CN210656155U - 一种低能耗型臭氧发生管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低能耗型臭氧发生管，将水源向射流器的进水口供给的水，先在射流器的作用下，与臭氧出气嘴输出的臭氧混合成为臭氧水，该臭氧水再由冷却水套的冷却进水口进入第一密封腔，作为冷却水对位于第一密封腔中的外电极进行冷却后，最后从冷却水套的冷却出水口输出，实现了一水两用，省去了为臭氧发生器设置专用的冷却水；并且，一方面，为外电极冷却的臭氧水为非循环水，避免了循环冷却水的水温随工作时间逐渐升高的问题，保证了外电极的冷却，也就保证了臭氧发生器输出臭氧浓度和产量的稳定性；另一方面，臭氧水作为冷却水时吸热升温，且通过第一密封腔延长了臭氧与水的混合时间，均能够提高臭氧水的溶解浓度。

Description

一种低能耗型臭氧发生管

技术领域

本实用新型设计臭氧制备装置，具体的说是一种低能耗型臭氧发生管。

背景技术

臭氧是氧气的同素异形体，其在常温常压下，很快自行分解为氧气和单个氧原子，氧原子具有很强的活性，易与不饱和化合物发生反应，对细菌、病毒等微生物有较强的氧化作用，而且因为它的不稳定性，剩余的臭氧还可被还原成氧气，因而不会造成二次污染，所以臭氧具有良好的杀菌抑菌功效并有利于环保。

人工产生臭氧的方法按原理分为光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等几种方式。其中，工业上大多采用电晕放电方法所产生的臭氧源，电晕放电方法的基本原理是：利用高频高压电场使含氧气体产生电晕放电，电晕中的自由高能电子离解氧分子，经气体碰撞反应又聚合成臭氧分子。电晕放电型臭氧发生管是目前应用最广泛、相对能耗最低、产量最大、市场占有率最高的臭氧发生装置，其是采用电晕放电方法生产臭氧的专用设备，而臭氧发生管是其中的关键组成部件，该放电器件包括外电极、内电极和介电体，其中介电体设置在外电极的外表面上，外电极位于介电体和内电极之间，放电电极与介电体之间具有放电气隙。臭氧的产生和产量以及臭氧发生管的使用寿命与臭氧发生管的电极、介电体和工作时的温度密切相关。

臭氧发生管的放电过程是：当外电极与内电极之间的施加电压逐渐升高时，两电极间的电场也随之增强，尤其是外电极边缘因集肤效应而更为显著，当电场强度增至含氧气体空气或氧气的击穿强度时，由于介电体的绝缘作用，使外电极附近气体发生电晕放电，上述工作状况与电容相似，都是以充放电形式传输能量，充入的电子中一部分用于离解氧原子。

溶解有臭氧的水叫做臭氧水，臭氧水具有极强的氧化性，其应用范围广泛，是广谱消毒杀菌剂，能杀灭物体表面的细菌病毒，去除果蔬残留农药，且无二次污染，臭氧水可以在生产现场中通过将臭氧发生管产出的臭氧气体溶解到原料水中制备而成。

现有技术中，用于制备臭氧水的臭氧发生管，由于冷却水用量大、循环冷却能耗大，存在能耗较高的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种低能耗型臭氧发生管，以解决现有臭氧发生管能耗高的问题。

解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种低能耗型臭氧发生管，包括臭氧发生器和射流器，所述臭氧发生器设有内电极、外电极、氧气进气嘴和臭氧出气嘴，所述外电极套于所述内电极外并留有放电间隙，从所述氧气进气嘴输入的氧气进入所述放电间隙，在施加于所述内电极与外电极之间的电场作用下成为臭氧，再通过所述臭氧出气嘴输出；所述臭氧出气嘴连通所述射流器的进气口；

其特征在于：

所述臭氧发生器还设有冷却水套，该冷却水套设有连通其内腔的冷却进水口和冷却出水口；所述外电极置于所述冷却水套的内腔中，且所述外电极与冷却水套之间设有两个第一密封圈，以使得所述冷却水套的内腔成为第一密封腔；所述射流器的进水口连通水源，所述射流器的出水口连通所述冷却进水口。

