專利名稱：一種用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，更具體的說是涉及一種用于以介質(zhì)阻擋無(wú)聲放電(DBD)方式生產(chǎn)臭氧的大型設(shè)備的放電單元模塊化結(jié)構(gòu)，屬于臭氧生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
臭氧發(fā)生器就是利用低溫等離子技術(shù)環(huán)境生產(chǎn)臭氧的一種系統(tǒng)設(shè)備。臭氧在水處理、綠色化學(xué)氧化工業(yè)過程、殺菌消毒、醫(yī)療保健等領(lǐng)域里，都有著廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)前景。
日本三菱電機(jī)CN1421380A、CN1421382A、CN1491884A等專利，其臭氧發(fā)生器的板式放電主體結(jié)構(gòu)皆為鐘罩式，即承壓內(nèi)腔作為氣道的一部分，而將若干高、低壓電極和介質(zhì)板組成的放電單元疊放安裝置于其中。此種結(jié)構(gòu)的不足之處是體積難以緊湊化設(shè)計(jì)；且工作時(shí)只要其中一片發(fā)生故障就必須停車大揭蓋進(jìn)行維修操作，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性要求。且由于垂直安裝，介質(zhì)板和墊片所承受的壓力，為緊固力與上面單元重力之和必將從上至下逐級(jí)增加，底層受力情況最為惡劣。介質(zhì)材料承重設(shè)計(jì)制約著系統(tǒng)工作的可靠性和效率的提高。
專利申請(qǐng)公開號(hào)為CN200520124285的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器技術(shù)，在基本結(jié)構(gòu)模式和多個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)上，不但是對(duì)于傳統(tǒng)管式臭氧發(fā)生器的重大變革，且開創(chuàng)了單元獨(dú)立承壓的先河，成為國(guó)內(nèi)外臭氧發(fā)生器技術(shù)換代的里程碑。但是與今天所有技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展規(guī)律一樣必然存在成長(zhǎng)成熟的過程。存在的問題如下
問題1、“地電極7兩平面處貼附有陶瓷片介電體8”——由于電源所提供放電能量的絕大部分都變成熱量，要使得臭氧合成/消解的平衡點(diǎn)推向于正反應(yīng)一邊以保證臭氧合成的持續(xù)和效率，需要由導(dǎo)熱性能良好的鋁合金水冷地電極將大量熱能及時(shí)導(dǎo)出。然而此時(shí)所產(chǎn)生的全部熱流卻被地電極兩端面所貼附的相對(duì)導(dǎo)熱很差的“陶瓷片介電體8”所阻隔，加之二者之間粘合劑的熱阻，故此結(jié)構(gòu)難以得到最佳的散熱效果，基于臭氧合成對(duì)溫度條件敏感特點(diǎn)，所以這種結(jié)構(gòu)使得臭氧合成效率難達(dá)理想。
問題2、從該組合式結(jié)構(gòu)方式可以看出，放電氣室所施的密封壓力垂直于地電極平面，而端密封件13兩端的垂直密封壓力取決于密封彈性材料受壓后的側(cè)向彈性變形，這種為密封設(shè)計(jì)之避諱的于密封壓力垂直面上的不連續(xù)性，大大降低了該密封結(jié)構(gòu)的可靠性。
問題3、放電氣室依靠大面積暴露在高濃度臭氧及強(qiáng)等離子轟擊下的高分子材料結(jié)構(gòu)密封，處于極端惡劣老化條件下的高分子材料本身壽命，使得臭氧發(fā)生器連續(xù)工作的可靠性和壽命都受到極大制約。
問題4、由于低溫等離子體本身的良好導(dǎo)電導(dǎo)熱的特點(diǎn)，已有垂直大面積良好導(dǎo)熱通道，使得導(dǎo)熱墊片的狹窄水平導(dǎo)熱通道的結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱效用大大降低，且耗費(fèi)了大量材料能量資源，存在進(jìn)一步改進(jìn)的必要。
