CN208577434U - 一种臭氧发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种臭氧发生装置，该装置由多部件嵌套堆叠而成的，以解决现有技术中能耗高、占用空间大，制造成本高，不易维护维修等问题。该臭氧发生装置，包括：低压电极，低压电极设置成板状，并且正面和背面具有相同的结构；两个高压电极，分别设置在低压电极的正面和背面，使得每个高压电极均与低压电极之间形成用于容纳电离气体的空间；气体均布装置，设置在至少一个高压电极与低压电极之间，用于使电离气体在高压电极与低压电极之间的空间内均匀分布。

Description

一种臭氧发生装置

技术领域

本实用新型涉及臭氧发生器技术领域，具体地涉及一种具有气体均布装置的臭氧发生装置。

背景技术

随着经济发展，人类对水和空气的污染越来越严重。人类面临如何对其产生的污染妥善处理的问题。大部分污染物可以通过微生物降解及催化氧化的方法除去，但仍有一些污染物难以被微生物所降解或催化氧化，臭氧是一种强氧化剂，可以通过臭氧将这些难以处理的污染物氧化成易降解易处理的或对水和空气无明显危害的物质。

臭氧是一种强氧化剂，具有脱色、氧化、杀菌、除臭的作用。目前，臭氧已在饮用水处理、污水处理、化工氧化、烟气净化、纸浆漂白、食品加工、医疗与家庭等多个领域得到了广泛应用，其应用规模、应用深度与产品规格都达到了空前水平。因臭氧本身的性质，决定了其一般需要就地产生。工业上大多利用臭氧发生器、通过介质阻挡放电法来生产臭氧。国内市场来看，国产管式产品相对占有率高，但受制于技术落后、能耗大、体积庞大、设备稳定性差等因素。在众多行业都难以应用。板式臭氧发生器，技术先进是未来的趋势，但就市场上目前的产品来看存在产品能耗大、稳定性不高等特性，无法实现大规模应用。特别是受制于加工精度的要求，目前市场上板式臭氧发生器结构复杂，检修维护难度很大。如组装或加工不慎，甚至在运行中会导致高低压极板短路引起火灾或因为冷却模块泄漏导致爆炸等。

有鉴于此，设计一种结构紧凑、制造成本较低、体积小且臭氧产量高的臭氧发生装置是本实用新型所要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种臭氧发生装置，以解决现有技术中能耗高、占用空间大，制造成本高，不易维护维修等问题。

本实用新型提供一种臭氧发生装置，其特征在于，包括：

低压电极，低压电极设置成板状，并且正面和背面具有相同的结构；

两个高压电极，分别设置在低压电极的正面和背面，与低压电极之间形成用于容纳电离气体的电离空间；

气体均布装置，设置在低压电极与高压电极之间，用于使电离气体在电离空间内均匀分布。

优选地，低压电极包括：

基板，基板的正面和背面均设有气流格栅和电离通道，基板内部设有用于容纳冷却剂的冷却剂通道；

边框，围绕基板，边框的侧面设有冷却剂出入口，冷却剂出入口与冷却剂通道连通，用于使冷却剂进入或离开冷却剂通道。

优选地，基板的正面和背面中的至少一个还设有用于固定气体均布装置的卡槽，气体均布装置包括与卡槽相匹配的凸块。

优选地，气体均布装置包括布置成阵列的支撑体及设置在支撑体周围的至少一条气体通路。

优选地，支撑体由防腐蚀耐高压的软性材料制成。

优选地，气体均布装置包括气体均布器，气体均布器位于气体通路的中，用于与气流格栅相配合使气体均匀的进入电离空间。

优选地，气体均布装置的外缘还设有凸起，高压电极的框架内缘有凹槽，凸起的结构和位置与凹槽相匹配，使得气体均布装置嵌套于高压电极的框架之中。

优选地，用于容纳电离气体的电离空间的高度不大于1mm。

优选地，低压电极与气体均布装置之间设置有介质体，介质体成平板状，其厚度不小于0.3mm。

优选地，臭氧发生装置还包括至少一个频率不低于18kHz电压不低于4KV的电源，电源连接至高压电极。

优选地，高压电极与低压电极的边缘均具有相应的通孔，用于使用螺栓彼此固定。

优选地，低压电极的边框的正面和背面边缘设有密封槽，高压电极包括与低压电极边框上的密封槽对应的突出结构。

本实用新型的有益效果是：

根据本实用新型提供的臭氧发生装置，通过采用一体式低压极板设计，确保冷却介质不会泄漏，且冷却系统和高压极板完全分离，安全性更高；气体均布装置使气体在各放电腔室均匀分布，每个子放电单元能耗效率一致；介质体阻止高低压电极拉弧放电导致短路，在介质体表面产生沿面放电增加了臭氧的产出效率。该低压电极采用双面设计、可分别将高压端至于两侧，确保放电效率最大化。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型实施例的低压电极的示意图。

