CN1055058C - 一种管状双面臭氧发生器 - Google Patents

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Abstract

管状双面臭氧发生元件是制备臭氧的器件，由涂敷电极的介质构成。其特征在于介质材料是薄壁圆管或多边形管状。在介质内，外表面均间隔产生条状电晕区，使空气中的氧激活产生臭氧，每小时臭氧产生量达数克，不同直径多边形管套装构成的组合单元，臭氧发生量达几十克或更大。其特点是电晕产生的区域由单面电场群发展到双面电场群，介质有效面积和电能利用均提高。可广泛用于无二次污染处理的养殖，仓储，饮水处理、食品加工，环保，家电换代和医疗保健等产业领域。

Description

一种管状双面臭氧发生器
本发明管状双面臭氧发生元件属于制备臭氧装置的核心器件，是一种以低温等离子技术产生高浓度臭氧的装置。
一百多年前发现的臭氧(O3)，为已知最强的氧化剂。臭氧具有杀菌、消毒、去污、防腐、漂白、脱色、除臭、分解等能力，不会产生二次污染，在工业和环境保护领域应用十分广泛。
臭氧稳定性较差，常温下会自行分解成氧，因此不像其它工业气体那样能瓶装储存，只能边生成边使用。
用低温等离子体技术产生臭氧，确认是治理气态污染和水污染的关键技术，将会得到广泛的应用。所谓低温等离子技术是通过特定的介质电场实现沿面放电而产生大量低温等离子体，在此过程中，介质表面高能电子与空气中氧分子碰撞，使氧激活，产生氧的同素异性体-臭氧。
利用低温等离子体产生臭氧的元件其核心是涂敷金属电极的介质元件，在陶瓷介质面加上频率在30-70KHZ的高电压，当达到空气击穿的电场强度时气体电离，产生沿面电晕放电，在放电介质表面进行，在周围产生大量臭氧。在本人的发明专利申请(申请号96116549.9))中已有说明。
本发明的目的在于进一步使电晕产生的区域由单面发展到双面，提高器件的臭氧发生量，降低多管并联时电容量增大的影响和采用标准化设计降低生产成本，达到工业自动化生产的目标。在发明专利申请96116549.9的基础上作了新的改进。
本发明管状双面臭氧发生元件，由涂敷电极的介质材料构成，其特征在于介质材料是薄壁圆管或多边形管，内外管壁均涂敷线条状金属电极，使电晕产生的区域由单面发展到双面。
本发明管状双面臭氧发生元件，其特征是所说的介质圆管，多边形管，是由一个圆管或多边形管组成或者多个不同直径、彼此绝缘并固定的圆管或多边形管套装组成。以满足超大规模的臭氧发生器制造。
本发明管状双面臭氧发生元件，其特征是所说的介质管是高频陶瓷、刚玉或石英管，管壁厚度为0.3-2.5毫米。
本发明管状双面臭氧发生元件，其特征是所说的金属电极是金、银、钯、镍或铜电极及抗氧化能力强的金属合成材料。
本发明管状双面臭氧发生元件，其特征是所说的线条状电极是直线形电极、螺旋形电极或圆环形电极。
本发明管状双面臭氧发生元件，其特征是所说的线条形电极的电极宽度为1-5毫米，电极间距为1-5毫米。以使单位面积产生的臭氧量较大。
本发明管状双面臭氧发生元件，其特征是所说的线条状电极是直线形电极、螺旋形电极或圆环形电极。在内外壁电极透视时，不重迭。以达到器件电极间的电容量较小。
本发明管状双面臭氧发生元件，其特征是所说的内外管壁均涂敷线条形电极的多边形管，是由上面均烧结线条形电极的片状介质部件组装而成。以标准化的部件方便于自动化生产流程批量生产。
在高频高压下条状电极之间放电电晕区的面积，决定线条形电极的长度，宽度和线距及介质管壁厚度。通常高频陶瓷管壁厚0.7毫米，线条形电极的电极宽度为1-5毫米时，电晕宽度为1-3毫米。通常一个12边形长90mm的多边形管状臭氧发生元件每小时即可产生近12克臭氧，用不同直径多个管状元件套装组合或多管组合元件的臭氧发生量，每小时可超过30克，从而可满足大部分工业生产和环境保护领域应用的需要。
本发明可以根据不同应用场合，加工成所需尺寸的多边形元件，安装在所有需要使用臭氧的应用环境里。如可直接安装在各种家用、医用臭氧发生器里、也可安装在机动车发动机进气、排气口的恶劣环境里用于优化燃烧和净化尾气。用本发明制成高浓度臭氧发生器装置可用于畜牧场、养殖场，水厂、污水处理厂、保鲜仓库、集装箱，垃圾处理、医院以及游泳池等需要灭菌、消毒、去污、除臭、漂白、防腐的场所，新一代环保家电系列产品。总之，本发明可在工业、农业、环保、医疗，民用等需要无二次处理污染的领域广泛使用。
本发明的管状臭氧发生元件结构合理，易于标准化生产，产品可系列化，从而使成本降低。本发明器件寿命长，可靠性高。表1列出不同尺寸管状臭氧发生元件的有关参数。
产品类型     壁厚(mm)  标准臭氧量(克/小时)  实际臭氧量(克/小时)   使用寿命(小时)
   6边形×75MM管     0.63     3     3     ＞2000
   12边形×75MM管     0.63     6     6     ＞2000
   6边形×90MM管     0.63     6     6     ＞2000
   12边形×90MM管     0.63     12     12     ＞2000
图1A是已有的臭氧发生元件的电极剖面图。图中1是内壁电极，2是外壁电极，3是电晕发生区，4是高频介质。
图1B是本发明的双面臭氧发生元件的一个柱面的剖面图。图中1是内壁电极，2是外壁电极，3是电晕发生区，4是高频介质。
图2是臭氧发生电原理示意图。图中32为高频高压电源，33是本发明的多管臭氧发生组件，它由三只多边形(6边，12边，24边)管套装组合而成。
以下结合附图说明本发明的二个实施例：
实施例1：
见图3。为六边形臭氧发生元件。六边形管的内外壁用蒸发方法涂敷直条形电极2和4，1和5分别是内外壁电极的引线。3是电晕发生区，介质管6的直径为30毫米，长度为90毫米。直条状电极均匀间隔，宽2.5毫米，电极线条间距2.5毫米。可排布30条电极，电晕发生区48条。本实施例直接按装在设备的通风管道内。
实施例2：
见图2。为多管组合式臭氧发生组件。以不同直径的管状发生元件组合而成。不同直径介质管之间用绝缘材料固定。六边形臭氧发生元件，直径为30毫米，可排布30条电极，电晕发生区48条；直径60毫米12边形管状元件，可排布60条电极，电晕发生区96条；直径120毫米24边形管状元件，可排布电极120条电极，电晕发生区192条。二端口为内外电极引出端。本实施例可多个组件并联组成大量臭氧的发生器装置。

Claims (3)

1.一种管状双面臭氧发生元件，其特征在于介质材料是薄壁圆管或多边形管，内外表面均涂敷线条状金属电极。
2.按权利要求1所述的双面臭氧发生元件，其特征是所说的双面线条状电极，螺旋状电极或圆环状电极，在内外壁透视时，电极投影不重迭。
3.按权利要求1、2所述的臭氧发生元件，其特征是所说的内外管壁均涂敷线条状电极的多边形管，是由上面均涂敷线状电极的平面片状介质元件组装而成。
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