生的等离子体随气体排出，用于工业用途或实验研究等。在石英管4的中间部分设有多个相同的铜片5裹在石英管上用作电极，这些铜片的宽度都相同，且这些铜片的间距也都相等。

Claims (6)

1.一种带孔的多电极同轴式介质阻挡放电反应器，其特征在于：包括带孔铜管，铜管一端设有聚四氟乙烯连接器，所述连接器套在铜管上；一端设有连接器的带孔铜管水平插入一个石英管中，所述石英管的中间部分设有多个宽度相同的铜片裹在石英管上充当电极，各个铜片间的间距也都相等。

2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：所述的带孔铜管，在铜管的中间部分均匀设有直径相同的小孔。

3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于：所述铜管上的孔，直径均相等，绕铜管一周均匀排布，小孔之间的间隔也均相等，在铜管水平方向上的中间部分，绕铜管一周的孔并列排布，水平方向上孔之间的间距也都相等。

4.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：所述聚四氟乙烯连接器设置在带孔铜管的一端，连接器为圆环状套在铜管上，使带孔铜管可以固定在石英管的中心部分。

5.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于：所述石英管，在石英管靠近一端的位置突出设置了一个圆柱形接口，在石英管的中间部分设有多个相同的铜片。

6.根据权利要求5所述的反应装置，其特征在于：所述铜片宽度都相等，各个铜片之间的间距也相等，多个铜片裹在石英管上的中间部分充当电极。

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