[發(fā)明專利]水處理用氣泡自動(dòng)生成等離子體單元

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710260623.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107522255A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漢周鎬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 漢周鎬
• 主分類號(hào): C02F1/30
• 分類號(hào): C02F1/30;H05H1/24
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 梁曉廣,車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水處理用氣泡自動(dòng)生成等離子體單元，更加詳細(xì)而言，涉及一種具有能夠方便連接在國(guó)內(nèi)規(guī)格或者國(guó)際規(guī)格的水路排管上的通用性，而且能夠極大增加水的殺菌、水洗消毒、離子化等的處理有效性的水處理用氣泡自動(dòng)生成等離子體單元。

背景技術(shù)

等離子體是1800年代已被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第四態(tài)，在放電和試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了與光不同的過(guò)渡相，然后科學(xué)家朗繆爾找出了與該光類似的相完成一個(gè)物質(zhì)相，然后主張將其稱為第四態(tài)，并以希臘的語(yǔ)源等離子體(plasma)命名。

進(jìn)入現(xiàn)代以來(lái)，科學(xué)家們開(kāi)始研究等離子體過(guò)渡到固體、液體、氣體、等離子體，從物質(zhì)三相過(guò)渡到物質(zhì)四相，從氣體過(guò)渡到等離子體的相轉(zhuǎn)移過(guò)程，同時(shí)開(kāi)始預(yù)測(cè)在很多領(lǐng)域可以使用等離子體，2次世界大戰(zhàn)時(shí)，德國(guó)的納粹黨科學(xué)家們?yōu)榱讼蛞淮文軌蜓b下數(shù)千名戰(zhàn)斗兵力的超大型高空傳送機(jī)的機(jī)內(nèi)供應(yīng)氧氣，作為分解人們的新陳代謝過(guò)程中生成的呼吸物，并還原為氧氣的媒介，曾開(kāi)發(fā)出了等離子體，美國(guó)為了從德國(guó)的潛水艇攻擊中保護(hù)自己的船舶，作為識(shí)別混亂裝置的媒介，曾開(kāi)發(fā)出了等離子體。

作為所述軍事目的而被開(kāi)發(fā)的初期等離子體技術(shù)，其成功的真?zhèn)文壳盀橹股形幢徊樽C，但是自從等離子體技術(shù)被利用在產(chǎn)業(yè)開(kāi)始，技術(shù)歷史的理論和實(shí)際結(jié)果正逐步被證明著。將氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體的相變能量其作為與將固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w或者將液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的熱能不同的能量而被使用。目前為止的生成能量中，高壓的電能就是最佳的基本能量，在該基本能量增加脈沖動(dòng)力，而分解氣體，發(fā)生相轉(zhuǎn)移。而且，使用基礎(chǔ)電能的殘留量小，壓力強(qiáng)(電壓高而電流低)的電能，產(chǎn)生等離子體。

根據(jù)使用用途，電壓和電流的使用量千差萬(wàn)別，但是電壓和電流的偏差低，則生成高溫的等離子體，而電壓和電流的偏差越大，則生成低溫的等離子體。而且，在生成等離子體的開(kāi)始電壓以下，為了生成等離子體，會(huì)施加脈沖，此時(shí)主要使用高頻，根據(jù)頻率的高低決定溫度。在主要作為等離子體高頻電源使用的兆赫茲(MHz)級(jí)無(wú)線電頻率(RF電源)，生產(chǎn)高溫等離子體，在千赫茲(kHz)級(jí)中，生產(chǎn)低溫的等離子體。

根據(jù)所述等離子體的溫度，而大致分為高溫等離子體和低溫等離子體，除了該基本分類之外，根據(jù)等離子體的電源和反應(yīng)器是否被開(kāi)閉、反應(yīng)器的形態(tài)來(lái)區(qū)分等離子體的種類。高溫等離子體主要使用在金屬的熔化或者熱噴涂上，低溫等離子體為了使用在不影響熱變形或者熱影響的領(lǐng)域而被開(kāi)發(fā)中。

目前為止的低溫等離子體的種類被分為電暈放電(corona discharge)等離子體、無(wú)光放電等放電形態(tài)的等離子體種類和根據(jù)光和顏色的體現(xiàn)模樣和形態(tài)區(qū)分成輝光等離子體(glow plasma)、滑動(dòng)弧等離子體、塵埃等離子體等。其中，輝光等離子體和滑動(dòng)弧等離子體、電暈放電等離子體還誘發(fā)二次世界大戰(zhàn)時(shí)發(fā)生過(guò)的氣體的還原或者物體的位置改變。

目前，作為最常用的等離子體的用途，主要有熱噴涂、平板顯示器，在化學(xué)產(chǎn)業(yè)工序中主要用于蝕刻工序，從現(xiàn)有的化學(xué)表面處理工序中轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體工序處理，從而為綠色的產(chǎn)業(yè)工序做出貢獻(xiàn)。

尤其，在環(huán)境產(chǎn)業(yè)中，在汽車排氣過(guò)程中使用等離子體而降低尾氣，在產(chǎn)業(yè)排煙設(shè)置中使用等離子體來(lái)保護(hù)環(huán)境的技術(shù)中，等離子體應(yīng)用技術(shù)備受矚目。這是因?yàn)橐蛱既剂系氖褂枚欧诺酱髿獾挠泻怏w，目前為止通過(guò)使用熱進(jìn)行焚燒而被排放，其費(fèi)用高且導(dǎo)致二次污染，但是通過(guò)等離子體進(jìn)行處理，從而具有解決二次污染，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的效果。

今后可以預(yù)測(cè)在大氣環(huán)境領(lǐng)域中，將等離子體以任何形態(tài)進(jìn)行導(dǎo)入，從而完成更多的作用，但是對(duì)于一部分領(lǐng)先的科學(xué)家或者等離子體工程師提出的在水質(zhì)環(huán)境中等離子體也會(huì)起到作用的理論，很多學(xué)者站在否定的立場(chǎng)上。這是因?yàn)榈入x子體是從氣體進(jìn)行相轉(zhuǎn)移，而且材料也是氣體材料。但是，加利佛尼亞工科大學(xué)的水中產(chǎn)生等離子體來(lái)對(duì)食品進(jìn)行殺菌處理的試演被成功后，該否定的意見(jiàn)被土崩瓦解，還確定了在水中也能產(chǎn)生和利用等離子體的理論。

但是，在水中生產(chǎn)和使用等離子體時(shí)需要解決的課題和問(wèn)題點(diǎn)為如下所述。

第一為熱變形。這是因?yàn)樵谒猩傻入x子體的過(guò)程中產(chǎn)生的熱會(huì)存在水里，而使水溫上升。