CN203582477U - 一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置，由上花板（10）、下花板（11）将箱体分割为上箱体（7）、中箱体（12）、下箱体（8），在中箱体（12）内装有一组并联的介质阻挡放电反应管（3），介质阻挡放电反应管（3）为内外两层套管结构；进气口（1）与下箱体（8）相连通，出风口（6）与上箱体（7）相连通；高压电源接入点（5）连接工频高压电源输出端，内接电晕线穿过各个介质阻挡放电反应管（3）的中心，接地极（4）连接各介质阻挡放电反应管（3）的陶瓷内管外表面铜丝网。本实用新型具有结构简单、制造成本低、操作简便、产生臭氧高效稳定的优点，适用于各种规模果蔬贮藏仓库的保鲜处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种臭氧发生装置，具体地说它涉及一种由外部支撑壳体、放电反应管、电晕线等构成的臭氧发生装置，适用于各类规模的果蔬贮藏仓库对新鲜瓜果蔬菜的保鲜处理。
背景技术
水果蔬菜生产是我国农业生产的重要组成部分，是我国农业产业结构优化调整、开拓国际市场、发展农村经济、增加农民收入的主导产业和优势产业。要将这一优势产品转化为商品，即需要加强生产环节的质量控制，同时还需要保持采后质量，即使用各种采后处理技术对果蔬产品进行灭菌、保鲜等。
臭氧在蔬菜水果贮藏中的应用除了具有杀灭或抑制霉菌生长防止腐烂作用外，还具有防止老化保鲜作用，其机理是臭氧可以氧化分解果蔬生理代谢作用产生的催熟剂—乙烯，其反应过程如下：H2C-CH2+O3→CO2+H2O。随着我国臭氧发生器制造技术的发展和完善，臭氧以其杀菌效果好、不产生二次污染、使用方便等优点也在我国的仓储保鲜、消毒灭菌领域中得到越来越广泛的应用。
目前国内常用的臭氧发生器主要有开放式以及间歇放电式（DBD）两种形式。开放式发生器的电极是裸露在空气中的，所产生的臭氧直接扩散到空气中，因臭氧浓度较低通常只用于较小空间的空气灭菌或某些小型物品表面消毒。间隙放电式结构特点是臭氧在内外电极区间的间隙内产生臭氧，臭氧能够集中收集输出使用其浓度较高，但间隙放电式臭氧发生器一般设备结构复杂，且生产成本远高于开放式。
由于果蔬仓储保鲜消毒浓度要求较高，臭氧消耗量大，一般1000m3空间臭氧消耗量为10～15g/h。若采用传统的开放式发生器臭氧浓度较难满足保鲜要求，而采用间歇放电式发生器存在设备结构复杂、生产成本普遍较高，在传统果蔬业中难以普及的问题。
发明内容
本实用新型的目的就是针对目前果蔬贮藏仓库用于保鲜处理的臭氧发生器存在的上述问题，而提供一种制造成本低、操作简便、产生臭氧高效稳定的适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置。
为达到上述目的，本实用新型一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置采用以下技术方案：
本实用新型一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置，包含进气口、箱体、出风口，所述箱体的外部壳体内由上花板、下花板将箱体分割为上箱体、中箱体、下箱体，在中箱体内装有一组并联的介质阻挡放电反应管，所述的介质阻挡放电反应管为内外两层套管结构，与上花板、下花板均用法兰连接；进气口与下箱体相连通，出风口与上箱体相连通；在外部壳体的外表面设有高压电源接入点，高压电源接入点连接工频高压电源输出端，内接电晕线穿过各个介质阻挡放电反应管的中心，接地极连接各介质阻挡放电反应管的陶瓷内管外表面铜丝网。所述的外部壳体由钢板或有机玻璃板加工制成，起到外部支撑作用。下箱体作为空气输入箱体，属于干燥空气区域；中箱体属于介质阻挡放电反应管的冷却箱体；上箱体作为臭氧输出箱体，属于含臭氧气体区域。
所述的介质阻挡放电反应管包括套管、干燥空气进气口、臭氧输出口、填料区，干燥空气进气口位于套管的一端，臭氧输出口位于套管的另一端，填料区位于套管的中部；所述的套管为内外两层套管结构，外层为有机玻璃外管，内层为陶瓷管；陶瓷管的内部填料区的填料为经过光催化剂镀膜处理的陶瓷拉西环，铜丝网包裹在陶瓷管外表面。作为本臭氧发生装置的核心结构，中箱体内介质阻挡放电反应管的并联数量可根据所需生产的臭氧量进行增加或减少。所述的光催化剂镀膜采用纳米级二氧化钛为佳。
