CN212696257U - 电极组件、电极保持器组件、反应性气体生成器及其组件和产品处理组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电极组件、电极保持器组件、反应性气体生成器及其组件，和产品处理组件。所述电极组件包括：(a)导电电极，所述导电电极具有：(i)第一电极表面；(ii)第二电极表面，所述第二电极表面与所述第一电极表面相对；(iii)电极边缘，所述电极边缘连接所述第一电极表面和所述第二电极表面；以及(iv)电极突片，所述电极突片用于与所述电极形成电连接。所述电极组件还包括：(b)电介质，所述电介质围封所述第一电极表面和所述第二电极表面以及所述电极边缘；以及(c)在所述第一电极表面上的第一工作表面，其中所述电介质存在于所述第一工作表面与所述第一电极表面之间。所述电介质与所述第一电极表面、所述第二电极表面和所述电极边缘共形。

Description

电极组件、电极保持器组件、反应性气体生成器及其组件和产 品处理组件

技术领域

所描述的实用新型涉及电子部件，具体地涉及一种电子组件。

背景技术

等离子体已经用于净化和消毒。通过放电(例如通过气体放电)，可以产生等离子体，该等离子体是不同于气体、液体和固体的第四物质状态。尽管所有等离子体都含有电子、离子和中性物质，但是它们将具有不同的性质，这取决于用于制备等离子体的气体的组成以及用于产生等离子体的装置的电学和结构配置。

一种类型的等离子体是高压冷等离子体(HVCP)，该高压冷等离子体可以使用电介质阻挡放电(DBD)系统来制备。HVCP可以通常利用DBD系统使用气体的非平衡击穿、使用优选地频率为50Hz或60Hz的30kV至500kV的电压来制备。尚未研究HVCP以及其它类型的等离子体，诸如热等离子体或RF等离子体。因此，目前没有解释这些等离子体的性质的理论，也没有解释在此等离子体中产生的各种受激发和反应物质。在过去十年中，进行了HVCP的实验检查以研究这种等离子体。

已经对材料直接暴露于HVCP进行了研究。特别相关的是关于将生物产品和污染物暴露于HVCP的研究，其中生物产品被密封在包装内部并且HVCP在包装内部产生。在此类研究中，包装食品(诸如产品和其它材料)在短时间内被消毒。包装内部的产品与等离子体直接接触。因为包装是密封的，所以在等离子体中产生的反应性气体与产品无限期地保持接触，不被稀释或分散，并且保护包装产品不被再次污染，从而显著延长了产品(诸如水果和蔬菜)的保存期限。例如，参见授予Keener等人的美国专利公开案号2013/0189156和2014/0044595两者。

授予Keener等人的美国专利号10,194,672描述了由HVCP产生的反应性气体的使用。即使从产生等离子体的DBD系统输送相当大的距离，反应性气体也能够对表面进行消毒或巴氏消毒。此外，反应性气体能够分解一些有机和生物材料，诸如真菌毒素。与在包装内部生产的HVCP不同，产品没有直接暴露于HVCP，反应性气体与产品的接触时间是有限的。此外，因为反应性气体被输送远离产生HVCP的DBD系统，所以反应性气体通过扩散到周围气体中并与周围气体和/或工作气体混合而被稀释。因为反应性气体被输送远离DBD系统，所以在分批工艺或连续工艺中，体积大得多的产品可能暴露于反应性气体。另外，也可以进行大规模杀菌，诸如手术室的杀菌。

实用新型内容

在第一方面中，本实用新型是一种电极组件，所述电极组件包括：(a)导电电极，所述导电电极具有：(i)第一电极表面；(ii)第二电极表面，所述第二电极表面与所述第一电极表面相对；(iii)电极边缘，所述电极边缘连接所述第一电极表面和所述第二电极表面；以及(iv)电极突片，所述电极突片用于与所述电极形成电连接。所述电极组件还包括：(b)电介质，所述电介质围封所述第一电极表面和所述第二电极表面以及所述电极边缘；以及(c)在所述第一电极表面上的第一工作表面，其中所述电介质存在于所述第一工作表面与所述第一电极表面之间。所述电介质与所述第一电极表面、所述第二电极表面和所述电极边缘共形。

