[發(fā)明專利]一種大面積空間均勻等離子體發(fā)生器及發(fā)生方法

在審

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111629506A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳云;宗豪華;朱益飛;卞棟梁;張志波;宋慧敏;賈敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍空軍工程大學(xué)
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開一種大面積空間均勻等離子體發(fā)生器，包括高壓電源、正極導(dǎo)線、負(fù)極導(dǎo)線。正極導(dǎo)線和負(fù)極導(dǎo)線均為柵格結(jié)構(gòu)，正極導(dǎo)線與負(fù)極導(dǎo)線的柵格結(jié)構(gòu)相互交叉，整體構(gòu)成經(jīng)緯相交的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，必須保證交叉點(diǎn)是均勻分布的。當(dāng)高壓電源輸出高壓時(shí)，在正極導(dǎo)線和負(fù)極導(dǎo)線形成的網(wǎng)格交叉點(diǎn)附近形成高場強(qiáng)區(qū)域；受電場力作用，空氣中的部分分子發(fā)生電離，產(chǎn)生等離子體；由于整個(gè)等離子體發(fā)生器中存在著大量的正負(fù)極導(dǎo)線交叉點(diǎn)，而每一個(gè)交叉點(diǎn)都產(chǎn)生等離子體，因此能夠在整個(gè)電極平面內(nèi)產(chǎn)生均勻分布的等離子體。本發(fā)明用于解決殺菌消毒、材料改性、污廢水處理等具體領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用中等離子體產(chǎn)生效率低、處理面積小、處理效果空間不均勻的缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子體發(fā)生器領(lǐng)域，具體涉及一種大面積空間均勻等離子體發(fā)生器及發(fā)生方法。

背景技術(shù)

等離子體是區(qū)別于固體、液體和氣體的物質(zhì)第四態(tài)，由離子、電子和各類活性粒子構(gòu)成，在污廢水處理、殺菌消毒、材料改性和航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。為了在常溫常壓下產(chǎn)生等離子體，必須通過強(qiáng)電場將空氣分子電離。這一電離裝置即為等離子體發(fā)生器。根據(jù)放電電極結(jié)構(gòu)的不同，典型的等離子體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)構(gòu)型包括條狀電極對平板的介質(zhì)阻擋放電、電極針對平板的電暈放電和兩個(gè)耐高溫圓柱電極的電弧放電等。以上方式產(chǎn)生的等離子體均集中于電極的尖端或者邊緣，很難實(shí)現(xiàn)空間均勻分布。這在一定程度上限制了工業(yè)應(yīng)用中等離子體的處理面積和處理效率。此外，由于放電在空間上極為集中，等離子體區(qū)域發(fā)熱嚴(yán)重，電極和絕緣材料的老化速度很快。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種大面積空間均勻等離子體發(fā)生器，包括高壓電源、正極導(dǎo)線、負(fù)極導(dǎo)線；其中

正極導(dǎo)線為平面導(dǎo)線，包括沿垂直方向平行排布的多條導(dǎo)線和沿水平方向平行排布的一條或兩條導(dǎo)線，垂直方向上相鄰導(dǎo)線之間間距相等，導(dǎo)線長度也相等，且其上、下端分別齊平，構(gòu)成柵格結(jié)構(gòu)；一條水平方向?qū)Ь€連接所有垂直方向?qū)Ь€的上端，并且/或者，另一條水平方向?qū)Ь€連接所有垂直方向?qū)Ь€的下端，正極導(dǎo)線與高壓電源正極相連；

負(fù)極導(dǎo)線為平面導(dǎo)線，包括沿水平方向平行排布的多條導(dǎo)線和沿垂直方向平行排布的一條或兩條導(dǎo)線，水平方向上相鄰導(dǎo)線之間間距相等，水平方向上多條導(dǎo)線長度也相等，且其左、右端分別齊平，構(gòu)成柵格結(jié)構(gòu)；一條垂直方向?qū)Ь€連接所有水平方向?qū)Ь€的左端，并且/或者，另一條垂直方向?qū)Ь€連接所有水平方向?qū)Ь€的右端，負(fù)極導(dǎo)線與高壓電源負(fù)極相連；

正極導(dǎo)線與負(fù)極導(dǎo)線的柵格結(jié)構(gòu)錯(cuò)位貼合在一起，相互交叉，整體構(gòu)成經(jīng)緯相交的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，必須保證正極導(dǎo)線與負(fù)極導(dǎo)線的所有交叉點(diǎn)是均勻分布的；

正極和負(fù)極導(dǎo)線中的至少一個(gè)采用耐高壓電纜，耐高壓電纜是在金屬導(dǎo)電芯的外部裹有一層耐高壓的絕緣材料，防止正負(fù)極交叉位置處被高壓擊穿。

本發(fā)明還提供一種大面積空間均勻等離子體發(fā)生器，包括高壓電源、正極導(dǎo)線、負(fù)極導(dǎo)線；其中

正極導(dǎo)線為平面導(dǎo)線，包括沿垂直方向平行排布的多條導(dǎo)線和沿水平方向平行排布的多條導(dǎo)線構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的每個(gè)柵格都是等大小的正方形，正極導(dǎo)線與高壓電源正極相連；

負(fù)極導(dǎo)線為平面導(dǎo)線，包括沿垂直方向平行排布的多條導(dǎo)線和沿水平方向平行排布的多條導(dǎo)線構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的每個(gè)柵格結(jié)構(gòu)都是與正極導(dǎo)線柵格等大小的正方形，負(fù)極導(dǎo)線與高壓電源負(fù)極相連；

正極導(dǎo)線和負(fù)極導(dǎo)線錯(cuò)位貼合在一起，必須保證正極導(dǎo)線與負(fù)極導(dǎo)線的所有交叉點(diǎn)是均勻分布的；

正極和負(fù)極導(dǎo)線中的至少一個(gè)采用耐高壓電纜，耐高壓電纜是在金屬導(dǎo)電芯的外部裹有一層耐高壓的絕緣材料，防止正負(fù)極交叉位置處被高壓擊穿。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，正極導(dǎo)線為平面導(dǎo)線，包括由菱形柵格構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)菱形柵格都是等大小的，正極導(dǎo)線與高壓電源正極相連；