RU2333886C2 - Камера барьерного разряда - Google Patents
Камера барьерного разряда Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333886C2 RU2333886C2 RU2006135037/15A RU2006135037A RU2333886C2 RU 2333886 C2 RU2333886 C2 RU 2333886C2 RU 2006135037/15 A RU2006135037/15 A RU 2006135037/15A RU 2006135037 A RU2006135037 A RU 2006135037A RU 2333886 C2 RU2333886 C2 RU 2333886C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrier
- electrodes
- spiral
- dielectric barrier
- barrier discharge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для получения ионизированного газа при помощи барьерного разряда. Камера содержит электроды и расположенный между ними трубчатый спиральный диэлектрический барьер, через который пропускают рабочую газовую среду. Диэлектрический барьер может быть выполнен в виде цилиндрической спирали, навитой на поверхность внутреннего цилиндрического электрода, коаксиально установленного по отношению к наружному цилиндрическому электроду, или в виде плоской спирали Архимеда, расположенной между плоскими электродами. Такое выполнение устройства позволяет существенно упростить конструкцию, уменьшить трудоемкость ее изготовления, без снижения ее производительности. 3 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для получения ионизованного газа (например, озона, смеси криптон - ксенон и др.) при помощи барьерного разряда.
Ионизированный газ, полученный в заявляемом устройстве, может быть использован в так называемых озонных технологиях: очистка и подготовка питьевой воды, очистка сточных вод (бытовых и промышленных стоков), отходов газов и др. Ионизированная смесь газов используется также в металлургической, химической, плазмохимической, фармацевтической, пищевой промышленности, коммунальном хозяйстве и медицине.
Известно устройство по патенту RU №2063928 «Малогабаритный озонатор» авторов Ткачева Р.П. и Петриной Т.А., кл. МПК7 С01В 13/11, опубл. в БИ №20 от 20.07.96 г. Озонатор содержит цилиндрический корпус, выполненный из токопроводящего материала и являющийся наружным электродом, торцы которого снабжены фланцами, а внутри цилиндрического корпуса коаксиально с ним на центрирующих втулках, закрепленных на фланцах, установлена стеклянная кювета (стеклянная трубка), закрытая с одного торца и контактирующая своей внутренней поверхностью с электродом. Внутренний и наружный электроды подключены к источнику питания, а цилиндрический корпус снабжен патрубком для подачи рабочего газа, воздуха или кислорода. Диэлектрический барьер, которым является стенка стеклянной трубки, расположен с зазором по отношению к внешнему электроду. Под действием высоковольтных импульсов напряжения в межэлектродном промежутке возбуждается барьерный разряд.
В разрядных промежутках происходит нарастание напряженности электрического поля. Появление микроразрядов вызывает локальное увеличение напряженности электрического поля. Ультрафиолетовое излучение облучает рабочий объем камеры газом и поверхность электродов, инициируя развитие барьерного разряда во всем межэлектродном промежутке. В результате увеличения поверхности соприкосновения диэлектрика с электродом повышается производительность и интенсивность плазмохимических процессов. В результате прохождения рабочего газа через разрядную зону озонатора на выходе получается озон-воздушная или озон-кислородная смесь с концентрацией (10-1-10) г/м3, при этом получаемое количество озона зависит от превышения интенсивности образования над интенсивностью разложения.
Недостатком этой конструкции является неэффективность использования объема разрядной камеры, так как в микрозазорах, образованных неплотным прилеганием диэлектрика, тоже зажигается разряд, так как один из электродов выполнен в виде проводящего покрытия на поверхности. Кроме того, диэлектрический барьер находится в неоднородном тепловом поле.
Известна также камера барьерного разряда (свидетельство на полезную модель RU №32498 А.И.Карпенко «Озонатор», кл. МПК7 С25В 1/13, опубликовано в БИ №26 от 20.09.03 г.). Камера барьерного разряда здесь содержит электроды и расположенный между ними трубчатый диэлектрический барьер, через который пропускается рабочая газовая среда.
В качестве диэлектрического барьера используется плоская стеклянная кювета, которая представляет собой плоскую трубку прямоугольного сечения, на концах переходящую в трубки круглого сечения, на которые надеты трубки, подводящую газовую смесь (кислород) и выводящую ионизированную (озон) смесь. Диэлектрический барьер установлен между плоскими электродами.