定义

本文描述的所有电流都是交流电，被指定为伏特(V)和千伏(kV)均方根(RMS)。

冷等离子体是指温度比用于制备等离子体的气体(即，工作气体)的温度高至多40℃、更优选地比用于制备等离子体的气体的温度高至多20℃的等离子体。

高压冷等离子体(HVCP)是指使用电介质阻挡放电(DBD)系统、使用频率为至多1000Hz的至多500kV的电压制备、从压力为10托至50000托(诸如760托(大气压))的气体制备的冷等离子体。HVCP不是热等离子体，不是微波等离子体，也不是射频(RF)等离子体。在非平衡击穿条件下制备HVCP等离子体。

反应性气体是指由HVCP产生的气体，包含受激发的和化学反应的物质，但不包含在0.2秒或更短时间内消散的那些物质。随着受激发的物质的消散和反应性气体发生化学反应，反应性气体的组成将随时间变化。反应性气体是可从产生HVCP的DBD系统移开的气体。如果可使用光谱学检测到反应性物质或受激发的物质，则认为其存在于反应性气体中。

电介质阻挡放电(DBD)或DBD系统是指具有由电介质阻挡分隔的至少两个电极的系统，并且可以具有多个电极，其中在每个电极之间存在电介质阻挡以防止由放电在气体中生成的电荷到达电极。

“电极”是连接到电源或接地的导电材料。

“共形”是指共形材料完全与材料或其上存在所述材料的物体的表面完全接触，在其表面之后包含弯曲、凹陷和凸起。

术语“热”用于表示连接到高压的电极，而“接地”用于表示连接到地面的电极。在使用来产生HVCP时，这些术语还用于表示分别连接到高压和接地的电极。

“平行于电极表面的曲率半径”是指所有的曲率半径都平行于电极表面。当向下看电极表面时(诸如在图1中)，曲率是在该表面的拐角处的观察到的曲率。

“垂直于电极表面的曲率半径”是指并非所有曲率半径都平行于电极表面。曲率是在观察电极边缘时(诸如在图2中)观察到的曲率。

附图说明

提供以下附图以帮助说明本实用新型的产品、装置和方法，但是其它变化和配置也是可能的。附图没有按比例绘制，为了清楚起见增加或减小一些部件的尺寸。

图1是从上面观察的电极的图示。

图2是通过截面E-E观察的电极的截面的图示。

图3是从上面观察的电极组件的图示。

图4是通过截面A-A观察的电极组件的截面的图示。

图5是电极保持器组件的图示。

图6是电极保持器组件的剖视图的图示。

图7是反应性气体生成器组件的图示，其中反应性气体生成器的剖视图示出了内部结构。

图8是反应性气体生成器组件的侧视图的图示。

图9是反应性气体生成器组件的局部视图的图示，示出了任选的鼓风机和鼓风机排气装置。

图10是反应性气体生成器组件和调节器的示意图。

图11是产品处理组件的示意图。

图12是用反应性气体处理房间或其它围封空间的两种配置的图示。

具体实施方式

用反应性气体经济有效地工业处理产品、表面或空间需要具有合理使用寿命并有效生成反应性气体的DBD系统。DBD系统的实验测试将电极组件表示为DBD系统的最短使用寿命部件。通过11次以上的迭代对电极组件的替代设计、材料和构造进行广泛测试已经识别出不仅用于延长电极组件的使用寿命而且从包括电极组件的DBD系统有效地生成反应性气体的重要元件。此外，对反应性气体生成器和调节器的替代设计、材料和构造的广泛测试已经识别出用于有效反应性气体生成的重要元件。本实用新型利用这些测试结果来提供创新的电极和电极组件。此外，本实用新型还包含创新的电极保持器组件、反应性气体生成器、反应性气体生成器组件以及调节器。另外，本实用新型还包含创新的产品处理组件。

图1是从上面观察的电极100的图示。该电极具有电极边缘102，该电极边缘连接第一电极表面104和第二电极表面114(未示出；如图2所示)。该电极还具有电极突片106，该电极突片包含电极突片孔108。电极边缘的曲率包含平行边缘110和垂直边缘112的曲率。在图中，ET表示电极厚度，EL表示电极长度，并且EW表示电极宽度。此外，TL表示突片长度，并且TW表示突片宽度。

