CN1486925A - 一种臭氧发生器 - Google Patents
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Abstract
一种臭氧发生器，它包括放电电极和基极板，其特征在于放电电极采用圆形截面的金属丝、沿绝缘管的一侧管壁绕制成螺旋型，绝缘管的另一侧为冷却室，冷却室内安装有基极板并充有冷媒。本发明利用圆形金属丝绕制成螺旋状作为放电电极，它的电场结构形状是非线性的，它的放电表面积可随着放电电流的改变而改变，而电流密度基本保持不变，可形成稳定的电晕放电，使放电极的使用寿命得到提高，同时本发明直接采用冷媒作基极，既添加了电解质的冷却水(水冷)或散热器(风冷)直接作为放电的一个电极(接地极既基极)。这样冷却效果好，可使臭氧发生器工作在更低的温度，大大提高臭氧的产生效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种臭氧发生器，特别是一种利用非线性电场在气体(纯氧或空气)中形成电晕放电，生产臭氧的一种装置。
背景技术
目前，平板型或管型臭氧发生器都是利用线性电场产生电晕放电，生成臭氧。当电极被氧化腐蚀，表面既产生腐蚀斑和坑点，线性被破坏。这时，放电电流就会向电场最强点处集中。在整个电晕区，有的区域电流密度大，有的区域电流密度小。这种现象会导致臭氧产生效率下降。严重时，电流可能集中到一个很小面积的点，形成电弧，将电极烧穿，使臭氧发生器损坏。
目前使用的技术生成臭氧，其效率都不高，大量的电能转化为热能，而温度的升高，将导致进一步效率下降。因此，冷却系统的设计，直接关系到臭氧发生器的质量和水平。目前臭氧发生器的冷却系统基本是冷媒与热的电极不直接接触，之间隔有一层导热很差的绝缘介质。因此，使臭氧发生器体积增大，效率降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的臭氧发生器，它在气体(纯氧或空气)中可以形成稳定的电晕放电，提高电极的使用寿命及臭氧的产生效率。
本发明的目的是这样实现的：它包括放电电极和基极板，其特征在于放电电极采用圆形截面的金属丝、沿绝缘管的一侧管壁绕制成螺旋型，绝缘管的另一侧为冷却室，冷却室内安装有基极板并充有冷媒。
本发明利用金属丝绕制成螺旋状作为放电电极，它的电场结构是非线性分布的，它的放电表面积可随着电场强度的改变而改变，因此可形成稳定的电晕放电。另外本发明将基极板安装在冷却室内，等同于直接采用冷媒作为放电的一个电极(接地极既基极)。这样冷却效果好，可使臭氧发生器工作在更低的温度，大大提高臭氧的产生效率。
附图说明
图1是本发明的放电极在绝缘管腔内结构的示意图。
图2是本发明的放电极在绝缘管外结构的示意图。
图3是本发明的电场分布示意图。
图4是本发明采用金属散热器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。
如图1所示，本发明中放电极5是由圆形截面的金属丝绕制成螺旋型安装在绝缘管6的管腔内，组成一个臭氧发生器单元。若干个单元组合在一起被安装在隔板3和隔板7之间。放电极5与高频电源9的高压输出端相连；绝缘管6的管腔是放电室12，绝缘管6外部的空间是冷却室13；冷却室13内充满了能将热量带出的冷媒；本实施例中采用水做冷媒，水中添加了电解质增加其导电性。冷媒通过基极板4与高频电源9的接地端连通；基极板4的作用是保证冷媒与高频电源9可靠的电流导通。用水泵17将水从水箱16泵入进水口11，然后从出水口15流出回到水箱16，完成散热的循环。
冷媒的作用除了作为热能的载体参与散热循环外，其另一个作用是作为高频高压电场的基极，与放电极5共同决定电场结构；同时冷媒要导通放电电流。因为本发明中电晕放电的电压很高，所以电流密度很小。水中添加了电解质，增加了导电性，完全可以承受这样的电流密度。
本发明在工作时氧气从氧气进口10通过配气管道8进入放电室12；配气管道8的作用是将氧气均匀配送到各个放电室中。
在放电室12里，高频电源9的交流高频高电压施加到放电极5，放电极5的周围产生很强的交变电场，氧气被电离，形成电晕放电，在电晕中，氧气变成了臭氧。经臭氧集气通道2汇集，然后由臭氧出口14流出。
在放电极5的圆形金属表面，电场分布如图3所示是不均匀的。靠近地电位的点的电场强度最强(图中A点)，离地电位远的点的场强较弱。当高压交变电压施加在放电极5上时，首先电场最强的点开始产生电晕放电，随着场强的增加，放电面积亦向外扩大。场强变化时，放电面积亦相应变化。在这个变化中，放电的电流密度基本不变。因此，本发明的臭氧发生器不易产生电流密度急剧增大，最终形成电弧放电，致使电极损坏的故障。
图2所示是本发明的又一实施例的结构示意图。图中所示的臭氧发生器的具体结构与图1所示的实施例的区别在于：放电极5是由圆形截面的金属丝绕制成螺旋型安装在绝缘管6的管外壁上，在绝缘管6的管壁外形成放电室12，而在绝缘管6内则为冷却室13，在冷却室13中安装有基极板4，并充入加有电解质的冷却水。
图4所示是采用自然冷却或风冷、放电极5安装在绝缘管6内部时一个放电单元的结构示意图。由图可见，在绝缘管壁外安装有金属散热器20，用以提高冷却效果。散热器20亦是基极，与电源的地端连接。
Claims (6)
1、一种臭氧发生器，它包括放电电极和基极板，其特征在于放电电极采用圆形截面的金属丝、沿绝缘管的一侧管壁绕制成螺旋型，绝缘管的另一侧为冷却室，冷却室内安装有基极板并充有冷媒。
2、根据权利要求1所说的臭氧发生器，其特征在于螺旋型放电电极安装在绝缘管管壁的内侧或外侧。
3、根据权利要求1或2所说的臭氧发生器，其特征在于它由多个放电极和绝缘管组成多单元臭氧发生器，各绝缘管之间装有隔板和基极板，并充有冷媒。
4、根据权利要求3所说的臭氧发生器，其特征在于对于水冷，冷媒是添加了电解质的水。
5、根据权利要求3所说的臭氧发生器，其特征在于对于风冷，冷媒是金属散热器。
6、根据权利要求5所说的金属散热器，其特征在于它与电源的地端连接。
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| CNA031336124A CN1486925A (zh) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 一种臭氧发生器 |
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| CNA031336124A CN1486925A (zh) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 一种臭氧发生器 |
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| CN1486925A true CN1486925A (zh) | 2004-04-07 |
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Country Status (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN100519439C (zh) * | 2006-10-25 | 2009-07-29 | 浙江工业大学 | 臭氧与高压电晕联用处理高浓度有机废水的方法及设备 |
| CN102390815A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-03-28 | 青岛国林实业股份有限公司 | 一种臭氧发生单元及臭氧发生器 |
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2003
- 2003-07-30 CN CNA031336124A patent/CN1486925A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100519439C (zh) * | 2006-10-25 | 2009-07-29 | 浙江工业大学 | 臭氧与高压电晕联用处理高浓度有机废水的方法及设备 |
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| CN102390815B (zh) * | 2011-11-15 | 2013-10-02 | 青岛国林实业股份有限公司 | 一种臭氧发生单元及臭氧发生器 |
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