CN112320765B - 复合高压电极及双电极冷却臭氧发生器 - Google Patents

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Abstract

一种复合高压电极，包括一阻挡介质管、位于阻挡介质管内的一高电压金属管、位于所述阻挡介质管和高电压金属管之间的金属网,所述阻挡介质管两端分别与所述高电压金属管密封，冷却介质通过所述高电压金属管一端流入，再经所述高电压金属管另一端流出，实现对高压电极的冷却。包括多根所述复合高压电极的双电极冷却臭氧发生器，其地电极通过冷却水冷却，其高压电极通过高压电极冷却介质得到冷却,同时可以实现每根复合高压电极设有独立的熔断保险器。本技术方案通过对地电极和高压电极的双电极冷却，显著降低等离子体放电室的温度，进而提高臭氧发生器的效率。

Description

复合高压电极及双电极冷却臭氧发生器
技术领域
本发明涉及臭氧发生器领域，特别涉及一种双电极冷却的臭氧发生器。
背景技术
利用电弧阻挡放电原理(DBD)制作的臭氧发生器有两个放电电极，分别称为高压电极和地电极。在两个放电电极施加的电能形成中只有少部分能量用于通过等离子合成臭氧分子，其余大部分电能都转换成为热量，通过电极散热系统排出。
由于臭氧是不稳定的，其半衰期随环境温度升高而缩短。所以，如果臭氧发生器散热不良，在生成臭氧的同时，臭氧也分解，显著影响臭氧发生器的效率。已知技术中臭氧发生器均通过对地电极冷却将热量导出。然而由于高压电极测没有冷却系统，高压电极的热量难以有效地传导到地电极冷却介质中，放电室内温度明显高于地电极冷却介质温度，因而影响了臭氧生成效率。
本发明揭示的是一种双电极冷却的管式臭氧发生器。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以实现冷却介质冷却的高电压和对地电极和高压电极双电极冷却的高效臭氧发生器。其中关键是对高压电极实现介质冷却。
一种复合高压电极，包括一阻挡介质管、位于所述阻挡介质管内的一高电压金属管、位于所述阻挡介质管和高电压金属管之间的金属网，其中所述金属网分别与所述阻挡介质管和所述高电压金属管紧密接触，所述阻挡介质管两端分别与所述高电压金属管通过电极端封密封，所述高电压金属管在所述电极端封外测设有一高压线，高压电极的冷却介质通过所述高电压金属管一端流入，再经所述高电压金属管另一端流出，实现对高压电极的冷却。
所述的复合高压电极，其中所述高电压金属管在所述电极端封内测设有多个流通孔，所述高电压金属管内设有至少一个流体阻挡塞，通过所述高电压金属管一端流入，经所述多个流通孔流经所述金属网再经多个流通孔和所述高电压金属管另一端流出，实现对高压电极更高效的冷却。
所述高电压金属管是耐臭氧金属管，包括而不限于不锈钢管、钛管、钛合金管、钛涂贵金属氧化物管的一种或组合。
所述高电压金属管两端设有变径，便于管道连接。
所述金属网是耐臭氧金属网，包括而不限于不锈网、钛网、钛合金网、钛涂贵金属氧化物网的一种或组合。
所述阻挡介质是玻璃管、陶瓷管、搪瓷管中的一种。
一种双电极冷却臭氧发生器，其特征在于包括所述的多根复合高压电极、发生器壳体和发生器外壳封盖，所述发生器壳体两端分别设有多孔板，该多孔板与所述发生器壳体内测密封固定，多根地电极管位于所述两个多孔板之间并与所述两个多孔板密封固定；多根复合高压电极位于所述多根地电极管内，所述地电极管与所述复合高压电极之间保持一电离气隙；所述发生器壳体上的一端设有气体入口，所述发生器壳体的另一端设有臭氧出口，所述气体入口和臭氧出口与所述气隙联通；所述发生器壳体的两端在所述多孔板内测分别设有地电极冷却水入口和地电极冷却水出口，所述发生器壳体的两端在所述多孔板外测分别设有高压电极冷却介质入口和高压电极冷却介质出口，所述高压电极冷却介质入口与至少一冷却介质入母管联通，所述高压电极冷却介质出口与至少一冷却介质出母管联通，所述冷却介质入母管上多根支管分别与所述多个复合高压电极中的所述高电压金属管一端通过一冷却软管密封联通，所述冷却介质出母管上多根支管分别与所述多个复合高压电极中的所述高电压金属管另一端通过一冷却软管密封联通；所述发生器壳体内部在所述多孔板外测设有高压线接线盒，高压供电线通过设于所述发生器壳体上的高压线引线口接入所述高压线接线盒，并与所述多个复合高压电极中的所述高压线连接；所述发生器壳体和所述发生器外壳封盖密封连接。
所述的双电极冷却臭氧发生器，其中所述地电极管与复合高压电极管之间有间隔材料支撑，用以形成畅通的电离气隙，所述间隔材料是含氟聚合物。
所述的双电极冷却臭氧发生器，其中所述双电极冷却臭氧发生器还包括一保险熔断装置，所述保险熔断装置中安装与每个所述复合高压电极对应的熔断保险器。
本技术方案有益效果是：通过对地电极和高压电极的双电极冷却，显著降低等离子体放电室的温度，进而提高臭氧发生器的效率。