图2是通过截面E-E观察的电极100的截面的图示。示出了第一电极表面104和第二电极表面114以及垂直边缘112。在图中，ET表示电极厚度。

电极由金属板形成，该金属板具有被倒圆化成半圆形(即，外圆角形)的边缘和圆角。边缘和拐角的倒圆化对于电极组件的寿命是重要的，因为它减小了电介质材料所暴露的电场应力。当施加的电压超过10kV时，早期的电极组件设计(电极边缘平行于曲率仅为3/8英寸曲率半径的电极表面(即，拐角)并且由0.04英寸厚的薄铜制成)在拐角和边缘处具有高的电介质失效发生率。优选地，电极边缘的平行于第一电极表面和第二电极表面的曲率半径为至少2.5cm(或至少1英寸)，包含2.5cm至1000cm(或1英寸至400英寸)，包含3、4、5、10、15、20、50、100和500cm(或1.5、2、2.5、3、10、20、50、100、200和300英寸)。优选地，电极边缘的垂直于第一电极表面和第二电极表面的曲率半径为至少0.6cm(或至少0.25英寸)，包含0.6cm至15cm(或0.25英寸至6英寸)，包含0.7、0.8、0.9、1、2、3、5和10cm(或0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1、2、3和4英寸)，但是对于高达60kV的施加的电压，电极边缘的垂直于第一电极表面和第二电极表面的曲率半径小至0.1cm(0.04英寸)可能是合适的。

该电极由诸如铜或铝之类的导电材料制成。对于较大电极，铝是优选的以避免重量过大。也可以存在带具有期望尺寸和形状的电极的非导电芯，该非导电芯完全涂覆或镀有导体(诸如银或金)以形成电极。此外，可能希望避免非常平坦的光滑电极表面，以提高对围封第一电极表面和第二电极表面以及电极边缘的电介质的粘合性。取决于要产生的反应性气体的量和反应性气体生成器的功率来选择电极表面的表面积。优选地，该电极可以具有30cm至300cm(12英寸至120英寸)的电极长度EL，包含35、40、45、50、65、80、100和200cm(15、20、25、30、35、50、80和100英寸)。优选地，该电极可以具有15cm至150cm(6英寸至60英寸)的电极宽度EW，包含20、25、30、35、50、75、100和125cm(7、8、9、10、15、20、25、30、40和50英寸)。优选地，该电极具有与电极边缘的垂直于第一电极表面和第二电极表面的曲率半径相同或类似的电极厚度ET。

图3是从上面观察的电极组件120的图示。电极组件包含共形电介质122，该共形电介质围封第一电极表面和第二电极表面以及电极边缘。第一工作表面124在第一电极表面上，其间具有共形电介质。类似地，第二工作表面125(未示出；如图4所示)在第二电极表面上，其间具有共形电介质。还示出了引线组件126，该引线组件包含与电极电接触的引线128(未示出；如图4所示)。在图中，AL表示电极组件长度，并且AW表示电极组件宽度。

图4是通过截面A-A观察的电极组件120的截面的图示。示出了电极100、共形电介质122、第一工作表面124和第二工作表面125。还示出了引线组件126，该引线组件包含引线128。在图中，AT表示电极组件厚度。

重要的是电介质与电极保持共形，因为在电介质-电极界面处的缺陷(诸如气泡)将会显著地缩短电极组件的使用寿命。这是通过测试含有偶然缺陷或气泡的设计来确定的，该偶然缺陷或气泡是电介质材料失效的位置。实现这一点的一种方式是通过将液体真空浇铸到模具中来将电极密封到可聚合液体电介质材料(诸如环氧树脂)中，其中电极悬浮在该模具的中心。类似地，可以在电极周围注射模制聚合物以形成电极组件。替代地，可以将薄电介质(诸如8690

丙烯酸共形涂层)涂覆到电极表面上以形成共形涂层，然后将剩余厚度的电介质(诸如环氧玻璃复合物(例如，诸如可从

获得的EPOXYGLAS G10或FR4))形成为框架，其中共形涂覆的电极使用例如环氧树脂(诸如未填充环氧树脂结构粘合剂的

EP750 CLEAR食品级双组分)被密封到框架中。电介质的尺寸稳定性和耐热性以及包含任何粘合剂或胶水的电介质材料之间的粘合强度是重要的，该粘合强度在早期版本由聚丙烯和硅酮填缝剂制备时被确定。尤其是在电极组件的工作表面上，抵抗来自反应性气体的氧化和抵抗由HVCP产生的紫外(UV)辐射也是重要的。电介质的厚度在电极的两侧应当相同，并且延伸超过电极，从而形成围绕金属导体的周边；在图3中，该周边具有沿组件宽度AW的长度X和沿组件长度AL的宽度Y。电介质的厚度取决于用于电极的电压，以及在期望使用寿命期间电压的可变性：优选地，电介质的厚度提供了与用于电极的电压的至少110％相对应的击穿电压，更优选地，提供了与用于电极的电压的至少130％相对应的击穿电压，并且最优选地，提供了与用于电极的电压的至少150％相对应的击穿电压。当电极的电压为至少60kV时，优选地X为至少1.5cm(或至少0.625英寸)，并且Y为至少2.8cm(或至少1.125英寸)。当电极的电压为至少60kV时，优选地，电介质在电极上面和下面都具有至少0.9cm(至少3/8英寸)的厚度。X、Y以及电介质在电极上面和下面的厚度的上限由于电极组件的重量和物理尺寸而受到处理电极组件的难度的限制。无论电极组件用作热电极组件还是接地电极组件，它们都是相同的。

