本发明专利技术公开了一种大功率等离子体气体净化装置，属于气体净化技术领域。气体净化装置包括：金属轴以及套装在金属轴上的金属电极，所述金属电极的边缘形成周向的线状放电面，所述金属电极外设置有绝缘介质筒，所述绝缘介质筒外还设置有金属接地外壳；所述金属电极通过所述金属轴连接高压电源的高压极，所述金属接地外壳引出一接地端口，连接高压电源的接地端。本发明专利技术的气体净化装置能够在提升放电面积的基础上，提升放电功率，产生的等离子体活性成分多，提升了待处理气体的净化效率。提升了待处理气体的净化效率。提升了待处理气体的净化效率。
【技术实现步骤摘要】
一种大功率等离子体气体净化装置
[0001]本专利技术属于气体净化
，更具体地，涉及一种大功率等离子体气体净化装置。
技术介绍
[0002]随着生活水平的提高，空气质量问题越来越受到人们的关注。低温等离子体作为一种新兴技术，近二十年来常被研究用于杀菌消毒，伤口治疗等生物医学领域，其含有的大量活性氮氧化物，紫外光辐射，高能电子均对细菌病毒的杀灭有很好的效果。相较于传统的紫外灯、消毒水等空气消杀方式，低温等离子体气体净化技术具有安全，高效，副作用小，造价低等优点，因此，近年来，低温等离子体气体净化成为一大研究热点。
[0003]其中，介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge，DBD)形式产生的低温等离子体，由于介质的阻挡，可避免放电向电弧或火花等形式转化，放电稳定性高，电极烧蚀程度小，放电稳定安全，同时可产生活性氮氧化物，高能电子等活性物质，非常适用于需长期运行的气体净化装置。
[0004]而对于空气净化来说，空气的击穿电压较高，现有的DBD低温等离子体发生装置难以兼顾通风量和放电强度两方面问题，填充床形式的DBD放电可以对待处理气体进行充分的净化，但是较大的风阻导致处理效率低，无法在大面积工作区域运行；现有的长间隙放电气体净化装置，通过改变电极结构如针电极放电，线电极放电等，产生局部畸变电场从而产生放电，但局部极不均匀的电极结构导致电场在很小的区域产生很强的畸变，使得在距电极一定距离处，电场强度快速下降，通常产生的放电处于电晕放电模式，放电电流弱，放电自身耗散的功率低，产生的活性成分，如活性氮氧化物，高能电子，紫外光辐射含量少，灭菌效果较差。且由于放电通道未完全导通，放电集中在电极附近，待处理气体与等离子体接触的面积小，使得处理效率低。同时，电晕放电产生的臭氧量比例过高，易引起人体不适，对物体也会产生腐蚀效果。此外，现有结构通过增设地电极提高电场强度以增强放电，如现有的针
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板放电，但上述针电极，线电极，及针板电极放电用于处理大面积气体时，通常需设计大量针电极阵列结构以提高处理效率，并且待处理气体通过时，仍会经过一定比例的无放电区域，无法得到彻底的净化。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种大功率等离子体气体净化装置，其目的在于不增加电极复杂性的前提下提升电极有效的放电面积，进而提升气体的净化效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种大功率等离子体气体净化装置，包括：金属轴以及套装在金属轴上的金属电极，所述金属电极的边缘形成周向的线状放电面，所述金属电极外设置有绝缘介质筒，所述绝缘介质筒外还设置有金属接地外壳；所述金属电极通过所述金属轴连接高压电源的高压极，所述金属接地外壳引出一接地端口，连接高压电源的
接地端。
[0007]进一步地，所述金属电极是金属圆片电极或金属螺旋片电极。
[0008]进一步地，在所述金属轴上相邻金属圆片电极之间套有金属套筒。
[0009]进一步地，所述金属螺旋片电极的螺旋直径沿气流方向由大到小。
[0010]进一步地，还包括中空管，在所述中空管的表面设有所述金属螺旋片电极，所述金属轴套装在所述中空管内。
[0011]进一步地，所述金属电极的边缘厚度不超过1mm。
[0012]进一步地，所述金属电极的边缘距绝缘介质筒内壁径向距离为0～5mm。
[0013]进一步地，所述金属电极与所述金属轴同轴心放置或偏心放置。
[0014]进一步地，所述金属电极的材料为铝、铜或铁；所述绝缘介质筒的材料为玻璃或陶瓷。
[0015]进一步地，还包括绝缘紧固部件，所述绝缘紧固部件套装在所述金属轴上，并固定在绝缘介质筒两端。
[0016]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