图2示出本实用新型实施例的高压电极框架的示意图。

图3示出本实用新型实施例的气体均布装置的示意图。

图4示出本实用新型实施例的高压电极框架与气体均布装置的组合图。

图5示出本实用新型实施例的臭氧发生装置的爆炸图。

图6示出本实用新型实施例的臭氧发生装置的示意图。

具体实施方式

以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本实用新型。当然，这些仅仅是实例并不旨在限制本实用新型。

此外，在说明书和权利要求书中，术语“第一”、“第二”等用于在类似元素之间进行区分，而未必描述时间顺序、空间顺序、等级顺序或者任何其他方式的顺序、应当理解，如果使用的这些术语在适当的环境下可互换，并且此处描述的本实用新型的实施例能够以本文描述或示出以外的其他顺序来操作。

应当注意，在权利要求书中使用的术语“包括”不应被解释为限于下文所列出的手段，它并不排除其他元件或步骤。由此，它应当被解释为指定如涉及的所述特征、数字、步骤或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤或部件、或者其组合的存在或添加。因此，措词“包括装置A和B的设备”的范围不应当仅限于仅由组件A和 B构成的装置。这意味着相对于本实用新型而言，设备的相关组件是A 和B。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

类似地，应当理解，在本实用新型的示例性实施例的描述中，处于使本实用新型公开流畅且有助于理解各实用新型性方面的一个或多个方面的目的，本实用新型的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图、或者对实施例和附图的描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映所要求保护的实用新型需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反，如以下权利要求反映的，发明性方面在于，比单个以上公开的实施例的所有特征少。由此，具体实施方式之后的权利要求被明确地结合到该具体实施方式中，其中每项权利要求独立地代表本实用新型的一个单独的实施例。

此外，尽管此次描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，不同实施例的特征的组合意图落在本实用新型的范围内，并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。

应当注意的是，在描述本实用新型的特定特征或方面时所使用的特定术语不应该被认为是暗示了该术语是此次被重新定义来限制为包括与本术语相关联的本实用新型的特征或方面的任何特定特性。

在此次提供的描述中，阐述了多个具体细节。然而应当理解，本实用新型的实施例没有这些具体细节的情况下实践。在其他实施例中，为了不妨碍对本说明书的理解，未详细地示出公知方法、结构和技术。

本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

图1示出本实用新型实施例的低压电极的示意图。低压电极100包括基板和边框，基板包括气流格栅120、电离流道130、卡槽160、条状支撑170。边框包括冷却剂出入口110、密封槽140、螺栓孔150。边框与基板之间形成高度差，使得低压电极100的上下表面呈凹陷结构。低压电极100基板内部设有用于容纳冷却剂的冷却剂通道(图中未示出)，冷却剂与低压电极100之间进行热交换，通过流动的冷却剂带走低压电极100的热量。冷却剂可以为气体或液体，例如为空气或水。

冷却剂出入口110可以呈圆形，位于低压电极100边框的侧面，与低压电极100基板内部的冷却剂通道相连通，低压电极100基板内部的冷却剂通道至少为2条。

由于低压电极100采用双面设计，故现以图中的低压电极100的上表面结构进行描述，其下表面结构与上表面类似就不再赘述。

气流格栅120由阵列排布在低压电极100基板上下表面左右两侧的块状凸起组成，其左侧更密集的气流格栅位于气体进入通道中，负责使气流更均匀的进入电离区域，右侧较为稀疏的气流格栅位于气体排出通道中，气流格栅同时还具备硬性支撑的作用。条状支撑170将电离区域均匀的划分为多个区域，并形成相应的电离流道130以及多个放电腔室，条状支撑170也起到支撑气体均布装置300的作用，低压电极100 与气体均布装置300之间可以设有介质体。介质体厚度可以大于等于 0.3mm，确保长时间运行不被电离或击穿。介质体通过导线和高压高频电源相连接。

