CN201240843Y - 小型高效管状集中式臭氧发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型高效管状集中式臭氧发生器，包括外电极(1)、介质层(2)、内电极(3)、内电极座(4)，外电极(1)为金属圆管，介质层(2)紧贴在所述外电极(1)的出气段的内管壁上，内电极(3)设置在所述紧贴有介质层(2)的外电极(1)的中间，所述内电极(3)为外周带辐射状薄片(3.1)的圆形金属片，所述内电极(3)的辐射状薄片(3.1)的外缘紧贴所述介质层(2)，所述内电极(3)中心带有中心圆孔(3.2)，内电极座(4)穿过内电极(3)的中心圆孔(3.2)，将其固定于所述外电极(1)上，外电极(1)的进气端与进气管(7)相连，所述连接处装有第一风扇(6)，所述第一风扇(6)固定于所述进气管(7)上。本实用新型电耗小、冷却性能好、寿命长、工作性能稳定、电磁兼容性良好。

Description

小型高效管状集中式臭氧发生器

(一)技术领域

本实用新型涉及一种臭氧发生器。

(二)背景技术

臭氧是已知可利用的最强的氧化剂之一。在实际使用中，臭氧呈现出突出的杀菌、消毒、降解农药的作用。是一种高效广谱杀菌剂。臭氧可使细菌、真菌等菌体的蛋白质外壳氧化变性，可杀灭细菌繁殖体和牙胞、病毒、真菌等。还有常见的大肠杆菌、粪链球菌、金黄色葡萄球菌等。杀灭率在99％以上。臭氧还可以杀灭肝炎病毒、感冒病毒等。臭氧在室内空气中弥漫快而均匀，消毒无死角，作用后自动还原为氧气，可彻底避免化学消毒的残留和二次污染，且使空气倍感清新。

公知的人工合成臭氧的主要方法有紫外线法、电解水法以及电晕放电法。工业用大型臭氧发生装置多为间隙放电式臭氧发生管，其两电极为同轴圆柱，施加电压于两电极上，当达到击穿场强的瞬间，在间隙中形成大量微放电，并出现晕辉。含氧气体(如空气或纯氧)经放电处理产生自由氧原子，并与氧分子结合成臭氧。然而在放电时会产生大量热量，一方面会导致臭氧逆反应生成氧气，另一方面如果气源为空气时会附带产生大量氮氧化物。工业应用中通常采用水冷却和介质阻挡放电方式以使装置在低温状态下工作。然而这类臭氧发生管小型化时会有以下局限性：

1、对电极间距的要求很高，不但要小而且要均匀，一旦间距不均匀，会造成放电不均匀，影响臭氧产生效率；

2、由于需要一定电压击穿场强，作用电压相对较高；

3、常采用简单的衰减型尖波脉冲电压，电磁兼容性差，容易形成线路干扰和电磁波干扰，影响控制电路，当小型化时，由于体积的限制，该问题显得尤为突出。

近些年，人们开始在小型臭氧发生器上采用沿面放电技术，尤其是一种沿面放电陶瓷片，被广泛应用于臭氧小家电上，其具有体积小、结构简单的特点，工艺标准化后价格也比较低廉，另外，由于电路工作于正弦波或接近正弦波，其电磁兼容性相对较好。然而缺点在于：

1、板状结构适合用于开放式臭氧发生器，臭氧无法集中使用，导致输出浓度较低；

2、电耗高，电耗在40kwh/kgO₃左右；

3、沿面放电区空气电晕能量集中，功率密度较高，需要良好的冷却；

4、放电极材料高频、高压放电时发生迁移或被空气氧化，从而使其寿命大大缩短，工作不稳定，甚至还可能发生高压打弧、着火等事故。

(三)发明内容

本实用新型的目的是针对上述已有技术存在的问题，提出一种电耗小、冷却性能好、寿命长、工作性能稳定、电磁兼容性良好的小型高效管状集中式臭氧发生器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种小型高效管状集中式臭氧发生器，其特征在于所述发生器包括外电极、介质层、内电极、内电极座，

所述外电极为金属圆管，

所述介质层紧贴在所述外电极的出气段的内管壁上，

所述内电极设置在所述紧贴有介质层的外电极的中间，所述内电极为外周带辐射状薄片的圆形金属片，所述内电极的辐射状薄片的外缘紧贴所述介质层，所述内电极中心带有中心圆孔，

所述内电极座穿过内电极的中心圆孔，将其固定于所述外电极上，

所述外电极的进气端与进气管相连，所述连接处装有第一风扇，所述第一风扇固定于所述进气管上。

所述内电极外周的辐射状薄片与内电极中间的圆形金属片之间的流线型设计有利于将空气导向介质层与内电极交界的放电区域，使得臭氧产出更有效率；所述连接处装有第一风扇，可以同时起到冷却和排出臭氧，导入空气源的作用。

