CN2627790Y

CN2627790Y - 高放电能量密度的电晕放电等离子体装置

Info

Publication number: CN2627790Y
Application number: CN 03213453
Authority: CN
Inventors: 王晓臣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-07
Filing date: 2003-06-07
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2013-06-07

Abstract

本实用新型公开了一种高放电能量密度的电晕放电等离子体装置，它包括电源(1)，构成反应器的高压电极及地电极，其特征在于：所述的高压电极为设有导电曲面板(2)，在导电曲面板(2)的与地电极相对面上有薄片电极(3)阵列，地电极(3)为与导电曲面板(2)相对应的导电曲面板(4)。最大的优点就是可以提高整个装置的放电能量密度，可更有效地引发等离子体物理和化学反应，使颗粒物更有效的荷电，并能更有效地产生强氧化性粒子。具有易实现、造价低、运行和维护费用低等优点，同时还具有结构简单、体积小等优点。

Description

高放电能量密度的电晕放电等离子体装置

技术领域：

本实用新型涉及一种应用在环境保护、材料表面处理和化工原料合成等领域里的一种非热放电等离子体装置，特别是一种高放电能量密度的电晕放电等离子体装置。

背景技术：

由于电晕放电可以产生能够诱发等离子体物理和化学反应的高能电子和活性粒子，因此人们一直都致力于研究将电晕放电技术应用在气体污染物处理、化工原料合成及材料表面处理等领域。然而，由于现有的电晕放电等离子体装置的放电能量密度低，使电晕放电技术的应用受到限制。

目前，电晕放电等离子体装置基本上都包括反应器和高压电源。一般反应器的形式有线板式、线筒式和针板式等。由于受材料强度和安装条件的限制线板式或线筒式电极的电晕线直径一般最小是在毫米量级上，制约了电晕线周围的电场强度，进而影响了放电能量密度，使放电能量密度低；虽然针板式反应器通过减小针电极的针尖直径能够在针尖周围获得较高的电场强度，但受针尖放电区体积的制约，仍然不能解决整体放电能量密度低的问题。而所用的高压电源一般有直流电源、交流电源及脉冲高压电源，其中脉冲高压电源可以提高放电能量密度。但是，由于现有脉冲电源的脉冲成形和传输技术非常复杂，脉冲成形和脉冲传输过程能耗较大，与反应器难以匹配，加之与高压脉冲电晕放电特性有直接关系的高压元件寿命受脉冲冲击影响较大(目前脉冲电容寿命仅达10⁹～10¹⁰次)，以及其电源功率不能满足使用要求等问题，脉冲高压电源还不能普及使用，因此，到目前为止还没有一个能够较好的解决放电能量密度低的装置。

发明内容：

本实用新型的目的是提出一种可在有限空间产生稳定强烈且具有较高放电能量密度的电晕放电等离子体装置。

本实用新型的技术方案是：一种高放电能量密度的电晕放电等离子体装置，它包括电源1，构成反应器的高压电极及地电极，所述的高压电极为设有导电曲面板2，在导电曲面板2的与地电极相对面上有薄片电极3阵列，地电极3为与导电曲面板2相对应的导电曲面板4。

在所述的薄片电极3的基体边缘有镀层，边缘厚度小于50μm。

所述的导电曲面板2、导电曲面板4可为平面或圆柱面。

所述的地电极为两块，分别置于高压电极的两侧。

所述的地电极的表面可有光化学催化剂涂布层。

所述的电源1最好为直流高压电源。

本实用新型同现有技术相比，最大的优点就是可以提高整个装置的放电能量密度，可更有效地引发等离子体物理和化学反应，使颗粒物更有效的荷电，并能更有效地产生强氧化性粒子。因此，可以在较短时间内有效去除气体污染物，继而可提高被处理气体的流速，使气体在反应区停留时间相应降低，从而降低了放电产生臭氧的浓度；在薄片电极边缘有镀层，这样的电极耐腐蚀、寿命长。尤其是可采用具有造价低、功率大、电压随意可调等诸多优点的直流高压电源，使本实用新型还具有易实现、造价低、运行和维护费用低等优点，同时，本实用新型还具有结构简单、体积小等优点。

