CN103318845B - 一种开放式放电区的臭氧发生器及其独立的冷却室 - Google Patents

Abstract

一种开放式放电区的臭氧发生器及其独立的冷却室，所述开放式放电区的臭氧发生器包含放电区、氧气腔室和臭氧腔室，其中放电区是开放的，没有外壁和冷却腔，放电区置于独立的冷却室内采用水冷或风冷方式，放电区内包含至少一个放电单元和两个用于固定放电单元的固定盘，氧气腔室和臭氧腔室设在两个放电单元固定盘外侧，其中放电单元可采用模块化结构，每个放电模块包含若干个放电单元和两个分别安装在放电单元两端的放电单元固定板，固定板安装在两个放电模块固定盘上，每个放电模块内的内电极之间和外电极之间各自形成电连接，采用这种结构的臭氧发生器包含大量电极结构简单、散热快、体积小、单台产量大，可在线维护且容易生产、安装及维护。

Description

一种开放式放电区的臭氧发生器及其独立的冷却室

技术领域

本发明属于臭氧发生器领域，特别是一种大型的具有大量电极的臭氧发生器。

背景技术

现有的大型放电法制备臭氧的设备，气隙电晕放电式臭氧发生器一般是将几十乃至上百套或更多的按同心圆方式安装的介质管和放电棒（即内电极）放在一个金属圆柱筒制成的封闭的放电室内，高压电极作为内电极，放电室外壳作为外电极。臭氧发生器内所有的内电极之间分别连接，当电极的数量大时，大量的电极集中在封闭的放电区内，在放电时产生的巨大热量不易及时散发容易导致设备损坏和效能降低，想要充分散热需要庞大的冷却室和快速流动的水流，放电时产生的巨大热量和快速流动的水流使冷却室外壁承受的压力增大，需要将冷却室的外壁增厚以提高耐压等级，导致设备体积大、结构复杂而不易制造，大大增加设备的成本。因此设备的散热问题是目前臭氧发生器面临的一个十分重要的技术难题。

而且将大量的内、外电极分别连接起来时需要花费许多时间，并且需要连接者十分细心连接以免漏接或同一个电极重复连接，而且在放电单元需要更换等维护工作情况下需要使臭氧发生器停机，不容易生产、安装和维护，并且所有的放电单元都统一供电供氧，臭氧设备的产量不能根据实际需要调节。

特别是电极数量达到几百甚至上千根或更多时上述这两个问题更为突出，亟需得到有效解决。

因此需要一种包含大量电极、散热快、体积小、单台产量大、臭氧产量可调节、维护时不需要停机且容易生产、安装及维护的臭氧发生器。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种包含大量电极、散热快、体积小、单台产量大、臭氧产量可调节、维护时不需要停机、又容易生产、安装维护的臭氧发生器。

本发明是这样实现的，一种开放式放电区的臭氧发生器，包含放电区、氧气腔室和臭氧腔室，其特征在于：所述放电区是开放的，没有外壁和冷却腔，所述放电区内包含至少一个放电单元和两个用于固定放电单元的固定板，所述氧气腔室和臭氧腔室设在两个放电单元固定板的外侧。

为了更好的技术效果，本发明目的一所述的臭氧发生器还可以具体为以下技术特点：

1.本发明的开放式的臭氧发生器中放电区的冷却方式采用外部冷却，即将开放式的臭氧发生器整机或放电区置于一个独立的冷却室中，利用冷却室内的冷却系统对臭氧发生器整机或其放电区进行降温。

2.所述放电单元采用模块化结构，每个放电模块包含若干个放电单元和两个分别安装在放电单元两端的放电单元固定板，放电模块通过其两端的放电单元固定板安装在两个放电模块固定盘上；每个放电单元包含内电极、绝缘套管及外电极各一个并相套安装，自内向外依次为内电极、绝缘套管和外电极，内电极与外电极间有气隙，每个放电模块内的内电极之间和外电极之间各自形成电连接。

3.每个放电模块也可由若干个子放电模块和其固定盘构成，所述子放电模块是上述5中所述的放电模块。

4.同样地，臭氧设备可以包含多级放电模块，每个高一级放电模块由若干个低一级子放电模块和用于安装低一级子放电模块的固定盘构成，最低一级子放电模块是上述发明目的一的技术方案中所述的放电模块。