本实用新型小型高效管状集中式臭氧发生器，所述进气管的气源入口处装有空气过滤装置(如海绵)，用以简单处理空气中的杂质，在空气湿度较高时可适当降低空气湿度。

本实用新型小型高效管状集中式臭氧发生器，所述辐射状薄片的外缘设计为交错状锯齿形，以使装置工作时首先从齿尖开始放电，并逐渐向齿根蔓延，启动更为迅速。

本实用新型小型高效管状集中式臭氧发生器，所述内电极外表面镀有致密氧化铝保护层，以保护内电极免受空气氧化，延长臭氧发生管寿命，稳定臭氧产率。如果在高湿度的情况下，可以提高臭氧发生管抗湿性，缩短放电启动时间。

本实用新型小型高效管状集中式臭氧发生器，所述外电极外缘附带有铝合金散热片，并在外电极外部用第二风扇冷却。铝合金散热片具有良好的导热性，并配以外部风扇冷却，可以有效地降低工作温度。

本实用新型小型高效管状集中式臭氧发生器，所述外电极由黄铜制成，具有良好的热容性。

本实用新型小型高效管状集中式臭氧发生器，其采用更为紧凑的管式结构，在电极构造上作了更利于启动放电、更利于散热的设计。在内外电极上加中、高频的1-10kV的电压，电路工作于正弦波或接近正弦波。

本实用新型的有益效果是：

1、优化了内外电极的散热结构，从而使之作用电压较低、能耗小、温升小，对于冷却性能要求也不高，风冷式散热使之更加轻便。

2、优化了内电极的放电极结构，大大缩短了放电的启动时间，同时也提高了含氧气体的处理效率，从而使之启动迅速、产出臭氧浓度高、效率高。

3、体积小，结构结单，成本低廉。

(四)附图说明

图1为本实用新型的纵向结构示意图。

图2为图1中内电极放大示意图。

图3为图1的A-A剖示图。

图4为图1的右侧视图。

图中：外电极1、介质层2、内电极3、圆形金属片3A、辐射状薄片3B、内电极座4、绝缘垫圈5、第一风扇6、进气管7、空气过滤装置8、散热片9、第二风扇10；辐射状薄片3.1、中心圆孔3.2。

(五)具体实施方式

参见图1～3，本实用新型涉及的小型高效管状集中式臭氧发生器，主要由外电极1、介质层2和内电极3组成。所述外电极1为金属圆管，可以由不锈钢、铝合金或者黄铜等材料制成，其长度应足够大以更好地散热。所述介质层2紧贴在所述外电极1的出气段的内管壁上，所述介质层2可以由玻璃、陶瓷、石英、树脂或者硅橡胶等材料制成；所述内电极3设置在所述紧贴有介质层2的外电极1的中间，所述内电极3为外周带辐射状薄片3.1的圆形金属片，材料可以是不锈钢、钨或者铝合金等。所述辐射状薄片3.1的外缘设计为交错状锯齿形，内电极3外表面镀有致密氧化铝保护层，所述内电极3整体形状设计考虑了散热性能。所述内电极3的辐射状薄片3.1的外缘紧贴所述介质层2。所述内电极3中心带有中心圆孔3.2，所述内电极座4穿过内电极3的中心圆孔3.2，将其固定于所述外电极1上并使内电极3与外电极1保持同轴。所述外电极1的进气端与进气管7相连，所述连接处装有第一风扇6，所述第一风扇6用绝缘垫圈5固定于所述进气管7上。

在本实施例中，所述进气管7的气源入口处装有简单的空气过滤装置8(如海绵)。

在本实施例中，所述外电极1外缘还可以附带有铝合金散热片9，并在外电极1外部用第二风扇10冷却。

在本实施例中，通过改变气源风速大小和电压高低可以调节臭氧输出浓度及产量。

Claims (6)

1、一种小型高效管状集中式臭氧发生器，其特征在于所述发生器包括外电极(1)、介质层(2)、内电极(3)、内电极座(4)，

所述外电极(1)为金属圆管，

所述介质层(2)紧贴在所述外电极(1)的出气段的内管壁上，

所述内电极(3)设置在所述紧贴有介质层(2)的外电极(1)的中间，所述内电极(3)为外周带辐射状薄片(3.1)的圆形金属片，所述内电极(3)的辐射状薄片(3.1)的外缘紧贴所述介质层(2)，所述内电极(3)中心带有中心圆孔(3.2)，

所述内电极座(4)穿过内电极(3)的中心圆孔(3.2)，将其固定于所述外电极(1)上，

所述外电极(1)的进气端与进气管(7)相连，所述连接处装有第一风扇(6)，所述第一风扇(6)固定于所述进气管(7)上。

2、根据权利要求1所述的一种小型高效管状集中式臭氧发生器，其特征在于所述进气管(7)的气源入口处装有空气过滤装置(8)。

3、根据权利要求1所述的一种小型高效管状集中式臭氧发生器，其特征在于所述辐射状薄片(3.1)的外缘设计为交错状锯齿形。

4、根据权利要求1所述的一种小型高效管状集中式臭氧发生器，其特征在于所述内电极(3)外表面镀有致密氧化铝保护层。

5、根据权利要求1所述的一种小型高效管状集中式臭氧发生器，其特征在于所述外电极(1)外缘附带有铝合金散热片(9)，并在外电极(1)外部设置第二风扇(10)。

6、根据权利要求1所述的一种小型高效管状集中式臭氧发生器，其特征在于所述第一风扇(6)用绝缘垫圈(5)固定于所述进气管(7)上。

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