專利名稱：高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)、材料表面處理和化工原料合成等領(lǐng)域里的一種非熱放電等離子體裝置，特別是一種高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置。
背景技術(shù)：
由于電暈放電可以產(chǎn)生能夠誘發(fā)等離子體物理和化學(xué)反應(yīng)的高能電子和活性粒子，因此人們一直都致力于研究將電暈放電技術(shù)應(yīng)用在氣體污染物處理、化工原料合成及材料表面處理等領(lǐng)域。然而，由于現(xiàn)有的電暈放電等離子體裝置的放電能量密度低，使電暈放電技術(shù)的應(yīng)用受到限制。
目前，電暈放電等離子體裝置基本上都包括反應(yīng)器和高壓電源。一般反應(yīng)器的形式有線板式、線筒式和針板式等。由于受材料強(qiáng)度和安裝條件的限制線板式或線筒式電極的電暈線直徑一般最小是在毫米量級上，制約了電暈線周圍的電場強(qiáng)度，進(jìn)而影響了放電能量密度，使放電能量密度低；雖然針板式反應(yīng)器通過減小針電極的針尖直徑能夠在針尖周圍獲得較高的電場強(qiáng)度，但受針尖放電區(qū)體積的制約，仍然不能解決整體放電能量密度低的問題。而所用的高壓電源一般有直流電源、交流電源及脈沖高壓電源，其中脈沖高壓電源可以提高放電能量密度。但是，由于現(xiàn)有脈沖電源的脈沖成形和傳輸技術(shù)非常復(fù)雜，脈沖成形和脈沖傳輸過程能耗較大，與反應(yīng)器難以匹配，加之與高壓脈沖電暈放電特性有直接關(guān)系的高壓元件壽命受脈沖沖擊影響較大(目前脈沖電容壽命僅達(dá)109～1010次)，以及其電源功率不能滿足使用要求等問題，脈沖高壓電源還不能普及使用，因此，到目前為止還沒有一個能夠較好的解決放電能量密度低的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提出一種可在有限空間產(chǎn)生穩(wěn)定強(qiáng)烈且具有較高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置。
本實用新型的技術(shù)方案是一種高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置，它包括電源1，構(gòu)成反應(yīng)器的高壓電極及地電極，所述的高壓電極為設(shè)有導(dǎo)電曲面板2，在導(dǎo)電曲面板2的與地電極相對面上有薄片電極3陣列，地電極3為與導(dǎo)電曲面板2相對應(yīng)的導(dǎo)電曲面板4。
在所述的薄片電極3的基體邊緣有鍍層，邊緣厚度小于50μm。
所述的導(dǎo)電曲面板2、導(dǎo)電曲面板4可為平面或圓柱面。
所述的地電極為兩塊，分別置于高壓電極的兩側(cè)。
所述的地電極的表面可有光化學(xué)催化劑涂布層。
所述的電源1最好為直流高壓電源。
本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，最大的優(yōu)點就是可以提高整個裝置的放電能量密度，可更有效地引發(fā)等離子體物理和化學(xué)反應(yīng)，使顆粒物更有效的荷電，并能更有效地產(chǎn)生強(qiáng)氧化性粒子。因此，可以在較短時間內(nèi)有效去除氣體污染物，繼而可提高被處理氣體的流速，使氣體在反應(yīng)區(qū)停留時間相應(yīng)降低，從而降低了放電產(chǎn)生臭氧的濃度；在薄片電極邊緣有鍍層，這樣的電極耐腐蝕、壽命長。尤其是可采用具有造價低、功率大、電壓隨意可調(diào)等諸多優(yōu)點的直流高壓電源，使本實用新型還具有易實現(xiàn)、造價低、運行和維護(hù)費用低等優(yōu)點，同時，本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小等優(yōu)點。


圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型實施例薄片電極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、5是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。。