密封槽140位于低压电极100边框的上下表面，为轮廓与低压电极 100上下表面外缘一致的等距离向内缩放的凹槽。用于将电离流道与外界相隔离。螺栓孔150用于穿过螺栓，将低压电极100与高压电极进行组合固定。卡槽160包括四个位于低压电极100的上下表面的圆角矩形凹陷，所述卡槽160位于低压电极100基板的边缘，用于气体均布装置 300与低压电极100的定位。

图2示出了本实用新型实施例的高压电极的框架的示意图。高压电极包括高压电极框架200和板状高压电极。高压电极框架200用于承载高压电极(图中未示出)，包括电源接口210、气体出入口220、凹槽230、突出结构240、螺栓孔250。

电源接口210呈圆形位于高压电极的框架的一个外侧面的中心位置，外部电源通过电源接口210为高压电极提供电能。

进出气口220位于与电源接口210相对的另一个外侧面，包括2个圆形通孔，对称分布在左右两侧，连通高压电极框架200的外侧面与内侧面，用于气体的进入与流出。

凹槽230呈矩形，位于高压电极框架200的内侧，可以与进出气口 220位于同一侧，用于高压电极框架200与气体均布装置300的固定。

突出结构240位于高压电极框架200的上表面，突出结构240与上述图1中的密封槽140相匹配，使得低压电极100与高压电极200可以彼此啮合的方式密封。螺栓孔250用于穿过螺栓，可以通过螺栓将低压电极100与高压电极框架200进行组合固定。

图3示出本实用新型实施例的气体均布装置的示意图。气体均布装置300包括：凸块310、气体出入口320、凸起330、支撑体340、气体均布器350。气体均布装置300包括至少两路气体分配通路。

凸块310可以有4个，在本实施例中呈圆角矩形，其数量、结构、位置可与上述图1中的卡槽160相匹配，用于对气体均布装置300进行定位。

气体出入口320与上述图2中的进出气口220相对应，位于气体均布装置的侧面，同样包括2个对称分布在左右两侧的圆形通孔，连通进出气口220与气体均布器350，用于气体的进入。

凸起330呈矩形，与上述图2中的凹槽230相匹配，用于进行定位及固定。

支撑体340由多个阵列排布的长方体小块组成，支撑体340的材料为防腐蚀耐高压的软性材料。臭氧发生装置的组合过程中，高压电极的极板(图中未示出)可以压紧在支撑340上，确保电离空间的高度一致且均不大于1mm。

气体均布器350与前述气流格栅120让进入的气体在内部分化为多个均匀的流道，其固定结构根据流体计算得出，使气体均匀进入电离流道并均匀的分布于各放电腔室中，确保在同一放电效率的情况下，每个放电腔室的能耗及产出相一致。

图4示出本实用新型实施例的高压电极的框架与气体均布装置的组合图。其中，气体均布装置300通过凸起330与凹槽230的啮合(组合后遮挡，至图中不可见)，嵌套于高压电极框架200的内部，进出气口 220与气体出入口320连通，形成气体流入及流出的通道。

图5示出本实用新型实施例的臭氧发生装置的爆炸图。臭氧发生装置1000包括低压电极100，对称布置在低压电极100上下表面的介质体103、105，气体均布装置300、500，高压电极的框架200、400及板状高压电极201、401。其中气体均布装置500为气体均布装置300上下颠倒的镜像结构，高压电极的框架400为高压电极的框架200上下颠倒的镜像结构。气体均布装置300、500分别嵌套于高压电极的框架 200、400之中，嵌套后的组合体分别从上下表面将低压电极100夹在其中，低压电极100与气体均布装置300、500之间具有板状的介质体 103、105，用于阻止高低压电极拉弧放电导致短路。位于臭氧发生装置顶部及底部的板状高压电极201、401压紧在支撑体上，确保高低压电极的放电间隙不大于1mm。装置组合完成后通过螺栓进行固定。