从而，水源向所述射流器的进水口供给的水，先在所述射流器的作用下，与所述臭氧出气嘴输出的臭氧混合成为臭氧水，该臭氧水再由冷却水套的冷却进水口进入所述第一密封腔，作为冷却水对位于第一密封腔中的外电极进行冷却后，最后从所述冷却水套的冷却出水口输出，实现了一水两用，省去了为臭氧发生器设置专用的冷却水；并且，一方面，为外电极冷却的臭氧水为非循环水，避免了循环冷却水的水温随工作时间逐渐升高的问题，保证了外电极的冷却，也就保证了臭氧发生器输出臭氧浓度和产量的稳定性；另一方面，臭氧水作为冷却水时吸热升温，且通过第一密封腔延长了臭氧与水的混合时间，均能够提高臭氧水的溶解浓度；因此，本实用新型能够在保证臭氧和臭氧水的浓度和产量稳定性的前提下，降低能耗。

优选的：所述外电极为石英管。

优选的：所述臭氧发生器还设有丝网，该丝网套在所述外电极外并与所述外电极紧配合，以防止所述石英管爆裂。

作为本实用新型的优选实施方式：臭氧从所述放电间隙流向所述臭氧出气嘴的方向，与水从所述冷却进水口流向所述冷却出水口的方向相反。

从而，由冷却水套的冷却进水口输入的臭氧水，首先对臭氧发生器的高温区，也即外电极靠近臭氧出气嘴的区域，进行冷却，确保了外电极的快速冷却，进一步保证臭氧浓度和产量的稳定性。

作为本实用新型的优选实施方式：所述内电极依次由固定端部、小径管段和大径管段组成，且所述小径管段的端部设有氧气进口；所述外电极的两端分别为开口端部和封闭端部；所述臭氧发生器还设有封堵头，该封堵头设有依次连通的安装腔、过孔、气腔和容纳腔；

所述外电极的开口端部从所述冷却水套的第一端口伸出，所述内电极的固定端部和小径管段从所述外电极的开口端部伸出，所述封堵头通过前端法兰盘固定在所述冷却水套的第一端口，使得：所述外电极容纳在所述封堵头的容纳腔中，所述内电极的小径管段容纳在所述封堵头的气腔中，所述内电极的固定端部穿过所述封堵头的过孔后伸入到所述安装腔中；并且，所述内电极的固定端部与所述封堵头固定连接，所述内电极的固定端部与所述封堵头之间设有第二密封圈，所述内电极的小径管段与所述封堵头之间设有第三密封圈，以将所述封堵头的气腔分隔成为第二密封腔和臭氧出气腔；所述氧气进气嘴和臭氧出气嘴均安装在所述封堵头的侧壁，使得所述氧气进气嘴通过所述第二密封腔连通所述内电极的氧气进口，所述臭氧出气嘴通过所述臭氧出气腔连通所述放电间隙。

从而，形成了臭氧发生器的氧气进气和臭氧出气的流通路线：氧气→氧气进气嘴→第二密封腔→内电极的管腔→外电极的封闭端部→放电间隙→臭氧→臭氧出气腔→臭氧出气嘴。

并且，使得本实用新型的低能耗型臭氧发生管具有结构紧凑、体积小的优点。

优选的：所述外电极的封闭端部从所述冷却水套的第二端口伸出；所述臭氧发生器还设有后端法兰盘，所述后端法兰盘固定在所述冷却水套的第二端口，以封闭所述冷却水套的第二端口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，本实用新型将水源向所述射流器的进水口供给的水，先在所述射流器的作用下，与所述臭氧出气嘴输出的臭氧混合成为臭氧水，该臭氧水再由冷却水套的冷却进水口进入所述第一密封腔，作为冷却水对位于第一密封腔中的外电极进行冷却后，最后从所述冷却水套的冷却出水口输出，实现了一水两用，省去了为臭氧发生器设置专用的冷却水；并且，一方面，为外电极冷却的臭氧水为非循环水，避免了循环冷却水的水温随工作时间逐渐升高的问题，保证了外电极的冷却，也就保证了臭氧发生器输出臭氧浓度和产量的稳定性；另一方面，臭氧水作为冷却水时吸热升温，且通过第一密封腔延长了臭氧与水的混合时间，均能够提高臭氧水的溶解浓度；因此，本实用新型能够在保证臭氧和臭氧水的浓度和产量稳定性的前提下，降低能耗。

第二，本实用新型将臭氧从所述放电间隙流向所述臭氧出气嘴的方向，设置为与水从所述冷却进水口流向所述冷却出水口的方向相反，使得由冷却水套的冷却进水口输入的臭氧水，首先对臭氧发生器的高温区，也即外电极靠近臭氧出气嘴的区域，进行冷却，确保了外电极的快速冷却，进一步保证臭氧浓度和产量的稳定性。

第三，本实用新型具有结构紧凑、体积小的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型的低能耗型臭氧发生管的结构示意图；