圖6是本實用新型實施例1的使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。實施例1如圖1所示，它包括電源1，電源1可為直流高壓電源。電源的正極與高壓電極相接，負(fù)極與地電極相接，高壓電極為設(shè)有導(dǎo)電平面板2，在導(dǎo)電平面板2的與地電極相對面上有薄片電極3陣列，薄片電極3的結(jié)構(gòu)可如圖2所示，基體由不銹鋼制成，在基體邊緣有鍍層，如鉑鍍層，邊緣厚度小于50μm，薄片電極3固定在導(dǎo)電平面板2上。地電極3為與導(dǎo)電平面板2相對應(yīng)的導(dǎo)電曲面板4，導(dǎo)電平面板2與導(dǎo)電平面板4之間可形成電暈放電處理氣體的流經(jīng)空間，可應(yīng)用于污染氣體凈化或化工原料合成，形成地電極的導(dǎo)電曲面板也可為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如采用流光放電方式(正高壓電暈放電)，可在地電極表面涂布光化學(xué)催化劑層，如二氧化鈦等，則整個裝置構(gòu)成了高效污染氣體凈化器，放電流光可以直接激活光化學(xué)催化劑而不需要外加光源。如采用負(fù)高壓電暈放電則除了具有較高的放電能量密度外，放電區(qū)域也相對較大，可利用這種電極產(chǎn)生的負(fù)電暈放電能更有效的使微細(xì)顆粒物荷電并被電場捕集。地電極也可以是需要進(jìn)行表面處理的工件。
實施例2如圖3所示其結(jié)構(gòu)與實施例1基本相同，但地電極可為兩塊，分別置于高壓電極的兩側(cè)，在高壓電極的兩側(cè)都有薄片電極3陣列，薄片電極3固定于導(dǎo)電平面板2上。為減小空氣阻力，安裝時，可如圖讓氣流從側(cè)面進(jìn)入，這樣便可處理高速流動氣體，提高工作效率。
實施例3如4、5所示導(dǎo)電曲面板2、導(dǎo)電曲面板4為同軸的兩個圓柱面，可以如圖4所示將高壓電極置于其中，地電極在外面，也可以如圖5所示，將地電極置于其中，高壓電極置于其外。
實施例1、2、3均可以制成各種具有獨立功能的單元結(jié)構(gòu)，可根據(jù)所應(yīng)用的不同場和進(jìn)行快速方便的組合。
本實用新型實施例的使用狀態(tài)可如圖5所示，是一種車內(nèi)空氣凈化器。高壓電極兩塊，每塊均為在導(dǎo)電平面板2的上下兩個面上安裝有薄片電極3陣列，三塊板狀地電極等距離均布于高壓電極兩側(cè)，其表面涂布有二氧化鈦等光化學(xué)催化劑，可有效地提高工作效率，該結(jié)構(gòu)也可用多層高壓電極、地電極進(jìn)行多層摞列。污染氣體在風(fēng)機(jī)5的驅(qū)動下流經(jīng)高壓電極和地電極之間的放電空間時，有害氣體分子將被放電產(chǎn)生的高能電子和活性粒子所引發(fā)的等離子體化學(xué)反應(yīng)而去除，微細(xì)顆粒物在荷電后被電場捕集在地電極上，地電極上的光化學(xué)催化劑被電暈光激活后，將氧化附著在地電極6上的污染物。凈化器外殼由不銹鋼制成，其兩端裝有保護(hù)網(wǎng)6以防止異物進(jìn)入，反應(yīng)器由負(fù)直流高壓電源1提供能量，高壓電源1由12V車載電源提供能量。
權(quán)利要求1.一種高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置，它包括電源(1)，構(gòu)成反應(yīng)器的高壓電極及地電極，其特征在于所述的高壓電極為設(shè)有導(dǎo)電曲面板(2)，在導(dǎo)電曲面板(2)與地電極相對面上有薄片電極(3)陣列，地電極(3)為與導(dǎo)電曲面板(2)相對應(yīng)的導(dǎo)電曲面板(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高放電能量密度的直流電暈放電等離子體裝置，其特征在于在所述的薄片電極(3)的基體邊緣有鍍層，邊緣厚度小于50μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置，其特征在于所述導(dǎo)電曲面板(2)、導(dǎo)電曲面板(4)為平面或圓柱面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置，其特征在于所述的地電極為兩塊，分別置于高壓電極的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置，其特征在于所述的地電極的表面有光化學(xué)催化劑涂布層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置，其特征在于所述的電源(1)為直流高壓電源。
專利摘要本實用新型公開了一種高放電能量密度的電暈放電等離子體裝置，它包括電源(1)，構(gòu)成反應(yīng)器的高壓電極及地電極，其特征在于所述的高壓電極為設(shè)有導(dǎo)電曲面板(2)，在導(dǎo)電曲面板(2)的與地電極相對面上有薄片電極(3)陣列，地電極(3)為與導(dǎo)電曲面板(2)相對應(yīng)的導(dǎo)電曲面板(4)。最大的優(yōu)點就是可以提高整個裝置的放電能量密度，可更有效地引發(fā)等離子體物理和化學(xué)反應(yīng)，使顆粒物更有效的荷電，并能更有效地產(chǎn)生強(qiáng)氧化性粒子。具有易實現(xiàn)、造價低、運行和維護(hù)費用低等優(yōu)點，同時還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小等優(yōu)點。
文檔編號H05H1/24GK2627790SQ0321345
公開日2004年7月21日 申請日期2003年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月7日
發(fā)明者王曉臣 申請人:王曉臣