CN2481694Y - 一种平行板式臭氧发生器 - Google Patents
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Abstract
一种平行板式臭氧发生器，本实用新型创造属于臭氧发生技术设备领域，本实用新型创造提出了一种电晕法平行板式臭氧发生器。利用现普通的电子陶瓷工艺,介电层(5)采用陶瓷平面薄板,厚度可减小到0.5mm以下。高压电极夹藏在介电层(5)和绝缘层(1)之间,高压电极引线(3)穿过绝缘层(1),具有良好的高压绝缘性能。放电间隙尺寸精度靠气隙垫片(7)来保证,很容易得到窄而均匀的放电间隙,0.5mm的放电间隙并不困难,因而降低放电电压,结合水冷或气冷强化冷却,使臭氧发生器得到有效的散热冷却,有助于提高臭氧发生的效率。这样的臭氧发生器结构简单,体积小,成本低。
Description
本发明创造涉及卫生消毒、环保水处理方面的设备装置，尤其涉及到电晕法臭氧发生装置。
臭氧作为强氧化剂在杀菌消毒、水处理等工业、民用方面有其独特的优势。制造臭氧有几种方法，其中电晕法最为普遍。电晕法中有沿面放电式和气隙放电式。沿面放电式结构简单，但生成臭氧浓度低，效率低，广泛用于气体杀菌消毒。对于水处理或制造高浓度臭氧水作为洗涤消毒剂，则气隙放电式有优势。气隙放电式有两类结构：平行板式和同心管式。目前同心管式应用最为普遍，特别是工业用臭氧发生器。
臭氧发生器的设计方向是：更薄而均匀的介电层、更窄而均匀的放电间隙、更有效的冷却散热。同心管式发生器在向更薄(1mm以下)的介电体、更窄(1mm以下)的放电间隙方向，就遇到困难。陶瓷是最好的介电层材料，要烧出高精度尺寸(包括椭圆度)的薄壁陶瓷管就非常困难。同心管式要实现两侧同时有效冷却散热也很困难，特别是用于家庭民用产品的臭氧发生器，那就更困难了，因为这里有高压电极，必须得到有效可靠的绝缘。
本发明创造的目的在于提出一种平行板式结构的臭氧发生器。采用现成熟的工艺方法，很容易得到1mm厚度以下，厚度均匀、性能优良的陶瓷介电层，放电间隙很容易减小到1mm以下，并且均匀。高压电极得到可靠的绝缘保护，在电晕放电两侧，可得到有效的冷却散热，这样可降低电晕放电电压，提高电晕功率密度，缩小臭氧发生器尺寸，降低成本造价。
本发明创造是这样实现的：介电层采用陶瓷平面板，介电层与绝缘层合成构成一体，高压电极夹在介电层与绝缘层中间，高压电极四周都被介电层与绝缘层的结合面绝缘封死，高压电极引线穿过绝缘层引出；地极板与介电层之间的间隙为放电间隙，放电间隙被气隙垫片围住，气隙垫片起着放电间隙密封和尺寸定位的作用，放电间隙的进气口和出气口，穿过地极板或绝缘层；在绝缘层侧和地极板侧，可设置水冷散热装置以及气冷散热装置。
采用现电子陶瓷工艺很容易制造出厚度为1毫米以下，并均匀和平整的高纯氧化铝陶瓷薄板，高纯氧化铝强度高，介电常数大，导热系数高，介质损耗低，是非常理想的制作介电层的材料。高压电极四周被介电层和绝缘层的结合面绝缘封死，高压电极引线穿过绝缘层引出，只要在高压电极引线上做好密封绝缘，就能保证高压电极的绝缘可靠性。放电间隙尺寸精度可通过气隙垫片来保证，因而很容易得到1mm以下，并且非常均匀的放电间隙。由于高压电极的密封绝缘易得到可靠保证，则在地极板和绝缘层两侧可实现高效强化冷却散热，特别是效果最好的水冷式结构。
有了更薄的、品质更高的介电层，又有了更窄的放电间隙，再加上两侧的高效冷却散热，就可保证得到更低的放电电压、更高的电晕功率密度(臭氧发生器体积更小)、更高的臭氧发生效率。而这些都是通过现有的普通工艺技术来实现的，其成本造价低。