附图说明：

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例薄片电极结构示意图。

图3是本实用新型实施例2的结构示意图。

图4、5是本实用新型实施例3的结构示意图。。

图6是本实用新型实施例1的使用状态示意图。

具体实施方式：

下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。实施例1如图1所示：，它包括电源1，电源1可为直流高压电源。电源的正极与高压电极相接，负极与地电极相接，高压电极为设有导电平面板2，在导电平面板2的与地电极相对面上有薄片电极3阵列，薄片电极3的结构可如图2所示，基体由不锈钢制成，在基体边缘有镀层，如铂镀层，边缘厚度小于50μm，薄片电极3固定在导电平面板2上。地电极3为与导电平面板2相对应的导电曲面板4，导电平面板2与导电平面板4之间可形成电晕放电处理气体的流经空间，可应用于污染气体净化或化工原料合成，形成地电极的导电曲面板也可为网状结构。如采用流光放电方式(正高压电晕放电)，可在地电极表面涂布光化学催化剂层，如二氧化钛等，则整个装置构成了高效污染气体净化器，放电流光可以直接激活光化学催化剂而不需要外加光源。如采用负高压电晕放电则除了具有较高的放电能量密度外，放电区域也相对较大，可利用这种电极产生的负电晕放电能更有效的使微细颗粒物荷电并被电场捕集。地电极也可以是需要进行表面处理的工件。

实施例2如图3所示：其结构与实施例1基本相同，但地电极可为两块，分别置于高压电极的两侧，在高压电极的两侧都有薄片电极3阵列，薄片电极3固定于导电平面板2上。为减小空气阻力，安装时，可如图让气流从侧面进入，这样便可处理高速流动气体，提高工作效率。

实施例3如4、5所示：导电曲面板2、导电曲面板4为同轴的两个圆柱面，可以如图4所示将高压电极置于其中，地电极在外面，也可以如图5所示，将地电极置于其中，高压电极置于其外。

实施例1、2、3均可以制成各种具有独立功能的单元结构，可根据所应用的不同场和进行快速方便的组合。

本实用新型实施例的使用状态可如图5所示，是一种车内空气净化器。高压电极两块，每块均为在导电平面板2的上下两个面上安装有薄片电极3阵列，三块板状地电极等距离均布于高压电极两侧，其表面涂布有二氧化钛等光化学催化剂，可有效地提高工作效率，该结构也可用多层高压电极、地电极进行多层摞列。污染气体在风机5的驱动下流经高压电极和地电极之间的放电空间时，有害气体分子将被放电产生的高能电子和活性粒子所引发的等离子体化学反应而去除，微细颗粒物在荷电后被电场捕集在地电极上，地电极上的光化学催化剂被电晕光激活后，将氧化附着在地电极6上的污染物。净化器外壳由不锈钢制成，其两端装有保护网6以防止异物进入，反应器由负直流高压电源1提供能量，高压电源1由12V车载电源提供能量。

Claims

1.一种高放电能量密度的电晕放电等离子体装置，它包括电源(1)，构成反应器的高压电极及地电极，其特征在于：所述的高压电极为设有导电曲面板(2)，在导电曲面板(2)与地电极相对面上有薄片电极(3)阵列，地电极(3)为与导电曲面板(2)相对应的导电曲面板(4)。

2.根据权利要求1所述的高放电能量密度的直流电晕放电等离子体装置，其特征在于：在所述的薄片电极(3)的基体边缘有镀层，边缘厚度小于50μm。

3.根据权利要求1或2所述的高放电能量密度的电晕放电等离子体装置，其特征在于：所述导电曲面板(2)、导电曲面板(4)为平面或圆柱面。

4.根据权利要求1或2所述的高放电能量密度的电晕放电等离子体装置，其特征在于：所述的地电极为两块，分别置于高压电极的两侧。

5.根据权利要求1或2所述的高放电能量密度的电晕放电等离子体装置，其特征在于：所述的地电极的表面有光化学催化剂涂布层。

6.根据权利要求1或2所述的高放电能量密度的电晕放电等离子体装置，其特征在于：所述的电源(1)为直流高压电源。