等离子体发生器的制作方法

[0001]
本发明涉及等离子技术领域，具体地涉及一种等离子体发生器。


背景技术：

[0002]
等离子体发生器可以用于工业领域中的包含喷漆废气、塑料塑胶废气、定型废气、化工有机废气、印刷废气等成分的挥发性有机废气(vocs)的净化，也可用于民用领域中的汽车尾气和烟道气等废气的净化，还可以用于大气净化和臭氧制备等。
[0003]
近年来的环保形势日益严峻，对工业和生活中废气的处理提出了迫切的需求，尤其对于气量大、浓度低且毫无回收价值的vocs废气而言，需要有一种更有效、更彻底和操作更简便的处理方法，以便能够最大限度的减少运行条件的限制，等离子体法的出现正能够符合上述要求，而等离子体发生器是制备等离子体的关键环节。
[0004]
图1是现有的介质阻挡放电管的结构示意图，现以双介质阻挡(dbd)型等离子体发生器为例介绍等离子体发生器制备等离子体的原理。如图1所示，在第一管状电极1和第二管状电极2之间设置有一定的放电间隙，在第一管状电极1和第二管状电极2的两端施加电压，由于介质3阻挡，放电空间内的气体在高电压分布下进行非平衡放电，形成大量电流细丝并随机分布，气体被电离产生等离子体。
[0005]
本申请发明人发现，在电压和供电频率不变的情况下，放电间隙的改变会极大的影响等离子体产生的效率及等离子体获取的能量，而现有等离子体发生器的放电间隙是固定的，不可调整，并且一旦放电盘某部位损坏，会导致整个等离子体发生器无法修复，大大降低了等离子体发生器的使用寿命，并且由于放电间隙固定，通过提高电压和频率无法同时满足高能等离子体和高效率产生等离子体。
[0006]
此外，现有技术通常以多层放电板或放电管组成的放电盘为等离子体发生单元，在维保清洗放电盘时，往往有一层或几个部分发生损坏，则需要更换整个放电盘，导致等离子体发生器成本高，制作周期长。


