[發明專利]等離子負壓放電裝置

在審

• 申請號: 201910652935.0
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110337171A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 周兆瑞;侯正奇;崔建業
• 申請（專利權）人: 天泓環境科技有限責任公司
• 主分類號: H05H1/30
• 分類號: H05H1/30;H05H1/28
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

本發明屬于空氣凈化技術領域，具體涉及一種等離子負壓放電裝置，包括放電倉，放電倉上設有氣體入口和氣體出口，氣體出口連接真空泵，放電倉內設有兩個無介質電極，電極上投加中高頻交流電。本發明放電發生在負壓條件下，電極沒有介質阻擋，耗能低，溫度低；氣體中水分減少，消耗在水氣上的電子能量減少，使得能量利用率提高，相對的耗能降低，極與極之間的電子或離子運動時受到的影響減弱，運動距離延長，使得放電距離增大，即極與極之間的距離增大，使極與極之間的通風量增大，提高了處理效率。沒有介質阻隔，兩極之間不再形成電容結構，所以可以施加中高頻交流電，放電頻率提高，產生的電子能量提高，對空氣的凈化處理效果更為理想。

技術領域

本發明涉及一種等離子負壓放電裝置，屬于空氣凈化技術領域。

背景技術

等離子體的用途非常廣泛，從我們的日常生活到工業、農業、環保、軍事、醫學、宇航、能源方面，涉及環保領域中的工業廢氣VOC的高濃度處理、工業和民用材料的改性、醫院手術室及醫療器械及藥廠的藥用器材的消毒殺菌、室內的空氣凈化、農副產品的消毒和保鮮……，它都有非常重要的應用價值。

等離子放電類型很多，目前市場通常用的有電暈針尖放電、雙介質阻檔放電、單介質放電技術，這些都是在常壓下放電，而且只局限在兩極間距離在0.3～20mm的范圍內放電。電暈針尖放電一般為直流脈沖陽極和陰極之間產生電場，然后在針尖上產生一個點或無數個點的輝光放電，其電子能量極其有限，電暈針尖放電技術通常用在除塵除油煙處理等領域。雙介質阻擋放電和單介質放電技術應用于工業廢氣處理是我們早在1997年開始研究的一項新技術，單介質技術由于放電子密度不夠大而不被應用。雙介質阻擋放電有兩種方式，套管式介質阻擋放電放和排極式介質阻擋放電，目前我們國內在環保領域中廣泛應用于工業廢氣處理的是排極式雙介質阻擋放電，它的結構原理為兩極用絕緣介質覆蓋，兩極之間并保持著一定的距離，然后在兩極上供給足夠的交流電壓，最后發生絕緣介質擊穿放電，然后廢氣流經放電區域，電子把廢氣的分子鏈打開形成另外一種物質，以達到高毒變成低毒，低毒變成無毒為目的。以上的技術的缺點在于能耗高、熱量高、風阻大、頻率低，原因主要體現在四個方面：1、兩電極上覆蓋的介質一般采用無機材料，有石英玻璃和陶瓷之類的，在實際應用中為考慮機械強度和使用壽命，一般設計介質厚度為1～2mm之間，介質越厚介電常數也越大，同時供給在兩極之間的電壓也越高，耗能也越大，發溫也越高。2、雙介質阻擋放電或是單介質放電一般都是在常壓下放電，尤其是應用在工業廢氣治理中，廢氣成分復雜、水氣大，所以大部分電子能量消耗在水氣上，能量得不到有效利用，也會造成耗能增大。3、介質阻擋放電都應用于常壓放電，由于受空氣中的氧氣和水的影響造成極與極之間的電子或離子運動間距得不到延長，所以放電距離做不大，一般只能控制在0.3～20mm之間，放電距離越小風阻越大，通風量越小，因而應用受到限制。4、介質阻擋放電屬容性放電，即雙介質電極等同于一個電容器，放電面積(電極面積)越大電容量也越大，電容量越大充放電時間越長，且它與電源升壓變壓器線圈形成一個LC電路，所以放電頻率做不高，一般頻率設定在3.5～6KHz范圍內，放電頻率越低，空氣流經放電區域時受到的電子能量越有限，凈化處理效果越不理想。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題是：提供一種等離子負壓放電裝置，在微負壓或負壓下通過無介質電極，大間距中頻或高頻放電。

本發明所述的等離子負壓放電裝置，包括放電倉，放電倉上設有氣體入口和氣體出口，氣體出口連接真空泵，放電倉內設有兩個無介質電極，電極上投加中高頻交流電。

在放電倉中設置兩個無介質電極，電極上投加中頻或高頻交流電，在一定的頻率和電壓下兩極間形成電場，用真空泵實現放電倉內一定的真空度，隨著氣體愈來愈稀薄，水分也越來越少，分子間距及分子或離子的自由運動距離也愈來愈長，受電場作用，它們發生碰撞而形成等離子體，這時會發出高密度均勻的輝光，放電距離可達到20mm到600mm之間。

所述的兩個無介質電極為環形的外電極、球形或圓柱形的內電極，內電極位于外電極中心位置。