CN101704515A - 智能臭氧发生器 - Google Patents
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Abstract
智能臭氧发生器，由箱体、臭氧发生管、电路控制系统、变压器、控制面板组成，所述箱体内的臭氧发生管连接电路控制系统，所述电路控制系统包括整流电路、半桥逆变电路、控制电源电路、稳压电路、恒电流调节电路和高频驱动电路，所述整流电路分别与稳压电路和半桥逆变电路相连，所述控制电源电路分别与恒电流调节电路和驱动电路相连，所述驱动电路与半桥逆变电路相连，所述半桥逆变电路连接变压器，所述变压器连接所述臭氧发生管，所述变压器是一频率可调的升压变压器。本发明的有益效果：整体气路设计简捷、可靠，设备运行可靠，功率损耗小，设备安全可靠防干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能臭氧发生器。
背景技术
臭氧是氧的同素异形体，是一种强氧化剂，负电极电位除氟以外是最高的。在工业水处理过程中，其氧化程度比氯高152％，处理速度比氯快3000倍，臭氧可在现场备制，无需运输、储存，使用时灵活方便且安全可靠，被广泛应用于杀菌消毒、脱色除味，工业水处理的漂白、沉淀氧化重金属，将多种有毒有害的有机化合物氧化成为无毒物质，且无任何副产物的产生。臭氧由于不会给处理对象造成新的污染，故在实际应用中显示出极大的优势。臭氧是世界上被广泛使用的一种安全高效的化学品。
目前，在国际上对臭氧的研究应用已有几十年的历史，而我国在臭氧发生技术的研制应用还属起步阶段。我国所使用的臭氧发生设备还停留在常规高压放电制取臭氧的方式上，由于备制的方法比较陈旧，故国内生产的臭氧发生装置在臭氧浓度、能耗、设备的使用可靠性等诸方面与国外同类产品相比，还存在着较大的差别。这样极大限制了我国自行生产的臭氧设备在工业领域中的推广、使用。对于进口的臭氧发生设备，虽然其性能极为优越，但由于其对外部环境的要求较高(比如供电的电网电压，空气的干燥度和操作人员的技术水平等)，亦限制了在国内用户中的推广、使用。
现有的设备在线路控制上都采用分离元件控制，控制的方式较为简单，且无各项保护的措施。当外部电压发生变化时，如果设备有效的保护、补偿功能将会直接影响发生管的可靠性，极易被击穿，在外部电压不稳定的地区，严重影响设备的使用性能和使用可靠性。
发明内容
本发明要解决上述现有技术线路上存在的问题，提供了一种运行效率高、体积小、电能耗损小、噪声低的智能臭氧发生器。
本发明的技术方案：
智能臭氧发生器，包括由箱体，所述箱体内设有臭氧发生管、电路控制系统、变压器和控制面板；
所述臭氧发生管，包括同轴套设的内隔层套、内胆管，所述内胆管设于中空的内层隔套内，所述内层隔套与所述内胆管之间形成供形成电晕的气隙，介电绝缘层附着于所述内胆管外表面，前、后盖结合件设于内层隔套两端，所述内层隔套外壁的两端分别设有冷却水进、出口，所述前、后盖结合件上分别设有进、出气口，所述进气口和出气口均连通所述气隙，所述后盖结合件连接有接地端，所述前盖结合件连接有高压输入端，所述高压输入端的内电极接于内胆管，其外电极接于内层隔套；
所述电路控制系统包括整流电路、半桥逆变电路、控制电源电路、稳压电路、恒电流调节电路和高频驱动电路，所述整流电路分别与稳压电路和半桥逆变电路相连，所述控制电源电路分别与恒电流调节电路和驱动电路相连，所述驱动电路与半桥逆变电路相连，所述半桥逆变电路连接变压器；所述变压器连接所述臭氧发生管，其特征在于：所述变压器是一频率可调的升压变压器.
进一步，所述变压器采用非晶导磁材料。
进一步，所述电路控制系统采用多点监控传感器，对气压、冷却水水压、发生管温度进行监控。
进一步，所述电路控制系统采用可编程控制器PLC控制。
进一步，所述整流电路输入端加装电源滤波器防止电网高次谐波对高频臭氧电源的干扰，以及高频臭氧电源本身半导体功率器件工作时产生的高次谐波通过电网对周边设备的干扰。
进一步，所述半桥逆变电路实现了电源频率的转换。
进一步，所述电路控制系统的功率器件采用半桥IGBT功率模块，其功率控制方式采用固定脉宽调节频率的方式。
进一步，所述恒电流调节电路采用比例积分恒电流控制器，自动调节当电源波动时对负载的影响。
进一步，所述控制电源电路采用集成单片开关电路。
本发明采用电晕放电法产生臭氧，电晕是用低强电流跨过充满气体的间隙，在该间隙的电压降临近发火(击穿)电压程度下放电。在击穿过程中，气体部分离子化，成为一种有特色的弥散淡蓝色辉光的产物。在电晕内特有的是千伏的电压和毫安～安的电流。放电管，高压电极为内胆管，内隔层套为接地电极，空气或氧气通过二极之间，在一定频率的高压下，电极之间开始放电，产生臭氧，内电极的热量由气体带走，外电极的热量由冷却水带走，整个过程就组成了一个完整的放电单元，即臭氧发生管。
本发明的有益效果：
(1)整体气路设计简捷、可靠。
(2)采用高转换效率的调压线路，确保设备运行可靠性。
(3)采用非晶高浓度变压器，功率损耗小，可以在较恶劣的工况下工作，热损耗较低，使设备的体积更加紧凑，结构合理，无底板涡流损失。
(4)采用多点监测报警传感器，确保设备安全可靠性。
(5)采用防干扰，自动稳压电路，拓展设备的使用环境。
附图说明
图1是本发明的结构主视图。
图2是本发明的结构左视图。
图3是本发明所使用的臭氧发生管结构示意图。
图4是本发明所使用的臭氧发生管沿图3中A-A向的剖面图。
具体实施方式
参照图1-4，智能臭氧发生器，包括由箱体20，所述箱体20内设有臭氧发生管23、电路控制系统22、变压器21和控制面板24；