技术实现要素：

[0007]
本发明实施例的目的是提供一种等离子体发生器，用于解决上述技术问题中的一者或多者。
[0008]
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种等离子体发生器，所述等离子体发生器内部设置有多个凹槽，用于可拆卸地放置放电模块，所述多个凹槽使得所述放电模块之间的间距能够被调整。
[0009]
可选的，所述多个凹槽等间距设置，在所述等离子体发生器内部设置有多个放电模块时，所述多个放电模块分别放置在不同的所述凹槽处。
[0010]
可选的，通过以下方式中的任意一者使得所述放电模块可拆卸地放置在所述凹槽处：所述凹槽处设置有卡扣结构，所述放电模块卡接在所述凹槽处；所述凹槽与所述放电模块之间通过紧固件固定连接；以及所述放电模块插接在所述凹槽处。
[0011]
可选的，所述放电模块为放电板和/或放电盘。
[0012]
可选的，在等离子体发生器内部设置有至少一个与电压输出端相连接的放电板和对应的至少一个与接地端相连接的放电板。
[0013]
可选的，所述放电盘由多个可拆卸地放电管构成。
[0014]
可选的，构成所述放电盘的多个放电管中的全部放电管与电压输出端相连接或者全部放电管与接地端相连接，以构成同向放电盘，所述等离子体发生器内部设置有至少一个全部放电管与电压输出端相连接的同向放电盘和至少一个全部放电管与接地端相连接的同向放电盘。
[0015]
可选的，构成所述放电盘的多个放电管中，部分放电管与电压输出端相连接，剩余放电管与接地端相连接。
[0016]
可选的，所述放电盘为交叉放电盘，所述与电压输出端相连接的放电管和所述与接地端相连接的放电管交替设置以构成所述交叉放电盘。
[0017]
可选的，在所述等离子体发生器设置有多个所述交叉放电盘时，在相邻的两个交叉放电盘中，与电压输出端相连接的放电管和与接地端相连接的放电管设置为相互正对。
[0018]
通过上述技术方案，在等离子体发生器内部设置多个凹槽，并将放电模块可拆卸地放置在等离子体发生器内部，使得等离子体发生器内部的多个放电模块之间的间距可调，以满足不同的使用环境和使用条件，并且还能够便于执行放电模块的拆卸、更换、清洗或者修复等操作，大幅降低等离子体发生器后期的维保经费和周期。
[0019]
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0020]
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
[0021]
图1是现有的介质阻挡放电管的结构示意图；
[0022]
图2a和图3a是放电板的俯视图；
[0023]
图2b、图2c、图3b和图3c是放电盘的俯视图；
[0024]
图2d和图3d是放电盘的左视图；
[0025]
图4a、图4b、图5a、图5b、图6a和图6b是等离子体发生器的剖视图。
具体实施方式
[0026]
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
[0027]
本发明实施例提供一种等离子体发生器，该等离子体发生器的内部设置有多个凹槽，用于可拆卸地放置放电模块，所述多个凹槽用于使得多个放电模块之间的间距能够被调整。
[0028]
进一步的，为了能够实现多个放电模块之间的距离可调，应当设置凹槽的数量不小于放置在等离子体发生器内部的放电模块的数量。
[0029]
可选的，所述多个凹槽之间的间距可以相等也可以不相等。并且在放电模块的数
量小于等离子体发生器内部的凹槽的数量时，多个放电模块可以分别被放置在不同的凹槽处，实现任意多个放电模块之间的间距的调节，以在相同的供电电源的情况下，使得等离子体发生器具有不同的工作效率。
[0030]
本发明该实施例提供的等离子体发生器内部的放电模块是可拆卸地，以便于放电模块的拆卸、更换、清洗或者修复等操作，能够大幅降低等离子体发生器后期的维修保护经费和维修保护周期，延长等离子体发生器的使用寿命。并且在等离子体内部的放电模块的数量小于凹槽的数量时，多个放电模块之间的间距也是可调的，即能够使得这种等离子体发生器适用于不同的使用环境和不同的工况。
[0031]
可选的，所述放电模块可以为放电盘或者放电板。
[0032]
现以图2a至图3d详细介绍放电盘或放电板的结构。
[0033]
如图2a和图3a所示，图2a中示出的放电板202与电压输出端201相连接，图3a中示出的放电板302与接地端301相连接。
[0034]
在等离子体发生器内部采用放电板作为放电模块时，则至少应该包括一个与电压输出端201相连接的放电板202和一个与接地端301相连接的放电板302，并且放电板202与放电板302之间相对放置，以在放电板202与放电板302之间形成大量电流细丝并随机分布，使得放电板202与放电板302之间的气体被电离产生等离子体。
[0035]
如果等离子体发生器内部采用多个放电板作为放电模块，则与接地端相连接的放电板和与电压输出端相连接的放电板之间需要间隔放置，但是多个放电板可以位于等离子体发生器内部的不同凹槽处，使得多个放电板之间可以具有相同或者不同的间距，以使等离子体发生器适用于不同工况。
[0036]
放电盘由多个放电管组成，为了便于放电盘的维修和更换，可以设置由多个可拆卸地放电管构成，在放电盘的某个放电管出现故障时，仅需替换故障放电管即可，不必替换整个放电盘，有效降低等离子体发生器后期的维保费用。放电盘具体具有两种类型，分别是同向放电盘和交叉放电盘。
[0037]
如图2b和图3b所示，图2b中示出的是与电压输出端201相连接的放电管203构成的同向放电盘204，图3b中示出的是与接地端301相连接的放电管303构成的同向放电盘304。
[0038]
与采用放电板作为放电模块类似，在采用同向放电盘作为放电模块时，也应该至少包括一个由与电压输出端201相连接的放电管203构成的同向放电盘204和至少一个由与接地端301相连接的放电管303构成的同向放电盘304，并且同向放电盘204与同向放电盘304之间相对放置，以在同向放电盘204与同向放电盘304之间形成大量电流细丝并随机分布，使得同向放电盘204与同向放电盘304之间的气体被电离产生等离子体。
[0039]