附图说明
图1复合高压电极剖面示意图；
图2双电极冷却臭氧发生器剖面示意图；
附图标记：
1.双电极冷却臭氧发生器，100.复合高压电极，110.阻挡介质管，120.金属网，130.高电压金属管，131.流通孔，132.流体阻挡塞，140.电极端封，150.电离气隙，160.间隔材料，170.冷却软管，180.冷却介质，191.高压线，200.发生器壳体，210.多孔板，220.地电极管，221.地电极冷却水入口，222.地电极冷却水出口，231.高压电极冷却介质入口，232.高压电极冷却介质出口，233.冷却介质入母管，251.气体入口，252.臭氧出口，291.高压线集线盒，292.高压线引线口，293.保险熔断装置，300.发生器外壳封盖。
具体实施方式
以下结合附图对本技术方案作进一步详细说明。
一种复合高压电极，包括一阻挡介质管(110)、位于阻挡介质管内的一高电压金属管(130)、位于所述阻挡介质管(110)和高电压金属管(130)之间的金属网(120)、所述金属网(120)分别与所述阻挡介质管(110)和所述高电压金属管(130)紧密接触，所述阻挡介质管(110)两端分别与所述高电压金属管(120)通过电极端封(140)密封，所述高电压金属管(130)在所述电极端封(140)外测设有一高压线(191)，高压电极的冷却介质(190)通过所述高电压金属管(130)一端流入，再经所述高电压金属管(130)另一端流出，实现对高压电极(100)的冷却。
所述的复合高压电极，其中所述高电压金属管(130)在所述电极端封(140)内测设有多个流通孔(131)，所述高电压金属管内设有至少一个流体阻挡塞(132)，通过所述高电压金属管(130)一端流入，经所述多个流通孔(131)流经所述金属网(120)再经多个流通孔(131)和所述高电压金属管(130)另一端流出，实现对高压电极(100)更高效的冷却。
所述高电压金属管(130)是耐臭氧金属管，包括而不限于不锈钢管、钛管、钛合金管、钛涂贵金属氧化物管的一种或组合。
所述高电压金属管(130)两端设有变径，以利于管路连接。
所述金属网(120)是耐臭氧金属网，包括而不限于不锈网、钛网、钛合金网、钛涂贵金属氧化物网的一种或组合。
所述阻挡介质(110)是玻璃管、陶瓷管、搪瓷管中的一种。
一种双电极冷却臭氧发生器，其特征在于包括所述的多根复合高压电极(100)、发生器壳体(200)和发生器外壳封盖(300)，所述发生器壳体(200)两端分别设有多孔板(210)，该多孔板(210)与所述发生器壳体(200)内测密封固定，多根地电极管(220)位于所述两个多孔板(210)之间并与所述两个多孔板(210)密封固定；多根复合高压电极(100)位于所述多根地电极管(220)内，所述地电极管(220)与所述复合高压电极(100)之间保持一电离气隙(250)；所述发生器壳体(200)上的一端设有气体入口(251)，所述发生器壳体的另一端设有臭氧出口(252)，所述气体入口(251)和臭氧出口(252)与所述气隙(250)联通；所述发生器壳体(200)的两端在所述多孔板(210)内测分别设有地电极冷却水入口(221)和地电极冷却水出口(222)，所述发生器壳体(200)的两端在所述多孔板(210)外测分别设有高压电极冷却介质入口(231)和高压电极冷却介质出口(232)，所述高压电极冷却介质入口(231)与至少一冷却介质入母管(233)联通，所述高压电极冷却介质出口(232)与至少一冷却介质出母管(234)联通，所述冷却介质入母管(233)上多根支管分别与所述多个复合高压电极(100)中的所述高电压金属管(130)一端通过一冷却软管(241)密封联通，所述冷却介质出母管(234)上多根支管分别与所述多个复合高压电极(100)中的所述高电压金属管(130)另一端通过一冷却软管(241)密封联通；所述发生器壳体(200)内部在所述多孔板(210)外测设有高压线接线盒(291)，高压供电线通过设于所述发生器壳体(200)上的高压线引线口(292)接入所述高压线接线盒(291)，并与所述多个复合高压电极(100)中的所述高压线(191)连接；所述发生器壳体(200)和所述发生器外壳封盖(300)密封连接。
所述的双电极冷却臭氧发生器，其中所述地电极管(220)与复合高压电极管(100)之间有间隔材料(260)支撑，用以形成畅通的电离气隙(250)，所述间隔材料(260)是含氟聚合物。
所述的双电极冷却臭氧发生器，其中所述双电极冷却臭氧发生器(1)还包括一保险熔断装置(293)，所述保险熔断装置(293)中安装与每个所述复合高压电极(100)对应的熔断保险器。