优选地，电极组件的第一工作表面和第二工作表面包括玻璃。通过研究几种不同的电极组件设计，确定环氧树脂材料不能经受来自反应性气体的UV辐射和氧化的长期影响。还确定了所产生的反应性气体的量受到对工作表面的材料选择的影响。与云母相比，玻璃产生约两倍的反应性气体。特别优选的是已经进行离子交换以增加韧性和抗损坏性的碱性铝硅酸盐薄板玻璃，诸如具有NATIVE DAMAGE RESISTANCE^TM(Corning)的

玻璃3。优选地，玻璃具有约2mm的厚度并且具有斜边缘。因为玻璃具有不同于环氧树脂的膨胀系数，所以它应当用弹性体粘合剂(诸如铂固化的双组分有机硅树脂(例如，DOW

3-4207电介质坚韧凝胶))附接到表面。每个电极组件是用手操作的(即，它们具有不可重叠的镜像)，并且可以用“右侧”或“左侧”的相对名称来表示。

引线组件和引线与电极突片的附接可能对电极组件的寿命产生显著影响。优选地，引线焊接到金属螺钉(诸如黄铜)，该金属螺钉被拧入电极突片孔中。金属部件应当用环氧树脂粘合剂粘接在适当位置，并且进一步受到例如填充有环氧树脂粘合剂的环氧树脂玻璃复合管的保护，并且最后用聚偏二氟乙烯(PVFD)管覆盖，所有这些进一步用环氧树脂粘合剂密封。替代地，可以使用multilam型插头和插口将导线附接到电极。该插口具有附接到金属电极的螺纹端。该插口受到模制环氧树脂管的保护，该环氧树脂管利用电介质进行真空浇铸。该插头被焊接到具有模制硅护罩的导线连接器的端部，该模制硅护罩附接到插头上方的导线绝缘体。护罩和插头被涂覆有绝缘硅脂(dielectric silicone grease)，并且被插入该管中以保护插口，并且插头被接合在插口中。该绝缘硅脂提供了气密高压连接，该气密高压连接消除空气并防止对插口和插头的电晕放电。这种可拆卸插头组件允许在电极保持器组件中的任何插槽中使用任何右旋或左旋电极。

希望电极组件在10kV的电压、更优选地30kV的电压、最优选地60kV的电压时具有至少20小时或至少30小时的使用寿命。在最理想的形式中，电极组件在60kV的电压时具有至少300小时的使用寿命。替代地，电极组件在76kV的电压时具有至少20小时或至少30小时的使用寿命。

图5示出了电极保持器组件130的图示。电极保持器组件包含电极保持器框架132和电极保持器底座134。电极组件120各自装配到存在于电极保持器框架中的插槽中，其中每个电极的电极突片和每个电极组件的引线组件突出到电极保持器框架的外部，以允许电连接到高压电源。该图还示出了在电极保持器组件内定向和组织电极组件以简化连接分裂磁极高压电源的便捷方式。电极保持器组件的一侧可以用“夹具的正侧”的相对标记来表示，而相对侧可以用“夹具的负侧”的相对标记来表示，其中图中所示的名称“P”和“N”代表每个热电极的极性(电极在图中也被编号)。通过使电极保持器组件的每一侧上的相邻电极的引线组件交替，每个电极组件的两个工作表面将参与形成HVCP并产生反应性气体。此外，存在于电极保持器组件的同一侧上的所有引线都连接到相同极性的高压电源。最后，在电极保持器组件的顶部和底部的电极连接到接地。接地电极的存在防止在电极保持器组件外部对累积在电极组件的每一端的非活性侧上的电荷进行放电。在图中，两个电极不可见-“右手P2”和“右手P4”。如图所示，端部热电极与相邻接地电极之间的间隙被阻塞以进一步抑制在电极保持器组件外部放电，并且防止空气或工作气体在接地电极组件与相邻热电极组件之间流动。