5.所有的放电模块在固定盘外侧设置统一的氧气腔室和臭氧腔室。

6.所有的放电模块分小组在固定盘外侧设置多个对应的氧气腔室和臭氧腔室。或设置多个氧气腔室供氧，再由统一的臭氧腔室收集臭氧。

7.所有的放电模块可统一供电或分组供电。

本发明的目的之二在于提供一种用于开放式放电区的臭氧发生器的独立的冷却室，其特征在于：所述的冷却室内设置喷淋系统或冷气冷却系统或同时设置喷淋系统和冷气冷却系统。

使所述开放式放电区的臭氧发生器散热快、性能稳定，效率高，又容易生产、安装和维护。

为了更好的技术效果，本发明目的二所述用于开放式放电区的臭氧发生器的独立的冷却室还可以具体为以下技术特点：

1．所述独立的冷却室是一个具有顶部、底部和墙体的空间，所述冷却室的墙上设置安装孔用于安装放电区或臭氧发生器整机，

2．所述冷却室内设置喷淋装置用于喷淋冷却水对放电单元进行降温。

3．所述冷却室内设置冷气冷却装置用于输送冷却气体对放电单元进行降温。

采用本发明技术方案的臭氧发生器及其独立的冷却室具有以下优点：

1臭氧发生器设备本身没有冷却腔，使设备结构简单而容易生产和安装，不但解决了设备的耐压问题，还大大降低了设备投资成本，使设备容易生产、安装。

2臭氧发生器中采用开放式的放电区，结合独立冷却室的多方位的喷淋系统或冷气冷却系统，能够迅速有效散热，极大地提高系统的散热效率和工作稳定性和设备的安全性，进而大大提高臭氧的产量和浓度。

3臭氧发生器中采用开放式的放电区，利用构建的独立的冷却室，结合多方位的喷淋系统或风冷系统，能够同时对多台设备进行降温。

4放电单元采用模块化结构，使同样大小截面积的放电区内可增加大量的电极，增加放电面积，提高单台机器的臭氧产量、减小设备体积。

5放电单元采用模块化结构，放电模块可以统一供电、供氧，也可以分组供电、供氧，这样可方便调节臭氧发生器的产量，并且在部分放电单元或放电模块维修时不致使臭氧发生器停机。

6放电单元采用模块化结构，每个模块包含若干对内、外电极，每个模块内的内电极、外电极各自电连接，然后放电模块相连接而不是直接使每个电极连接，两个相邻模块间的空隙比两个相邻的电极之间的空隙大得多，因此电极采用模块化结构使所有电极间的电连接变得十分容易、设备容易生产、安装和维护。

7放电单元采用模块化结构，连接模块的工作量比直接连接电极的工作量显著减少，并且准确率提高，避免发生电极漏接和重接现象，不易出错。

8内电极之间由内电极连接板直接连接，不需要连线，减少连接内电极的工作量，节约时间，并且可以使每个放电单元模块包含大量的电极。

9放电单元采用模块化结构，容易生产，使安装和更换变得十分简单，减少维护工作和人力成本，缩短因更换电极发生的机器停机时间，提高系统的安全性。

附图说明：

图1是本发明的开放式放电区的臭氧发生器实施例一的剖视图

图2是图1所示开放式放电区的臭氧发生器与独立的冷却室安装的剖面示意图

图3是用于开放式放电区的臭氧发生器的独立的冷却室的剖面示意图

图4是放电单元采用模块结构的开放式放电区的臭氧发生器的左视图

图5是图2所示的开放式放电区的臭氧发生器的放电单元模块示意图

图6是本发明的开放式放电区的臭氧发生器的放电单元纵向剖视图

图7是本发明的开放式放电区的臭氧发生器的放电单元左视图

如图1-7中所示，C1为放电区，C2为氧气腔室、C3为臭氧腔室，C1为放电区介于氧气腔室C2和臭氧腔室之间C3，1为臭氧发生器，2为放电模块，201为放电单元，202为放电单元固定板，203为内电极，204为绝缘套管，205为外电极，206为内电极连接板，207为设在放电单元固定板202上的放电单元固定孔，208为连接固定装置，3为放电模块固定盘，通孔301用于安装固定放电模块，4为端盖，401和402为两个通气孔分别用于输入氧气和输出臭氧，403为电源引入孔，C4为内电极与外电极间的气隙，5为加强板用于支撑放电模块2，6为窥视孔，7为独立的冷却室，701和702为冷却室7的两个相对的墙面，703为放电模块或臭氧发生器安装孔，8为喷淋装置。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明给出的一个实施例进行具体描述。

