CN215249563U - 放电体以及电场装置和臭氧发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了放电体以及电场装置和臭氧发生器，放电体至少包括导体、第一介质以及第二介质，其中，第一介质设置在导体的表面并环绕导体的至少一部分布置，第二介质设置于第一介质的表面。本实用新型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

本实用新型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。

实用新型内容

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，本实用新型提供了一种放电体以及电场装置和臭氧发生器。

根据本实用新型的一方面，提供了一种放电体，所述放电体至少包括第一介质、第二介质以及导体，其中，所述第一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，所述第二介质设置于所述第一介质的表面。

在一个实施例中，第一介质由粘土材料制成，和/或第二介质由玻璃质材料制成。

在一个实施例中，导体至少包括第一段和第二段，第一介质环绕第一段的表面设置，第二介质环绕第一介质的表面设置。

在一个实施例中，第一介质在导体的表面形成均匀的第一厚度d1。

在一个实施例中，第二介质在导体的表面形成均匀的第二厚度d2。

在一个实施例中，第一厚度d1与第二厚度d2满足以下关系：d2≦d1，较佳地，d1>1mm。

在一个实施例中，所述第一介质与所述第二介质具有不同的导电率。

在一个实施例中，所述第一介质和所述第二介质为绝缘介质。

在一个实施例中，第一介质具有靠近第二段的第一端和与第一端相对的第二端，第一端的端面设有防爬电结构。

在一个实施例中，防爬电结构为设置于第一介质的第一端端面上的凹陷，凹陷环绕导体布置。

在一个实施例中，防爬电结构为设置于第一端端面的凸起，凸起环绕导体布置。

在一个实施例中，所述导体采用金属制成。

在一个实施例中，所述金属为低碳钢。

在一个实施例中，第一介质为陶瓷，和/或第二介质为釉。

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，导体包括依次相连的第一段、第二段以及第三段，第一介质环绕第二段的表面设置，第二介质环绕第一介质的表面设置，在第一介质两端的端面上分别设有防爬电结构。

在一个实施例中，第一介质分别环绕第一段、第三段的表面设置，第二介质环绕第一介质的表面设置，至少在第一介质靠近第二段的端面上分别设有防爬电结构。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种电场装置，电场装置包括第一极和第二极，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放电孔内，并与放电孔的内壁形成间隙。

在一个实施例中，所述放电孔为通孔。

在一个实施例中，放电孔的内壁上设置有绝缘膜，第二介质的外表面与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，所述间隙的距离范围为0.5～1.5mm。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，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。

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。

根据本实用新型的另一方面，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。

本实用新型提供的放电体包括导体、第一介质以及第二介质，第一介质设置在导体的表面并环绕导体的至少一部分布置。本实用新型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是本实用新型的实施例一中的臭氧发生器示意图；

图2是本实用新型的实施例中放电体示意图；

图3是图2中A的局部放大示意图；

图4是本实用新型的实施例中一种防爬电结构示意图；

图5本实用新型的实施例二中的臭氧发生器示意图；

图6本实用新型的实施例三中的臭氧发生器示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本实用新型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。放电体至少包括导体、第一介质以及第二介质，第一介质设置在导体的表面并环绕导体的至少一部分布置，第二介质设置于第一介质的表面。第一介质以及第二介质不仅可以增加介质层的厚度，而且经过选择的第二介质可以弥补第一介质的缺陷。

在一个实施例中，第一介质由粘土材料制成，第二介质由玻璃质材料制成。

在一个实施例中，第一介质和第二介质均为绝缘介质，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。

下面结合附图对本实用新型的放电体、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。

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。

图3是图2中A的局部放大图。如图3所示，介质20至少包括第一介质24和第二介质25，第一介质24设置于导体10的表面并环绕导体10的至少一部分布置，第二介质25设置于第一介质24的表面并环绕第一介质24布置。在本实施例中，第一介质24设置第一段11的表面并环绕第一段11设置，第二介质25设置于第一介质24的表面并环绕第一介质24设置。较佳地，第一介质24由粘土材料制成，第二介质25由玻璃质材料制成。

例如，在本实施例中，介质20可以仅仅包括第一介质24和第二介质25，第一介质24采用陶瓷制成，第二介质25采用釉制成。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，釉设置在陶瓷的表面上。优选地，介质20整体上形成圆柱状结构。

本实施例中通过采用釉作为第二介质涂敷在第一介质的表面，既覆盖陶瓷表面的孔隙，又耐高压。由于釉的优异性能，使得介质阻挡放电体具有不仅可以耐高压，而且经济性好的优异技术效果。

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。釉在陶瓷的表面形成均匀的第二厚度d2，第二厚度d2的取值范围优选位于0.1-0.25mm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，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设置后可以消除绝缘介质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，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4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两层介质，也可以实现介质阻挡放电的技术效果。

本实用新型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，同时釉的设置也具有消除爬电现象的效果。

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。

下面介绍本实用新型的放电体2的一种制作方法，需要说明的是，该方法只是示例性的，并不旨在限制本实用新型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实用新型的放电体。

本实用新型的放电体的一种制作方法可以包括以下步骤：

步骤一、准备导体。

例如可以准备合金钢作为导体，实施例中，合金钢规格选择

步骤二、在导体上设置陶瓷后得到第一放电体。

该第一放电体的直径例如实施例中可以位于5mm～6mm之间。

步骤三、在第一放电体的陶瓷表面涂布釉浆后得到第二放电体，即瓷棒。

在瓷棒表面通过喷或者浸釉浆的方式，使瓷棒表面的陶瓷部分均匀涂布釉浆。

步骤四、将第二放电体烘干后得到第三放电体。

经过步骤三将釉均匀涂布在瓷棒表面的陶瓷部分上以后，放入烘干炉进行烘干，烘干炉的温度例如可以控制在100～200℃范围内，烘干时间例如可以控制在5～10分钟范围内，以确保烘干水分。