图6是电极保持器组件130的剖视图的图示。该图用于示出相邻的电极组件对120之间的有效电极间隙140。在图中，EG是指电极间隙尺寸。每个有源电极间隙将产生HVCP和反应性气体。每对热电极组件之间的电极间隙尺寸相同。优选地，接地电极组件与相邻热电极组件之间的间隙小于电极间隙尺寸。特定的电极间隙基于反应性气体生成器的工作电压来选择，其中电极间隙EG为1.25cm至6.25cm(0.5英寸至2.5英寸)，包含1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5和6英寸(0.75、1、1.25、1.5、1.75、2和2.25英寸)是优选的。电极组件的数量基于活性气体生成器的工作功率来选择，并且优选地为奇数个热电极组件，诸如3、5、7、9、11、13、15、17、19、21和23个。也可以使用偶数个热电极组件。通常，仅使用2个接地电极组件，电极保持器组件的每一端上有一个接地电极组件。

优选地，电极保持器包含绝缘无机材料，诸如云母、云母复合物、玻璃、玻璃复合物或陶瓷或陶瓷复合物。使用环氧树脂玻璃复合物作为保持器材料的几个实验证明，由于反应性气体的UV辐射和氧化的影响，它不能提供长的使用寿命。

图7是反应性气体生成器组件的图示，其中反应性气体生成器150的剖视图示出了内部细节。反应性气体生成器组件包含两个主要部件：反应性气体生成器150和过滤器组件160，它们通过连接器管道158连接。还存在工作气体进入反应性气体生成器组件的进气管道180和反应性气体离开反应性气体生成器组件的排气管道170。

反应性气体生成器150包含电极保持器组件130，该电极保持器组件具有两个内部管道154和154，这两个内部管道将电极保持器组件流体连接到进气管道和排气管道。反应性气体生成器还包含第一功率分配器157、第二功率分配器159和回路接地组件156，该回路接地组件用于向电极提供功率并使接地接地(未示出与电极保持器组件中的电极组件的电连接)。生成器机柜152将反应性气体生成器的不同部件保持在一起。图中还示出了状态灯151以通知用户何时向电极组件供电或者打开生成器机柜是安全的。最后，图中还示出了用于测量工作气体的露点的露点传感器162和用于测量进入反应性气体生成器的工作气体的量的质量气流传感器164。

图8是反应性气体生成器组件的侧视图的图示。示出了用于向第一功率分配器供电的第一功率输入190、用于向第二功率分配器供电的第二功率输入194，以及用于将回路接地组件电连接到接地的接地回路192。

图9是反应性气体生成器组件的局部视图的图示，示出了任选的鼓风机184和鼓风机排气装置182。当在房间中使用时，任选的鼓风机可以是反应性气体生成器组件的一部分以用于对房间内(诸如手术室、被诸如病毒或细菌等微生物污染的房间，包含游轮舱室，或被包含化学战剂的毒素污染的空间；并且包含杀死病毒或使它们没有传染性，例如诺瓦克病毒、麻疹、轮状病毒、埃博拉病毒、流感、非洲猪瘟病毒、禽病毒、中东呼吸综合征冠状病毒、SARS；并且使朊病毒没有传染性)的表面进行消毒，或者提供用于产生和输送反应性气体的移动站。

图10是反应性气体生成器组件和调节器200的示意图。调节器200控制反应性气体生成器150。空气(或另一种工作气体)通过进气管道180进入反应性气体生成器组件，以允许由露点传感器162和质量气流传感器164进行感测。露点传感器和质量气流传感器可以位于工作气体通过过滤器组件160和过滤器166(诸如HEPA过滤器)之前或之后。此外，质量气流传感器还可以测量工作气体的温度，或者可以使用单独的温度传感器。工作气体从过滤器组件通过连接器管道158，并进入反应性气体生成器150，在此由工作气体和HVCP产生反应性气体。然后，反应性气体被鼓风机184吹动进入排气管道170，该鼓风机由鼓风机控制器186控制。然后将反应性气体输送到用于处理产品、表面或房间的期望位置。

