CN205398116U - 一种臭氧发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于臭氧发生器领域。为了解决现有臭氧发生器中放电间隙大小和均匀度难以控制的问题，本实用新型公开了一种臭氧发生器。该臭氧发生器包括放电单元、进气管和出气管，放电单元包括电极及介电体，电极分为高压电极和低压电极，放电间隙由电极与介电体形成或由两层介电体形成，所述放电间隙内均布有玻璃纤维丝，并形成连通所述进气管与所述出气管的气流通道；当所述放电间隙由电极和介电体形成时，所述玻璃纤维丝与该电极和介电体接触；当所述放电间隙由两层介电体形成时，所述玻璃纤维丝与所述两层介电体接触。本实用新型公开的臭氧发生器，不仅结构简单，而且可以方便的获得理想和稳定的放电间隙，从而提高臭氧发生器的产量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体发生装置，具体涉及一种臭氧发生器。
背景技术
臭氧在饮用水净化、污水处理、工业氧化、食品加工和保鲜、医药合成以及空间灭菌等领域广泛应用。因为臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用，所以臭氧发生器被作为制备臭氧的首选设备。
目前，臭氧发生器主要是依靠放电单元中的高压电极与低压电极之间放电，对通过放电间隙的氧气进行电离生成臭氧。根据工作原理可知，放电间隙越小越有利于臭氧的转化，提高臭氧的产量。但实际中，放电间隙越小的时候，越容易出现放电间隙不均的情况，而该情况将导致局部强放电，使放电热量堆积进而出现臭氧分解，导致臭氧产量下降。现有的臭氧发生器多是通过对电极和介电体装配精度的控制，实现对放电间隙大小及均匀度的控制。然而,单纯依靠装配控制是很难获得理想和稳定的放电间隙。
实用新型内容
为了解决现有臭氧发生器中放电间隙大小和均匀度难以控制的问题，本实用新型提出了一种臭氧发生器。该臭氧发生器，包括放电单元、进气管和出气管，所述放电单元包括电极及介电体，所述电极分为高压电极和低压电极，放电间隙由电极与介电体形成或由两层介电体形成，所述放电间隙内均布有玻璃纤维丝，并形成连通所述进气管和所述出气管的气流通道；当所述放电间隙由电极和介电体形成时，所述玻璃纤维丝与该电极和介电体接触；当所述放电间隙由两层介电体形成时，所述玻璃纤维丝与所述两层介电体接触。通过在放电间隙内均匀布置玻璃纤维丝，实现对放电间隙大小和均匀度的控制。同时，在玻璃纤维丝的支撑下，提高了放电间隙的稳定性，保证了臭氧的顺利转化。而产生的臭氧在气流通道的引导作用下快速的从放电单元输出，避免了出现气流的堆积堵塞，进而提高臭氧的产量。
优选地，所述玻璃纤维丝螺旋布置或相互平行布置于放电间隙内。
优选地，所述放电单元为圆柱型结构或平板型结构。
进一步优选地，选用玻璃管或陶瓷管作为介电体，则该介电体具有耐热性能好、不受工作电压限制和性价比高等优点。
进一步优选地，在所述玻璃管或陶瓷管的内部填装导电粉料或设置导电层作为高压电极。采用该结构形式的高压电极，可以避免在高压电极与介电体之间出现间隙，保证了放电的稳定性。
进一步优选地，选用不锈钢板或钛板作为电极。
进一步优选地，所述不锈钢板或钛板中朝向所述放电间隙的表面上设有陶瓷材质或玻璃材质的介电体。
优选地，所述玻璃纤维丝的直径为0.1～1mm。
进一步优选地，所述玻璃纤维丝的直径为0.25mm。
优选地，该臭氧发生器还包括外壳，所述外壳与所述放电单元之间设有流通冷却介质的冷却腔，通过冷却介质对放电单元持续降温，使臭氧转化环境处于适宜的温度，减少因高温而引起的臭氧分解现象。
与现有技术相比，本实用新型的臭氧发生器通过在放电间隙内均布适当直径尺寸的玻璃纤维丝，不仅可以实现对放电间隙的大小和均匀度的控制，而且通过玻璃纤维丝的支撑可以提高放电间隙的稳定性，从而提高臭氧发生器的臭氧产量。
附图说明