图6示出本实用新型实施例的臭氧发生装置的示意图。其组合方式如图5所示，在此不再进行赘述，为更好的描述实用新型内容，顶部的板状高压电极图中未示出。组合后的臭氧发生装置在螺栓孔250穿过螺栓进行固定，使高压电极同低压电极100形成密封腔体，确保气体在电离流道130和气体均布装置300内流动。该臭氧发生装置1000还包括至少一个高频高压电源(图中未示出)，该高频高压电源通过电源接口 210接入臭氧发生装置1000，为位于低压电极100上下两侧的高压电极供电，高频高压电源的频率不低于18kHz，电压不低于4KV，该电源可降低臭氧发生装置1000的能耗并提升其臭氧产出效率。在气体均布装置与低压电极之间还包括板状的介质体，所述介质体最小厚度为 0.3mm，用于确保臭氧发生装置长时间运行不被电离或击穿。该介质体通过导线与高频高压电源相连接。

外部气体依次通过进出气口220、气体出入口320后进入气体均布器350，气体均布器350及气流格栅120利用其根据流体计算设计的固定结构使得进入的气体在内部分化为多个均匀的流道，并通过相应的电离流道130进入各放电腔室中。

从冷却剂出入口110向低压电极通入冷却剂，冷却剂流过低压电极中的冷却剂流道，与低压电极进行热交换，带走臭氧发生装置产生的大量的热量，从而降低臭氧发生装置的温度，保护其产生的臭氧不因高温而分解。

本实用新型的臭氧发生装置采用冷却系统位于低压电极中的低压端冷却方式，保证了冷却系统和高压电极完全分离，确保冷却剂不会泄漏，这种冷却方式具有更好的安全性。本实用新型中的低压电极采用双面设计，分别将高压端置于其两侧，保证了放电效率的最大化。本实用新型还采用了一体式气体均布装置，气体均布装置使气体在各放电腔室均匀分布，每个子放电单元能耗效率一致；介质体阻止高低压电极拉弧放电导致短路，在介质体表面产生沿面放电增加了臭氧的产出效率；本实用新型采用的高频高压电源也进一步的降低了设备的能耗，提升了臭氧的产出效率。

上述实施例只是本实用新型的举例，尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (11)

1.一种臭氧发生装置，其特征在于，包括：

低压电极，所述低压电极设置成板状，并且正面和背面具有相同的结构；

两个高压电极，分别设置在所述低压电极的正面和背面，与低压电极之间形成用于容纳电离气体的电离空间；

气体均布装置，设置在所述低压电极与高压电极之间，用于使电离气体在所述电离空间内均匀分布。

2.根据权利要求1所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述低压电极包括：

基板，所述基板的正面和背面均设有气流格栅和电离通道，所述基板内部设有用于容纳冷却剂的冷却剂通道；

边框，围绕所述基板，所述边框的侧面设有冷却剂出入口，所述冷却剂出入口与所述冷却剂通道连通，用于使冷却剂进入或离开冷却剂通道。

3.根据权利要求2所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述基板的正面和背面中的至少一个还设有用于固定气体均布装置的卡槽，所述气体均布装置包括与所述卡槽相匹配的凸块。

4.根据权利要求2所述的臭氧发生装置，所述气体均布装置包括布置成阵列的支撑体及设置在支撑体周围的至少一条气体通路。

5.根据权利要求4所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述气体均布装置包括气体均布器，所述气体均布器位于所述气体通路中，用于与所述气流格栅相配合使气体均匀的进入所述电离空间。

6.根据权利要求3所述的臭氧发生装置，其特征在于，所述气体均布装置的外缘还设有凸起，所述高压电极的框架内缘有凹槽，所述凸起的结构和位置与所述凹槽相匹配，使得所述气体均布装置嵌套于所述高压电极的框架之中。

7.根据权利要求1所述的臭氧发生装置，所述用于容纳电离气体的电离空间的高度不大于1mm。

8.根据权利要求1所述的臭氧发生装置，所述低压电极与所述气体均布装置之间设置有介质体，所述介质体成平板状，其厚度不小于0.3mm。

9.根据权利要求1所述的臭氧发生装置，所述臭氧发生装置还包括至少一个频率不低于18kHz电压不低于4KV的电源，电源连接至所述高压电极。

10.根据权利要求1所述的臭氧发生装置，所述高压电极与所述低压电极的边缘均具有相应的通孔，用于使用螺栓彼此固定。

11.根据权利要求2所述的臭氧发生装置，所述低压电极的边框的正面和背面边缘设有密封槽，所述高压电极包括与所述低压电极边框上的密封槽对应的突出结构。