本發(fā)明專(zhuān)利涉及一種節(jié)能、高效的介質(zhì)阻擋放電等離子臭氧發(fā)生裝置，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

臭氧具有極強(qiáng)的氧化和殺菌能力，在工業(yè)和現(xiàn)實(shí)生活中獲得廣泛應(yīng)用，科研人員對(duì)臭氧及臭氧的方法進(jìn)行了深入的研究。近年來(lái)，環(huán)保問(wèn)題日益引起人們的重視，臭氧在環(huán)境污染修復(fù)場(chǎng)合中的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大，可以用在水處理、化學(xué)氧化、食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生、廢氣處理等方面。

目前臭氧的制備方法包括光化學(xué)法、電化學(xué)法、氣體放電法等人工合成方法。由于光化學(xué)法和電化學(xué)法耗能高、效率低，工業(yè)應(yīng)用價(jià)值不大。氣體放電法中的利用介質(zhì)阻擋放電制備臭氧是工業(yè)上制備臭氧最為有效和可行的方法。

介質(zhì)阻擋放電是一種低溫條件下形成的等離子體放電，這種放電產(chǎn)生于兩個(gè)電極之間。放電由許多在空間和時(shí)間上隨機(jī)分布的微放電構(gòu)成，這些微放電的持續(xù)時(shí)間很短。介質(zhì)對(duì)此類(lèi)放電作用在于：限制微放電中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，使微放電成為短促脈沖，讓微放電均勻穩(wěn)定地分布于兩組電極之間。介質(zhì)阻擋放電過(guò)程中，氧分子從電場(chǎng)中獲得能量，轉(zhuǎn)化為臭氧。

以介質(zhì)阻擋放電原理設(shè)計(jì)的等離子臭氧發(fā)生裝置，按照電極形式，可分為平板型和同軸圓管型。上述等離子臭氧發(fā)生裝置，呈現(xiàn)電容負(fù)載特性，等離子臭氧發(fā)生器由交流電源驅(qū)動(dòng)，交流電源的工作頻率越高，臭氧發(fā)生器的介質(zhì)阻擋放電密度就越高，能量密度更大，效率也更高。當(dāng)臭氧發(fā)生器呈電容特性時(shí)，交流電源的85％以上的功率為臭氧發(fā)生器等效電容所消耗，這類(lèi)臭氧發(fā)生器的體積龐大，能效比低，造價(jià)昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，呈低電容性，可以與高頻高壓電源組合成單元模塊，可以單獨(dú)使用、串聯(lián)使用或者并聯(lián)使用的等離子臭氧發(fā)生裝置。本發(fā)明設(shè)計(jì)的等離子臭氧發(fā)生裝置在同等功率消耗條件下，效率更高，可靠性更好。模塊化設(shè)計(jì)可以根據(jù)需要，任意組合生產(chǎn)任意臭氧濃度，任意臭氧產(chǎn)量的臭氧發(fā)生器，產(chǎn)品體積大幅縮小。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：包括放電電極組件和管狀絕緣體；相鄰放電電極組件之間形成介質(zhì)阻擋放電間隙；所述放電電極組件和管狀絕緣體同軸放置，形成介質(zhì)阻擋放電間隙陣列。

所述放電電極組件包括可分別與高頻高壓電源相連的金屬多孔放電電極和金屬管狀電極組件；所述金屬管狀電極組件由金屬板連接金屬管狀電極組成。

所述金屬管狀電極組件由金屬板連接金屬管狀電極組成；

所述高頻高壓電源為10KHz和100KV；

所述金屬管狀電極為圓管放電電極。

所述金屬多孔放電電極具有散熱功能。

所述管狀絕緣體為空心結(jié)構(gòu)，空心部分的直徑大于金屬管狀電極的直徑。

所述等離子臭氧發(fā)生裝置的散熱裝置為水冷卻裝置或者風(fēng)冷卻裝置。

所述散熱裝置為風(fēng)冷卻裝置。

所述等離子臭氧發(fā)生裝置與高頻高壓電源相連接，組合成單元模塊。

所述單元模塊可以并聯(lián)或者串聯(lián)或者單獨(dú)工作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、放電電極組件和管狀絕緣體同軸放置，形成介質(zhì)阻擋放電間隙陣列，呈低電容負(fù)載特性。

2、采用10KHz、100KV高頻高壓電源，臭氧發(fā)生器介質(zhì)阻擋放電的能量密度大，整體效率得以提升。

3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能效比高，產(chǎn)品造價(jià)、用戶(hù)營(yíng)運(yùn)成本大幅度降低。

4、等離子臭氧發(fā)生裝置，與高頻高壓電源組合成單元模塊?？梢詥为?dú)工作，也可以串聯(lián)或并聯(lián)使用。等離子臭氧發(fā)生裝置的模塊化設(shè)計(jì)，有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，方便多品種大批量生產(chǎn)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需要。

5、模塊化設(shè)計(jì)可以根據(jù)用戶(hù)需要，任意組合生產(chǎn)任意臭氧濃度，任意臭氧產(chǎn)量的臭氧發(fā)生器，產(chǎn)品體積大幅縮小。

6、由此構(gòu)成的等離子發(fā)生裝置呈現(xiàn)較低的等效電容，可以采用較高頻的高壓電源，在同等功率消耗條件下，本等離子裝置效率更高，可靠性更好。

附圖說(shuō)明

圖1：等離子臭氧發(fā)生裝置示意圖

圖2：等離子臭氧發(fā)生裝置局部結(jié)構(gòu)示意圖

圖3：等離子臭氧發(fā)生裝置左視圖

其中，1-金屬管狀電極、2-管狀絕緣體、3-金屬多孔放電電極、4-介質(zhì)阻擋放電間隙、5-金屬板。

實(shí)施例

一種等離子臭氧發(fā)生裝置，包括金屬管狀電極1、管狀絕緣體2、金屬多孔放電電極3、介質(zhì)阻擋放電間隙4和金屬板5。金屬板5連接金屬管狀電極1形成管狀電極組件，管狀電極組件、金屬多孔放電電極3與管狀絕緣體2同軸放置，形成介質(zhì)阻擋放電間隙陣列。金屬管狀電極組件連接高頻高壓電源的高壓電極，金屬多孔放電電極連接高頻高壓電源的零電位電極，組成單元模塊。金屬管狀電極1為圓管放電電極，位于具有空心結(jié)構(gòu)的管狀絕緣體2內(nèi)。管狀絕緣體2覆蓋金屬多孔放電電極內(nèi)孔表面，與管狀電極組件之間形成細(xì)微介質(zhì)阻擋放電間隙，氣體流經(jīng)此間隙時(shí)被電離，其中氧分子合成為臭氧。

所述高頻高壓電源為10KHz和100KV。

所述金屬多孔放電電極3具有散熱功能，空氣從金屬多孔放電電極3兩端進(jìn)入被冷卻。

所述管狀電極組件空氣從金屬板5端的管狀電極1進(jìn)入被冷卻。

管狀電極組件與金屬多孔放電電極3之間產(chǎn)生等離子放電現(xiàn)象，空氣或者氧氣流經(jīng)該等離子發(fā)生裝置時(shí)，其中的氧分子被電離為臭氧。

由此構(gòu)成的等離子發(fā)生裝置呈現(xiàn)較低的等效電容，可以采用較高頻的高壓電源，在同等功率消耗條件下，本等離子裝置效率更高，可靠性更好。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。