一種等離子氣體發生裝置的製作方法
2023-04-24 17:55:46 1
專利名稱：一種等離子氣體發生裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種常壓低溫等離子氣體發生裝置，藉助阻擋塔板將放電區域分成多個串聯的放電室，同時形成曲折氣體通路，使工作氣體中等離子體密度更高、分布更加均勻。
背景技術：
等離子被稱為物質的第四態，由大量的高能離子、電子分子、中性原子、激發態原子、光子和自由基組成。由於其正負電荷數相等，所以在宏觀上呈電中性。隨著現代技術的高速發展，等離子技術已經得到廣泛的應用。其中，在低溫等離子體系中，在電子的溫度高達1000-2500K時，其他粒子溫度只有300-500K，整個體系仍然處於低溫狀態。低溫等離子技術在材料表面處理、催化、汙水與廢氣淨化等方面有廣泛的應用。低溫等離子的放電形式可分為輝光放電、微波放電、電暈放電、介質阻擋放電、射頻放電等。其中，電暈放電設備簡單，但放電電流較小，等離子密度較低；此外，由於使用針形電極，靠近電極的區域電場特別強，導致等離子密度不均勻。因此，需要通過設計提高輸入功率，調整工作氣體中等離子體的密度與均勻性。例如，發明專利CN1404349A以多組鎳鉻絲為陽極，銅板為陰極，在反應室內產生了高濃度等離子體，可用於工業化處理廢氣、 汙水及水源淨化；而實用新型專利CN2017^5583U設計的反應室則是由金屬板與多個平行排列的、帶有鋸齒的金屬片組構成，放電電極數的增加使氣體中等離子體的密度明顯提高。 除了需要提高等離子體密度外，等離子體均勻性也是低溫等離子發生器設計需要考慮的重要因素。比如，實用新型專利CN201618509在低溫等離子發生器的進氣通道設計了特殊的衝孔板，起到了強化氣體混合，增加氣體的行程的作用，有效地改善了等離子體分布的均勻性；實用新型專利CN101930889A將含有等離子體的氣體通過分路，在反應室內不同位置的噴出，使反應室內等離子體的分布趨於均勻。但是，到目前為止，還未見到利用結構設計同時提高等離子體密度與均勻性的相關報導。
發明內容本實用新型目的的在於提供一種等離子體密度大，且等離子體在工作氣體內分布均勻的低溫等離子發生器。利用塔板分隔所產生的多室結構和曲折流道，實施串聯多室放電，同時延長工作氣體在反應器中的停留時間，強化等離子體在工作氣體中的分散，從而有效提高工作氣體中等離子的密度和均勻性。如果向塔板分隔的放電室內填入絕緣介質微球，則可實現高效介質阻擋放電。本實用新型是這樣實現的本裝置的一側接有可調直流高壓電源，外殼內有兩排針狀正極和負極，正極和負極的機組間隔為30-50mm，極組內各針狀極柱等距排布，間距 2-10mm ；每隔2_5個針狀電極極柱設置一個分隔塔板；等離子發生器接可調直流高壓電源的一側中部有進氣口，另一側的中部有出氣口。分隔塔板與外殼之間用玻璃膠進行密封。工作氣體因塔板的阻擋而以曲折通路流經多個串聯放電區域，從而提高了等離子體在工作氣體中的密度；同時，氣體在曲折通過多個串聯的放電區域的過程中進行了充分的混合，從而使等離子體在氣體中的分布更加均勻。本實用新型的特點(1)可以通過調節直流高壓電源的電壓來調節等離子密度； (2)多個放電區域串聯，增加了工作氣體中等離子體的密度；C3)分隔塔板形成的曲折通路使工作氣體充分混合，使等離子體在氣流中分布的更加均勻。本實用新型製作簡單，成本低，能產生密度高且均勻的等離子氣體。
附圖為本實用新型等離子氣體發生裝置結構示意圖。圖中標記1.可調直流高壓電源；2.進氣口 ；3.出氣口 ；4.正極；5.負極；6.分隔塔板；7.外殼。
具體實施方式
實施例如附圖所示，本裝置一側接有可調直流高壓電源1，外殼7內有兩排針狀正極4和負極5，正極4和負極5的機組間隔為30mm，極組內各針狀極柱等距排布，間距2mm，極柱數量40個；每隔2個針狀電極極柱設置一個分隔塔板6 ；分隔塔板6之間的間距為10mm，裝置接可調直流高壓電源1的一側中部有進氣口 2，另一側有出氣口 3 ；分隔塔板6與外殼7之間用玻璃膠進行密封，以保證工作氣體能夠沿著分隔塔板6流動，形成曲折路徑。選用霓虹燈電源作為可調直流高壓電源1，其輸入交流電(50Hz)電壓220V ；輸出電壓直流電10kv，輸出電流30mA;使用交流變壓器調節霓虹燈電源的輸入電壓，進而調節霓虹燈電源的輸出電壓；施加電壓後，由分隔塔板6隔開的各個放電區域同時均勻放電，使工作氣體中等離子體的密度加大；同時，曲折的氣體通路使工作氣體充分混合，等離子體在氣體中的分布更加均勻。
權利要求1. 一種等離子氣體發生裝置，其特徵在於裝置的一側接有可調直流高壓電源(1)，外殼(7)內有兩排針狀正極⑷和負極(5)，正極(4)和負極(5)的機組間隔為30-50mm，極組內各針狀極柱等距排布，間距2-10mm;每隔2-5個針狀電極極柱設置一個分隔塔板(6)； 裝置接可調直流高壓電源(1) 一側的中部有進氣口 O)，另一側的中部有出氣口(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種等離子氣體發生裝置。裝置的一側接有可調直流高壓電源(1)，外殼(7)內有兩排針狀正極(4)和負極(5)，正極(4)和負極(5)的機組間隔為30-50mm，極組內各針狀極柱等距排布，間距2-10mm；每隔2-5個針狀電極極柱設置一個分隔塔板(6)；裝置接可調直流高壓電源(1)一側的中部有進氣口(2)，另一側的中部有出氣口(3)。本實用新型製作簡單，成本低，能產生密度高且均勻的等離子氣體。
文檔編號H05H1/24GK202269086SQ20112043291
公開日2012年6月6日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者李小剛, 羅鯤, 黃濤 申請人:桂林理工大學