下面结合附图和实施例对本发明创造做进一步详细说明。
附图1、2为单侧水冷式结构臭氧发生器的特征截面示意图。
附图3、4、5为双侧气冷式结构臭氧发生器的特征截面示意图。
附图6为气冷与水冷组合式结构臭氧发生器的特征截面示意图。
附图1、2、6中的箭头表示冷却水进出。附图1中冷却水道9由水槽8和地极板6构成，冷却水直接流经地极板6。附图2、3中的冷却水道9直接就设在地极板6内。通过增加水道8内水的流速，增加水道冷却面积，可提高散热，达到有效冷却。
附图3、4、6中采用扩展换热面式气冷散热面10，以强化换热达到有效散热冷却。附图4种，绝缘层和地极板分别与两侧的空气冷却散热面10为一体结构。
附图5中地极板和绝缘层侧设置的是平板式空气冷却散热面11，地极板与散热面为一体，为了强化散热，达到有效的冷却，散热面积应该远大于电晕放电面积，应该10倍以上。
现电子陶瓷普通的工艺方法：轧膜法和流延法可以制造出我们所需的介电层5。普通工艺可以生产出厚度为0.5mm±0.05mm，矫曲度3‰，纯度为95％以上的氧化铝陶瓷薄板。我们设计臭氧发生器时，应采用厚度不超过1毫米的介电层5。高压电极2可采用现普通的陶瓷表面金属化的方法，如烧渗法，化学镀法和真空蒸发法。
绝缘层1理想的材料应是陶瓷，特别是绝缘层侧设置有冷却散热面，因为陶瓷绝缘强度高，机械强度也高，导热性能好。
绝缘层1和介电层5合成为一体，并要把高压电极2四周绝缘封死，可采用粘接方法将绝缘层和介电层两部件粘接成为一体，比如用环氧树脂类粘接剂粘接。如果绝缘层1也为陶瓷材料，就可采用玻璃釉焊料，将绝缘层1和介电层5烧结为一体。可采用灌封方法，直接用灌封料(如环氧树脂+固化剂)作方绝缘层，使绝缘层和介电层成为一体。还可采用类似电子陶瓷中多层布线陶瓷基板的生产办法，将高压电极的金属化浆料印在陶瓷生坯片上，再通过叠片、层压、烧结，得到绝缘层和介电层合成为一体、高压电极夹在中间的构件。
高压电极引线3穿过绝缘层1，引出线和引出处必须采取绝缘保护措施，但附图中没有表示出来。
气隙垫片7既有密封作用，又有定位作用，垫片7可以采用这样的结构：其中有橡胶密封垫片和定位垫片。放电间隙4的进气口和出气口，可以穿过地极板6，或绝缘层1，但附图中没有表示出来。
Claims (4)
1、一种电晕法制造臭氧的平行板式臭氧发生器，包括有：地极板(6)、气隙垫片(7)、介电层(5)、绝缘层(1)、高压电极(2)，其特征在于：介电层(5)采用陶瓷平面板，厚度不超过1毫米；介电层(5)与绝缘层(1)合成构成一体，高压电极(2)夹在介电层(5)和绝缘层(1)中间，高压电极引线(3)穿过绝缘层(1)引出；地极板(6)与介电层(5)之间通过气隙垫片(7)构成放电间隙(4)，放电间隙(4)不超过1毫米；放电间隙(4)的进气口和出气口，穿过地极板(6)或绝缘层(1)。
2、根据权利要求1所述的平行板式臭氧发生器，其特征在于：地极板(6)侧设置有水冷散热装置。
3、根据权利要求1所述的平行板式臭氧发生器，其特征在于：地极板(6)侧，或绝缘层(1)侧设置有扩展换热面式空气冷却散热面(10)。
4、根据权利要求1所述的平行板式臭氧发生器，其特征在于：地极板(6)侧，或绝缘层(1)侧设置有平板式空气冷却散热面(11)，散热面积是电晕面积的10倍以上。
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