一種雙介質低溫等離子體發生器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙介質低溫等離子體發生器，包括兩個內部開有環形槽的堵頭，降低了進氣管的背壓，使氣體流通更流暢，同時兩層石英玻璃管構成放電間隙，避免了有害氣體腐蝕電極。本實用新型的一種雙介質低溫等離子體發生器方案如下：當氣體從進氣管進入堵頭內時，首先充滿環形槽，進而均勻地進入放電區域，提高了氣體的流通性與均勻性，避免堵頭內部因顆粒沉積而堵塞；放電區域位于兩層石英管之間，氣體流經放電區域，不直接與電極接觸，避免了電極腐蝕。可廣泛應用于發動機有害排放物控制領域。
【專利說明】一種雙介質低溫等離子體發生器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于環境保護【技術領域】，具體涉及利用低溫等離子體技術改善發動機有害氣體排放領域。
【背景技術】
[0002]隨著機動車數量的增加，大氣污染日益嚴重。時至今日，各國都對機動車排放實施了更為嚴格的排放法規，由此許多尾氣處理技術應運而生。
[0003]目前，EGR是有效地降低柴油機NOx排放的方法之一。雖然采用EGR技術，NOx排放得到了有效抑制；但由于廢氣占據了部分新鮮充量，進氣氧含量減少，從而使PM排放量增加。
[0004]SCR系統是一種較成熟的NOx處理技術，缺點在于具有較大的體積，增加了車輛的重量，需要考慮后處理系統在整車上的布置。
[0005]DPF是目前降低柴油機PM排放比較有效而成熟的后處理技術，DPF不僅能夠降低柴油機顆粒物的質量濃度，同時也能大幅度地降低顆粒物的數量濃度。DPF大規模推廣應用面臨的主要問題是如何實現高效再生。
[0006]從20世紀九十年代初，低溫等離子技術開始應用于發動機尾氣處理【技術領域】。例如日本電裝公司和豐田研發中心合作研制了一種NTP發生器和催化反應器相結合的后處理裝置。Yamamoyo等通過等離子體的氧化作用使得NO轉化為NO2,再利用具有還原性的溶液使得NO2轉化為N2。低溫等離子技術不會影響柴油機運行性能，并具有同時轉化碳煙和NOx等優勢，是一項很有發展潛力的柴油機后處理技術。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種雙介質低溫等離子體發生器，以使發生器放電更加均勻穩定，進氣更加流暢，避免發生器內部堵塞和有害氣體對電極的腐蝕等問題。
[0008]為了解決以上技術問題，本實用新型在發生器鑄鐵堵頭I內部周向開有一道環形槽即環槽，環槽與進氣口相通，使進氣先形成繞流，進而充滿整個發生器內部；石英玻璃內管和石英玻璃外管構成雙介質阻擋放電結構形式，可避免弧光放電，保護電極，從而保證放電穩定性。采用的具體技術方案如下:
[0009]一種雙介質低溫等離子體發生器，其特征在于包括:進氣管(I)、鑄鐵堵頭I (2)、低壓電極(3)、石英玻璃內管(4)、石英玻璃外管(5)、聞壓電極(6)、鑄鐵堵頭II (7)、排氣管
(8);所述鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)分別塞于石英玻璃外管(5)兩端；
[0010]所述鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)頂面中心分別開有進氣口和排氣口，各自的進氣口的開口與排氣口的開口方向相同；所述鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)頂面進氣口、排氣口分別與進氣管和排氣管連接，進氣管的軸線與排氣管的軸線平行；
[0011]進氣管(I)與鑄鐵堵頭I (2)頂面的進氣口通過螺紋相連；所述低壓電極(3)置于石英玻璃內管(4)內；所述低壓電極(3)的兩頭分別從鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)中穿出；所述高壓電極￠)為圓管狀，緊密包裹于石英玻璃外管(5)外側，通過引線接至高壓外部電源；
[0012]所述鑄鐵堵頭I (2)內部周向開有環形槽，且環形槽與鑄鐵堵頭I (2)頂面的進氣口導通；所述石英玻璃外管(5)空套于石英玻璃內管(4)外且徑向間隙為2_，構成雙介質阻擋放電結構。
[0013]所述石英玻璃外管的軸向長度大于所述高壓電極的軸向長度。
[0014]所述高壓電極(6)為康銅片。
[0015]所述石英玻璃外管(5)的壁厚為2mm，所述高壓電極(6)寬度范圍為100?300mm。
[0016]本實用新型的工作原理如下:有害氣體進入發生器后，首先經過環槽，使得氣體形成一股繞流，從而均勻充滿整個發生器；有害氣體進入發生器后在石英玻璃內管和石英玻璃外管之間流動，從而保護了電極，避免腐蝕。