如图10所示，调节器200包含功率输入202和输入/输出接口204、(CPU)208(诸如可编程逻辑控制器(PLC))、用于允许人类用户控制调节器的控件214、计算机可读存储器210，以及人类用户界面212(诸如HMI显示屏)，所有这些都进行电通信。同样进行电通信的还有可调变压器216，该可调变压器允许人类用户(在CPU和存在于计算机可读存储器上的任何软件和/或数据的帮助下)控制流向高压变压器218的电压，该高压变压器进而向反应性气体生成器供电。如图所示，高压变压器是升压变压器，该升压变压器由来自分相变压器(也称为单相三线制变压器)的家用电源供电，但是也可以使用其它类型的高压变压器。被供应到反应性气体生成器的电压可取决于高压变压器而变化，但是优选地，两个磁极之间的电压差在30kV至120kV的范围内(即，每个磁极供应15kV至60kV，因为交流电(AC)具有180°相位差)。包含空调单元206以去除调节器内生成的废热。通过输入/输出接口从各种传感器(诸如鼓风机状态指示器222、入口阀指示器224、出口阀指示器226和燃气炉指示器228)收集的数据可以被显示给用户，并且用于在操作不安全时防止反应性气体生成器进行操作。此信息也可以用于控制状态灯151(如图7所示，但图10中未示出)的操作，该状态灯还可以与调节器或反应性气体生成器进行电通信。同样通过输入/输出接口中的连接，可以通过鼓风机控制器控制任选的鼓风机。最后，网络连接220可用于向调节器发送信息/从调节器接收信息，或者用于调节器的远程控制或编程。

在分相变压器中，变压器上的(输入)初级绕组是单相的，(输出)次级绕组是中心抽头的，并且中心抽头连接到接地中性点。变压器中心的任一端具有端对端电压的一半。使用这种类型的变压器的优点在于，它减小了导线导体尺寸以及减小了到达电极的导线绝缘体的厚度，因为导线只需要承载一半的电压。这是有必要的，因为电极以需要在导线连接器上具有紧弯曲半径这的此种方式堆叠在电极保持器组件中。例如，一个电极组件可以被供应+40kV(AC)，而相邻电极组件被供应-40kV(AC)，从而赋予电极组件之间80kV(AC)的电压差。

为了对于给定功耗最有效地产生反应性气体，基于电极间隙尺寸选择电压。更具体地，电极间隙尺寸越大，产生HVCP所需的电压(称为起燃电压)就越大。当反应性气体生成器以高于起燃电压25％至30％之间的电压操作时，发生有效反应性气体产生。较高电压不能有效地产生反应性气体。例如，2.5cm(1英寸)电极间隙将具有48kV的起燃电压，并且当以60kV至65kV操作时将最有效地产生反应性气体。在另一个实例中，3.75cm(1.5英寸)电极间隙将具有72kV的起燃电压，并且当以90kV至95kV操作时将最有效地产生反应性气体。而且，对于其它相同的装置，当以25％至30％之间的起燃电压操作时，电极间隙尺寸增加1.25cm(0.5英寸)将导致活性气体生成器的功率大约加倍。提供具有1kW、8kW和30kW功率输出的高电压的调节器是优选的。

图11是产品处理组件300的示意图。该产品处理组件可以是谷物干燥机，该谷物干燥机被改进以同样允许用反应性气体处理产品。该图包含工艺物流标识符以帮助理解产品(诸如谷物、水果、种子、坚果、其基本形式，以及可以移动通过流化床的任何产品)的流动。诸如空气之类的工作气体通过过滤器组件160进入反应性气体生成器150，该反应性气体生成器电连接到调节器200。然后反应性气体生成器产生反应性气体，该反应性气体流过鼓风机184，并在进入流化床306之前进入工艺物料流4。空气(或另一种气体)通过流化床鼓风机302进入。因为产品处理组件也可用于干燥产品(诸如谷物)，所以也可存在流化床加热器304，但在用反应性气体处理产品期间通常不开启它。然后空气进入流化床过滤器316以除去灰尘或其它颗粒，然后进入工艺物料流4。在替代的实施方案中，反应性气体可以在空气进入流化床鼓风机之前与工艺物料流3中的空气混合。