問題5、放電氣室所施加的密封壓力與保持放電氣隙的壓力同源，本身兩者對(duì)于材質(zhì)和性能的要求迥然，然而此結(jié)構(gòu)卻要求必須精致兼顧才能達(dá)到性能要求。這樣對(duì)于大批量制造的工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安裝調(diào)試，都將是條件影響復(fù)雜和難以穩(wěn)定控制的。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，以克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，改變已有板式臭氧發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，提高密封性能和單元模塊的散熱性能，以提高臭氧轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明提出的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，共有三種不同的結(jié)構(gòu)，其中第一種結(jié)構(gòu)為包括上地電極、下地電極、圍框、支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板、上高壓電極、下高壓電極、高壓引線和高壓端子；所述的上地電極和下地電極中各設(shè)有水冷通道，上地電極和下地電極的兩端部分別帶有凸臺(tái)，在上地電極和下地電極的兩側(cè)分別形成工作表面；所述的圍框通過上地電極和下地電極兩端部的凸臺(tái)固定在上地電極和下地電極之間， 圍框呈環(huán)狀，被相鄰地電極的凸臺(tái)固定后包圍形成封閉腔體，圍框的兩端分別設(shè)有進(jìn)氣道和出氣道；所述的介質(zhì)板的一側(cè)為工作面，該工作面通過支撐介質(zhì)絲緊貼在地電極的工作面上，介質(zhì)板一側(cè)的工作面與地電極的工作面之間形成工作氣隙；所述的上高壓電極和下高壓電極分別緊貼在相應(yīng)的介質(zhì)板上；支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中，封閉腔體中充滿彈性介質(zhì)充填物，彈性介質(zhì)充填物將兩個(gè)高壓組件壓緊在相應(yīng)的上、下地電極的工作表面上；所述的高壓端子固定在圍框上，所述的高壓引線的一端與上、下高壓電極固定， 另一端與高壓端子連接。
其中第二種結(jié)構(gòu)為，支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中，封閉腔體中的兩端充滿彈性介質(zhì)充填物，所述的上高壓電極板和下高壓電極板之間設(shè)有波形金屬?gòu)椥员“濉?其它部分的結(jié)構(gòu)與第一種相同。
其中第三種結(jié)構(gòu)為支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中，封閉腔體中的兩端充滿彈性介質(zhì)充填物，所述的上高壓電極板和下高壓電極板的表面設(shè)有同極性的釹鐵硼恒磁涂層，其它部分結(jié)構(gòu)與第一種相同。
本發(fā)明提出的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其優(yōu)點(diǎn)是
1、本發(fā)明的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，高頻高壓電直接對(duì)金屬地電極放電，狹縫氣隙電離所產(chǎn)生的熱量立即被金屬地電極所吸收，并經(jīng)水冷循環(huán)系統(tǒng)散掉，因此可以大大提高工作氣隙電離的散熱效能，提高了臭氧合成效率。
2、本發(fā)明的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，上、下地電極與圍框組裝后形成的封閉腔體，由兩個(gè)垂直于密封壓力的連續(xù)完整的密封面所密封，密封面上所涂布的耐臭氧涂層加上密封壓力，可有效防止臭氧泄露。而且密閉腔體內(nèi)壁均為經(jīng)過處理的耐臭氧的金屬氧化物陶瓷，可避免將密封材料大面積同時(shí)暴露在高濃度臭氧和等離子轟擊惡劣條件下。耐臭氧密封材料僅通過細(xì)微狹縫受到高濃度臭氧的緩慢滲透老化作用，因而大大增加了低溫等離子發(fā)生體長(zhǎng)期密封的可靠性。
3、本發(fā)明的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，使用支撐介質(zhì)絲取代墊片，可相對(duì)增大介質(zhì)的板有效放電工作面積約25%左右，因此提高了設(shè)備的工作效率。
4、用本發(fā)明的單元模塊構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體時(shí)，單元模塊之間的密封壓力與放電氣隙的維持壓力，相互完全獨(dú)立，簡(jiǎn)化了低溫等離子反應(yīng)體的生產(chǎn)安裝的調(diào)試工作量。
