水中放電裝置的製作方法

2023-05-07 09:54:31 2

專利名稱：水中放電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及水中放電裝置。
背景技術：
近來，在初級階段引入了許多滅菌方法和滅菌裝置對水進行滅菌，這主要是通過 將帶有強烈滅菌性質的氣體，例如羥基(OH)、活性氧(0-，02，03)和過氧化氫(H202)引入 水中，並將已滅菌的水供應到特定間隔或物品以對它們進行滅菌。這種已滅菌的水在用於 食品加工和配送工業、畜牧業、醫院和其他需要殺菌的領域中進行滅菌應用時是有用的。同樣，當前在進行許多努力將家用電器(例如具有制熱/製冷功能的空調器、空氣 過濾器和加溼器)與水中放電技術相結合，從而通過從水中除去細菌和病毒來維持室內空 氣的清潔狀態。一種基於氣泡機制理論的方法使用電極浸入水中的放電單元在放電單元產生強 大電場的短脈衝群，並從電極產生放電熱量來放出活性氧和臭氧的氣泡。因此，水由放電熱 量汽化形成氣泡。用弱電場能夠容易放出這些氣泡，從而導致水的突然的介質擊穿。在這 個過程中產生原子團，即羥基(OH)、不含氧原子團(0-0)和過氧化氫(H202)。以上水中放電過程產生的原子團氧化水中包含的金屬並且也滅除水中的細菌和 病毒，同時除去病毒和細菌芽孢。在水中的各種有害混雜物已被清除後，放電單元繼續放電時，原子團在水中集聚。 因此，包含氣體的水就被賦予了固有的滅菌性質，使得滅菌水能夠用於各種滅菌和清潔任 務。

發明內容
技術問題然而，根據相關技術的水中放電裝置具有以下限制。為了促進相關技術中的水中放電，從外部引入微小氣泡。也就是，從外部引入微小 氣泡，以在放電電極周圍形成充氧大氣，然後通過應用高壓來執行放電。在根據相關技術的另一種水中放電中，針電極被指定為高壓電極，並通過例如玻 璃管的電介質器皿裝入水箱內，並且水箱內的水被指定為接地電極。通過初級電解，在電解 質器皿內產生氧氣泡。然後，氣泡充滿水箱的內部以產生充氧空氣(大氣)，並執行水中放 電。在這個配置中，當使用單個針電極作為電解的高壓電極，而不從外部單獨引入氧氣時， 因為不能產生大量的微小氣泡而具有局限性。另一相關技術的水中放電方法包括使用機械高速旋轉火花帽來產生水中放電，而 不是使用氧氣注射或電解來產生氧氣泡。該方法被主要用於工業應用，並具有難以小型化 為用於家用電器的缺陷。相關技術中的水中放電方法使用電解，高壓電極與相應的電極(接地電極)分離， 並單獨提供場強放大器件來增加場強以促進在高壓電極處產生氣泡。這樣，電解會造成高壓電極氧化，損害電極的可靠性。實施例提供了一種水中放電裝置，其具有高壓電極和一體形成的相應電極，以確 保小型化能力並容易安裝放電裝置。實施例還提供了一種水中放電裝置，其防止高壓電極的氧化，由此確保其穩定性。實施例進一步提供了一種水中放電裝置，其能夠小型化從而使得裝置能夠容易地 應用到電子產品，例如家用製冷/制熱機、空氣過濾器和加溼器。技術方案在一個實施例中，水中放電裝置包括絕緣基底；位於絕緣基底的一側的高壓電 極部；位於該絕緣基底的另一側的接地電極部，該接地電極部與該高壓電極部形成為一體； 以及第一絕緣層，防止高壓電極部接觸水和被氧化。在附圖和下面的說明中描述了一個或多個實施例的細節。其他特徵將會從說明書 和附圖、以及從權利要求書中明顯看出。有益效果以上配置的根據本發明的實施例的水中放電裝置能夠用高壓電極與相應的電極 一體成型地製造，使得容易安裝並使裝置小型化。同樣，在用於水中放電的電解期間，可防止高壓電極氧化，確保電極的穩定性。此外，因為根據本發明的實施例的水中放電裝置能夠小型化，所以其能夠安裝在 家用電器中，例如製冷/制熱機、空氣過濾器和加溼器中，這樣可使其應用多樣化，例如可 包括家用電器領域。另外，根據本發明的實施例的水中放電裝置也可應用於工業領域的水處理裝置。


圖1是根據本發明的實施例的水中放電裝置的外部立體圖。
圖2是沿線1-1』截取的圖1的剖視圖。
圖3是設有根據本發明的實施例的水中放電裝置的加溼器的外部立體圖。
圖4是圖3中的加溼器的分解立體圖。
圖5是根據本發明的實施例的加溼器件的立體圖。