所述臭氧发生管，包括同轴套设的内隔层套2、内胆管3，所述内胆管3设于中空的内层隔套2内，所述内层隔套2与所述内胆管3之间形成供形成电晕的气隙15，介电绝缘层4附着于所述内胆管3外表面，前、后盖结合件5、1设于内层隔套2两端，所述内层隔套2外壁的两端分别设有冷却水进、出口12、9，所述前、后盖结合件5、1上分别设有进、出气口7、14，所述进气口7和出气口14均连通所述气隙15，所述后盖结合件1连接有接地端13，所述前盖结合件5连接有高压输入端6，所述高压输入端6的内电极接于内胆管3，其外电极接于内层隔套2；
所述电路控制系统22包括整流电路、半桥逆变电路、控制电源电路、稳压电路、恒电流调节电路和高频驱动电路，所述整流电路分别与稳压电路和半桥逆变电路相连，所述控制电源电路分别与恒电流调节电路和驱动电路相连，所述驱动电路与半桥逆变电路相连，所述半桥逆变电路连接变压器21；所述变压器21连接所述臭氧发生管23，所述变压器21是一频率可调的升压变压器。
所述变压器21采用非晶导磁材料。
所述电路控制系统22采用多点监控传感器，对气压、冷却水水压、发生管温度进行监控。
所述电路控制系统22采用可编程控制器PLC控制。
所述整流电路输入端加装电源滤波器防止电网高次谐波对高频臭氧电源的干扰，以及高频臭氧电源本身半导体功率器件工作时产生的高次谐波通过电网对周边设备的干扰。
所述半桥逆变电路实现了电源频率的转换。
所述电路控制系统22的功率器件采用半桥IGBT功率模块，其功率控制方式采用固定脉宽调节频率的方式。
所述恒电流调节电路采用比例积分恒电流控制器，自动调节当电源波动时对负载的影响。
所述控制电源电路采用集成单片开关电路。
本发明采用电晕放电法产生臭氧，电晕是用低强电流跨过充满气体的间隙，在该间隙的电压降临近发火(击穿)电压程度下放电。在击穿过程中，气体部分离子化，成为一种有特色的弥散淡蓝色辉光的产物。在电晕内特有的是千伏的电压和毫安～安的电流。放电管，高压电极为内胆管，内隔层套为接地电极，空气或氧气通过二极之间，在一定频率的高压下，电极之间开始放电，产生臭氧，内电极的热量由气体带走，外电极的热量由冷却水带走，整个过程就组成了一个完整的放电单元，即臭氧发生管。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (9)
1.智能臭氧发生器，包括由箱体，所述箱体内设有臭氧发生管、电路控制系统、变压器和控制面板；
所述臭氧发生管，包括同轴套设的内隔层套、内胆管，所述内胆管设于中空的内层隔套内，所述内层隔套与所述内胆管之间形成供形成电晕的气隙，介电绝缘层附着于所述内胆管外表面，前、后盖结合件设于内层隔套两端，所述内层隔套外壁的两端分别设有冷却水进、出口，所述前、后盖结合件上分别设有进、出气口，所述进气口和出气口均连通所述气隙，所述后盖结合件连接有接地端，所述前盖结合件连接有高压输入端，所述高压输入端的内电极接于内胆管，其外电极接于内层隔套；
所述电路控制系统包括整流电路、半桥逆变电路、控制电源电路、稳压电路、恒电流调节电路和高频驱动电路，所述整流电路分别与稳压电路和半桥逆变电路相连，所述控制电源电路分别与恒电流调节电路和驱动电路相连，所述驱动电路与半桥逆变电路相连，所述半桥逆变电路连接变压器；所述变压器连接所述臭氧发生管，其特征在于：所述变压器是一频率可调的升压变压器。
2.根据权利要求1所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述变压器采用非晶导磁材料。
3.根据权利要求1或2所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述电路控制系统采用多点监控传感器，对气压、冷却水水压、发生管温度进行监控。
4.根据权利要求3所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述电路控制系统采用可编程控制器PLC控制。
5.根据权利要求4所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述整流电路输入端加装电源滤波器防止电网高次谐波对高频臭氧电源的干扰，以及高频臭氧电源本身半导体功率器件工作时产生的高次谐波通过电网对周边设备的干扰。
6.根据权利要求5所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述半桥逆变电路实现了电源频率的转换。
7.根据权利要求6所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述电路控制系统的功率器件采用半桥IGBT功率模块，其功率控制方式采用固定脉宽调节频率的方式。
8.根据权利要求7所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述恒电流调节电路采用比例积分恒电流控制器，自动调节当电源波动时对负载的影响。
9.根据权利要求8所述的智能臭氧发生器，其特征在于：所述控制电源电路采用集成单片开关电路。
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| CN110577193A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-17 | 徐州金源臭氧设备有限公司高新区分公司 | 一种臭氧发生器 |
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