如图1-7中所示，本实施例中臭氧发生器1包含放电区C1、放电区C1两端的氧气腔室C2、臭氧腔室C3，所述放电区C1是开放的，没有外壁和冷却腔，所述放电区C1中包含至少一个放电模块2和两个用于固定放电模块的放电模块固定盘3，两个放电模块固定盘3的外部由各自的端盖4密封形成两个空腔C2和C3分别作为氧气腔室和臭氧腔室。两个放电模块固定盘3的对应位置上具有若干对通孔301用于安装放电模块2。放电模块2通过其两端的放电单元固定板202安装在两个放电模块固定盘3的通孔301上，放电模块固定盘3与放电模块2之间在通孔301处密封，放电模块2的两端延伸至放电模块固定盘3以外。

所述氧气腔室C2和臭氧腔室C3设在两个放电单元固定板的外侧。氧气腔室C2和臭氧腔室C3的壁上各设有通气孔401和402，分别用作氧气的进气口和臭氧的输出口，403为电源引入孔设在氧气腔室C2的壁上，臭氧发生器底部设有支座用于支撑整个设备，端盖上设有窥视孔6用于观测设备运行情况。

如图2中所示，臭氧发生器1中放电区C1的冷却采用外部冷却，即将开放式的臭氧发生器的放电区置于一个独立冷却室7中。如图3所示，本实施例中的独立冷却室7是一个具有顶部、底部和四个墙面的空间，所述冷却室7上两个相对的墙面701和702上设置放电模块安装孔703用于安装放电区（C1），使放电区C1处于冷却室7内，使氧气腔室C2和臭氧腔室C3处于冷却室外部便于供氧、收集和分配臭氧气体。本实施例中在冷却室7的顶部、底部和墙上设置多方位的喷淋装置8（附图3中只画出顶部和底部的喷淋装置进行示意，墙面上的喷淋装置在图中省略），可以从上方、底部或各个方向对放电区进行喷淋降温，这样能使放电区快速有效散热，极大地提高系统的散热效率和工作稳定性及设备的安全性，进而大大提高臭氧的产量和浓度。本实施例中是将臭氧发生器的放电区置于冷却室中，实际应用中也可以使臭氧发生器1的整机置于独立的冷却室中进行降温。

如图4-7中所示，所述的放电单元采用模块化结构，每个放电模块2包含若干个放电单元201和两个分别安装在放电单元201两端的放电单元固定板202，每个放电单元201包含内电极203、绝缘套管204及外电极205各一个并相套安装，自内向外依次为内电极203、绝缘套管204和外电极205，内电极203与外电极205间的气隙C4，本实施例中气隙C4设在内电极203与绝缘套管204之间。它也可以设在绝缘套管204及外电极205之间。

如图5中所示，所述放电单元固定板202上对应位置具有与内、外电极数量相同的放电单元固定孔207，每个放电单元固定孔207装设一个放电单元201，每个放电单元201通过外电极205安装在放电单元固定孔207上，所述外电极205的两端与放电单元固定孔207之间形成密封连接，也可以使放电单元固定孔207处于外电极内使外电极与固定板202在接触处密封。

如图5中所示，本实施例中同一个放电模块2内的所有内电极203在一端由内电极连接板206连接或通过连接固定装置208与内电极连接板206形成电连接。还可以使同一个放电模块2内的所有内电极两端同时连接。

同一个放电模块2内的内电极203和外电极205各自逐个电连接成内电极组和外电极组，使本模块内的所有内电极203之间以及外电极205之间各自形成电连接；然后设备内所有内电极组和外电极组再各自逐个进行电连接使所有的内电极203全部电连接后与外部电源连接，所有的外电极205全部电连接后接地。即同一个放电模块内的内电极逐个电连接，使本模块内的所有内电极形成电连接，然后所有放电模块再逐个进行电连接使所有的内电极全部电连接后与外部电源连接；所有的外电极逐个电连接使所有外电极之间形成电连接后接地。

设备运行时，氧气自氧气输入口401输入氧气腔室C2中并流进放电单元的气隙C4中，通电后由于内、外电极间存在电压差而放电使氧气受到高电压作用在气隙C4内产生臭氧，由另一端的臭氧腔室C3的输出口输出。