5、本發(fā)明的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，簡(jiǎn)化了已有單元模塊的結(jié)構(gòu)，在提高了處在高頻高電壓、高電功率密度、高濃度臭氧和緊湊水冷部件的單元模塊的集成密度的同時(shí)減少了泄漏點(diǎn)數(shù)量，可以保證系統(tǒng)長(zhǎng)期連續(xù)工作的可靠性和壽命，延長(zhǎng)了設(shè)備維護(hù)周期。
6、本發(fā)明的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其簡(jiǎn)約的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也減少了零件品種數(shù)量和制造加工量，節(jié)約了材料用量，減輕了整機(jī)重量，降低質(zhì)量保證難度，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。而且簡(jiǎn)約結(jié)構(gòu)便于拆裝操作，有利于降低設(shè)備在使用現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)操作難度。


圖1是本發(fā)明提出的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的B-B剖視圖。
圖3是圖1中地電極1中顯示水道的C-C剖視圖。
圖4是圖2中有關(guān)圍框部分顯示氣體進(jìn)出口的D-D剖視圖。
圖5是本發(fā)明低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中的介質(zhì)板、高壓電極和支撐介質(zhì)絲的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。
圖6是本發(fā)明低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中的介質(zhì)板和高壓電極相互重疊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的俯視圖。
圖8和圖9分別是本發(fā)明單元模塊的另外兩種結(jié)構(gòu)形式。
圖1-圖7中，1是上地電極，2是上、下地電極中的水冷通道，3是圍框，4是高壓端子，5是高壓引線，6是支撐介質(zhì)絲，7是工作氣隙，8是介質(zhì)板，9是上高壓電極，10是彈性介質(zhì)充填物，11是進(jìn)氣道，12是出氣道，13是下地電極，14是下高壓電極。15是波形金屬?gòu)椥员“澹?6是釹鐵硼恒磁涂層。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其結(jié)構(gòu)共有三種，第一種結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括上地電極1、下地電極13、圍框3、支撐介質(zhì)絲6、介質(zhì)板8、上高壓電極9、下高壓電極14、高壓引線5和高壓端子4。上地電極1和下地電極13 中各設(shè)有水冷通道2，上地電極1和下地電極13的兩端部分別帶有凸臺(tái)，在上地電極1和下地電極13的兩側(cè)分別形成工作表面。圍框3通過上地電極1和下地電極13兩端部的凸臺(tái)固定在上地電極和下地電極之間，圍框3呈環(huán)狀，被相鄰地電極的凸臺(tái)固定后包圍形成封閉腔體，圍框3的兩端分別設(shè)有進(jìn)氣道11和出氣道12。介質(zhì)板8的一側(cè)為工作面，該工作面通過支撐介質(zhì)絲6緊貼在地電極的工作面上，介質(zhì)板8 —側(cè)的工作面與地電極的工作面6之間形成工作氣隙7。上高壓電極9和下高壓電極14分別緊貼在相應(yīng)的介質(zhì)板8上；支撐介質(zhì)絲6、介質(zhì)板8和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中，封閉腔體中充滿彈性介質(zhì)充填物10，彈性介質(zhì)充填物10將兩個(gè)高壓組件壓緊在相應(yīng)的上、下地電極的工作表面上。高壓端子4固定在圍框3 上，所述的高壓引線5的一端與上、下高壓電極9和14固定，另一端與高壓端子4連接。
本發(fā)明低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊的一個(gè)實(shí)施例中，地電極可以由鋁合金材料制成，中間均布有多條平行水冷通道，地電極的兩端通過水冷通道和進(jìn)出水口分別與外水管道系統(tǒng)相連接。如圖3所示。地電極的工作面為金屬或金屬陶瓷膜，或貼覆不銹鋼超薄板。地電極的加工是通過加工成倆個(gè)半槽的鏡像結(jié)構(gòu)再相對(duì)焊接制成。
