Устройство для создания устойчивого биполярного коронного разряда
DEVICE FOR CREATING A STABLE BIPOLAR CORONA DISCHARGE

Изобретение относится к технической физике, а именнок устройствам для получения коронного разряда, и может быть использовано как самостоятельно так и в составе других устройств для получения неравновесной плазмы коронного разряда.
В настоящее время одним из наиболее часто применяемым в технике видом коронного разряда является униполярный коронный разряд ввиду легкости его создания и поддержания, биполярный коронный разряд применяется в технике гораздо реже в связи с его неустойчивостью.
Известны различные виды устройств, в конструкции которых используют униполярный коронный разряд постоянного тока [1]. В этом случае применяют электроды, создающие неоднородное электрическое поле, в котором реализуют коронный разряд.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является генератор озона [2], содержащий корпус и два коаксиально расположенных цилиндрических электрода. Внутренний коронирующий электрод имеет одно или более ребер на поверхности и выполнен с возможностью вращения.
Основным недостатком данной конструкции является сравнительно низкая эффективность работы за счет использования униполярного коронного разряда имеющего ограничения по току из-за возникающего объемного заряда, а также отсутствие внутренней защиты электродной системы устройства от перехода коронного разряда в искровой разряд.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение разрядного тока устройства за счет использования биполярного коронного разряда, а также защита устройства от перехода биполярного коронного разряда в искровой разряд. Достигаемый при решении задачи технический результат заключается в увеличении тока коронирующего электрода за счет использования биполярного коронного разряда ввиду уменьшения влияния объемного заряда, а также устранение перехода коронного разряда в искровый разряд.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для получения коронного разряда, содержащем основные разнополярные электроды, подключенные к источнику высоковольтного питания, и вспомогательный электрод, с целью повышения тока и устойчивости коронного разряда изолированный вспомогательный коронирующий электрод выполнен в виде лопастей вентилятора, лопасти вспомогательного электрода вращаются для образования биполярного коронного разряда в зазоре между вспомогательным электродом и разнополярными электродами выполненными в виде двух половин боковой поверхности цилиндра с изолирующей прокладкой между ними, а вал вращения вспомогательного коронирующего электрода установлен коаксиально по отношению к цилиндру образованному разнополярными электродами. Для стабилизации коронного разряда и предотвращения перехода его в искровый разряд лопасти вспомогательного электрода делаются из материала с высоким электрическим сопротивлением.
Изобретение поясняется чертежом Фиг. 1, где изображены элементы устройства для получения коронного разряда, а именно: изолированный вал 1 вращения вспомогательного коронирующего электрода, вспомогательный коронирующий электрод (лопасть) 2, разнополярные электроды 3 выполненные в виде двух половин боковой поверхности цилиндра, изолирующая прокладка 4 между разнополярными электродами.
В отличие от коронирующего электрода в виде ребра в предлагаемом изобретении решается вопрос защиты от перехода коронного разряда в искровый разряд за счет изготовления вращающегося электрода из материала с высоким электрическим сопротивлением, а также увеличивается ток коронирующего электрода за счет использования биполярного коронного разряда из-за уменьшения эффекта влияния объемного заряда, и вращения коронирующего электрода относительно разнополярных электродов.
Отказ от подвода высоковольтного тока через скользящий контакт к коронирующему вращающемуся электроду и использование вместо этого двух газовых промежутков с униполярными разрядами в сумме дающих биполярный разряд снимает ограничения по трению верчения на скорость вращения коронирующего электрода и приводит к принципиальному увеличению общего тока разряда, увеличение надежности и ресурса работы устройства. Изготовление коронирующего вращающегося электрода в виде лопастей вентилятора упрощает конструкцию устройства для получения коронного разряда за счет совмещения функции вентилятора и получения биполярного разряда в одном устройстве, позволяя изготавливать мощные и компактные устройства для получения неравновесной плазмы.
Литература
1. Токарев А.В., «Коронный разряд и его применение», изд. Бишкек, КРСУ, 2009, стр. 16.
2. Patent US 5002738 А, С01В 13/11, 26.03.1991.