图2为本实用新型中臭氧发生器的结构爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本实用新型的实用新型构思，但本实用新型权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型之实用新型构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例一

如图1和图2所示，本实用新型公开的是一种低能耗型臭氧发生管，包括臭氧发生器和射流器，所述臭氧发生器设有内电极1、外电极2、氧气进气嘴3和臭氧出气嘴4，所述外电极2套于所述内电极1外并留有放电间隙a，从所述氧气进气嘴3输入的氧气进入所述放电间隙a，在施加于所述内电极1与外电极2之间的电场作用下成为臭氧，再通过所述臭氧出气嘴4输出；所述臭氧出气嘴4连通所述射流器的进气口；

所述臭氧发生器还设有冷却水套5，该冷却水套5设有连通其内腔的冷却进水口5a和冷却出水口5b；所述外电极2置于所述冷却水套5的内腔中，且所述外电极2与冷却水套5之间设有两个第一密封圈6，以使得所述冷却水套5的内腔成为第一密封腔；所述射流器的进水口连通水源，该水源可以是自来水或水泵等供水方式，所述射流器的出水口连通所述冷却进水口5a。

从而，水源向所述射流器的进水口供给的水，先在所述射流器的作用下，与所述臭氧出气嘴4输出的臭氧混合成为臭氧水，该臭氧水再由冷却水套5的冷却进水口5a进入所述第一密封腔，作为冷却水对位于第一密封腔中的外电极2进行冷却后，最后从所述冷却水套5的冷却出水口5b输出，实现了一水两用，省去了为臭氧发生器设置专用的冷却水；并且，一方面，为外电极2冷却的臭氧水为非循环水，避免了循环冷却水的水温随工作时间逐渐升高的问题，保证了外电极2的冷却，也就保证了臭氧发生器输出臭氧浓度和产量的稳定性；另一方面，臭氧水作为冷却水时吸热升温，且通过第一密封腔延长了臭氧与水的混合时间，均能够提高臭氧水的溶解浓度；因此，本实用新型能够在保证臭氧和臭氧水的浓度和产量稳定性的前提下，降低能耗。

以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：

优选的：所述外电极2为石英管。

优选的：所述臭氧发生器还设有丝网13，该丝网13套在所述外电极2外并与所述外电极2紧配合，以防止所述石英管爆裂。

实施例二

在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的结构：

作为本实用新型的优选实施方式：臭氧从所述放电间隙a流向所述臭氧出气嘴4的方向，与水从所述冷却进水口5a流向所述冷却出水口5b的方向相反。

从而，由冷却水套5的冷却进水口5a输入的臭氧水，首先对臭氧发生器的高温区，也即外电极2靠近臭氧出气嘴4的区域，进行冷却，确保了外电极2的快速冷却，进一步保证臭氧浓度和产量的稳定性。

实施例三

在上述实施例一或实施例二的基础上，本实施例三还采用了以下优选的结构：

所述内电极1依次由固定端部1-1、小径管段1-2和大径管段1-3组成，且所述小径管段1-2的端部设有氧气进口1-2a；所述外电极2的两端分别为开口端部2-1和封闭端部2-2；所述臭氧发生器还设有封堵头7，该封堵头7设有依次连通的安装腔7a、过孔7b、气腔7c和容纳腔7d；

所述外电极2的开口端部2-1从所述冷却水套5的第一端口伸出，所述内电极1的固定端部1-1和小径管段1-2从所述外电极2的开口端部2-1伸出，所述封堵头7通过前端法兰盘8固定在所述冷却水套5的第一端口，使得：所述外电极2容纳在所述封堵头7的容纳腔7d中，所述内电极1的小径管段1-2容纳在所述封堵头7的气腔7c中，所述内电极1的固定端部1-1穿过所述封堵头7的过孔7b后伸入到所述安装腔7a中；并且，所述内电极1的固定端部1-1通过螺母9与所述封堵头7固定连接，所述内电极1的固定端部1-1与所述封堵头7之间设有第二密封圈10，所述内电极1的小径管段1-2与所述封堵头7之间设有第三密封圈11，以将所述封堵头7的气腔7c分隔成为第二密封腔7c1和臭氧出气腔7c2；所述氧气进气嘴3和臭氧出气嘴4均安装在所述封堵头7的侧壁，使得所述氧气进气嘴3通过所述第二密封腔7c1连通所述内电极1的氧气进口1-2a，所述臭氧出气嘴4通过所述臭氧出气腔7c2连通所述放电间隙a。