本發(fā)明的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其中的圍框，其結(jié)構(gòu)如圖4所示，圍框可以用鋁合金材料制成，圍框的相對(duì)兩側(cè)分別開有進(jìn)氣道11和出氣道12，進(jìn)、出氣道11和12 分別與外氣管路系統(tǒng)相連。地電極兩側(cè)的工作平面凸起，便于研磨加工。地電極1和13的兩端部的凸臺(tái)在與圍框3的裝配和工作中起定位和密封作用。
本發(fā)明的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，圍框與相鄰地電極的凸臺(tái)固定后形成的封閉腔體的內(nèi)表面為金屬耐氧化處理膜層，以確保密封腔體的整體結(jié)構(gòu)在高頻高壓電、 等離子轟擊和高濃度臭氧作用下長(zhǎng)期工作的可靠性和壽命要求。
本發(fā)明的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，上、下地電極與圍框相接觸的部分，為保證密封效果，裝配時(shí)在密封面施加耐臭氧高分子材料涂層比如氟橡膠、硅橡膠涂料或膨體四氟乙烯，但由于縫隙暴露在臭氧氣氛的面積極小，臭氧半衰期影響大于滲透速度，故可保證密封的長(zhǎng)期有效。
本發(fā)明的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，地電極1和13的凸臺(tái)表面成為放電氣隙工作面，放電所產(chǎn)生的熱量可以由最短路徑傳導(dǎo)散熱到冷卻水中帶走。凸臺(tái)經(jīng)過研磨平整并經(jīng)過氧化處理產(chǎn)生微薄致密的氧化鋁陶瓷膜層，并隨著工作時(shí)臭氧和等離子的轟擊氧化，使得氧化鋁陶瓷膜不斷后熟而致密。
本發(fā)明的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊中，介質(zhì)板8由高鋁陶瓷板或超薄玻璃板板材制成，陶瓷介質(zhì)板材需進(jìn)行常規(guī)防潮處理，玻璃介質(zhì)板需進(jìn)行鋼化強(qiáng)化處理。
為形成精密的放電氣隙和氣體通道，在介質(zhì)板8的一面使用無(wú)機(jī)粘接劑粘接平行等距的、線徑在0. 1 0. 5mm的支撐介質(zhì)絲6，如圖5、圖6和圖7所示，支撐介質(zhì)絲6可以采用玻璃等硅酸鹽材料。
在介質(zhì)板8的另一面，通過電、化學(xué)沉積或真空蒸鍍、磁控濺射等方法，形成高壓電極1和13。兩塊介質(zhì)板上的上、下高壓電極通過焊接方法，使高壓引線與其固定，經(jīng)過圍框3—側(cè)的高壓電極端子4，與外部的高頻高壓電源聯(lián)通，如圖1中所示。
上、下高壓電極相對(duì)安置，并被耐臭氧的彈性介質(zhì)充填物緊密包裹，由于彈性介質(zhì)充填物的彈性力，將高壓組件壓緊到地電極的表面，在支撐介質(zhì)絲的支撐下，形成精密放電氣隙和氣體通道，氣體通道的兩端，分別在彈性介質(zhì)充填物彈性力的約束下與圍框3兩端的進(jìn)、出氣道緊密連接，并進(jìn)一步與氣源供氣管和臭氧出氣管連接。彈性介質(zhì)充填物可以由蜂窩結(jié)構(gòu)耐臭氧高分子彈性材料制成。例如蜂窩結(jié)構(gòu)耐臭氧高分子彈性材料為硅橡膠、氟橡膠或膨化四氟乙烯。
本發(fā)明的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊有利于裝配成結(jié)構(gòu)緊湊的低溫等離子放電體，方便的組合成從1公斤到數(shù)百公斤各種規(guī)格臭氧發(fā)生器。
本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)，如圖8所示，其中，支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中， 封閉腔體中的兩端充滿彈性介質(zhì)充填物10。所述的上高壓電極板和下高壓電極板之間設(shè)有波形金屬?gòu)椥员“?5。其它部分的結(jié)構(gòu)與第一種相同。波形金屬?gòu)椥员“?5使上高壓電極板和下高壓電極板通過介質(zhì)板和支撐介質(zhì)絲貼緊在地電極的工作面上。
本發(fā)明的第三種結(jié)構(gòu)，如圖9所示，其中支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中， 封閉腔體中的兩端充滿彈性介質(zhì)充填物10。上高壓電極板和下高壓電極板的表面設(shè)有同極性的釹鐵硼恒磁涂層16，其它部分結(jié)構(gòu)與第一種相同。由于上高壓電極板和下高壓電極板表面的同極性磁性材料產(chǎn)生的相斥磁力，使上高壓電極板和下高壓電極板通過介質(zhì)板和支撐介質(zhì)絲貼緊在地電極的工作面上。