在陶瓷管内安装用于气流分布的多孔板；所述的中箱体开有散热孔，并与冷风装置相连，冷风装置采用冷风扇，用于中箱体内介质阻挡放电反应管区域降温。
本实用新型一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置的工作原理是：洁净空气通过下箱体的进气口进入，再通过中箱体内安装的若干介质阻挡放电反应管，经过管内介质阻挡放电区域，通过管内介质阻止放电作用产生臭氧，含臭氧气流进入上箱体，再由出风口排向空气中。介质阻挡放电反应管采用风冷降温，以防止因反应管过热使产生的臭氧再次分解。
在常压下，气体放电的主要放电方式是电晕放电和介质阻挡放电。与电晕放电相比，介质阻挡放电更加均匀、稳定，能量利用率更高，在气体净化、水处理方面应用较广泛。
本装置采用的介质阻挡放电反应管的工作原理是：与高压交流电源连接的电晕线作为气体放电的放电极，在陶瓷管内进行介质阻挡放电，放电时陶瓷管内填充的陶瓷拉西环填料表面布满微电流细丝，同时产生大量高能电子以及高能电子激励产生的O·、OH·等活性粒子，O·可将空气中所含的O2氧化成为O3。
同时，微放电所产生的紫外光照射到附着有纳米级二氧化钛材料的陶瓷拉西环时，由于高能电子和活性离子的存在使催化剂在较低温度甚至常温下起到催化效果，大大降低催化剂活化温度，产生更多的活性氧化粒子。在介质阻挡放电反应管内引入催化剂，还会改变气体放电状态，提高臭氧的产率。
与目前常用的间歇放电式臭氧发生器相比，本实用新型一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置有效结合介质阻挡放电与光催化氧化两大作用，使用工频高压电源即可产生较高浓度臭氧，且由于采用普通有机玻璃以及常规尺寸的陶瓷管作为结构主体，并选择陶瓷拉西环作为两电极间填充介质，具有制造成本低、操作简便、高效稳定等特点，可以广泛应用于各类规模的果蔬仓储库中，尤其适用于较多考虑保鲜处理成本的中、小型果蔬仓储库中。
本实用新型装置一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置采用上述技术方案后，具有以下优点：
（1）有效地结合了介质阻挡放电与光催化两种方法：介质阻挡放电产生活性氧粒子氧化空气中的氧气同时，介质空间布满微细电脉冲及电晕光，该电晕光为光催化氧化提供了光源。而光催化过程不仅氧化了部分物质，同时改变了低温等离子体的放电状态，提高了臭氧产生效率。
（2）采用箱式外壳，多管并联，设置气流分布板的结构，可以增大臭氧产气量，并使臭氧气流均匀的向空间内均匀扩散，有利于该套装置的工业化应用。
（3）该装置能耗低，介质阻挡放电外加电压较高（电源为高压交流电源，反应电压在16kV-23kV之间），但介质阻挡放电的电流仅表现为放电空间内存在的大量微放电，即电流细丝的传导状态，放电功率低。
附图说明
图１是本实用新型一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置结构联系示意图。
图2是本实用新型采用的介质阻挡放电反应管结构示意图。
附图标记为：1-进气口；2-外部壳体；3-介质阻挡放电反应管；4-接地极；5-高压电源接入点；6-出风口；7-上箱体；8-下箱体；9-冷风装置；10-上花板；11-下花板；12-中箱体；13-干燥空气进气口；14-有机玻璃外管；4-接地极；15-臭氧输出口；16-法兰；17电晕线；18-多孔板；19-填料区；20—铜丝网
具体实施方式
为了进一步描述本实用新型，下面结合附图对本实用新型一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置作更详细说明。