Недостатком этой камеры является неустойчивость в эксплуатации. Распределение токов неоднородно в контактах диэлектрик-металл вдоль длины стеклянной трубки. Между поверхностью барьера, обращенного к разрядному промежутку и поверхностью, обращенной к электроду, существуют градиенты температур. Неоднородность в распределении токов приводит к перегреву, возможному тепловому пробою. Все эти недостатки снижают производительность и концентрацию выходной газовой смеси.
Наиболее близким к заявляемой камере барьерного разряда является камера барьерного разряда озонатора, описанного в патенте Германии DE 10008103, опубл. 28.12.2000, МПК7 Н01Т 1/13. В этой камере диэлектрический барьер выполнен в виде цилиндрической трубчатой спирали, который расположен внутри цилиндрического электрода, а другой электрод - спиральный и расположен внутри трубки барьера. Такая конструкция камеры барьерного разряда позволяет повысить производительность озонатора, в состав которого входит камера, и увеличить концентрацию озона на выходе. Недостаток устройства - сложность конструкции, которая заключается в трудоемкости установки спирального электрода внутри спирального трубчатого барьера с обеспечением необходимого зазора между ними.
Задача данного изобретения заключается в упрощении конструкции камеры барьерного разряда.
Технический результат изобретения - упрощение конструкции камеры барьерного разряда за счет изменения формы и взаимного расположения электродов и спирального диэлектрического барьера.
Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известной камерой барьерного разряда, содержащей электроды и расположенный между ними трубчатый спиральный диэлектрический барьер, через который пропускается рабочая газовая среда, в предлагаемом техническом решении или оба цилиндрических электрода имеют форму цилиндров, они расположены коаксиально друг другу, а диэлектрический барьер выполнен в виде цилиндрической спирали, навитой на поверхность внутреннего электрода, или электроды выполнены плоскими, а диэлектрический барьер в виде плоской спирали Архимеда расположен между ними.
Такое конструктивное выполнение устройства позволяет существенно упростить конструкцию камеры барьерного разряда, уменьшить трудоемкость ее изготовления, без снижения ее производительности. В предложенном устройстве нет необходимости размещать один из электродов внутри изогнутого спиралью трубчатого диэлектрического барьера электрода с гарантированным зазором между ними. Эта операция в изготовлении прототипа является наиболее трудоемкой, а при изготовлении предлагаемого устройства она отсутствует.
На фиг.1 изображена заявляемая разрядная камера с цилиндрическими коаксиальными электродами.
На фиг.2 изображена заявляемая разрядная камера с плоскими электродами.
На фиг.3 изображен диэлектрический барьер в виде плоской спирали Архимеда.
Камера барьерного разряда содержит электроды 2 и 3 и расположенный между ними трубчатый диэлектрический барьер 1, через который пропускается рабочая газовая среда. Диэлектрический барьер 1 выполнен в виде спирали. Электроды 2 и 3 (фиг.1) могут быть выполнены цилиндрическими, они расположены коаксиально, а диэлектрический барьер 1 выполнен в виде цилиндрической спирали, навитой на поверхность внутреннего электрода 3. Электроды 2 и 3 (фиг.2) могут быть выполнены плоскими, а диэлектрический барьер 1 в виде плоской спирали Архимеда (фиг.3) расположен между ними.
Кроме того, заявляемое устройство содержит входную трубку 4 и выходную трубку 5. Камера запитывается от высокочастотного импульсного источника напряжения (на фиг.1-2 не показан), включающего последовательно соединенный трансформатор, выпрямитель, генератор импульсов и электронный ключ.
Устройство работает следующим образом. Входная 4 и выходная 5 трубки камеры подключаются к соответствующим магистралям подачи и выходного газа. Устанавливается поток подаваемого на ионизацию газа через трубчатый диэлектрический барьер 1. Электроды 2 и 3 разрядной камеры подключаются к генератору высокочастотных импульсов чередующейся полярности. Микроразряды производят плазму и ультрафиолетовое излучение, которое инициирует формирование барьерного разряда на фронте каждого импульса напряжения, обеспечивая тем самым эффективную и стабильную наработку ионизованного газа в широком диапазоне частот.