以下結(jié)合附圖介紹本發(fā)明低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊的工作原理
工作電源的高頻高壓電的能量，通過高壓端子4和高壓引線5，加載到高壓電極9 和地電極1之間，經(jīng)過阻擋放電的介質(zhì)板8增強(qiáng)后，在工作氣隙7形成強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)由進(jìn)氣口 11進(jìn)到封閉腔體并通過工作氣隙7的工作氣體，進(jìn)行無(wú)聲電暈放電被電場(chǎng)所電離；如果通過的氣體是氧氣，則氧氣分子被電離而后合成臭氧，經(jīng)再經(jīng)出氣口 12送到需要用臭氧進(jìn)行氧化的工作現(xiàn)場(chǎng)。
電離放電的大部分能量都會(huì)轉(zhuǎn)換成熱量，而氣隙溫度的提高會(huì)大大抑制臭氧合成的效率，因此必須將放電電離產(chǎn)生的大量熱量及時(shí)的經(jīng)過金屬地電極1內(nèi)的水道4進(jìn)行水冷循環(huán)散熱，以保證工作氣隙7內(nèi)的臭氧合成過程的持續(xù)高效進(jìn)行。
對(duì)于均勻電場(chǎng)的板式放電結(jié)構(gòu)，工作氣隙7越窄越有利于提高臭氧合成效率，但是工作氣隙7越狹窄，其大平面積的高精確平行加工制造工藝越困難。本發(fā)明是通過將兩個(gè)高壓電極組件反相裝置于由上、下地電極1和圍框3裝配在一起所形成的封閉腔體內(nèi)，在由彈性充填材料10的產(chǎn)生的彈力作用及支撐介質(zhì)絲6的支撐下，將高壓電極組件壓緊貼在地電極1的工作表面上，以此來保證所形成的狹窄的放電氣隙7的大面積平行面的精確度。
緊湊單元模塊內(nèi)的高壓高頻電和高濃度臭氧都有封閉隔離的安全要求，高頻高壓電、高濃度臭氧和等離子轟擊，都會(huì)影響彈性密封材料的工作壽命，因此減小彈性材料在該環(huán)境條件下的暴露面積是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要選擇，本發(fā)明最大限度的實(shí)現(xiàn)了這點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于該單元模塊包括上地電極、下地電極、圍框、支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板、上高壓電極板、下高壓電極板、高壓引線和高壓端子；所述的上地電極和下地電極中各設(shè)有水冷通道，上地電極和下地電極的兩平面部分別帶有凸臺(tái)，在上地電極和下地電極的兩側(cè)分別形成工作表面；所述的圍框通過上地電極和下地電極兩端部的凸臺(tái)固定在上地電極和下地電極之間，圍框呈環(huán)狀，被相鄰地電極的凸臺(tái)固定后包圍形成封閉腔體，圍框的兩端分別設(shè)有進(jìn)氣道和出氣道；所述的介質(zhì)板的一側(cè)為工作面，該工作面通過支撐介質(zhì)絲緊貼在地電極的工作面上，介質(zhì)板一側(cè)的工作面與地電極的工作面之間形成工作氣隙；所述的上高壓電極和下高壓電極板分別緊貼在相應(yīng)的介質(zhì)板上；支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中，封閉腔體中充滿彈性介質(zhì)充填物，彈性介質(zhì)充填物將兩個(gè)高壓組件壓緊在相應(yīng)的上、下地電極的工作表面上；所述的高壓端子固定在圍框上，所述的高壓引線的一端與上、下高壓電極固定，另一端與高壓端子連接。
2.一種用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于該單元模塊包括上地電極、下地電極、圍框、支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板、上高壓電極板、下高壓電極板、高壓引線和高壓端子；所述的上地電極和下地電極中各設(shè)有水冷通道，上地電極和下地電極的兩平面部分別帶有凸臺(tái)，在上地電極和下地電極的兩側(cè)分別形成工作表面；所述的圍框通過上地電極和下地電極兩端部的凸臺(tái)固定在上地電極和下地電極之間，圍框呈環(huán)狀，被相鄰地電極的凸臺(tái)固定后包圍形成封閉腔體，圍框的兩端分別設(shè)有進(jìn)氣道和出氣道；所述的介質(zhì)板的一側(cè)為工作面，該工作面通過支撐介質(zhì)絲緊貼在地電極的工作面上，介質(zhì)板一側(cè)的工作面與地電極的工作面之間形成工作氣隙；所述的上高壓電極和下高壓電極板分別緊貼在相應(yīng)的介質(zhì)板上；支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中，封閉腔體中的兩端充滿彈性介質(zhì)充填物；所述的上高壓電極板和下高壓電極板之間設(shè)有波形金屬?gòu)椥员“?；所述的高壓端子固定在圍框上，所述的高壓引線的一端與上、下高壓電極固定，另一端與高壓端子連接。