圖6是帶有根據本發明的實施例的加溼器和空調器的空調系統安裝圖。
圖7是示出圖6中的空調系統的控制配置的結構圖。
圖8是設有根據本發明的實施例的加溼器的空調器的立體圖。
圖9是圖8中的空調器的側剖視圖。
圖10是示出安裝在空調器中的水中放電裝置和加溼器的放大立體圖。
具體實施例方式現在將對根據本發明的實施例的水中放電裝置、設有水中放電裝置的加溼器、設 有加溼器的空調器以及空調系統進行詳細描述，其示例在附圖中示出。本發明不限於這裡披露的實施例和附圖，並可包括本領域技術人員可進行的任何 替換、更改、增加和刪減，這種改變落在本發明的精神和範圍內。圖1是根據本發明的實施例的水中放電裝置的外部立體圖，以及圖2是沿線1-1』截取的圖1的剖視圖。下面提到的放電單元應解釋為與水中放電裝置相同。因為以上已經描述了水中放 電的原理，因此對其的附加描述將不在下面進行。參考圖1和圖2，根據本發明的實施例的放電單元10為矩形的，並能夠可拆卸地安 裝到水箱的任一表面。放電單元10的一側表面構成高壓電極表面，另一側表面構成相應的 電極表面，或者接地電極表面。詳細地，根據本發明的實施例的放電單元10包括陶瓷材料的絕緣基底11、設在絕 緣基底11的高壓電極表面上的高壓電極部12、設在接地電極表面上的接地電極部15、防止 高壓電極部12接觸水並被氧化的第一絕緣層13以及設在第一絕緣層13的表面上的第二 絕緣層14。進一步詳細地，通過設置在兩電極之間的絕緣層，絕緣基底11可防止高壓電極部 12和接地電極部15之間的導電。因此，絕緣基底11可由陶瓷材料或鋼化玻璃構成。通過在絕緣基底11的表面上塗布金屬傳導材料，高壓電極部12構成為微米級厚 度的薄膜。用於高壓電極部12的傳導材料包括銀(Ag)。鉬或鎳可用來代替銀；然而，在下 面的實施例中將銀(其製造成本特別有利)作為傳導材料進行描述。接地電極部15形成為由金屬傳導材料塗布在絕緣基底11的另一側的全部或一部 分上的薄膜。電力線分別連接至高壓電極部12和接地電極部15，以將電力供應到它們上， 並且高壓頃刻之間通過連接到高壓電極部12的電力線供給。為了防止高壓電極部12直接接觸水並被氧化，高壓電極部12的表面塗布有釕 (Ru02)以構成第一絕緣層13。同樣，為加強高壓電極部12的絕緣，通過在其上塗布玻璃粉 末而構成第二絕緣層14。明確地，第二絕緣層14的塗層限定有微小的空隙141，並當電壓應用到高壓電極 部12時，通過空隙141產生相當多的微小氣泡。隨著微小氣泡的量的增加，在這個區域發 生放電。以上配置的放電單元10浸入水箱中，當高壓應用到高壓電極部12上時，限定在第 二絕緣層14中的空隙141的周圍產生大量的微小氣泡。在微小氣泡間發生放電，產生大量 的原子團，即產生羥基和活性氧。關於產生的原子團，羥基的一部分重新組合產生過氧化 氫。然後，原子團從水中除去細菌和病毒。以上配置的放電單元10非常小而且薄，並因此能夠容易安裝在小型化的家用電 器上。通過高壓電極和接地電極的一體成型使得安裝更加容易。圖3是設有根據本發明的實施例的水中放電裝置的加溼器的外部立體圖，以及圖 4是圖3中的加溼器的分解立體圖。參考圖3和圖4，設有根據本發明的實施例的水中放電裝置的加溼器20包括前蓋 21、在前蓋21後設置的框架27和過濾器組件28，前蓋21的前表面上設有室內入氣口 211、 顯示器212、控制按鈕213等等，過濾組件28安裝到框架27的前面，過濾來自室內空氣的灰 塵和其他雜質。加溼器20也包括固定到框架27的後部的風扇罩22、容置在風扇罩22中的風扇 24、驅動風扇24的電動機25、設在風扇罩22的前面的加溼器件26和覆蓋風扇罩22的後方 的後蓋23。
