RU2016840C1

RU2016840C1 - Embossed dielectric preferably for manufacture of ozonizer

Info

Publication number: RU2016840C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Еськов-Сосковец; А.Б. Крысин; Г.С. Столяренко; А.Л. Шумский
Original assignee: Шумский Александр Леонидович
Priority date: 1991-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: production of ozone. SUBSTANCE: dielectric sandwiched between the electrodes of the ozonizer has convexities which greatest cross-section normal to the line vertical about the surface equals 5-5·10⁴μм² with the spacing of the convexities and their height ranging from 0.1 to 1 and from 0.02 to 1 maximum side of the above-mentioned cross-section respectively. EFFECT: reduced operating time, improved safety. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике озонаторостроения и может быть использовано для производства озона с помощью тихого электрического разряда. The invention relates to techniques for ozonization and can be used for ozone production using a quiet electric discharge.

Известны диэлектрики для озонатора [1]. Known dielectrics for an ozonizer [1].

Недостатком известного диэлектрика для озонатора является то, что он не позволяет обеспечить высокую производительность и устойчивость функционирования (с неизменной во времени производительностью) озонатора. Это связано с хаотичностью возникновения "шнуров" электрического разряда на поверхности диэлектрика, места возникновения которых, их поперечное сечение и количество на единицу поверхности невозможно запрограммировать с целью обеспечения высоких производительности и устойчивости функционирования озонатора. A disadvantage of the known dielectric for an ozonizer is that it does not allow for high productivity and stability of operation (with a constant performance over time) of the ozonizer. This is due to the randomness of the occurrence of "cords" of an electric discharge on the surface of the dielectric, the places of occurrence of which, their cross section and quantity per unit surface cannot be programmed in order to ensure high performance and stability of the ozonizer.

Цель изобретения - повышение производительности и устойчивости функционирования озонатора. The purpose of the invention is to increase the productivity and stability of the ozonizer.

Цель достигается тем, что диэлектрик с рельефной поверхностью преимущественно для озонатора тихого электрического разряда, расположенный между электродами озонатора, выполнен с выпуклостями на его поверхности с наибольшим сечением, перпендикулярным вертикали к поверхности, равным 5 - 5˙ 10⁴ мкм², расстояние между выпуклостями равно 0,1-1 максимального размера сечения выпуклостей, а высота выпуклости равна 0,02-1 максимального размера сечения выпуклостей.The goal is achieved in that a dielectric with a relief surface mainly for a quiet electric discharge ozonizer located between the ozonizer electrodes is made with convexities on its surface with the largest cross section perpendicular to the vertical to the surface, equal to 5 - 5 - 10 ⁴ μm ² , the distance between the convexes is 0.1-1 of the maximum size of the section of the protuberances, and the height of the convexity is 0.02-1 of the maximum size of the section of the protuberances.

На фиг. 1 изображен озонатор; на фиг. 2 - часть диэлектрика с рельефной поверхностью. In FIG. 1 shows an ozonizer; in FIG. 2 - part of the dielectric with a relief surface.

Диэлектрик 1 с рельефными выпуклостями 2 на его поверхности расположен между электродами 3 озонатора, включенными на высокое напряжение U. Здесь S и H - сечение и высота рельефных выпуклостей 2, а l - расстояние между ними. A dielectric 1 with embossed bulges 2 on its surface is located between the ozonizer electrodes 3 connected to a high voltage U. Here S and H are the cross section and height of the embossed bulges 2, and l is the distance between them.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При включении электродов 3 на переменное высокое напряжение в зазоре между диэлектриками 1 с рельефными выпуклостями 2 возникают шнуры электрического разряда. При подаче воздуха в отверстие подачи (пунктирная стрелка) под воздействием электрического разряда в зазоре образуется озоновая смесь, которая выходит через отверстие (показано сплошной стрелкой). Создание рельефных выпуклостей на поверхности диэлектрика позволяет при тех же габаритах значительно увеличить площадь его поверхности, на которой возникают шнуры электрического разряда, а также задать места их возникновения, площадь поперечного сечения и количество. При этом в условиях тех же энергетических затрат повышается производительность озонатора, а также устойчивость его функционирования. When the electrodes 3 are turned on for an alternating high voltage in the gap between dielectrics 1 with embossed bulges 2, electric discharge cords arise. When air is supplied to the supply opening (dashed arrow) under the influence of an electric discharge, an ozone mixture is formed in the gap, which exits through the hole (shown by a solid arrow). The creation of embossed bulges on the surface of the dielectric allows, with the same dimensions, to significantly increase its surface area on which the electric discharge cords appear, as well as to specify the places of their occurrence, cross-sectional area, and quantity. Moreover, under the same energy costs, the productivity of the ozonizer increases, as well as the stability of its functioning.

Выпуклости могут быть не только в виде цилиндриков (фиг. 1), но также с сечением в виде эллипса или многоугольника. Однако, как показали исследования, наибольший эффект в достижении цели изобретения дают выпуклости в виде цилиндриков. The bulges can be not only in the form of cylinders (Fig. 1), but also with a section in the form of an ellipse or polygon. However, studies have shown that the greatest effect in achieving the objective of the invention is given by bulges in the form of cylinders.

