RU155463U1 - Генератор озона - Google Patents

Abstract

1. Генератор озона, содержащий корпус, соосно расположенные электроды, подключенные к высоковольтному источнику переменного тока и диэлектрическую трубку между ними, причем один электрод выполнен сплошным и расположен с внешней стороны диэлектрической трубки, а второй электрод выполнен в виде спирали и расположен с внутренней стороны диэлектрической трубки, отличающийся тем, что корпус выполнен из металла, а внешний электрод выполнен в виде толстостенной металлической трубки и находится в электрическом контакте с металлическим корпусом генератора озона, через который он подключен к первому заземленному полюсу высоковольтного источника переменного тока, при этом корпус выполнен герметичным с присоединенными к нему с обоих торцов штуцерами, предназначенными для подачи воздуха или иного кислородсодержащего газа и отвода озонсодержащего газа под избыточным давлением, и герметичным разъемом, через который проходит изолированный провод, соединяющий внутренний электрод со вторым полюсом высоковольтного источника переменного тока.2. Генератор озона по п. 1, отличающийся тем, что внутренний и внешний электроды установлены таким образом, чтобы расстояние от торцов электродов до торца диэлектрической трубки составляло не менее двух толщин стенки диэлектрической трубки.3. Генератор озона по п. 2, отличающееся тем, что расстояние от внешней поверхности диэлектрической трубки до внутренней поверхности металлического корпуса составляет не менее одной толщины стенки диэлектрической трубки.

Description

Полезная модель относится к устройствам для получения озона, применяемым для очистки бытовых и промышленных сточных вод, обеззараживания питьевой воды и может найти применение в очистных сооружениях, химической технологии и других отраслей народного хозяйства.

Из технического уровня известен генератор озона, который содержит источник питания, диэлектрическую трубку, на внешней и внутренней сторонах которой согласно навиты два электрода в виде спиралей, причем начало внешнего электрода и конец внутреннего электрода подключены к источнику питания (патент №2016841, 1991, RU). При этом внутри спирали, являющейся внутренним электродом, установлена дополнительная трубка из диэлектрического материала с продольными ребрами, внутри которой протекает охлаждающий агент - вода.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность из-за сложности конструкции и невозможности получения озон-содержащего газа под избыточным давлением в течение длительного времени.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является генератор озона в виде трубчатого озонатора, взятый в качестве прототипа (см. патент РФ №2326812, 2006). Данный генератор озона находится в озонаторе имеющем пластмассовый корпус и содержит соосно расположенные электроды, подключенные к высоковольтному источнику переменного тока, и трубчатый диэлектрический элемент, расположенный между ними, при этом один из электродов выполнен сплошным с внешней стороны диэлектрического элемента, а второй выполнен в виде спирали и расположен с внутренней стороны диэлектрического элемента. Спираль внутреннего электрода, выполненная навивкой на призматический стержень, представляет собой последовательно соединенные правильные разомкнутые многоугольники, вершины которых находятся в механическом контакте с внутренней поверхностью диэлектрического элемента. Генерация озона происходит при продувании воздуха или кислорода через внутреннюю полость трубчатого диэлектрического элемента, в которой возникает зона барьерного разряда при включенном источнике высокого напряжения.

Недостатком прототипа является низкая эффективность работы, обусловленная возможностью возникновения паразитного пробоя между электродами из-за наличия неконтролируемых зазоров между торцевыми поверхностями электродов и диэлектрического элемента и связанных с этим перебоев в работе генератора озона, а также из-за того, что конструкция генератора озона не позволяет эксплуатировать его при повышенных давлениях продуваемого газа и, соответственно, получать озон-содержащий газ под избыточным давлением, поскольку основным элементом конструкции является трубка из диэлектрического материала, которую трудно герметизировать.

Задачей данного изобретения является повышении эффективности работы генератора озона за счет снижения вероятности возникновения паразитного пробоя, при сохранении высокой производительности и длительного времени бесперебойной работы генератора озона, обеспечения возможности получения озон-содержащего газа под избыточным давлением.

Задача решается тем, что в генераторе озона, содержащем соосно расположенные электроды, подключенные к высоковольтному источнику переменного тока и диэлектрическую трубку между ними, причем один электрод выполнен сплошным и располагается с внешней стороны диэлектрической трубки, а второй электрод выполнен в виде спирали и расположен с внутренней стороны диэлектрической трубки, согласно полезной модели внешний электрод, выполненный в виде толстостенной металлической трубки, находится в хорошем электрическом контакте с металлическим корпусом генератора озона, через который он подключается к заземленному полюсу высоковольтного источника переменного тока, который находится в заземлении, при этом корпус выполнен герметичным с присоединенными к нему с обоих концов штуцерами, предназначенными для подачи воздуха или кислород-содержащего газа и отвода озон-содержащего газа, и герметичным разъемом, через который проходит изолированный провод, соединяющий внутренний электрод со вторым полюсом высоковольтного источника переменного тока.