[0017]本實用新型具有有益效果。本實用新型使排氣從兩層石英玻璃管之間流過，從而避免了排氣與電極直接接觸而造成腐蝕，使放電更加均勻穩定，能量密度在等離子體氣相反應區內分布更加均勻，有利于提高對污染物的轉化效率；本實用新型的有害氣體進入發生器，流經環形槽，降低了進氣管的背壓，減少了因排氣中顆粒碰壁而產生的沉積，使得氣體形成繞流更均勻流暢地充滿整個發生器；有效避免有害氣體與直接和高低壓電極接觸，使得放電更加穩定，保護高低壓電極不受排氣污染。該裝置對工業廢氣凈化和機動車尾氣處理都適用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的發生器軸向剖面結構示意圖。
[0019]圖2是本實用新型的發生器整體立體結構示意圖。
[0020]圖3是本實用新型的發生器局部結構剖示圖。
[0021]圖4是本實用新型的鑄鐵堵頭I內部局部結構示意圖。
[0022]圖1中:1.進氣管；2.鑄鐵堵頭I ;3.低壓電極；4.石英玻璃內管；5.石英玻璃外管；6.高壓電極；7.鑄鐵堵頭II ；8.排氣管。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步詳細說明。
[0024]本實用新型的一種雙介質阻擋放電低溫等離子體發生器，其軸向剖面結構和整體立體結構分別如圖1和圖2所示:包括進氣管1、鑄鐵堵頭I 2、低壓電極3、石英玻璃內管4、石英玻璃外管5、高壓電極6、鑄鐵堵頭II 7、排氣管8。發生器的局部結構如圖3所示，鑄鐵堵頭I 2內部局部結構如圖4所示。
[0025]本實用新型所述的裝置采用同軸式結構，鑄鐵堵頭I 2和鑄鐵堵頭II 7對稱嵌套在石英玻璃內管4與石英玻璃外管5兩頭，石英玻璃內管4與石英玻璃外管5同軸，低壓電極3外層緊貼石英玻璃內管4，通過引線引出后接地，高壓電極6材料為康銅片，緊密包裹于石英玻璃外管5外側，進氣管I與排氣管8的軸線平行且在同一平面，放電通道在石英玻璃內管4和石英玻璃外管5間的放電間隙為I?3_中形成，這樣可防止放電過程中有害氣體對電極的腐蝕，保護電極的放電性能。本實用新型進氣口所在鑄鐵堵頭I 2內部開有環形槽，有害氣體從進氣管I進入發生器后流經環形槽，避免堵塞堵頭內部通道，保證氣有害體分布更均勻。
[0026]本實用新型的工作過程
[0027]本實用新型進氣口所在鑄鐵堵頭I 2內部開有環形槽，有害氣體從進氣管I經進氣口，進入鑄鐵堵頭I 2，然后流經環形槽，再進入石英玻璃內管4和石英玻璃外管5之間的放電區域，避免堵塞堵頭內部通道，保證氣有害體分布更均勻。放電區域為石英玻璃內管4和石英玻璃外管5之間，有害氣體流經放電區域時不直接與電極接觸，避免了電極腐蝕。有害氣體經過放電區域發生反應后通過鑄鐵堵頭II 7經排氣口，從排氣管8排出。
【權利要求】
1.一種雙介質低溫等離子體發生器，其特征在于包括:進氣管(I)、鑄鐵堵頭I (2)、低壓電極(3)、石英玻璃內管(4)、石英玻璃外管(5)、聞壓電極(6)、鑄鐵堵頭II (7)、排氣管(8);所述鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)分別塞于石英玻璃外管(5)兩端； 所述鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)頂面中心分別開有進氣口和排氣口，各自的進氣口的開口與排氣口的開口方向相同；所述鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)頂面進氣口、排氣口分別與進氣管和排氣管連接，進氣管的軸線與排氣管的軸線平行； 進氣管(I)與鑄鐵堵頭I (2)頂面的進氣口通過螺紋相連；所述低壓電極(3)置于石英玻璃內管(4)內；所述低壓電極(3)的兩頭分別從鑄鐵堵頭I (2)和鑄鐵堵頭II (7)中穿出；所述高壓電極￠)為圓管狀，緊密包裹于石英玻璃外管(5)外側，通過引線接至高壓外部電源； 所述鑄鐵堵頭I (2)內部周向開有環形槽，且環形槽與鑄鐵堵頭I (2)頂面的進氣口導通；所述石英玻璃外管(5)空套于石英玻璃內管(4)外且徑向間隙為2_，構成雙介質阻擋放電結構。
2.根據權利要求1所述的一種雙介質低溫等離子體發生器，其特征在于:所述石英玻璃外管的軸向長度大于所述高壓電極的軸向長度。
3.根據權利要求1所述的一種雙介質低溫等離子體發生器，其特征在于:所述高壓電極(6)為康銅片。
4.根據權利要求1所述的一種雙介質低溫等離子體發生器，其特征在于:所述石英玻璃外管(5)的壁厚為2mm，所述高壓電極(6)寬度范圍為100?300mm。
【文檔編號】H05H1/24GK204168579SQ201420545563
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】王軍, 李超, 唐煒 申請人:江蘇大學