CN85100091A - 臭氧发生装置的电源 - Google Patents
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Abstract
一种用静电放电原理产生臭氧气装置的电源。属于化工设备的改进，可用于环境保护、消毒杀菌、除臭和脱色等方面。
目前这类设备采用工频电源直接升压以取得高电压，通过静电放电制取氧气，设备庞大。而采取脉冲工作方式的设备，也未从提高电压上升率方面来改进。
本发明利用固体功率器件组成的线路产生功率脉冲电流，通过变压器升压得到高电压上升率的电压脉冲，在放电室中产生臭氧气。它成本低、体积小、效率高。
Description
本发明属于臭氧发生装置中的电源的改进。
臭氧发生器是利用无声放电原理，在含氧气体中通过高压无声放电，产生工业用臭氧气的装置。臭氧气是一种强氧化剂，可用于杀菌。随着环境工程的发展，使用臭氧的领域正在扩大，特别在消除污染方面，它可用来处理饮用水，对生活污水和工业废水进行无害处理，对水和气体进行除臭脱色处理，具有不产生二次污染的特点。
臭氧发生装置将无油压缩含氧气体通过干燥处理后进入由电极和绝缘介质层组成的放电室。外电源通过变换升压，引入放电室电极，进行无声放电，即可产生含臭氧气的混合气体而输出。
目前国内此类产品的电源供给都是通过工频（50Hz）电源，经变压器升压至10千伏以上，直接引入放电室而产生臭氧气。其工作电流电压波形都是正弦波。缺点是电耗大、设备苯重、成本高、可靠性差。
近年来外同类臭氧发生器电源的研制，例如美国专利4，016，060日本专利58-168319和联邦德国专利3，027，112都采用脉冲工作方式，以提高臭氧的产生效率，取得了进展，然而它们存在着一个不足之处，就是没有着眼于提高加在放电器电极板两端的电压的电压上升率，即dv/dt值上。例如日本专利58-168119文件列出的电压波形，电压上升率是比较低的，这样必然导致放电器工作过程中臭氧气分解增加，造成发热、发光，以致影响臭氧发生效率的进一步提高。
本发明的特点在于充分利用元件和线路参数的配合，尽可能提高放电脉冲电压的dv/dt值（包括+dv/dt值和-dv/dt值），以减少放电器中的消电离过程（即减少O3复合为O2），降低能量消耗提高臭氧的生成效率。
下面结合附图具体说明
图1是工作原理图，图2是波形图。直流电源〔1〕可采用固定频率工作方式或可调频率工作方式，也可采用间歇脉冲串工作方式;它可以是单向脉冲式的，也可是正、负方向对称方式的。直流电源〔1〕供给由固体功率器件组成的电流脉冲发生器〔2〕，产生三角形脉冲电流波〔6〕。它的理想波形为一底宽较窄（T＞＞t）的三角形波，当电流到来之前和电流上升之间有一个明显的突变;然后电流线性上升，达到峰值后又突变为线性下降，最后突变为零。此电流波形的底宽t可以从1μs到100μs间，重复周期T可以从20μs到10ms间。将这样的电流对感应变压器〔3〕（在联邦德国专利3，217，363中称为触发特性脉冲变压器）输入，根据C
V＝L (di)/(dt)
及 (dV)/(dt) ＝L (di)/(dt2)
（其中，V-电压，L-回路电感，i-回路电流）的原理，变压器可感应出前沿后沿都很陡的方波脉冲电压〔7〕来，即高dv/dt电压脉冲波。将它送到放电器〔4〕中进行静电放电，则可产生臭氧气〔5〕。
单个晶闸管组成的臭氧发生器用脉冲电源作为实施方案的一个实例，如图3所示。直流电源E通过电感〔8〕对电容器〔9〕充电，这时晶闸管〔12〕处在关断状态。元件两端所加的电压就是电容器上的电压。当触发脉冲源〔14〕作用在晶闸管〔12〕的门极时，元件立即导通。电容器通过变压器〔10〕的原边和晶闸管放电，形成R-L-C放电过程，直到电流过零，电容器被反向充电。晶闸管将电流反向阻断。至此一个周期结束，重复起始充电过程。当电流通过变压器原边时，变压器付边即感应出一个高压突变脉冲来，加到放电器的电极板上，产生静电放电，将极板间的部分氧转化为臭氧。
此电源的工作原理就是利用晶闸管的快导通特性，产生电流突变脉冲，而得到高 (dv)/(dt) 的脉冲电压，从而产生臭氧气。不足之处是脉冲电流不是三角波，线性度差。如果用功率晶体器件电路组成三角脉冲发生器，将会有更好的效果。
Claims (6)
1、一种臭氧发生装置的电源，由加在放电器电极板两端的高电压使静电放电，其特征在于该高电压是由强电流脉冲产生的高电压上升率(+ (dv)/(dt) )和下降率(- (dv)/(dt) )构成的。
2、根据权利要求1所述的臭氧发生装置的电源，其特征在于其电流波形的底宽t从1μs到100μs，重复周期T从20μs到10ms。
3、根据权利要求1和2所述的臭氧发生装置的电源，其特征在于它的脉冲是由固体功率器件产生的。
4、根据权利要求1至3所述的臭氧发生装置的电源，其特征是采用可调频率工作方式。
5、根据权利要求1至3所述的臭氧发生装置的电源，其特征是采用固定频率工作方式。
6、根据权利要求1至3所述的臭氧发生装置的电源，其特征是采用间歇脉冲串的工作方式。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 85100091 CN85100091A (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 臭氧发生装置的电源 |
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| CN 85100091 CN85100091A (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 臭氧发生装置的电源 |
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| CN85100091A true CN85100091A (zh) | 1986-08-06 |
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| CN 85100091 Pending CN85100091A (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 臭氧发生装置的电源 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101627530B (zh) * | 2006-12-20 | 2012-07-04 | 普利莫宗产品公司 | 用于电容性负载的电源设备 |
-
1985
- 1985-04-01 CN CN 85100091 patent/CN85100091A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101627530B (zh) * | 2006-12-20 | 2012-07-04 | 普利莫宗产品公司 | 用于电容性负载的电源设备 |
| US8400788B2 (en) | 2006-12-20 | 2013-03-19 | Primozone Production Ab | Power supply apparatus for a capacitive load |
| US9126832B2 (en) | 2006-12-20 | 2015-09-08 | Primozone Production Ab | Power supply apparatus for a capacitive load |
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