CN101112972A

CN101112972A - 臭氧发生器

Info

Publication number: CN101112972A
Application number: CNA2006101039767A
Authority: CN
Inventors: 刘辉堂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-01-30

Abstract

本发明涉及一种具有高产生效率、小尺寸和良好的热耗散与防氧化能力优点的臭氧发生器。所述臭氧发生器包含一冷却板、一相对所述冷却板而安置的高电压板，和一配置在所述冷却板与所述高电压板之间的通道结构。所述通道结构包含：一第一板，其具有一内表面和一附着到所述冷却板的外表面；一第二板，其具有一与所述第一板的所述内表面相对的内表面，和一附着到所述高电压板的外表面；复数个侧板，其将所述第一板连接到所述第二板以便在所述第一板与所述第二板之间界定一空间；一第一开口，其形成在所述侧板的一者上用于将空气引入到所述空间中；和一第二开口，其形成在所述侧板的一者上用于引导空气流出所述空间。所述臭氧发生器的结构可堆叠而形成一堆叠模块，并进一步形成一臭氧发生器堆叠组件，该臭氧发生器堆叠组件具有高臭氧产生速率、高体积流动速率和尺寸较小的优点。

Description

臭氧发生器

技术领域

本发明涉及一种臭氧发生器，特定来说涉及一种容易堆叠因此尺寸较小的臭氧发生器。

背景技术

臭氧(O₃)是一种广泛用于从需要净化的气体或液体中去除污染物的气体。由于臭氧本身在正常温度和压力下的不稳定的化学特性，其易于与其他污染物组合而形成良性的化合物。因此近年来，臭氧普遍用作清洗气体，且已用于家用电器，例如洗衣机、电冰箱、空调以及多种空气滤清器。

常规方法中，利用臭氧管来产生臭氧。图1说明臭氧管10的常规结构。臭氧管10包含环绕内环管状电极12的外环管状电极11。外环管状电极11和内环管状电极12均由不锈钢制成。内环管状电极12的外表面进一步附着到用作介电质的中空玻璃管13的内表面，因此空间14形成在外环管状电极11与玻璃管13之间以供空气充入。通过对两个电极施加高电压，将在空间14中产生电晕放电，并导致其中气体的电离，并进一步引起臭氧的形成。然而，常规的臭氧管含有以下所述的缺陷。首先，空气与外环管状电极11之间的直接接触和高电压下由于电晕放电而产生的大量热量可能引起电极过度发热，导致外环管状电极11内表面的氧化，且因此降低臭氧管的效率。而且，施加到两个电极的高频电流也可能引起玻璃管13的碎裂，且因此臭氧管10将无法工作。

台湾实用新型专利第M270172号专利揭示一种臭氧管改进结构。图2说明臭氧管20的横截面图。如图2所示，用于将空气引入和将空气引出的导向空间21配置在臭氧管20两端的每一端上。导向孔22经配置以将空气在一端引入到放电空间26中，并引导空气在另一端流出放电空间26。臭氧管20进一步包含环绕中心电极25的外环电极23。通过对以上两个电极施加高电压，在放电空间26中产生电晕放电以使空气电离从而形成臭氧。应注意，为了防止电极在长期高电压下氧化，外环电极23的内表面涂有防氧化剂层24。

鉴于以上所述，所述臭氧管具有以下缺点：

I.由于臭氧管呈伸长的外观，且空气被限制而沿着管的轴向方向流过管，因此臭氧管占据较大体积。如果要将臭氧的体积流动速率提高，那么实现此目的的唯一的方法是将若干臭氧管组合为管组件。然而，管组件将扩大臭氧发生器的总尺寸，并增加其制造成本。

II.伴随着施加到臭氧管的高电压而产生大量热量。显然，每一元件的温度将由于热量而升高，从而对元件产生负面作用。在最差的情况下，元件可能再也无法工作。

因此，必须开发一种具有较高臭氧产生效率和较小尺寸的优点的臭氧发生器。另外，良好的热耗散和防氧化能力也是需要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种臭氧发生器，其具有小尺寸和高臭氧产生速率的优点。