Поставленная задача решается также тем, что внутренний и внешний электроды установлены таким образом, чтобы расстояние от торцов электродов до торца диэлектрической трубки составляло не менее двух толщин стенки диэлектрической трубки, а расстояние от внешней поверхности диэлектрической трубки до внутренней поверхности металлического корпуса составляло не менее одной толщины стенки диэлектрической трубки.

Поставленная задача решается также тем, что металлический корпус генератора надежно устраняет паразитные утечки озона за счет герметизации.

Поставленная задача решается также тем, что генератор озона может работать в широком диапазоне рабочего давления пропускаемого через него газа, что позволяет подавать его в аппараты с большим гидравлическим сопротивлением, а также мелкопористые устройства для выхода газа.

На фиг 1. схематически изображен генератор озона, продольный разрез.

Генератор озона содержит цилиндрический герметичный корпус (1), выполненный из металла, внутри которого соосно установлена трубка (2) из диэлектрического материала. С внутренней стороны трубки (2) установлен электрод (3), который может быть выполнен в виде спирали, как показано на фиг. 1, или в виде свернутой в трубку металлической сетки. С внешней стороны диэлектрической трубки (2) установлен электрод (4), выполненный в виде толстостенной металлической трубки, как показано на фиг. 1, или в виде тонкостенной трубки, закрепленной внутри корпуса при помощи металлических колец и находящийся в хорошем электрическом контакте с металлическим корпусом (1). Электроды подключены к высоковольтному источнику переменного тока (5), один из выводов которого заземлен и соединен с внешним электродом (4) через электрический контакт с корпусом (1). При этом внешний и внутренний электроды (3 и 4) установлены таким образом, чтобы расстояние L от торцов электродов до торца диэлектрической трубки (2) составляло не менее двух толщин стенки диэлектрической трубки, а расстояние H от внешней поверхности диэлектрической трубки (2) до внутренней поверхности корпуса (1) - не менее одной толщины стенки диэлектрической трубки. Такая конфигурация электродов и диэлектрической трубки существенно уменьшает вероятность паразитного пробоя между внутренним электродом (3) и внешним электродом (4), что позволяет увеличить время безотказной работы озонатора при сохранении высокой производительности по озону, увеличивая тем самым эффективность работы генератора озона. Кроме того, корпус генератора озона (1) выполнен герметичным и способным выдерживать избыточное давление воздуха, который подается в зону разряда через герметичный штуцер (6). Герметичность генератора озона обеспечивается применением герметичных штуцеров (6) и герметичного разъема (7), через который проходит изолированный провод (8), присоединенный одним концом к внутреннему электроду (3), а другим концом к полюсу высоковольтного источника тока (5).

Генератор озона работает следующим образом. При включении источника высоковольтного напряжения (5) между электродами (3 и 4) возникает газовый барьерный разряд. Воздух или кислород-содержащий газ под избыточным давлением продувается через зону разряда, где происходит образование озон-содержащего газа.

Преимущество заявляемого генератора озона заключается в том, что благодаря герметичному металлическому корпусу обеспечивается получение озон-содержащего газа под избыточным давлением, что, в свою очередь, позволяет подавать его в аппараты с большим гидравлическим сопротивлением, а также мелкопористые распылители в промышленных установках очистки и обеззараживания воды и тем самым повысить эффективность их работы.

Таким образом, описанные конструктивные особенности генератора озона позволяют получить более высокий технический результат, а именно существенно повысить эффективность работы генератора за счет снижения вероятности возникновения паразитного пробоя, при сохранении высокой производительности и длительного времени бесперебойной работы генератора озона, обеспечения возможности получения озон-содержащего газа под избыточным давлением.

Claims (3)

1. Генератор озона, содержащий корпус, соосно расположенные электроды, подключенные к высоковольтному источнику переменного тока и диэлектрическую трубку между ними, причем один электрод выполнен сплошным и расположен с внешней стороны диэлектрической трубки, а второй электрод выполнен в виде спирали и расположен с внутренней стороны диэлектрической трубки, отличающийся тем, что корпус выполнен из металла, а внешний электрод выполнен в виде толстостенной металлической трубки и находится в электрическом контакте с металлическим корпусом генератора озона, через который он подключен к первому заземленному полюсу высоковольтного источника переменного тока, при этом корпус выполнен герметичным с присоединенными к нему с обоих торцов штуцерами, предназначенными для подачи воздуха или иного кислородсодержащего газа и отвода озонсодержащего газа под избыточным давлением, и герметичным разъемом, через который проходит изолированный провод, соединяющий внутренний электрод со вторым полюсом высоковольтного источника переменного тока.

2. Генератор озона по п. 1, отличающийся тем, что внутренний и внешний электроды установлены таким образом, чтобы расстояние от торцов электродов до торца диэлектрической трубки составляло не менее двух толщин стенки диэлектрической трубки.

3. Генератор озона по п. 2, отличающееся тем, что расстояние от внешней поверхности диэлектрической трубки до внутренней поверхности металлического корпуса составляет не менее одной толщины стенки диэлектрической трубки.

Images