[0017](1)相比现有气体净化装置中的针电极，针
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板电极，本专利技术中的金属电极，连续的边缘结构，使得所有边缘都能放电，在不增加电极复杂性的前提下增大了电极边缘的有效放电面积，使放电区域不局限于小的区域内，实现在较大面积范围内产生放电，从而使得通过的气体净化面积大，提升了待处理气体的净化效率。
[0018](2)本专利技术的装置，电极边缘厚度不超过1mm，使得电极的边缘极薄，增加了放电间隙电场的不均匀性，相同电压条件下，不均匀的电场降低了击穿电压，使得在可施加电压有限的情况下，电极与绝缘介质筒之间的放电间隙完全导通，放电处于辉光放电模式，提升了放电功率，产生的等离子体活性成分多，从而提升了待处理气体的净化效率。
[0019](3)本专利技术的装置，金属接地外壳作为外圈接地电极，增加了放电间隙的电压差，使得空间电场的强度增强，进一步降低了击穿电压。
[0020](4)本专利技术的装置，金属螺旋片电极的金属螺旋片的螺旋直径优选沿气流方向由大到小，使得放电间隙由短到长连续变化，在同一放电周期内，间隙短的区域电场强先放电，产生的等离子体携带局部强电场，可对后续长间隙区域的放电起到点火作用，从而降低长间隙下的击穿电压，进而增大可放电间隙距离，同时放电存在先后顺序，降低了峰值功率。
[0021](5)本专利技术的装置，金属电极与金属轴可同轴心放置或偏心放置，同轴心放置使得电极距离绝缘介质筒内壁的距离一致，有利于维持放电的均匀性和同步性，对通过的气体进行同步均匀净化；偏心放置改变了电极和绝缘介质筒之间的放电间隙，控制放电的先后顺序，使间隙短的区域先放电，使放电不局限于某一瞬间，能够降低放电产生的峰值电流，降低对电源的参数要求；间隙长的区域后放电，能够拉长放电电流持续的时间，保证不降低整个放电周期内的平均功率，以保证不减少放电产生的有效成分，从而保证对待处理气体的净化效率。
[0022]总而言之，本专利技术的气体净化装置能够在提升放电面积的基础上，提升放电功率，产生的等离子体活性成分多，提升了待处理气体的净化效率。同时，相对于电晕放电模式，该气体净化装置产生臭氧比例相对低。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1中的等离子体气体净化装置结构示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例1中的等离子体气体净化装置的侧视结构示意图。
[0025]图3为本专利技术实施例2中的等离子体气体净化装置结构示意图。
[0026]图4为本专利技术等离子体气体净化装置电极同轴心放置和偏心放置的侧面示意图。
[0027]图5为本专利技术等离子体气体净化装置电极同轴心放置和偏心放置产生的电流效果示意图。
[0028]图6为本专利技术实施例4中的等离子体气体净化装置结构示意图。
[0029]图7为本专利技术实施例4中的电极结构示意图。
[0030]图8为现有技术中的等离子体气体净化装置结构示意图。
[0031]图9为本专利技术实施例1中的等离子体气体净化装置在交流电源驱动下的李萨如功率图。
[0032]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大功率等离子体气体净化装置，其特征在于，包括：金属轴(2)以及套装在金属轴(2)上的金属电极(6)，所述金属电极(6)的边缘形成周向的线状放电面，所述金属电极(6)外设置有绝缘介质筒(5)，所述绝缘介质筒(5)外还设置有金属接地外壳(4)；所述金属电极(6)通过所述金属轴(2)连接高压电源的高压极，所述金属接地外壳(4)引出一接地端口，连接高压电源的接地端。2.根据权利要求1所述的大功率等离子体气体净化装置，其特征在于，所述金属电极(6)是金属圆片电极或金属螺旋片电极。3.根据权利要求2所述的大功率等离子体气体净化装置，其特征在于，在所述金属轴(2)上相邻金属圆片电极之间套有金属套筒(3)。4.根据权利要求3所述的大功率等离子体气体净化装置，其特征在于，所述金属螺旋片电极的螺旋直径沿气流方向由大到小。5.根据权利要求2或4所述的大功率等离子体气体净化装置，其特征在于，还包括中空管...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂兰兰，刘凤梧，吕洋，卢新培，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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