步骤五、将第三放电体进行高温烧制后得到第四放电体。

将经过步骤四烘干好的瓷棒放入烧成炉进行高温烧制，烧成炉的温度例如可以控制在840℃～860℃范围内，烧制时间例如可以控制在5～8分钟，实施例中的搪瓷后规格：

步骤六，将第四放电体冷却后得到双介质阻挡放电体成品。

将步骤五中的第四放电体放入600℃以下的低温区自然冷却至室温，得到双介质阻挡放电体成品。

搪瓷厚度：0.15～0.25mm；

第四放电体冷却后得到双介质阻挡放电体成品；

一次厚度未达到可重复搪瓷。

本实用新型的一实施例中，介质阻挡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第一放电体并具有防爬电结构；

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。

用砂纸将陶瓷表面清洁干净；

在第一放电体的陶瓷表面涂布釉浆后得到第二放电体，

在瓷棒表面通过喷或者浸使表面均匀涂布釉浆(仅限陶瓷部分)；

第二放电体烘干后得到第三放电体；

第三放电体进行高温烧制后得到第四放电体；

高温烧制：将烘干好的瓷棒放入烧成炉进行高温烧制，温度840℃～860℃，烧制时间5～8分钟；搪瓷后规格：

冷却：烧成后进入600℃以下的低温区自然冷却至室温；搪瓷厚度：0.15～0.25mm；

第四放电体冷却后得到双介质阻挡放电体成品；

一次厚度未达到可重复搪瓷。

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，第二段上的介质两端的端面上分别设有防爬电结构。

如图5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，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。放电体的介质的外表面与孔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0.5mm，其中，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，介质分别环绕第一段和第三段的表面设置。至少在介质靠近第二段的端面上分别设有防爬电结构，实施例中，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分别设有防爬电结构。

如图6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为表面设有绝缘介质的介质阻挡放电体，孔3为通孔，导体第二段设置在第二电极支撑板5中，第二电极2表面设有介质的两端分别穿设于两个第一电极1的通孔内。放电体的的介质的外表面与孔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，其中，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，位于介质内的导体的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，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0.5-1.5mm，实施例中，间隙的距离为1.1mm。

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，其他部分与实施例四相同，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0.5-1.5mm，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内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，其他部分与实施例五相同，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。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、第一介质以及第二介质，第一介质设置在导体的表面并环绕导体的至少一部分布置，第一介质的端面设有防爬电结构。

本实施例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。

进一步地，实施例通过采用釉作为第二介质涂敷在第一介质的表面，由于釉也具有防爬电的优异性能，使得放电体具有不仅可以耐高压和防爬电，而且经济性好的优异技术效果。

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。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (21)

1.一种放电体，其特征在于，所述放电体至少包括第一介质、第二介质以及导体，其中，所述第一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，所述第二介质设置于所述第一介质的表面。

2.根据权利要求1所述的放电体，其特征在于，所述第一介质由粘土材料制成，和/或所述第二介质由玻璃质材料制成。

3.根据权利要求1所述的放电体，其特征在于，所述导体至少包括第一段和第二段，所述第一介质环绕所述第一段的表面设置，所述第二介质环绕所述第一介质的表面设置。

4.根据权利要求1所述的放电体，其特征在于，所述第一介质在所述导体的表面形成均匀的第一厚度d1。

5.根据权利要求4所述的放电体，其特征在于，所述第二介质在所述导体的表面形成均匀的第二厚度d2。

6.根据权利要求5所述的放电体，其特征在于，所述第一厚度d1与所述第二厚度d2满足以下关系：d2≦d1。

7.根据权利要求1所述的放电体，其特征在于，所述第一介质与所述第二介质具有不同的导电率。

8.根据权利要求7所述的放电体，其特征在于，所述第一介质和所述第二介质为绝缘介质。

9.根据权利要求3所述的放电体，其特征在于，所述第一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。

10.根据权利要求9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介质的第一端端面上的凹陷，所述凹陷环绕所述导体布置。

11.根据权利要求9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。

12.根据权利要求1所述的放电体，其特征在于，所述导体采用金属制成。

13.根据权利要求12所述的放电体，其特征在于，所述金属为低碳钢。

14.根据权利要求8所述的放电体，其特征在于，所述第一介质为陶瓷，和/或所述第二介质为釉。

15.根据权利要求10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。

16.根据权利要求10或11所述的放电体，其特征在于，所述导体包括依次相连的第一段、第二段以及第三段，

所述第一介质环绕所述第二段的表面设置，所述第二介质环绕所述第一介质的表面设置，所述第一介质两端的端面上分别设有所述防爬电结构，或

所述第一介质分别环绕所述第一段、第三段的表面设置，所述第二介质环绕所述第一介质的表面设置，至少在所述第一介质靠近所述第二段的端面上设有所述防爬电结构。

17.一种电场装置，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1-16任一项的放电体，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。

18.根据权利要求17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，所述第二介质的外表面与所述绝缘膜之间具有间隙。

19.根据权利要求17或18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。

20.根据权利要求19所述的电场装置，其特征在于，所述间隙的距离范围为0.5～1.5mm。

21.一种臭氧发生器，其特征在于，所述臭氧发生器包括壳体和上述权利要求17-20中任一项的电场装置，所述电场装置安装在所述壳体内。

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