图1为本实用新型臭氧发生器的结构示意图；
图2是图1中的圆柱型放电单元沿A-A线的放大剖视图；
图3为图1所示臭氧发生器的另一种圆柱型放电单元的结构示意图；
图4为本实用新型臭氧发生器的一种平板型放电单元的结构示意图；
图5是图4中的平板型放电单元沿B-B线的放大剖视图。
具体实施方式
图1为本实用新型臭氧发生器的结构示意图。该臭氧发生器包括外壳1、放电单元2以及与放电单元2连接的电源线3、进气管4和出气管5。其中，电源线3与放电单元2内部的高压电极连接。进气管4位于放电单元2的下端，将氧气或空气输入到放电单元2内。出气管5位于放电单元2的上端，将通过放电单元2放电生成的臭氧从放电单元2的内部输出。在放电单元2与外壳1之间的冷却腔6内充有作为冷却介质的冷却水。作为臭氧发生器的核心部件，放电单元2在工作过程中主要完成臭氧的转化工作。工作过程中，放电单元2通过电源线3接通电源发生放电，对通过进气管4进入到放电单元2中的氧气进行电离转化，产生的臭氧通过出气管5输出。同时，冷却水从位于外壳1下端的冷却液进口11流入，从位于外壳1上端的冷却液出口12流出，带走由于放电单元2放电产生的热量，使臭氧转化环境处于适宜的温度。图1所示的臭氧发生器中仅设置有一个放电单元2，还可以设置多个放电单元2，并通过在外壳1内部的上端和下端添加管板装置对放电单元2进行固定，从而提高臭氧发生器的总产量。
图2是图1中圆柱型放电单元2沿A-A线的放大剖视图。放电单元2包括介电体21、高压电极22以及低压电极23。其中，介电体21选用玻璃管或陶瓷管。在玻璃管或陶瓷管内部填装导电粉料或设置导电层，其中导电粉料可以选用镁粉或铝粉，该导电粉料或导电层作为高压电极22，并与外部电源3连接。低压电极23为具有导电及耐腐蚀性能的不锈钢管或钛管，通过冷却腔6内的冷却水和臭氧发生器的外壳1接地。介电体21穿设在低压电极23内，并在介电体21与低压电极23之间形成的间隙即为放电间隙25。在放电间隙25内均布有多条平行于介电体21的轴线的玻璃纤维丝24，且该玻璃纤维丝24分别与介电体21的外壁和低压电极23的内壁接触。通过玻璃纤维丝24对介电体21的外壁和低压电极23的内壁的支撑，使介电体21与低压电极23处于同轴位置，并在放电间隙25圆周方向上均匀分割出多条与介电体21的轴线平行的气流通道，该气流通道连通进气管4和出气管5，保证气流的通畅。玻璃纤维丝24选择直径为0.1～1mm，装配后，通过玻璃纤维丝24对介电体21与低压电极23的支撑，将放电间隙25的大小控制在0.1～1mm之间。工作过程中，在高压电极22与低压电极23之间施加高压交变电场，使放电间隙25内的气体发生电离，将氧气转化为臭氧，且生成的臭氧在气流通道的引流导向作用下快速输出，同时产生的热量被流动的冷却水快速带走，保证臭氧的高效产量。
上述实施例中臭氧发生器的圆柱型放电单元2还可以采用图3中所示结构，即玻璃纤维丝24a沿介电体21的轴线方向等螺距的螺旋布置在介电体21与低压电极23之间的放电间隙25内，并形成一条螺旋型的气流通道。该放电单元装配完成后，通过玻璃纤维丝24a直径大小的选择和对介电体21与低压电极23的均匀支撑，实现对放电间隙25的大小和均匀度的控制。
在其他实施例中，可以将上述实施例中的圆柱型放电单元2替换为如图4所示的平板型放电单元2b。采用该平板型放电单元2b的臭氧发生器与上述采用圆柱型放电单元2的臭氧发生器具有相同的工作原理和工作过程。外界氧气或空气通过进气管进入放电单元2b，沿图中箭头F方向流动，并在放电单元2b内被电离转化为臭氧，通过出气管输出。同时，采用水冷却或风冷却对放电单元2b进行冷却降温，维持放电单元2b的臭氧转化温度。
