CN106865502A - 一种等离子臭氧发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子臭氧发生装置，属于环保技术领域。一种等离子臭氧发生装置包括放电电极组件和管状绝缘体；相邻放电电极组件之间形成介质阻挡放电间隙；所述放电电极组件和管状绝缘体同轴放置，形成介质阻挡放电间隙阵列。本发明呈低电容性，可以采用较高频的高压电源，在同等功率消耗条件下，效率更高，可靠性更好。可以与高频高压电源组合成单元模块，可以单独使用、串联使用或者并联使用的等离子臭氧发生装置，模块化设计可以根据需要，任意组合生产任意臭氧浓度，任意臭氧产量的臭氧发生器，产品体积大幅缩小。可广泛应用于废气处理及其它环保技术领域。

Description

一种等离子臭氧发生装置
技术领域
本发明专利涉及一种节能、高效的介质阻挡放电等离子臭氧发生装置，属于环保技术领域。
背景技术
臭氧具有极强的氧化和杀菌能力，在工业和现实生活中获得广泛应用，科研人员对臭氧及臭氧的方法进行了深入的研究。近年来，环保问题日益引起人们的重视，臭氧在环境污染修复场合中的应用逐渐扩大，可以用在水处理、化学氧化、食品加工、医疗卫生、废气处理等方面。
目前臭氧的制备方法包括光化学法、电化学法、气体放电法等人工合成方法。由于光化学法和电化学法耗能高、效率低，工业应用价值不大。气体放电法中的利用介质阻挡放电制备臭氧是工业上制备臭氧最为有效和可行的方法。
介质阻挡放电是一种低温条件下形成的等离子体放电，这种放电产生于两个电极之间。放电由许多在空间和时间上随机分布的微放电构成，这些微放电的持续时间很短。介质对此类放电作用在于：限制微放电中带电粒子的运动，使微放电成为短促脉冲，让微放电均匀稳定地分布于两组电极之间。介质阻挡放电过程中，氧分子从电场中获得能量，转化为臭氧。
以介质阻挡放电原理设计的等离子臭氧发生装置，按照电极形式，可分为平板型和同轴圆管型。上述等离子臭氧发生装置，呈现电容负载特性，等离子臭氧发生器由交流电源驱动，交流电源的工作频率越高，臭氧发生器的介质阻挡放电密度就越高，能量密度更大，效率也更高。当臭氧发生器呈电容特性时，交流电源的85％以上的功率为臭氧发生器等效电容所消耗，这类臭氧发生器的体积庞大，能效比低，造价昂贵。
发明内容
本发明设计了结构简单，呈低电容性，可以与高频高压电源组合成单元模块，可以单独使用、串联使用或者并联使用的等离子臭氧发生装置。本发明设计的等离子臭氧发生装置在同等功率消耗条件下，效率更高，可靠性更好。模块化设计可以根据需要，任意组合生产任意臭氧浓度，任意臭氧产量的臭氧发生器，产品体积大幅缩小。
本发明是通过以下技术方案来实现的：包括放电电极组件和管状绝缘体；相邻放电电极组件之间形成介质阻挡放电间隙；所述放电电极组件和管状绝缘体同轴放置，形成介质阻挡放电间隙阵列。
所述放电电极组件包括可分别与高频高压电源相连的金属多孔放电电极和金属管状电极组件；所述金属管状电极组件由金属板连接金属管状电极组成。
所述金属管状电极组件由金属板连接金属管状电极组成；
所述高频高压电源为10KHz和100KV；
所述金属管状电极为圆管放电电极。
所述金属多孔放电电极具有散热功能。
所述管状绝缘体为空心结构，空心部分的直径大于金属管状电极的直径。
所述等离子臭氧发生装置的散热装置为水冷却装置或者风冷却装置。
所述散热装置为风冷却装置。
所述等离子臭氧发生装置与高频高压电源相连接，组合成单元模块。
所述单元模块可以并联或者串联或者单独工作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、放电电极组件和管状绝缘体同轴放置，形成介质阻挡放电间隙阵列，呈低电容负载特性。
2、采用10KHz、100KV高频高压电源，臭氧发生器介质阻挡放电的能量密度大，整体效率得以提升。
3、结构简单，能效比高，产品造价、用户营运成本大幅度降低。
4、等离子臭氧发生装置，与高频高压电源组合成单元模块。可以单独工作，也可以串联或并联使用。等离子臭氧发生装置的模块化设计，有助于提高产品质量，缩短产品生产周期，方便多品种大批量生产，满足市场需要。