加溼器20進一步包括設在風扇罩22的一側的水箱29、設在水箱29下方的容器 31、連接至容器31並在加溼器件26下面延伸的水盤30、安裝在容器31的一側的放電單元 10、和設在容器31的另一側的水位傳感器32。明確地，室內空氣經前蓋21前端限定的入口 211吸入，並且吸入的室內空氣經過 過濾器組件28被引導至加溼器件26。安裝在框架27前部的過濾器組件28執行從空氣中除去灰塵、氣味顆粒和細菌的 功能，並可具有相繼排布的不同種類的過濾構件以在各階段過濾空氣。也就是，選擇性地安 裝有從空氣中過濾較大雜質的預濾器、過濾更細灰塵顆粒的高性能HEPA過濾器、帶有除去 氣味的卓越的滅菌性能的納米過濾器、例如黃色灰塵過濾器的可選過濾器和氣味過濾器中 的至少兩個或兩個以上，帶有多種聚亞安酯或具有不同流動粘性的其他無紡材料的混合過 濾器和用於電離和收集灰塵的等離子放電單元從前到後排布。框架72的內部是開口的，並且過濾器組件28安裝在開口部上。風扇罩22固定並 安裝到框架27的後部。加溼器件26形成為陶瓷器件，其與相關技術的無紡材料構成的加溼器件相比具 有優秀的吸水性。加溼器件26的材料和結構將在下面參考附圖進一步詳細描述。風扇罩22包括引導吸入的室內空氣的排出方向的導氣構件221，和設在導氣構件 221的前面形成的入口處的格柵222。加溼器件26設置在格柵222的前面。多個肋以格子 構造設在格柵222上。安裝在風扇罩22內的風扇24可以是沿徑向排出空氣的離心式風 扇。也就是，可使用渦輪風扇或scirocco風扇。出口 223限定在風扇罩22的頂部，使得經 過加溼器件26並吸收溼氣的空氣能夠排出到室內環境。詳細地，出口 223被設計為向上導 向並從加溼器20稍微向前，使得能夠以預定向上的角和從水平面以預定斜度排出溼空氣。 因此，經出口 223排出的空氣流能夠在室內空間均勻流通。另外，當空氣製冷/制熱機安裝 在加溼器20相對的牆上時，能夠改善空氣的流通。水盤30設在風扇罩22的下前部，使得儲存通過水中放電已滅菌的水的容器31連 接至水盤30的一端。詳細地，預定深度的槽301限定在水盤30的頂部，並且槽301的底部水平地形成， 或者傾斜地形成以使得槽301在遠離容器31的方向變得更深。加溼器件26的底部的一部 分容置在槽301內並浸入進入槽301的水中。因此，從加溼器件26的底部吸收的水向上轉移。水箱29連接至容器31的頂部，並且電磁閥可安裝在水箱29的底部處限定的出口 中。放電單元10安裝在容器31的內側表面上，以經水中放電電離供應至容器31中的水。 水位傳感器32可安裝在容器31的相對的內表面上。因此，根據水位傳感器32感測的容器 31內的水量選擇性地驅動電磁閥，以維持充足的水供應至容器31。圖5是根據本發明的實施例的加溼器件的立體圖。參考圖5，根據本發明的實施例的加溼器件26是由氧化鋁(AL203)、二氧化矽 (Si02)和二氧化鋯(Zr02)的材料按38 47 15的比率構成的吸水器件。具體地，加溼器件26由矩形平底座261和具有多個設在底座261上的圓形波紋的 波紋板262構成。室內空氣經過波紋板262的波紋之間的空間被引導至風扇罩22。隨著空 氣經過波紋之間形成的空間，底座261和波紋板262中吸收的溼氣被蒸發。
雖然在圖中描述的波紋之間的空間較寬，但是實際上，波紋空間緊密連接。加溼器 件26中的空間的平均跨度約為17-18微米。圖6是帶有根據本發明的實施例的加溼器和空調器的空調系統的安裝圖，以及圖 7示出了圖6中的空調系統的控制配置的結構圖。參考圖6和圖7，設有根據本發明的實施例的水中放電裝置的加溼器可連接到空調器。詳細地，加溼器20可安裝在室內空間一側的牆上，並且空調器30安裝在與安裝加 溼器20的牆相對的牆上。這裡，空調器30可以是製冷/制熱機的空調器，並具有用於執行 製冷的空調單元和用於執行制熱的熱風爐，並也可包括空氣清潔器。空調器可以是安裝在 牆上的牆上安裝單元，帶有穿過牆壁(或窗戶)安裝的一體的室內單元和室外單元的一體 空調器，安裝在天花板上的天花板安裝單元，或者安裝在地板上的、帶有管道的地板管道空 調系統。加溼器20被安裝為設置在離地一預定高度處。如上所述，經加溼器20的出口排 出的溼空氣向安裝製冷/制熱機的區域排放，以使室內的空氣更好流通。因此，加溼器20 不但執行加溼，而且加溼器20也有助於執行空氣流通功能。使用遙控器，可僅選擇加溼器20的運轉模式，僅選擇空調器30的運轉模式，或者 可同時選擇加溼器20和空調器30的運轉模式。另外，空調器30和加溼器20的控制器可 電連接，使得加溼器20的運轉模式根據空調器30的運轉模式變化。