本发明的另一目的是提供一种臭氧发生器，其具有优良的热耗散能力以便有效地耗散电晕放电所产生的大量热量。

本发明的另一目的是提供一种臭氧发生器，其能够防止其电极在长期操作中在高电压下氧化，以便延长臭氧发生器的寿命。

为了实现以上目的，本发明揭示一种用以将空气引入其中以产生臭氧的臭氧发生器。所述臭氧发生器包含冷却板、相对所述冷却板而安置的高电压板，和配置在所述冷却板与所述高电压板之间的通道结构。所述通道结构包含：第一板，其具有内表面和附着到所述冷却板的外表面；第二板，其具有与附着到所述高电压板的所述第一板的所述内表面相对的内表面；复数个侧板，其将所述第一板连接到所述第二板以便界定空间；第一开口，其形成在所述侧板的一者上并与所述空间连通用于将空气引入到所述空间中；和第二开口，其形成在所述侧板的一者上并与所述空间连通用于引导空气流出所述空间。

根据本发明的一个优选实施例，高电压板电连接到电源和变压器，且冷却板接地。高电压板和冷却板可为铝制中空板，且二者中的每一者都包含用于冷却剂的流入和流出的两个开口。高电压板和冷却板可进一步连接到循环冷却系统以获得更好的冷却效率。通道结构可进一步包含复数个隔离器，所述隔离器从侧板延伸并经配置以将所述空间划分为流动通道。隔离器可为圆柱或矩形柱，其直径或厚度等于第一板与第二板之间的间隙距离，且优选地约为0.5mm以便获得更好的电晕放电效应的性能。优选地，使用石英作为制造通道结构的材料，且通道结构的每一部分都可焊接密封。而且，第二板的外表面可涂有金属层(例如，金(Au))以便增强第二板与高电压板之间的导电性。

根据本发明的另一优选实施例，臭氧发生器的结构可堆叠。根据本发明的第一实施例的若干臭氧发生器可堆叠而形成堆叠组件。通过使用共同的高电压板可将两个臭氧发生器组合为臭氧发生器模块。所述模块包含两个对立通道结构、两块冷却板和高电压板。两块冷却板将两个通道结构夹在中间，其中每一冷却板都分别与所述通道结构的一者的第一板接触。高电压板夹在所述通道结构的第二板之间。除此之外，两个或两个以上臭氧发生器模块可堆叠以进一步形成臭氧发生器堆叠组件，其中一个臭氧发生器模块的冷却板的一者是另一臭氧发生器模块的冷却板。基于上述堆叠方法，因此形成具有高臭氧产生速率、高体积流动速率和尺寸较小的优点的臭氧发生器堆叠组件。

所属领域的技术人员通过参看本发明的附图和优选实施例的以下详细描述将了解本发明的特征。

附图说明

图1说明臭氧管的常规结构；

图2说明另一常规臭氧管的横截面图；

图3说明根据本发明的第一优选实施例的臭氧发生器结构的横截面图；

图4说明从顶部观看时通道结构的横截面图；且

图5说明根据本发明的另一优选实施例。

具体实施方式

图3说明根据本发明的第一优选实施例的臭氧发生器结构的横截面图。如图3所示，臭氧发生器30包含冷却板32、高电压板34和通道结构36。冷却板32相对高电压板34而安置，且通道结构36配置在两块板32与34之间。高电压板34进一步电连接到电源39和变压器40，且冷却板32可接地。另外，冷却板32可为中空板，其包含中空部分以供充入冷却剂，且开口322和324与所述中空部分连通以使冷却剂流入和流出。类似地，高电压板34可为中空板，其包含中空部分以供充入冷却剂，且开口342和344与所述中空部分连通以使冷却剂流入和流出。冷却板32和高电压板34优选地为铝制中空板，且可进一步与循环冷却系统连接，以便提供良好的导电性和热耗散的能力以及较低的制造成本。