由图1所示的本实用新型一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置的结构联系示意图并结合图2看出，本实用新型臭氧发生装置是由进气口1、外部壳体2、介质阻挡放电反应管3、接地极4、高压电源接入点5、出风口6、上箱体7、下箱体8、冷风装置9、上花板10、下花板11、中箱体12等部分有机组合而成。外部壳体2由钢板或有机玻璃板加工制成，起到外部支撑作用，进气口1、出风口6以及冷风装置9与外部壳体2相连接，冷风装置9采用冷风扇用于反应管区域降温。上花板10、下花板11将外部壳体2内分隔成为三个区域，即上箱体7、中箱体12以及下箱体8。下箱体8与进气口1相连接，属于干燥空气区域。中箱体12与风冷装置9相连，且开有散热孔以便反应管降温散热。上箱体7与出风口6连接，属于含臭氧气体区域。介质阻挡放电反应管3通过法兰16竖直固定在上花板10、下花板11之间上，高压电源接入点5连接工频高压电源输出端，内接电晕线17穿过各个介质阻挡放电反应管3的中心，接地极4连接各介质阻挡放电反应管3陶瓷内管外表面铜丝网20。
由图2所示的本实用新型采用的介质阻挡放电反应管结构示意图并结合图1看出，所述的介质阻挡放电反应管3主要由干燥空气进气口13、套管、臭氧输出口15、法兰16、电晕线17、多孔板18、填料区19、铜丝网20及接地极4组合构成。干燥空气进气口13位于套管的一端，臭氧输出口15位于套管的另一端，填料区19位于套管的中部；所述的套管为内外两层套管结构，外层为有机玻璃外管14，内层为陶瓷管；陶瓷管的内部填料区19的填料为经过光催化剂“纳米级二氧化钛”镀膜处理的陶瓷拉西环，铜丝网20包裹在陶瓷管外表面。在陶瓷管内安装用于气流分布的多孔板18。
在实际使用中，干燥空气由空压机或气泵引入反应装置，从下部进气口1进入下箱体8，再从介质阻挡放电反应管3下部的干燥空气进气口13进入到反应管内，在填料区19，外加高压的电晕线17由于受介质阻挡放电与光催化的协同作用，区域内产生了大量活性粒子，与经过的空气中氧分子相撞，并将其氧化为臭氧，臭氧气体由介质阻挡放电反应管3的上方通过上花板10进入上箱体7，再通过出风口6排出。在催化氧化过程中，可以通过气体流量计、电子示波器、气体检测仪等仪器对反应参数进行监测。
Claims (4)
1.一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置，包含进气口（1）、箱体、出风口（6），其特征在于：所述箱体的外部壳体（2）内由上花板（10）、下花板（11）将箱体分割为上箱体（7）、中箱体（12）、下箱体（8），在中箱体（12）内装有一组并联的介质阻挡放电反应管（3），所述的介质阻挡放电反应管（3）为内外两层套管结构，与上花板（10）、下花板（11）均用法兰（16）连接；进气口（1）与下箱体（8）相连通，出风口（6）与上箱体（7）相连通；在外部壳体（2）的外表面设有高压电源接入点（5），高压电源接入点（5）连接工频高压电源输出端，内接电晕线（17）穿过各个介质阻挡放电反应管（3）的中心，接地极（4）连接各介质阻挡放电反应管（3）的陶瓷内管外表面铜丝网（20）。
2.如权利要求1所述的一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置，其特征在于：所述的介质阻挡放电反应管（3）包括套管、干燥空气进气口（13）、臭氧输出口（15）、填料区（19），干燥空气进气口（13）位于套管的一端，臭氧输出口（15）位于套管的另一端，填料区（19）位于套管的中部；所述的套管的外层为有机玻璃外管（14），内层为陶瓷管；陶瓷管的内部填料区（19）的填料为经过光催化剂镀膜处理的陶瓷拉西环，铜丝网（20）包裹在陶瓷管外表面。
3.如权利要求2所述的一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置，其特征在于：在陶瓷管内安装有用于气流分布的多孔板（18）。
4.如权利要求2或3所述的一种适于果蔬贮藏仓库用的介质阻挡放电臭氧发生装置，其特征在于：所述的中箱体（12）开有散热孔，并与冷风装置（9）相连。
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