5、模块化设计可以根据用户需要，任意组合生产任意臭氧浓度，任意臭氧产量的臭氧发生器，产品体积大幅缩小。
6、由此构成的等离子发生装置呈现较低的等效电容，可以采用较高频的高压电源，在同等功率消耗条件下，本等离子装置效率更高，可靠性更好。
附图说明
图1：等离子臭氧发生装置示意图
图2：等离子臭氧发生装置局部结构示意图
图3：等离子臭氧发生装置左视图
其中，1-金属管状电极、2-管状绝缘体、3-金属多孔放电电极、4-介质阻挡放电间隙、5-金属板。
实施例
一种等离子臭氧发生装置，包括金属管状电极1、管状绝缘体2、金属多孔放电电极3、介质阻挡放电间隙4和金属板5。金属板5连接金属管状电极1形成管状电极组件，管状电极组件、金属多孔放电电极3与管状绝缘体2同轴放置，形成介质阻挡放电间隙阵列。金属管状电极组件连接高频高压电源的高压电极，金属多孔放电电极连接高频高压电源的零电位电极，组成单元模块。金属管状电极1为圆管放电电极，位于具有空心结构的管状绝缘体2内。管状绝缘体2覆盖金属多孔放电电极内孔表面，与管状电极组件之间形成细微介质阻挡放电间隙，气体流经此间隙时被电离，其中氧分子合成为臭氧。
所述高频高压电源为10KHz和100KV。
所述金属多孔放电电极3具有散热功能，空气从金属多孔放电电极3两端进入被冷却。
所述管状电极组件空气从金属板5端的管状电极1进入被冷却。
管状电极组件与金属多孔放电电极3之间产生等离子放电现象，空气或者氧气流经该等离子发生装置时，其中的氧分子被电离为臭氧。
由此构成的等离子发生装置呈现较低的等效电容，可以采用较高频的高压电源，在同等功率消耗条件下，本等离子装置效率更高，可靠性更好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：包括放电电极组件和管状绝缘体；相邻放电电极组件之间形成介质阻挡放电间隙；所述放电电极组件和管状绝缘体同轴放置，形成介质阻挡放电间隙阵列。
2.根据权利要求1所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：所述放电电极组件包括可分别与高频高压电源相连的金属多孔放电电极和金属管状电极组件；所述金属管状电极组件由金属板连接金属管状电极组成。
3.根据权利要求2所述的一种等离子臭氧发生装置，所述高频高压电源为10KHz和100KV，金属管状电极组件连接高频高压电源的高压电极，金属多孔放电电极连接高频高压电源的零电位电极。
4.根据权利要求1所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：所述金属管状电极为圆管放电电极。
5.根据权利要求4所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：所述管状绝缘体为空心结构，空心部分的直径大于金属管状电极的直径。
6.根据权利要求1所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：所述金属多孔放电电极具有散热功能。
7.根据权利要求1所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：所述等离子臭氧发生装置的散热装置为水冷却装置或者风冷却装置。
8.根据权利要求1所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：所述散热装置为风冷却装置。
9.根据权利要求1所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于：所述等离子臭氧发生装置与高频高压电源相连接，组合成单元模块。
10.根据权利要求1所述的一种等离子臭氧发生装置，其特征在于所述单元模块并联或者串联或者单独工作。
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