3.一種用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于該單元模塊包括上地電極、下地電極、圍框、支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板、上高壓電極板、下高壓電極板、高壓引線和高壓端子；所述的上地電極和下地電極中各設(shè)有水冷通道，上地電極和下地電極的兩平面部分別帶有凸臺(tái)，在上地電極和下地電極的兩側(cè)分別形成工作表面；所述的圍框通過上地電極和下地電極兩端部的凸臺(tái)固定在上地電極和下地電極之間，圍框呈環(huán)狀，被相鄰地電極的凸臺(tái)固定后包圍形成封閉腔體，圍框的兩端分別設(shè)有進(jìn)氣道和出氣道；所述的介質(zhì)板的一側(cè)為工作面，該工作面通過支撐介質(zhì)絲緊貼在地電極的工作面上，介質(zhì)板一側(cè)的工作面與地電極的工作面之間形成工作氣隙；所述的上高壓電極和下高壓電極板分別緊貼在相應(yīng)的介質(zhì)板上；支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成上、下兩個(gè)高壓組件，上、下兩個(gè)高壓組件置于由上、下地電極和圍框形成的封閉腔體中，封閉腔體中的兩端充滿彈性介質(zhì)充填物；所述的上高壓電極板和下高壓電極板的表面設(shè)有同極性的釹鐵硼恒磁涂層；所述的高壓端子固定在圍框上，所述的高壓引線的一端與上、下高壓電極固定，另一端與高壓端子連接。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于上、下地電極與圍框相接觸的表面涂有氟橡膠、硅橡膠或膨體四氟乙烯。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于地電極的工作面為金屬或金屬陶瓷膜，或貼覆不銹鋼超薄板。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于其中所述的彈性介質(zhì)充填物由蜂窩結(jié)構(gòu)耐臭氧高分子彈性材料制成。
7.如權(quán)利要求6所述的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于其中所述的蜂窩結(jié)構(gòu)耐臭氧高分子彈性材料為硅橡膠、氟橡膠或膨化四氟乙烯。
8.如權(quán)利要求1、2或3所述的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于介質(zhì)板為高鋁陶瓷板或超薄玻璃板。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，其特征在于所述的高壓電極的表面，涂覆有耐臭氧和耐爬電涂層或粘貼有超薄玻璃板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)式低溫等離子反應(yīng)體的單元模塊，屬于臭氧生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。單元模塊中的上、下地電極中各設(shè)有水冷通道，上、下地電極的兩側(cè)分別形成工作表面。圍框通過上、下地電極兩端部的凸臺(tái)固定，并被相鄰地電極的凸臺(tái)固定后包圍形成封閉腔體；介質(zhì)板的工作面通過支撐介質(zhì)絲緊貼在地電極的工作面上，之間形成工作氣隙。支撐介質(zhì)絲、介質(zhì)板和上、下高壓電極組成兩個(gè)高壓組件，彈性介質(zhì)充填物將兩個(gè)高壓組件壓緊在相應(yīng)的上、下地電極的工作表面上。高壓端子固定在圍框上，高壓引線的兩端分別與上、下高壓電極和高壓端子連接。本單元模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約合理，提高了臭氧合成效率，而且長(zhǎng)期密封可靠，整機(jī)重量輕，設(shè)備成本低。
文檔編號(hào)C01B13/11GK102502514SQ201110325970
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者李翊, 班宏偉, 羅璐 申請(qǐng)人:班宏偉, 羅璐