图4说明从顶部观看时通道结构36的横截面图。如图3和图4所示，通道结构36包含第一板361、第二板362、复数个侧板363和两个开口364与365。第一板361具有内表面和附着到冷却板32的一个侧面的外表面。第二板362也具有与第一板361的内表面相对的内表面，和附着到高电压板34的一个侧面的外表面。侧板363经配置以连接第一板361与第二板362，以便在其间界定空间366。开口364和365形成在侧板363的至少一者上，并与空间366连通而分别作为空间366的入口和出口。如图4所示，通道结构36可进一步包含复数个隔离器367，所述隔离器从侧板363延伸并间隔，以便将空间366进一步划分为流动通道368。因此，通过开口364进入通道结构36内部的流动通道368的空气被限制而沿着通道368流动，并随后通过开口365离开通道结构36。应注意，隔离器367的轮廓可为圆柱或矩形柱，其与第一板361和第二板362的内表面接触。也就是说，隔离器367的直径或厚度等于第一板361与第二板362之间的间隙距离。另外，所述间隙距离优选地大约0.5mm以便具有更好的电晕放电效应的性能。

通道结构36的第一板361和第二板362的外表面分别与冷却板32的内表面和高电压板34的内表面接触。此外，通道结构36应当由可用作具有抗氧化特性的介电质的材料制成。根据本发明，优选地使用石英作为制造通道结构36的材料，且通道结构36的每一部分都可焊接密封。而且，第二板362的外表面可涂有金属层(例如，金(Au))，以便在第二板362与高电压板34之间具有更好的导电性。

以下解释根据本发明的臭氧发生器的工作原理。冷却板32和高电压板34用作臭氧发生器30的两个电极。在电源39提供电流时，产生约7000Hz到约17000Hz范围内的高频电流，且所述电流馈入到高压变压器40中。高压变压器40使电流的电压升高到约6000伏到约30000伏的范围以施加到高电压板34上。由于冷却板32接地，因此高电位差存在于高电压板34与冷却板32之间。如同可能预期的，由于这一高电位差，因此在流过通道结构36的流动通道368的气体中发生电晕放电。流动通道368中的来自开口364的气体或空气将由于电晕放电而电离，并随后产生臭氧。其中含有臭氧的气流随后通过开口365流出通道结构36，因此臭氧发生器30实现产生臭氧的功能。

在臭氧发生器30工作时，冷却剂通过开口322和342分别馈入到冷却板32和高电压板34的中空部分中。然后，冷却剂通过开口324和344分别流出冷却板32和高电压板34，从而去除由于高电压而产生的热量，因此使臭氧发生器冷却。另外，石英制成的通道结构36可有效防止金属氧化污染物的形成，且因此延长臭氧发生器的寿命。并且，石英质的通道结构36能够承受具有高频率和高电压的电流，从而其可避免破裂。

根据本发明的第一实施例的若干臭氧发生器可堆叠而形成堆叠组件50。图5说明根据本发明的另一优选实施例。如图5所示，在当前实施例中，通过使用共同的高电压板54可将两个臭氧发生器组合为模块51。如图所示，每一臭氧发生器模块51都包含一对对立通道结构52、高电压板54，以及两个冷却板56。每一通道结构52的结构都与本发明的第一实施例中所揭示的通道结构相同，且含有第一板521和第二板522(图5中省略了电源和变压器)。两块冷却板56将两个通道结构52夹在中间。每一通道结构52的第一板521都与各自的冷却板56接触，且每一通道结构52的第二板522都将高电压板54夹在中间，以便构造臭氧发生器模块51。基于以上结构，通过使用共同冷却板56可将臭氧发生器模块51与另一臭氧发生器模块51’组合(如图5所示)并形成堆叠组件50。以此方式，臭氧发生器的堆叠组件具有高产生速率、高体积流动速率和尺寸较小的优点。

总之，根据本发明的臭氧发生器提供以下优点：

I.结构可容易堆叠。因此，臭氧发生器的总尺寸减小，且臭氧产生速率和体积流动速率提高。

II.由于臭氧产生在石英制成的通道结构的第一板与第二板之间，因此电极氧化和金属氧化污染物形成的缺点不再存在。石英质的通道结构在高电压和高频率下的破裂将不会发生。因此，臭氧发生器的寿命延长。