为达到良好的效果，本实施例中所述套管、内电极、外电极成同心圆分布，同时在放电区C1内设置加强板5用于支撑外电极。

本实施例中的放电单元模块固定盘3、放电单元固定板202采用具有导电性的材料制造，由于外电极与放电单元固定板202是焊接或合为一体的，放电单元固定板202与外电极205是同电位的，而放电模块固定盘3与放电单元固定板202之间有接触，因此放电模块固定盘3与外电极205也是同电位的因此本实施例中的外电极205通过放电模块固定盘3接地。

本实施例中的内电极203的电源引出端设在具有氧气进气口的端盖一端，即在氧气腔室C2上设置电源引入孔403用于将电源引入与内电极203连接，电源引入孔403处密封且绝缘。

内电极203的电源引出端还可以设在具有臭氧输出口的端盖一端，即在臭氧腔室C3的壁上设置电源引入孔403用于将电源引入与内电极203连接，电源引入孔403处密封。

本实施例中在所有的放电模块固定盘3的外侧设置统一的氧气腔室或臭氧腔室。

也可以将所有的放电单元模块分小组在固定盘3外侧设置多个对应的氧气腔室或臭氧腔室。

还可以将放电模块分组供氧统一收集臭氧，也可以统一供氧，分组收集臭氧。

本实施例中的所有放电模块统一供电，也可以分组供电，方便调节臭氧发生器的产量，并且在部分放电单元或模块维修时不致使臭氧发生器停机。

采用本发明技术方案的开放式放电区的臭氧发生器可以应用在需要臭氧的各个技术领域中。

Claims (13)

1.一种开放式放电区的臭氧发生器，包含放电区、氧气腔室和臭氧腔室，其特征在于：所述放电区（C1）是开放的，没有外壁和冷却腔，所述放电区（C1）内包含至少一个放电单元和两个用于固定放电单元的固定板，所述氧气腔室和臭氧腔室设在两个放电单元固定板的外侧。

2.如权利要求1所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：其放电区的冷却方式采用外部水冷或风冷方式冷却。

3.如权利要求1所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所述放电单元采用模块化结构，每个放电模块（2）包含若干个放电单元（201）和两个分别安装在放电单元（201）两端的放电单元固定板（202），放电模块（2）通过其两端的放电单元固定板（202）安装在两个放电模块固定盘（3）上；每个放电单元（201）包含内电极（203）、绝缘套管（204）及外电极（205）各一个并相套安装，自内向外依次为内电极（203）、绝缘套管（204）和外电极（205），内电极（203）与外电极（205）间有气隙（C4），每个放电模块（2）内的内电极（203）之间和外电极（205）之间各自形成电连接。

4.如权利要求1所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：还包含一个独立的冷却室（7），所述独立的冷却室（7）内设置喷淋系统（8）或冷气冷却系统，所述开放式放电区的臭氧发生器整机处于所述独立冷却室内。

5.如权利要求1所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：还包含一个独立的冷却室（7），所述独立的冷却室（7）内同时设置喷淋系统（8）和冷气冷却系统，所述开放式放电区的臭氧发生器整机处于所述独立冷却室内。

6.如权利要求3所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所述放电区（C1）由若干个放电模块（2）和两个放电模块固定盘（3）构成，每个放电模块（2）由若干个子放电模块和其固定盘构成，所述子放电模块是如权利要求3中所述的放电模块。

7.如权利要求3所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所述放电区包含多级放电模块，每个高一级放电模块由若干个低一级子放电模块和用于安装低一级子放电模块的固定盘构成，最低一级子放电模块是如权利要求3中所述的放电模块。

8.如权利要求3所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：每个放电模块单独供电。

9.如权利要求3所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所有放电模块分组供电。

10.如权利要求3所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所有放电模块连接后统一供电。

11.如权利要求3所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所有的放电模块在固定盘（3）外侧设置统一的氧气腔室和臭氧腔室。

12.如权利要求3所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所有的放电模块分小组在固定盘（3）外侧设置多个对应的氧气腔室和臭氧腔室。

13.如权利要求4或5所述的开放式放电区的臭氧发生器，其特征在于：所述独立的冷却室（7）是一个具有顶部、底部和墙体的空间，所述冷却室（7）的墙上设置安装孔（703）用于安装臭氧发生器整机。