从而，形成了臭氧发生器的氧气进气和臭氧出气的流通路线：氧气→氧气进气嘴3→第二密封腔7c1→内电极1的管腔→外电极2的封闭端部2-2→放电间隙a→臭氧→臭氧出气腔7c2→臭氧出气嘴4。

并且，使得本实用新型的低能耗型臭氧发生管具有结构紧凑、体积小的优点。

以上为本实施例三的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：

优选的：所述外电极2的封闭端部2-2从所述冷却水套5的第二端口伸出；所述臭氧发生器还设有后端法兰盘12，所述后端法兰盘12固定在所述冷却水套5的第二端口，以封闭所述冷却水套5的第二端口。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种低能耗型臭氧发生管，包括臭氧发生器和射流器，所述臭氧发生器设有内电极(1)、外电极(2)、氧气进气嘴(3)和臭氧出气嘴(4)，所述外电极(2)套于所述内电极(1)外并留有放电间隙(a)，从所述氧气进气嘴(3)输入的氧气进入所述放电间隙(a)，在施加于所述内电极(1)与外电极(2)之间的电场作用下成为臭氧，再通过所述臭氧出气嘴(4)输出；所述臭氧出气嘴(4)连通所述射流器的进气口；

其特征在于：

所述臭氧发生器还设有冷却水套(5)，该冷却水套(5)设有连通其内腔的冷却进水口(5a)和冷却出水口(5b)；所述外电极(2)置于所述冷却水套(5)的内腔中，且所述外电极(2)与冷却水套(5)之间设有两个第一密封圈(6)，以使得所述冷却水套(5)的内腔成为第一密封腔；所述射流器的进水口连通水源，所述射流器的出水口连通所述冷却进水口(5a)。

2.根据权利要求1所述的低能耗型臭氧发生管，其特征在于：所述外电极(2)为石英管。

3.根据权利要求2所述的低能耗型臭氧发生管，其特征在于：所述臭氧发生器还设有丝网(13)，该丝网(13)套在所述外电极(2)外并与所述外电极(2)紧配合。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的低能耗型臭氧发生管，其特征在于：臭氧从所述放电间隙(a)流向所述臭氧出气嘴(4)的方向，与水从所述冷却进水口(5a)流向所述冷却出水口(5b)的方向相反。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的低能耗型臭氧发生管，其特征在于：所述内电极(1)依次由固定端部(1-1)、小径管段(1-2)和大径管段(1-3)组成，且所述小径管段(1-2)的端部设有氧气进口(1-2a)；所述外电极(2)的两端分别为开口端部(2-1)和封闭端部(2-2)；所述臭氧发生器还设有封堵头(7)，该封堵头(7)设有依次连通的安装腔(7a)、过孔(7b)、气腔(7c)和容纳腔(7d)；

所述外电极(2)的开口端部(2-1)从所述冷却水套(5)的第一端口伸出，所述内电极(1)的固定端部(1-1)和小径管段(1-2)从所述外电极(2)的开口端部(2-1)伸出，所述封堵头(7)通过前端法兰盘(8)固定在所述冷却水套(5)的第一端口，使得：所述外电极(2)容纳在所述封堵头(7)的容纳腔(7d)中，所述内电极(1)的小径管段(1-2)容纳在所述封堵头(7)的气腔(7c)中，所述内电极(1)的固定端部(1-1)穿过所述封堵头(7)的过孔(7b)后伸入到所述安装腔(7a)中；并且，所述内电极(1)的固定端部(1-1)与所述封堵头(7)固定连接，所述内电极(1)的固定端部(1-1)与所述封堵头(7)之间设有第二密封圈(10)，所述内电极(1)的小径管段(1-2)与所述封堵头(7)之间设有第三密封圈(11)，以将所述封堵头(7)的气腔(7c)分隔成为第二密封腔(7c1)和臭氧出气腔(7c2)；所述氧气进气嘴(3)和臭氧出气嘴(4)均安装在所述封堵头(7)的侧壁，使得所述氧气进气嘴(3)通过所述第二密封腔(7c1)连通所述内电极(1)的氧气进口(1-2a)，所述臭氧出气嘴(4)通过所述臭氧出气腔(7c2)连通所述放电间隙(a)。

6.根据权利要求5所述的低能耗型臭氧发生管，其特征在于：所述外电极(2)的封闭端部(2-2)从所述冷却水套(5)的第二端口伸出；所述臭氧发生器还设有后端法兰盘(12)，所述后端法兰盘(12)固定在所述冷却水套(5)的第二端口，以封闭所述冷却水套(5)的第二端口。

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