專利名稱：新型等離子發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種等離子發(fā)生裝置，適用于在液體中產(chǎn)生等離子相關(guān)的，特別
是水處理、廢水處理或與液體相關(guān)材料的合成及處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
與液體有關(guān)的等離子產(chǎn)生方法大致有三類。第一類是在氣相放電的空間提供液 體；第二類是在液面上放電；第三類是在液體中放電。液面上放電是由在氣相中形成的等 離子與液面相接觸配置形成放電的一種方法。液體中放電是對電極加以高電位，造成液體 的絕緣層被破壞而引起電暈放電電流。采用對液體加熱、提供超聲波等方法制造氣泡，由電 磁波照射而誘發(fā)等離子產(chǎn)生。 近來，有關(guān)二氧化碳減排，以及排水、排廢等的環(huán)境凈化重要性認(rèn)識被愈加強(qiáng)化，
由此，對包括地下水、土壤、地質(zhì)以及工業(yè)排放廢水中微量有害有機(jī)化合物的分解和去除 的要求勢必也會愈來愈迫切。對于含有有害有機(jī)化合物的低分子有機(jī)氯化合物，包括四氯
(代)乙烯、三氯乙烯、二氯乙烯，以及二惡英、聚烯聯(lián)苯、有機(jī)磷化合物等的排放和廢水處
理方法中，一般包括混凝、過濾、膜分離、離心分離、物理吸附、氧化、電滲透、微生物分解等。
其中，對有機(jī)物的分解去除一般采用物理吸附或氧化比較有效。物理吸附法主要是用活性
炭，而氧化法則是通過光觸媒、臭氧、過氧化氫、紫外線、超聲波等或以上手段的結(jié)合。但活
性炭、光觸媒、紫外線燈均為消耗品，而超聲波和紫外線燈需要消耗大量的電力。 為此，需提供一種在液面和/或液體中放電的裝置，用來處理與液體相關(guān)的重金
屬和有機(jī)化合物等，尤其是對較難被分解的有機(jī)物的處理提供了一種新的途徑。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種新型等離子發(fā)生裝置，主要用于對 水源水質(zhì)的改善和對廢水進(jìn)行高效的處理。裝置具備小型化、低能耗、運(yùn)行成本低及無噪音 等特點(diǎn)，裝置本身也具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種新型等離子發(fā)生裝置， 包括兩個電極，以絕緣材料包覆可導(dǎo)電的物體作為第一電極的電極單元，以液體作為第二 電極，至少部分第一電極的電極單元插入第二電極中且插入部分不少于2mm，使電極單元的 其他部份暴露在空氣中，絕緣材料的包覆面積大于電極單元的整個插入部分；在第一電極 和第二電極間加交流電壓，氣液界面處形成等離子發(fā)生區(qū)域。 本實(shí)用新型利用液體作為一個電極，絕緣體包裹可導(dǎo)電的物體作為另一端電極， 在兩電極間加上交流電壓后誘使兩級間的氣體進(jìn)行放電。 本實(shí)用新型的主要工作原理是在第一電極和第二電極之間加lkV以上的交流高 電壓，通過電極電容放電，電離空氣產(chǎn)生等離子。同時正、負(fù)離子在空氣中進(jìn)行正負(fù)電荷中 和的瞬間產(chǎn)生巨大的能量釋放，從而導(dǎo)致其周圍細(xì)菌結(jié)構(gòu)的改變或能量的轉(zhuǎn)換，從而致使 細(xì)菌死亡，實(shí)現(xiàn)其殺菌的作用。[0009] 由于本實(shí)用新型是利用絕緣體的障壁放電，放電電流呈間歇性，因此與紫外線燈 相比可以大幅度降低能耗。與水直接接觸的氣體可有效地直接地形成強(qiáng)氧化劑，用于分解 和去除有害的有機(jī)物；被絕緣體包裹的可導(dǎo)電的物體電極插入液體中，可對液體進(jìn)行處理， 亦可方便地通過增設(shè)通常用來輔助進(jìn)行廢水處理的曝氣裝置的手段來進(jìn)一步提高處理效 率。 另外，放入液體中的絕緣體長度，應(yīng)考慮與液面高度的關(guān)系，保證在液面變動的情 況下也能正常且安全地工作。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的第一電極由并排設(shè)置的二個或二個以上的電極單元 并聯(lián)或串聯(lián)在同一電極支架上構(gòu)成，并與共用電極聯(lián)通，其中，各電極單元共同插入在第二 電極中。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的絕緣材料為玻璃或絕緣且防水的有機(jī)聚合物等。
電極的絕緣材料應(yīng)具有耐高壓和良好的絕緣性，并且該材料應(yīng)具有在液體或空氣 等環(huán)境條件中良好的使用性能，優(yōu)選二氧化硅或玻璃系材料。絕緣率的選定則要考慮對空 氣的電壓分配和在絕緣材料外壁上電荷堆積效應(yīng)。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的可導(dǎo)電的物體為銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、碳 合金、鉻、鉻合金中的一種。 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的液體為水。 在上述方案的基礎(chǔ)上，加在第一電極和第二電極間的交流電壓大于lkV，頻率大于 lkH。 所加電壓值由液體的基準(zhǔn)電位決定， 一般是數(shù)千伏的交流電，并要加數(shù)千HZ的脈沖。 本實(shí)用新型的有益效果是 從廢水處理裝置或系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性來考量，本實(shí)用新型能夠分解和處理有機(jī)物至排 放標(biāo)準(zhǔn)，并具有運(yùn)行成本低，相對裝置小、低能耗、且使用過程中不需要添加任何化學(xué)藥品 或其他輔助處理手段。具備了小型化、低能耗及運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，可替代已被廣泛應(yīng)用的 高能耗紫外線燈，從而降低能耗。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)號說明實(shí)施例1、2中1-電極單元(第一 電極)11-金屬12-絕緣材料2-第二電極 21-液體22-金屬棒3-等離子發(fā)生區(qū)域 4-電源實(shí)施例2中r-電極單元 5-電極支架6_共用電極