图5为图4所示平板型放电单元中沿B-B线的放大剖视图。该平板型放电单元包括介电体21b、高压电极22b、低压电极23b以及玻璃纤维丝24。采用不锈钢板或钛板的高压电极22b和低压电极23b相对且平行布置。介电体21b采用陶瓷或玻璃结构，并设置在高压电极22b表面，与低压电极23b形成放电间隙25b。多条玻璃纤维丝24相互平行的均布在放电间隙25b内，并形成多条相互平行的气流通道，该气流通道将臭氧发生器的进气管和出气管连通。装配后，通过玻璃纤维丝24对介电体21b和低压电极23b的支撑，不仅可以控制放电间隙的大小，还可以消弱高压电极22b或低压电极23b发生形变时对放电间隙25b均匀度的影响，从而提高放电间隙的稳定性。该形变的发生既可能是在装配过程，也可能是因为工作过程中放电散发的热量引起。玻璃纤维丝24优选直径为0.25mm，将放电间隙25b控制在0.25mm以内。其他实施例中，介电体21b既可以设置在低压电极23b的表面，由介电体21b与高压电极22b形成放电间隙25b；也可以同时设置在高压电极22b与低压电极23b现对应的表面上，由两层介电体形成放电间隙25b。
Claims (10)
1.一种臭氧发生器，包括放电单元、进气管和出气管，所述放电单元包括电极及介电体，所述电极分为高压电极和低压电极，放电间隙由电极与介电体形成或由两层介电体形成，其特征在于，所述放电间隙内均布有玻璃纤维丝，并形成连通所述进气管与所述出气管的气流通道；当所述放电间隙由电极和介电体形成时，所述玻璃纤维丝与该电极和介电体接触；当所述放电间隙由两层介电体形成时，所述玻璃纤维丝与所述两层介电体接触。
2.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，所述玻璃纤维丝螺旋布置或相互平行布置于所述放电间隙内。
3.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，所述放电单元为圆柱型结构或平板型结构。
4.根据权利要求3所述的臭氧发生器，其特征在于，选用玻璃管或陶瓷管作为介电体。
5.根据权利要求4所述的臭氧发生器，其特征在于，在所述玻璃管或陶瓷管的内部填装导电粉料或设置导电层作为高压电极。
6.根据权利要求3所述的臭氧发生器，其特征在于，选用不锈钢板或钛板作为电极。
7.根据权利要求6所述的臭氧发生器，其特征在于，所述不锈钢板或钛板中朝向所述放电间隙的表面上设有陶瓷材质或玻璃材质的介电体。
8.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，所述玻璃纤维丝的直径为0.1～1mm。
9.根据权利要求8所述的臭氧发生器，其特征在于，所述玻璃纤维丝的直径为0.25mm。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的臭氧发生器，其特征在于，该臭氧发生器还包括外壳，所述外壳与所述放电单元之间设有流通冷却介质的冷却腔。
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| CN201620164646.8U CN205398116U (zh) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | 一种臭氧发生器 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109441594A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-08 | 江苏大学 | 一种基于填充床介质阻挡放电的水冷式ntp发生器 |
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2016
- 2016-03-03 CN CN201620164646.8U patent/CN205398116U/zh active Active
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