例如，當空調器30的 空氣流量和設在空調器30的一側的溼度傳感器(未顯示)感測的室內空氣溼度的等級被 指定為決定因素時，加溼器20的運轉條件可因此而改變。下面，將描述空調系統的控制配置。這樣，為了描述的便利，空調器30的控制器被指定為主控制器500，並且加溼器20 的控制器被指定為副控制器100。詳細地，加溼器20包括副控制器100、用於輸入加溼器20的運轉條件的鍵輸入單 元101、用於將信號傳輸到主控制器500並從主控制器500和遙控器40接收信號的信號收 發器105、用於存儲包括經信號收發器105接收的數據和確定加溼器20的運轉條件的數據 在內的各種數據的存儲器102、用於感測容器31內的水位的水位感測單元103、用於驅動風 扇24的風扇驅動器104、用於顯示加溼器20的運轉狀態的顯示器212以及運轉受副控制器 100控制的放電單元10。進一步詳細地，鍵輸入單元101包括參考圖3描述的控制按鈕213，風扇驅動器 104包括參考圖4描述的電動機25。同樣，參考圖3描述的水位傳感器32也包括在水位感 測單元103內。空調器30包括主控制器500、信號收發器503、風扇驅動器504、根據風扇驅動器 504接收的信號運轉的風扇34(圖9)、存儲器502、鍵輸入單元501和顯示器505。詳細地，與加溼器20的那些部件相同命名的部件執行附屬於空調器30的運轉的 相同功能，並因此將不進行重複描述。這樣，信號收發器105和503以及遙控器40通過紅外傳輸/接收、射頻(RF)無線 通信、藍牙等執行無線通信。空調器30的主控制器500可包括電連接的用於感測室內溼度的溼度傳感器506 和用於感測室內溫度的溫度傳感器507。
在以上配置的空調系統中，用戶能夠經鍵輸入單元101和501分別手動輸入運轉 條件至加溼器20和空調器30中。同樣，可選擇單獨運轉加溼器20和空調器30，或者相關 聯地運轉。在另一方法中，遙控器40可用來遙控輸入運轉條件至加溼器20和空調器30中。如果加溼器20的副控制器100和空調器30的主控制器500電連接，運轉數據能 夠經信號收發器105和503無線傳輸和接收。因此，關於空調器30的運轉狀態的數據可傳 輸到加溼器20的信號收發器105，並且傳輸的數據被輸入到副控制器100。同樣，所需的數 據可由副控制器100從存儲器102上載，並且上載的數據與從空調器30傳輸的數據相比來 確定如何改變加溼器的運轉。也就是，沒有用戶的輸入命令，加溼器20的運轉狀態可根據 空調器30的運轉狀態和室內空氣的狀態自動調整。在一個示例中，加溼器20相對於空調器30的運轉狀態的運轉狀態可存儲在存儲 器102和502中，如下表1所示。表1
權利要求
一種水中放電裝置，包括絕緣基底；高壓電極部，其位於所述絕緣基底的一側；接地電極部，其位於所述絕緣基底的另一側，並與所述高壓電極部形成為一體；以及第一絕緣層，其防止所述高壓電極部接觸水和被氧化。
2.根據權利要求1所述的水中放電裝置，還包括第二絕緣層，其覆蓋所述第一絕緣層 的表面以加強所述高壓電極部的絕緣。
3.根據權利要求2所述的水中放電裝置，其中所述第二絕緣層經塗布玻璃粉末形成。
4.根據權利要求2所述的水中放電裝置，其中所述第二絕緣層限定有微小空隙。
5.根據權利要求1所述的水中放電裝置，其中所述絕緣基底由陶瓷材料或鋼化玻璃構成。
6.根據權利要求1所述的水中放電裝置，其中所述高壓電極部至少包括銀的成分。
7.根據權利要求1所述的水中放電裝置，其中所述高壓電極部和所述接地電極部中的 至少一個塗布有由傳導金屬材料形成的、微米級厚度的薄膜。
8.根據權利要求1所述的水中放電裝置，其中所述第一絕緣層經塗布釕的材料形成。
全文摘要
提供了一種水中放電裝置。水中放電裝置能夠通過使得高壓電極(12)與相應電極(15)形成為一體而製造，因此有利於進行安裝並能夠使裝置小型化。
文檔編號C02F1/467GK101959802SQ200880127646
公開日2011年1月26日 申請日期2008年7月2日 優先權日2008年3月7日
發明者成奉祚, 樸鍾鎬, 李成華, 金永勳 申請人:Lg電子株式會社