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1[0030] 請參閱圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖所示，一種新型等離子發(fā)生裝置， 包括兩個電極，以絕緣材料(玻璃)12包覆金屬(不銹鋼)11構(gòu)成的電極單元1作為第一 電極，以插有金屬棒22的液體(水)21作為第二電極2，其中，所述電極單元1的下部插入 電極2中且插入部分不少于2mm，使電極單元1的上部暴露在空氣中，絕緣材料12的包覆面 積大于電極單元1的整個插入部分； 將第一電極接入電源4再接地，第二電極2的金屬棒22接地，在第一電極、第二電 極2間加電壓，氣液界面處形成等離子發(fā)生區(qū)域3。 實(shí)施例2 請參閱圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖所示，電極單元l'的結(jié)構(gòu)與實(shí)施 例1相同，只是，本實(shí)施例中該一種新型等離子發(fā)生裝置，包括兩個電極，以絕緣材料12包 覆金屬(不銹鋼SUS) 11作為電極單元1'，由七個電極單元1'并聯(lián)在電極支架5上，并與共 用電極6聯(lián)通，構(gòu)成第一電極；以插有金屬棒22的液體(水)21作為第二電極2，其中，各 電極單元1'共同插入在第二電極2中。 七個電極單元1'的下部均插入電極2中且插入部分不少于2mm，使七個電極單元
r的上部均暴露在空氣中，絕緣材料12的包覆面積大于電極單元r的整個插入部分； 將第一電極接入電源4再接地，第二電極2的金屬棒22接地，在第一電極、第二電 極2間加電壓，氣液界面處形成等離子發(fā)生區(qū)域3。
權(quán)利要求一種新型等離子發(fā)生裝置，包括兩個電極，其特征在于以絕緣材料包覆可導(dǎo)電的物體作為第一電極的電極單元，以液體作為第二電極，其中，至少部分電極單元插入第二電極中且插入部分不少于2mm，使電極單元的其他部份暴露在空氣中，絕緣材料的包覆面積大于電極單元的整個插入部分；在第一電極和第二電極間加交流電壓，氣液界面處形成等離子發(fā)生區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型等離子發(fā)生裝置，其特征在于所述的第一電極由并排 設(shè)置的二個或二個以上的電極單元并聯(lián)或串聯(lián)在同一電極支架上構(gòu)成，與一共用電極聯(lián) 通，其中，各電極單元共同插入在第二電極中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型等離子發(fā)生裝置，其特征在于所述的絕緣材料為玻璃 或絕緣且防水的有機(jī)聚合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型等離子發(fā)生裝置，其特征在于所述的可導(dǎo)電的物體為 銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、碳合金、鉻、鉻合金中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型等離子發(fā)生裝置，其特征在于所述的液體為水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型等離子發(fā)生裝置，其特征在于加在第一電極與第二電極間的交流電壓大于lkV，頻率大于lkH。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型等離子發(fā)生裝置，以絕緣材料包覆可導(dǎo)電的物體作為第一電極的電極單元，以液體作為第二電極，其中，至少部分電極單元插入第二電極中且插入部分不少于2mm，使電極單元的其他部份暴露在空氣中，絕緣材料的包覆面積大于電極單元的整個插入部分；在第一電極和第二電極間加交流電壓，氣液界面處形成等離子發(fā)生區(qū)域。優(yōu)點(diǎn)是從廢水處理裝置或系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性來考量，本實(shí)用新型能夠分解和處理有機(jī)物至排放標(biāo)準(zhǔn)，并具有運(yùn)行成本低，相對裝置小、低能耗、且使用過程中不需要添加任何化學(xué)藥品或其他輔助處理手段。具備了小型化、低能耗及運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，可替代已被廣泛應(yīng)用的高能耗紫外線燈，從而降低能耗。
文檔編號H05H1/24GK201499364SQ20092020946
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者森田達(dá)夫, 胡韻, 趙岳虎 申請人:上海愷立貿(mào)易有限公司