反应性气体进入流化床306。产品也在产品入口312处进入流化床，通过流化床306，然后在产品出口314处离开，在此它作为工艺物料流2收集。将产品暴露于流化床中的反应性气体并由其处理。然后，反应性气体行进到任选的夹带产品分离器308以去除任何夹带产品，然后通过排气鼓风机310离开该组件。尽管用流化床型谷物干燥机进行说明，但是可以使用其它类型的连续流动式干燥机来代替流化床，诸如在“改进谷物干燥的能量效率(Improving Energy Efficiency in Grain Drying)”ENCON2.3简报(2012年12月)(可从blogs.extension.org/encon1/files/2012/12/FS_FlowDryers.pdf获得)中描述的那些连续流动式干燥机。也可以使用穿孔带式输送机，其中物品被放置在输送机上并通过隧道，在该隧道中，间隔开的喷嘴使反应性气体穿过物品。任选地，反应性气体可以作为工作气体被反馈到该组件中。

图12是用反应性气体410处理房间400或其它围封空间的两种配置的图示。在第一配置中，包含反应性气体生成器150的反应性气体生成器组件被放置在房间内。电连接到反应性气体生成器的调节器200被放置在房间外部，以避免将其暴露于反应性气体。在图中，调节器被放置在通过门406与房间隔开的走廊404中。反应性气体通过鼓风机184吹入房间，使得该反应性气体可以处理房间表面408或对其进行消毒。在用于处理房间的替代配置中，包含反应性气体生成器的反应性气体生成器组件存在于空气处理管道系统402中，该空气处理管道系统用于向房间提供热和/或空气调节。通过这种方式，不需要鼓风机作为反应性气体生成器组件的一部分，因为在空气处理管道系统中使用的鼓风机可用于将反应性气体吹入房间。当通过这种方式使用时，应当选择反应性气体生成器组件的所有部件以抵抗由于反应性气体引起的损坏。

实例

测试了几种不同的电极组件。每个后续电极组件被设计成防止失效机制，该失效机制结束了先前电极组件设计的使用。随着出现最快的失效机制被消除，并且电极组件的使用寿命延长，较高电压和较长使用寿命揭示了新的失效机制，这些新的失效机制各自依次被解决。在下面的表1至3中描述了几种不同的电极组件。并非所有测试的电极组件都包含在表中。版本11已构建，但测试尚未完成。

表1：电极开发(版本1至4)

表2：电极开发(版本5至8)

表3：电极开发(版本9至11)

Claims (23)

1.一种电极组件，其特征在于所述电极组件包括：

(a)导电电极，所述导电电极具有

(i)第一电极表面，

(ii)第二电极表面，所述第二电极表面与所述第一电极表面相对，

(iii)电极边缘，所述电极边缘连接所述第一电极表面和所述第二电极表面，以及

(iv)电极突片，所述电极突片用于与所述电极形成电连接，

(b)电介质，所述电介质围封所述第一电极表面和所述第二电极表面以及所述电极边缘，以及

(c)在所述第一电极表面上的第一工作表面，其中所述电介质存在于所述第一工作表面与所述第一电极表面之间，

其中所述电介质与所述第一电极表面、所述第二电极表面和所述电极边缘共形。

2.一种电极组件，其特征在于所述电极组件包括：

(a)导电电极，所述导电电极具有

(i)第一电极表面，

(ii)第二电极表面，所述第二电极表面与所述第一电极表面相对，

(iii)电极边缘，所述电极边缘连接所述第一电极表面和所述第二电极表面，以及

(iv)电极突片，所述电极突片用于与所述电极形成电连接，

(b)电介质，所述电介质围封所述第一电极表面和所述第二电极表面以及所述电极边缘，

(c)在所述第一电极表面上的第一工作表面，其中所述电介质存在于所述第一工作表面与所述第一电极表面之间，

其中所述电极组件在60kV时具有至少300小时的使用寿命。

3.根据权利要求1或2所述的电极组件，其特征在于所述第一电极表面和所述第二电极表面是平面的。

4.根据权利要求1或2所述的电极组件，其特征在于所述电极组件还包括(d)在所述第二电极表面上的第二工作表面，其中所述电介质存在于所述第二工作表面与所述第二电极表面之间。

5.根据权利要求1或2所述的电极组件，其特征在于所述第一工作表面包括玻璃。

6.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于所述第一工作表面包括玻璃，并且所述第二工作表面包括玻璃。

7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于所述玻璃具有至少1mm的厚度。

8.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于所述电极边缘的与所述第一电极表面和所述第二电极表面平行的曲率半径为至少1英寸。

9.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于所述电极边缘的与所述第一电极表面和所述第二电极表面垂直的曲率半径为至少0.25英寸。

10.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于所述电极边缘的与所述第一电极表面和所述第二电极表面垂直的曲率半径为至少0.25英寸。