使用所述双电极冷却臭氧发生器(1)制备臭氧时分别向所述气体入口(251)供含氧气体，向所述地电极冷却水入口(221)供地电极冷却水，向高压电极冷却介质入口(231)供高压电极冷却介质(180)，向所述高压接线盒(291)供高压交流电，所述含氧气体分别进入多个所述电离气隙(150)并在高电压作用下方式电离产生臭氧，产生的臭氧气体经所述臭氧出口(252)产出，所述地电极冷却水经所述地电极冷却水出口(222)流出，所述高压电极冷却介质(180)经高压电极冷却介质出口(232)流出。所述电离气隙的两侧均得到冷却。其中所述高压电极冷却介质(180)是具有传热功能的流体，包括纯水、油或制冷气体。
本技术方案仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种复合高压电极，其特征在于包括一阻挡介质管(110)、位于阻挡介质管内的一高电压金属管(130)、位于所述阻挡介质管(110)和高电压金属管(130)之间的金属网(120)、所述金属网(120)分别与所述阻挡介质管(110)和所述高电压金属管(130)紧密接触，所述阻挡介质管(110)两端分别与所述高电压金属管(120)通过电极端封(140)密封，所述高电压金属管(130)在所述电极端封(140)外测设有一高压线(191)，高压电极的冷却介质(190)通过所述高电压金属管(130)一端流入，再经所述高电压金属管(130)另一端流出，实现对高压电极(100)的冷却。
2.根据权利要求1所述的复合高压电极，其特征在于所述高电压金属管(130)在所述电极端封(140)内测设有多个流通孔(131)，所述高电压金属管内设有至少一个流体阻挡塞(132)，通过所述高电压金属管(130)一端流入，经所述多个流通孔(131)流经所述金属网(120)再经多个流通孔(131)和所述高电压金属管(130)另一端流出，实现对高压电极(100)更高效的冷却。
3.根据权利要求1或2所述的复合高压电极，其特征在于所述高电压金属管(130)是耐臭氧金属管，包括而不限于不锈钢管、钛管、钛合金管、钛涂贵金属氧化物管的一种或组合。
4.根据权利要求1或2所述的复合高压电极，其特征在于所述高电压金属管(130)两端设有变径。
5.根据权利要求1或2所述的复合高压电极，其特征在于所述金属网(120)是耐臭氧金属网，包括而不限于不锈钢网、钛网、钛合金网、钛涂贵金属氧化物网的一种或组合。
6.根据权利要求1或2所述的复合高压电极，其特征在于所述阻挡介质管(110)是玻璃管、陶瓷管、搪瓷管中的一种。
7.一种双电极冷却臭氧发生器，其特征在于包括权利要求1或2所述的多根复合高压电极(100)、发生器壳体(200)和发生器外壳封盖(300)，所述发生器壳体(200)两端分别设有多孔板(210)，该多孔板(210)与所述发生器壳体(200)内测密封固定，多根地电极管(220)位于所述两个多孔板(210)之间并与所述两个多孔板(210)密封固定；多根复合高压电极(100)位于所述多根地电极管(220)内，所述地电极管(220)与所述复合高压电极(100)之间保持一电离气隙(250)；所述发生器壳体(200)上的一端设有气体入口(251)，所述发生器壳体的另一端设有臭氧出口(252)，所述气体入口(251)和臭氧出口(252)与所述气隙(250)联通；所述发生器壳体(200)的两端在所述多孔板(210)内测分别设有地电极冷却水入口(221)和地电极冷却水出口(222)，所述发生器壳体(200)的两端在所述多孔板(210)外测分别设有高压电极冷却介质入口(231)和高压电极冷却介质出口(232)，所述高压电极冷却介质入口(231)与至少一冷却介质入母管(233)联通，所述高压电极冷却介质出口(232)与至少一冷却介质出母管(234)联通，所述冷却介质入母管(233)上多根支管分别与所述多个复合高压电极(100)中的所述高电压金属管(130)一端通过一冷却软管(241)密封联通，所述冷却介质出母管(234)上多根支管分别与所述多个复合高压电极(100)中的所述高电压金属管(130)另一端通过一冷却软管(241)密封联通；所述发生器壳体(200)内部在所述多孔板(210)外测设有高压线接线盒(291)，高压供电线通过设于所述发生器壳体(200)上的高压线引线口(292)接入所述高压线接线盒(291)，并与所述多个复合高压电极(100)中的所述高压线(191)连接；所述发生器壳体(200)和所述发生器外壳封盖(300)密封连接。
8.根据权利要求7所述的双电极冷却臭氧发生器，其特征在于所述地电极管(220)与复合高压电极管(100)之间有间隔材料(260)支撑，用以形成畅通的电离气隙(250)，所述间隔材料(260)是含氟聚合物。
9.根据权利要求7所述的双电极冷却臭氧发生器，在所述双电极冷却臭氧发生器(1)还包括一保险熔断装置(293)，所述保险熔断装置(293)中安装与每个所述复合高压电极(100)对应的熔断保险器。
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