如果等离子体发生器内部采用多个同向放电盘作为放电模块，则与接地端相连接的同向放电盘和与电压输出端相连接的同向放电盘之间需要间隔放置，但是多个同向放电盘可以位于等离子体发生器内部的不同凹槽处，使得多个同向放电盘之间可以具有相同或者不同的间距，以使等离子体发生器适用于不同工况。
[0040]
如图2c和图3c所示，图2c示出的是由部分与电压输出端201相连接的放电管203和部分与接地端205相连接的放电管203构成的交叉放电盘204，图3示出的也是部分与电压输出端301相连接的放电管303和部分与接地端305相连接的放电管303构成的交叉放电盘304。图2d是图2c中示出的交叉放电盘的左视图，图3d是图3c中示出的交叉放电盘的左视
图。
[0041]
对于交叉放电盘来说，与电压输出端相连接的放电管和与接地端相连接的放电管之间的位置关系是任意的，优选的位置关系为图2c和图3c中所示的交叉放电盘的结构，其示出的交叉放电盘由与电压输出端相连接的放电管和与接地端相连接的放电管交替设置构成，这样的放电盘，可以使得在相邻的两个放电管之间的气体被电离产生等离子体。
[0042]
在采用交叉放电盘作为放电模块时，可以仅采用一个交叉放电盘，也可以采用多个交叉放电盘。其中，在采用多个交叉放电盘时，相邻的两个放电盘之间需要相对放置，优选的情况为，一个交叉放电盘中与接地端相连接的放电管与另一个交叉放电盘中与电压输出端相连接的放电管正对放置，如图2c和图3c中示出的两个交叉放电盘相互正对放置，采用这种交叉放电盘的放置方式，不仅能够使得等离子体发生器内部发生横向电离，还能够发生纵向电离，相对来说，具有这样结构的等离子体发生器的工作效率最高。
[0043]
本发明实施例提供的具有多个凹槽的等离子体发生器的内部可以放置一个或多个上述实施例提供的发电板或发电盘。具体的，例如可以通过在凹槽处设置卡扣结构，使得放电盘或者放电板能够卡接在凹槽处，或者放电盘或放电板可以通过紧固件固定在凹槽附近，所述紧固件可以为螺栓或螺柱与螺母，或者螺钉等，或者可以采用插接的方式，直接将放电盘或放电板放置在凹槽处等等。所述放电盘或放电板与凹槽处的具体结构可以是现有任意的能够实现可拆卸地结构即可。
[0044]
本发明实施例提供的等离子体发生器内部优先设置多个凹槽，如图4a和图4b所示，图4a和图4b示出的是未插入放电模块时的等离子体发生器的剖视图。
[0045]
具体的，图4a和图4b中示出的等离子体发生器401内部设置有多个凹槽402，所述多个凹槽402包括凹槽a、凹槽b、凹槽c、凹槽d、凹槽e、凹槽f、凹槽g、凹槽h、凹槽i和凹槽j，其中凹槽的宽度为n，相邻两个凹槽之间的间距为m。
[0046]
其中，所述凹槽的宽度n和相邻两个凹槽之间的间距m的数值是可以任意设定的，所述凹槽的宽度n优选为1至20mm，所述相邻两个凹槽之间的间距m优选为1至20mm，虽然图4a和图4b中示出的凹槽的宽度n和相邻两个凹槽之间的间距m都是定值，但是宽度n和间距m的取值不限于一个固定值，可以根据实际需求任意设定。
[0047]
在等离子发生器内部插入不同的放电板或放电盘时，等离子体发生器内部的接线方式是不同的。
[0048]
例如，与电压输出端相连接的放电板/放电盘和与接地端相连接的放电板/放电盘之间需要交叉插入等离子体发生器的凹槽内，此时等离子体发生器内部的接线方式如图4a和图5a所示，与电压输出端503相连接的放电板/放电盘502分别插入了凹槽a、凹槽c、凹槽e、凹槽g和凹槽i中，与接地端504相连接的放电板/放电盘502分别插入了凹槽b、凹槽d、凹槽f、凹槽h和凹槽j中。
[0049]
或者，在采用多个交叉放电盘放电时的等离子体发生器内部的接线方式如图4b和图5b所示，在等离子体发生器501内部的交叉放电盘502中的部分放电管与电压输出端503相连接，构成交叉放电盘502的剩余部分的放电管通过等离子体发生器501的框架与接地端504相连接。
[0050]
上述图5a和图5b中示出的等离子体发生器501的放电间隙为n。
[0051]
此外，如果想要使得等离子体发生器具有不同的放电间隙，则放电盘/放电板的数
量应当小于凹槽的数量。
[0052]
以图6a和图6b解释本发明实施例提供的一种等离子体发生器。
[0053]
如图6a所示，等离子体发生器601内部的放电盘/放电板602的接线方式与图5a示出的放电盘/放电板502的接线方式相同，区别在于与电压输出端604相连接的放电盘/放电板602分别插入了图6a中从上至下顺序中的第一个凹槽、第五个凹槽和第九个凹槽中，与接地端605相连接的放电盘/放电板602分别插入了第三个凹槽、第七个凹槽和第十一个凹槽中，若凹槽的宽度和相邻两个凹槽之间的间距分别用n和m表示，则此时的放电间隙为2n+m。
[0054]
如图6b所示，等离子体发生器601内部的交叉放电盘602的接线方式与图5b示出的交叉放电盘502的接线方式相同，区别在于，交叉放电盘602分别插入了图6b中从上至下顺序中的第一个凹槽、第三个凹槽、第五个凹槽、第七个凹槽、第九个凹槽和第十一个凹槽中，若凹槽的宽度和相邻两个凹槽之间的间距分别用n和m表示，则此时的放电间隙也为2n+m。
[0055]
或者还可以将放电盘/放电板分别插入从上至下顺序中的第一个凹槽、第四个凹槽、第七个凹槽和第十个凹槽中，若凹槽的宽度和相邻两个凹槽之间的间距分别用n和m表示，则此时的放电间隙为3n+2m。
[0056]
本发明实施例提供的技术方案，可以通过将放电盘或放电板插入不同的凹槽内，可以得到具有不同反应间隙的等离子体发生器。
[0057]
此外，采用本发明实施例提供的技术方案，在等离子体发生器内部的放电板或放电盘发生故障或被损坏，或者是构成放电盘的某个放电板发生故障或损坏时，都可以仅采用相同规格的放电板、放电盘或放电管替换到发生故障或者被损坏的放电板、放电盘或放电管即可。
[0058]
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
[0059]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0060]
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0061]
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。