專利名稱：新型等離子發生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種等離子發生裝置，適用于在液體中產生等離子相關的，特別
是水處理、廢水處理或與液體相關材料的合成及處理技術。
背景技術：
與液體有關的等離子產生方法大致有三類。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 磁波照射而誘發等離子產生。 近來，有關二氧化碳減排，以及排水、排廢等的環境凈化重要性認識被愈加強化，
由此，對包括地下水、土壤、地質以及工業排放廢水中微量有害有機化合物的分解和去除 的要求勢必也會愈來愈迫切。對于含有有害有機化合物的低分子有機氯化合物，包括四氯
(代)乙烯、三氯乙烯、二氯乙烯，以及二惡英、聚烯聯苯、有機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的重金
屬和有機化合物等，尤其是對較難被分解的有機物的處理提供了一種新的途徑。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種新型等離子發生裝置，主要用于對 水源水質的改善和對廢水進行高效的處理。裝置具備小型化、低能耗、運行成本低及無噪音 等特點，裝置本身也具有節能環保的優點。 本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案是一種新型等離子發生裝置， 包括兩個電極，以絕緣材料包覆可導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生區域。 本實用新型利用液體作為一個電極，絕緣體包裹可導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行放電。 本實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，電離空氣產生等離子。同時正、負離子在空氣中進行正負電荷中 和的瞬間產生巨大的能量釋放，從而導致其周圍細菌結構的改變或能量的轉換，從而致使 細菌死亡，實現其殺菌的作用。[0009] 由于本實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氧化劑，用于分解 和去除有害的有機物；被絕緣體包裹的可導電的物體電極插入液體中，可對液體進行處理， 亦可方便地通過增設通常用來輔助進行廢水處理的曝氣裝置的手段來進一步提高處理效 率。 另外，放入液體中的絕緣體長度，應考慮與液面高度的關系，保證在液面變動的情 況下也能正常且安全地工作。 在上述方案的基礎上，所述的第一電極由并排設置的二個或二個以上的電極單元 并聯或串聯在同一電極支架上構成，并與共用電極聯通，其中，各電極單元共同插入在第二 電極中。 在上述方案的基礎上，所述的絕緣材料為玻璃或絕緣且防水的有機聚合物等。
電極的絕緣材料應具有耐高壓和良好的絕緣性，并且該材料應具有在液體或空氣 等環境條件中良好的使用性能，優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。 在上述方案的基礎上，所述的可導電的物體為銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、碳 合金、鉻、鉻合金中的一種。 在上述方案的基礎上，所述的液體為水。 在上述方案的基礎上，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電位決定， 一般是數千伏的交流電，并要加數千HZ的脈沖。 本實用新型的有益效果是 從廢水處理裝置或系統的經濟性來考量，本實用新型能夠分解和處理有機物至排 放標準，并具有運行成本低，相對裝置小、低能耗、且使用過程中不需要添加任何化學藥品 或其他輔助處理手段。具備了小型化、低能耗及運行成本低等特點，可替代已被廣泛應用的 高能耗紫外線燈，從而降低能耗。
圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖。附圖中標號說明實施例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-等離子發生區域 4-電源實施例2中r-電極單元 5-電極支架6_共用電極
具體實施方式
實施例1[0030] 請參閱圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖所示，一種新型等離子發生裝置， 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生區域3。 實施例2 請參閱圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖所示，電極單元l'的結構與實施 例1相同，只是，本實施例中該一種新型等離子發生裝置，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'并聯在電極支架5上，并與共 用電極6聯通，構成第一電極；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生區域3。
權利要求一種新型等離子發生裝置，包括兩個電極，其特征在于以絕緣材料包覆可導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生區域。
2. 根據權利要求1所述的新型等離子發生裝置，其特征在于所述的第一電極由并排 設置的二個或二個以上的電極單元并聯或串聯在同一電極支架上構成，與一共用電極聯 通，其中，各電極單元共同插入在第二電極中。
3. 根據權利要求1所述的新型等離子發生裝置，其特征在于所述的絕緣材料為玻璃 或絕緣且防水的有機聚合物。
4. 根據權利要求1所述的新型等離子發生裝置，其特征在于所述的可導電的物體為 銅、銅合金、不銹鋼、鋁、鋁合金、碳合金、鉻、鉻合金中的一種。
5. 根據權利要求1所述的新型等離子發生裝置，其特征在于所述的液體為水。
6. 根據權利要求1所述的新型等離子發生裝置，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。
專利摘要本實用新型涉及一種新型等離子發生裝置，以絕緣材料包覆可導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生區域。優點是從廢水處理裝置或系統的經濟性來考量，本實用新型能夠分解和處理有機物至排放標準，并具有運行成本低，相對裝置小、低能耗、且使用過程中不需要添加任何化學藥品或其他輔助處理手段。具備了小型化、低能耗及運行成本低等特點，可替代已被廣泛應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 優先權日2009年9月9日
發明者森田達夫, 胡韻, 趙岳虎 申請人:上海愷立貿易有限公司