11.根据权利要求1或2所述的电极组件，其特征在于所述第一工作表面具有至少359in²的面积。

12.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于所述玻璃具有斜边缘。

13.根据权利要求1或2所述的电极组件，其特征在于所述电极组件还包括围封所述电介质的电介质框架。

14.根据权利要求1或2所述的电极组件，其特征在于：

所述电极边缘的与所述第一电极表面和所述第二电极表面平行的曲率半径为至少12mm；

所述电介质具有至少6mm的厚度；

所述电极具有至少2.5mm的厚度；并且

所述电极边缘的与所述第一电极表面和所述第二电极表面垂直的曲率半径为至少6.3mm。

15.一种电极保持器组件，其特征在于所述电极保持器组件包括：

(1)电极保持器底座，

(2)在所述电极保持器底座上的电极保持器框架，以及

(3)在所述电极保持器框架中的多个电极组件，

其中所述电极保持器底座和所述电极保持器框架包括绝缘无机材料，

每个电极组件之间的电极间隙尺寸为至少0.5英寸，并且

每个电极组件包括

(a)导电电极，所述导电电极具有

(i)第一电极表面，

(ii)第二电极表面，所述第二电极表面与所述第一电极表面相对，

(iii)电极边缘，所述电极边缘连接所述第一电极表面和所述第二电极表面，以及

(iv)电极突片，所述电极突片用于与所述电极形成电连接，

(b)电介质，所述电介质围封所述第一电极表面和所述第二电极表面以及所述电极边缘，

(c)在所述第一电极表面上的第一工作表面，其中所述电介质存在于所述第一工作表面与所述第一电极表面之间，以及

(d)在所述第二电极表面上的第二工作表面，其中所述电介质存在于所述第二工作表面与所述第二电极表面之间。

16.一种电极保持器组件，其特征在于所述电极保持器组件包括：

(1)电极保持器底座，

(2)在所述电极保持器底座上的电极保持器框架，以及

(3)在所述电极保持器框架中的多个电极组件，每个电极组件是根据权利要求10所述的电极组件，

其中所述电极保持器底座和所述电极保持器框架包括绝缘无机材料，并且

每个电极组件之间的电极间隙尺寸为至少0.5英寸。

17.一种电极保持器组件，其特征在于所述电极保持器组件包括：

(1)电极保持器底座，

(2)在所述电极保持器底座上的电极保持器框架，以及

(3)在所述电极保持器框架中的多个电极组件，每个电极组件是根据权利要求4所述的电极组件，

其中所述电极保持器底座和所述电极保持器框架包括绝缘无机材料，并且

每个电极组件之间的电极间隙尺寸为至少0.5英寸。

18.一种反应性气体生成器，其特征在于所述反应性气体生成器包括：

(I)生成器机柜，

(II)在所述生成器机柜中的根据权利要求16所述的电极保持器组件，

(III)在所述机柜的第一侧上的进气管道，以及

(IV)在所述机柜的第二侧上的排气管道，所述第二侧与所述机柜的所述第一侧相对。

19.根据权利要求18所述的反应性气体生成器，其特征在于所述反应性气体生成器还包括(V)过滤器组件，所述过滤器组件在所述进气管道与所述生成器机柜之间，所述过滤器组件含有过滤器。

20.根据权利要求18所述的反应性气体生成器，其特征在于所述反应性气体生成器还包括：

(VI)在所述生成器机柜中的第一功率分配器，所述第一功率分配器电连接到所述电极的第一部分，

(VII)在所述生成器机柜中的第二功率分配器，所述第二功率分配器电连接到所述电极的第二部分，以及

(VIII)在所述生成器机柜中的接地回路组件，所述接地回路组件电连接到2个电极。

21.根据权利要求18所述的反应性气体生成器，其特征在于所述反应性气体生成器还包括：

(IX)鼓风机，所述鼓风机附接到所述排气管道，以及

(X)鼓风机排气装置，所述鼓风机排气装置附接到所述鼓风机。

22.一种反应性气体生成器组件，其特征在于所述反应性气体生成器组件包括：

(A)根据权利要求18所述的反应性气体生成器，以及

(B)调节器，所述调节器电连接到所述反应性气体生成器，

其中所述调节器包括高压变压器以向所述反应性气体生成器提供高压。

23.一种产品处理组件，其特征在于所述产品处理组件包括：

流化床，以及

根据权利要求18所述的反应性气体生成器，所述反应性气体生成器组件被连接以向进入所述流化床的空气供应由所述反应性气体生成器生成的反应性气体。

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