Диапазоны используемых значений S, H, l (сечение, высота выпуклостей, расстояние между ними) выбраны из следующих условий. The ranges of the used values of S, H, l (section, height of the bulges, the distance between them) are selected from the following conditions.

При минимальных сечениях выпуклостей менее 5 мкм² (т.е. при диаметрах цилиндриков менее 2,2 мкм) на работе озонатора в сильной мере негативно сказывается эрозия выпуклостей, кроме того, эффект выпуклостей сводится до нуля.With minimal convexity cross sections less than 5 μm ² (i.e., with cylinder diameters less than 2.2 μm), the erosion of the bulges is strongly affected by the ozonizer, and the effect of the bulges is reduced to zero.

При максимальных сечениях выпуклостей более 5 ˙10⁴ мкм² (т.е. при диаметрах цилиндриков более 220 мкм) повышение производительности незначительно в сравнении с диэлектриком без выпуклостей.With maximum convex cross sections of more than 5 ˙ 10 ⁴ μm ² (i.e., with cylinder diameters of more than 220 μm), the productivity increase is insignificant in comparison with a dielectric without convexities.

Расстояние между выпуклостями, выходящее за пределы предложенного диапазона, составляющего 0,1-1 от максимального размера сечения выпуклостей (т. е. от диаметра цилиндриков), приводит к резкому изменению соотношения между площадью сечений выпуклостей и остальной площадью диэлектрика как в одну, так и в другую стороны. В обоих случаях это приводит к снижению производительности в сравнении с выбранным диапазоном. The distance between the bulges, which goes beyond the proposed range of 0.1-1 of the maximum size of the cross section of the bulges (i.e., the diameter of the cylinders), leads to a sharp change in the ratio between the cross-sectional area of the bulges and the rest of the dielectric in one in the other direction. In both cases, this leads to a decrease in performance compared to the selected range.

При высоте менее чем 0,02 от максимального размера сечения выпуклостей (что, например, при диаметре цилиндриков 5 мкм составляет 0,1 мкм) снижается устойчивость функционирования озонатора и его производительность в сравнении с предложенным диапазоном 0,02-1. Заметное снижение производительности озонатора имеет место и в том случае, когда высота выпуклостей начинает превышать максимальный размер их сечения (диаметр цилиндриков). At a height of less than 0.02 of the maximum size of the cross section of the bulges (which, for example, with a cylinder diameter of 5 μm is 0.1 μm), the stability of the functioning of the ozonizer and its performance are reduced in comparison with the proposed range of 0.02-1. A noticeable decrease in the performance of the ozonizer also occurs when the height of the bulges begins to exceed the maximum size of their cross section (cylinder diameter).

Производительность и устойчивость функционирования озонатора с экспериментальными образцами предлагаемого диэлектрика сопоставлялись с характеристиками озонатора, в котором использовались плоские (без выпуклостей) диэлектрические пластины из стекла. Исследования показали, что производительность и устойчивость функционирования озонатора с предложенным диэлектриком значительно выше. Так, например, при значениях S=0,8 ˙10⁴ мкм², Н=20 мкм, l=100 мкм производительность озонатора на 45% выше при высокой стабильности производительности. То есть, фактически КПД озонатора повышается в сравнении с прототипом не менее, чем на 45% при тех же энергетических затратах. Высокая производительность озонатора с предложенным диэлектриком при его малых габаритах обуславливает широкие возможности для его применения не только в химической технологии, но и в быту, на транспортных средствах и т.д.The performance and operational stability of the ozonizer with the experimental samples of the proposed dielectric were compared with the characteristics of the ozonizer, which used flat (without bulges) dielectric glass plates. Studies have shown that the performance and stability of the ozonizer with the proposed dielectric is much higher. So, for example, at values of S = 0.8 × 10 ⁴ μm ² , N = 20 μm, l = 100 μm, the ozonizer productivity is 45% higher with high stability of productivity. That is, in fact, the efficiency of the ozonizer is increased in comparison with the prototype by at least 45% at the same energy costs. The high performance of the ozonizer with the proposed dielectric, with its small dimensions, provides great opportunities for its use not only in chemical technology, but also in everyday life, in vehicles, etc.

Claims

1. A DIELECTRIC WITH A RELIEF SURFACE PREVIOUSLY for an ozonizer of a quiet electric discharge, located between two ozonizer electrodes, characterized in that, in order to increase the productivity and stability of the ozonizer functioning, the dielectric surface is made with bulges with the largest cross section, perpendicular to the vertical to the surface, 5 - 5 · 10 ⁴ μm ² .

2. The dielectric according to claim 1, characterized in that the distance between the bulges is 0.1 - 1 of the maximum size of the cross section of the bulges.

3. The dielectric according to claim 1, characterized in that the height of the bulges is 0.02 - 1 of the maximum size of the section of the bulges.