[實(shí)用新型]一種雙介質(zhì)低溫等離子體發(fā)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420545563.4
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN204168579U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;李超;唐煒
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24
• 代理公司: 江蘇縱聯(lián)律師事務(wù)所 32253
• 代理人: 蔡棟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用低溫等離子體技術(shù)改善發(fā)動機(jī)有害氣體排放領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著機(jī)動車數(shù)量的增加，大氣污染日益嚴(yán)重。時至今日，各國都對機(jī)動車排放實(shí)施了更為嚴(yán)格的排放法規(guī)，由此許多尾氣處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

目前，EGR是有效地降低柴油機(jī)NO_x排放的方法之一。雖然采用EGR技術(shù)，NO_x排放得到了有效抑制；但由于廢氣占據(jù)了部分新鮮充量，進(jìn)氣氧含量減少，從而使PM排放量增加。

SCR系統(tǒng)是一種較成熟的NOx處理技術(shù)，缺點(diǎn)在于具有較大的體積，增加了車輛的重量，需要考慮后處理系統(tǒng)在整車上的布置。

DPF是目前降低柴油機(jī)PM排放比較有效而成熟的后處理技術(shù)，DPF不僅能夠降低柴油機(jī)顆粒物的質(zhì)量濃度，同時也能大幅度地降低顆粒物的數(shù)量濃度。DPF大規(guī)模推廣應(yīng)用面臨的主要問題是如何實(shí)現(xiàn)高效再生。

從20世紀(jì)九十年代初，低溫等離子技術(shù)開始應(yīng)用于發(fā)動機(jī)尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域。例如日本電裝公司和豐田研發(fā)中心合作研制了一種NTP發(fā)生器和催化反應(yīng)器相結(jié)合的后處理裝置。Yamamoyo等通過等離子體的氧化作用使得NO轉(zhuǎn)化為NO₂，再利用具有還原性的溶液使得NO₂轉(zhuǎn)化為N₂。低溫等離子技術(shù)不會影響柴油機(jī)運(yùn)行性能，并具有同時轉(zhuǎn)化碳煙和NO_x等優(yōu)勢，是一項(xiàng)很有發(fā)展?jié)摿Φ牟裼蜋C(jī)后處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙介質(zhì)低溫等離子體發(fā)生器，以使發(fā)生器放電更加均勻穩(wěn)定，進(jìn)氣更加流暢，避免發(fā)生器內(nèi)部堵塞和有害氣體對電極的腐蝕等問題。

為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型在發(fā)生器鑄鐵堵頭Ⅰ內(nèi)部周向開有一道環(huán)形槽即環(huán)槽，環(huán)槽與進(jìn)氣口相通，使進(jìn)氣先形成繞流，進(jìn)而充滿整個發(fā)生器內(nèi)部；石英玻璃內(nèi)管和石英玻璃外管構(gòu)成雙介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)形式，可避免弧光放電，保護(hù)電極，從而保證放電穩(wěn)定性。采用的具體技術(shù)方案如下:

一種雙介質(zhì)低溫等離子體發(fā)生器，其特征在于包括：進(jìn)氣管(1)、鑄鐵堵頭Ⅰ(2)、低壓電極(3)、石英玻璃內(nèi)管(4)、石英玻璃外管(5)、高壓電極(6)、鑄鐵堵頭Ⅱ(7)、排氣管(8)；所述鑄鐵堵頭Ⅰ(2)和鑄鐵堵頭Ⅱ(7)分別塞于石英玻璃外管(5)兩端；

所述鑄鐵堵頭Ⅰ(2)和鑄鐵堵頭Ⅱ(7)頂面中心分別開有進(jìn)氣口和排氣口，各自的進(jìn)氣口的開口與排氣口的開口方向相同；所述鑄鐵堵頭Ⅰ(2)和鑄鐵堵頭Ⅱ(7)頂面進(jìn)氣口、排氣口分別與進(jìn)氣管和排氣管連接，進(jìn)氣管的軸線與排氣管的軸線平行；

進(jìn)氣管(1)與鑄鐵堵頭Ⅰ(2)頂面的進(jìn)氣口通過螺紋相連；所述低壓電極(3)置于石英玻璃內(nèi)管(4)內(nèi)；所述低壓電極(3)的兩頭分別從鑄鐵堵頭Ⅰ(2)和鑄鐵堵頭Ⅱ(7)中穿出；所述高壓電極(6)為圓管狀，緊密包裹于石英玻璃外管(5)外側(cè)，通過引線接至高壓外部電源；

所述鑄鐵堵頭Ⅰ(2)內(nèi)部周向開有環(huán)形槽,且環(huán)形槽與鑄鐵堵頭Ⅰ(2)頂面的進(jìn)氣口導(dǎo)通；所述石英玻璃外管(5)空套于石英玻璃內(nèi)管(4)外且徑向間隙為2mm，構(gòu)成雙介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)。

所述石英玻璃外管的軸向長度大于所述高壓電極的軸向長度。

所述高壓電極(6)為康銅片。

所述石英玻璃外管(5)的壁厚為2mm，所述高壓電極(6)寬度范圍為100～300mm。

本實(shí)用新型的工作原理如下：有害氣體進(jìn)入發(fā)生器后，首先經(jīng)過環(huán)槽，使得氣體形成一股繞流，從而均勻充滿整個發(fā)生器；有害氣體進(jìn)入發(fā)生器后在石英玻璃內(nèi)管和石英玻璃外管之間流動，從而保護(hù)了電極，避免腐蝕。

本實(shí)用新型具有有益效果。本實(shí)用新型使排氣從兩層石英玻璃管之間流過，從而避免了排氣與電極直接接觸而造成腐蝕，使放電更加均勻穩(wěn)定，能量密度在等離子體氣相反應(yīng)區(qū)內(nèi)分布更加均勻，有利于提高對污染物的轉(zhuǎn)化效率；本實(shí)用新型的有害氣體進(jìn)入發(fā)生器，流經(jīng)環(huán)形槽，降低了進(jìn)氣管的背壓，減少了因排氣中顆粒碰壁而產(chǎn)生的沉積，使得氣體形成繞流更均勻流暢地充滿整個發(fā)生器；有效避免有害氣體與直接和高低壓電極接觸，使得放電更加穩(wěn)定，保護(hù)高低壓電極不受排氣污染。該裝置對工業(yè)廢氣凈化和機(jī)動車尾氣處理都適用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的發(fā)生器軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的發(fā)生器整體立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的發(fā)生器局部結(jié)構(gòu)剖示圖。