III.高电压板和冷却板的冷却结构的设计可从高电压板、冷却板和石英质的通道结构有效地去除热量，从而使其温度降低，因此臭氧发生器中部件的故障将不会发生。

在不脱离本发明的精神和本质的情况下，可以其它特定模式实施本发明。因此，应将上述实施例视为解释性的而具有限制性。符合权利要求书和等效物的含义和范围的所有变化应在本发明所主张的范围内。

Claims

1.一种臭氧发生器，其包含：

一冷却板；

一高电压板，其相对于所述冷却板而安置；和

一通道结构，其配置在所述冷却板与所述高电压板之间，所述通道结构包含：

一第一板，其具有一内表面和一附着到所述冷却板的外表面；

一第二板，其具有一与所述第一板的所述内表面相对的内表面，和一附着到所述高电压板的外表面；

复数个侧板，其将所述第一板连接到所述第二板以便在所述第一板与所述第二板之间界定一空间；

一第一开口，其形成在所述侧板的一者上并与所述空间连通用于将空气引入到所述空间中；和

一第二开口，其形成在所述侧板的一者上并与所述空间连通用于引导空气流出所述空间。

2.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其中所述冷却板接地。

3.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其进一步包含一电源和一电连接到所述电源并且电连接到所述高电压板的变压器。

4.根据权利要求3所述的臭氧发生器，其中所述电源提供具有约7000Hz至约17000Hz的一范围内的一高频率的一电流以馈入到所述变压器中。

5.根据权利要求4所述的臭氧发生器，其中所述变压器使所述电流的电压升高到约6000伏到约30000伏的一范围。

6.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其中所述通道结构进一步包含复数个隔离器，所述隔离器间隔在所述侧板之间且与所述第一板和所述第二板接触，以便将所述空间划分为一用于将空气限制为从所述第一开口流到所述第二开口的流动通道。

7.根据权利要求6所述的臭氧发生器，其中所述隔离器的厚度约为0.5mm。

8.根据权利要求6所述的臭氧发生器，其中所述隔离器的轮廓为一圆柱。

9.根据权利要求6所述的臭氧发生器，其中所述第一板和所述第二板由石英制成。

10.根据权利要求6所述的臭氧发生器，其中所述侧板由石英制成。

11.根据权利要求10所述的臭氧发生器，其中所述隔离器由石英制成。

12.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其中所述第二板的所述外表面涂有一金属层。

13.根据权利要求12所述的臭氧发生器，其中所述金属层为金(Au)。

14.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其中所述高电压板包含一中空部分以供充入一用于冷却所述高电压板的冷却剂。

15.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其中所述冷却板包含一中空部分以供充入一用于冷却所述冷却板的冷却剂。

16.根据权利要求14所述的臭氧发生器，其中所述高电压板由铝制成。

17.根据权利要求15所述的臭氧发生器，其中所述冷却板由铝制成。

18.根据权利要求14所述的臭氧发生器，其中所述高电压板包含与其所述中空部分连通的一第三开口和一第四开口，所述第三开口将所述冷却剂引入到所述中空部分中，且所述第四开口引导所述冷却剂流出所述中空部分。

19.根据权利要求15所述的臭氧发生器，其中所述冷却板包含与其所述中空部分连通的一第五开口和一第六开口，所述第五开口将所述冷却剂引入到所述中空部分中，且所述第六开口引导所述冷却剂流出所述中空部分。

20.一种臭氧发生器模块，其包含：

两个对立通道结构，每一通道结构包含：

一第一板；

一第二板，其与所述第一板相对；

一第一开口，其形成在所述侧板的一者上；和

一第二开口，其形成在所述侧板的一者上；

两块冷却板，其将所述两个通道结构夹在中间，其中每一冷却板分别与所述通道结构的一者的所述第一板接触；和

一高电压板，其夹在所述通道结构的所述第二板之间。

21.一种臭氧发生器堆叠组件，其包含：

两个或两个以上根据权利要求20所述的臭氧发生器模块，其中一个臭氧发生器模块的所述冷却板的一者是另一臭氧发生器模块的一冷却板。