[发明专利]水处理用气泡自动生成等离子体单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理用气泡自动生成等离子体单元，更加详细而言，涉及一种具有能够方便连接在国内规格或者国际规格的水路排管上的通用性，而且能够极大增加水的杀菌、水洗消毒、离子化等的处理有效性的水处理用气泡自动生成等离子体单元。

背景技术

等离子体是1800年代已被科学家发现的第四态，在放电和试验过程中发现了与光不同的过渡相，然后科学家朗缪尔找出了与该光类似的相完成一个物质相，然后主张将其称为第四态，并以希腊的语源等离子体(plasma)命名。

进入现代以来，科学家们开始研究等离子体过渡到固体、液体、气体、等离子体，从物质三相过渡到物质四相，从气体过渡到等离子体的相转移过程，同时开始预测在很多领域可以使用等离子体，2次世界大战时，德国的纳粹党科学家们为了向一次能够装下数千名战斗兵力的超大型高空传送机的机内供应氧气，作为分解人们的新陈代谢过程中生成的呼吸物，并还原为氧气的媒介，曾开发出了等离子体，美国为了从德国的潜水艇攻击中保护自己的船舶，作为识别混乱装置的媒介，曾开发出了等离子体。

作为所述军事目的而被开发的初期等离子体技术，其成功的真伪目前为止尚未被查证，但是自从等离子体技术被利用在产业开始，技术历史的理论和实际结果正逐步被证明着。将气体转变为等离子体的相变能量其作为与将固体转变为液体或者将液体转变为气体的热能不同的能量而被使用。目前为止的生成能量中，高压的电能就是最佳的基本能量，在该基本能量增加脉冲动力，而分解气体，发生相转移。而且，使用基础电能的残留量小，压力强(电压高而电流低)的电能，产生等离子体。

根据使用用途，电压和电流的使用量千差万别，但是电压和电流的偏差低，则生成高温的等离子体，而电压和电流的偏差越大，则生成低温的等离子体。而且，在生成等离子体的开始电压以下，为了生成等离子体，会施加脉冲，此时主要使用高频，根据频率的高低决定温度。在主要作为等离子体高频电源使用的兆赫兹(MHz)级无线电频率(RF电源)，生产高温等离子体，在千赫兹(kHz)级中，生产低温的等离子体。

根据所述等离子体的温度，而大致分为高温等离子体和低温等离子体，除了该基本分类之外，根据等离子体的电源和反应器是否被开闭、反应器的形态来区分等离子体的种类。高温等离子体主要使用在金属的熔化或者热喷涂上，低温等离子体为了使用在不影响热变形或者热影响的领域而被开发中。

目前为止的低温等离子体的种类被分为电晕放电(corona discharge)等离子体、无光放电等放电形态的等离子体种类和根据光和颜色的体现模样和形态区分成辉光等离子体(glow plasma)、滑动弧等离子体、尘埃等离子体等。其中，辉光等离子体和滑动弧等离子体、电晕放电等离子体还诱发二次世界大战时发生过的气体的还原或者物体的位置改变。

目前，作为最常用的等离子体的用途，主要有热喷涂、平板显示器，在化学产业工序中主要用于蚀刻工序，从现有的化学表面处理工序中转变为等离子体工序处理，从而为绿色的产业工序做出贡献。

尤其，在环境产业中，在汽车排气过程中使用等离子体而降低尾气，在产业排烟设置中使用等离子体来保护环境的技术中，等离子体应用技术备受瞩目。这是因为因碳燃料的使用而排放到大气的有害气体，目前为止通过使用热进行焚烧而被排放，其费用高且导致二次污染，但是通过等离子体进行处理，从而具有解决二次污染，节约运行费用的效果。

今后可以预测在大气环境领域中，将等离子体以任何形态进行导入，从而完成更多的作用，但是对于一部分领先的科学家或者等离子体工程师提出的在水质环境中等离子体也会起到作用的理论，很多学者站在否定的立场上。这是因为等离子体是从气体进行相转移，而且材料也是气体材料。但是，加利佛尼亚工科大学的水中产生等离子体来对食品进行杀菌处理的试演被成功后，该否定的意见被土崩瓦解，还确定了在水中也能产生和利用等离子体的理论。

但是，在水中生产和使用等离子体时需要解决的课题和问题点为如下所述。

第一为热变形。这是因为在水中生成等离子体的过程中产生的热会存在水里，而使水温上升。