В примере реализации по фиг.1 коаксиальные электроды 2 и 3 были выполнены из дюралюминия. Зазор между внешним электродом и диэлектрическим барьером в виде стеклянной трубки выполнен порядка 1 мм. Трубка выполнена из термостойкого стекла с толщиной стенки 1- 1,2 мм. Контактирующий со стеклянной трубкой внутренний электрод покрыт защитой из слоя никеля или хрома толщиной 15-18 мкм. Разрядная камера представляет собой коаксиальную систему электродов с диаметром D=48 мм и D=40 мм. При этом диэлектрический барьер может прилегать к обоим электродам, касаясь их, или иметь гарантированный зазор с одним из них либо с обоими.
Таким образом, по сравнению с прототипом такое конструктивное выполнение устройства позволяет существенно упростить конструкцию камеры барьерного разряда, уменьшить трудоемкость ее изготовления, без снижения ее производительности.
Claims (1)
- Камера барьерного разряда, содержащая электроды и расположенный между ними трубчатый спиральный диэлектрический барьер, через который пропускается рабочая газовая среда, отличающаяся тем, что диэлектрический барьер выполнен в виде цилиндрической спирали, навитой на поверхность внутреннего цилиндрического электрода, коаксиально установленного по отношению к наружному цилиндрическому электроду, или в виде плоской спирали Архимеда, расположенной между плоскими электродами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006135037/15A RU2333886C2 (ru) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Камера барьерного разряда |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006135037/15A RU2333886C2 (ru) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Камера барьерного разряда |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006135037A RU2006135037A (ru) | 2008-04-10 |
RU2333886C2 true RU2333886C2 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006135037/15A RU2333886C2 (ru) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Камера барьерного разряда |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2333886C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115884487B (zh) * | 2023-02-16 | 2023-05-26 | 浙大城市学院 | 基于针式协同双螺旋电极介质阻挡放电管 |
-
2006
- 2006-10-03 RU RU2006135037/15A patent/RU2333886C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006135037A (ru) | 2008-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN211570217U (zh) | 一种圆筒型dbd等离子体有机废液处理装置 | |
JP2015056226A (ja) | 液中誘電体バリア放電プラズマ装置および液体浄化システム | |
CN106186172A (zh) | 一种活化过硫酸氢盐处理废水的方法 | |
CN107233786A (zh) | 一种螺旋沿面型结构的低温等离子体发生器 | |
RU2005139640A (ru) | Способ получения углерода и водорода из углеводородного газа устройство для получения углерода и водорода из углеводородного газа | |
RU2333886C2 (ru) | Камера барьерного разряда | |
RU2011123888A (ru) | Устройство для получения энергии из дымовых газов | |
CN108325351A (zh) | 一种电磁感应耦合双介质低温等离子气体净化装置 | |
TWI303582B (ru) | ||
JP2015056407A (ja) | 液中プラズマ生成装置 | |
KR100278150B1 (ko) | 다중 방전형 고효율 오존발생장치 | |
RU2326812C1 (ru) | Трубчатый озонатор | |
CN105060254B (zh) | 一种用于自来水净化或污水处理的臭氧发生器 | |
Lozina et al. | Evaluation of ozone generation in surface dielectric barrier discharge with pulsed power supply | |
JP2018020921A (ja) | オゾン発生装置 | |
RU2347855C2 (ru) | Устройство для получения тепловой энергии и парогазовой смеси | |
RU113873U1 (ru) | Микроволновой газоразрядный источник уф излучения | |
CN201713313U (zh) | 混合放电臭氧发生器 | |
WO1994006184A1 (en) | Polyphase alternating current multi-electrode discharger, powdery waste disposal apparatus using this discharger, ozone generator, and light source apparatus | |
CN101830439B (zh) | 混合放电臭氧发生器 | |
RU2804697C1 (ru) | Устройство для получения окиси азота | |
TWI548588B (zh) | 臭氧產生裝置 | |
WO2013006085A1 (ru) | Микроволновой газоразрядный источник уф излучения | |
CN211148248U (zh) | 一种用于消解样品的介电质阻挡放电装置 | |
RU2196730C1 (ru) | Озонатор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091004 |