RU2109221C1

RU2109221C1 - Air ozonization device

Info

Publication number: RU2109221C1
Application number: RU96109022A
Authority: RU
Inventors: А.А. Белов; А.А. Перетрутов; П.П. Ким; Г.В. Пастухова
Original assignee: Нижегородский государственный технический университет
Priority date: 1996-05-05
Filing date: 1996-05-05
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: air-conditioning systems. SUBSTANCE: device has ozonizing chamber in air duct. Ozonizing chamber includes electrodes connected to high-voltage source. Electrodes are made as rods positioned in parallel to each other and installed in centers and corners of regular polygons which form regular structure. High voltage of negative polarity is connected to electrodes positioned in corners of polygons, and high voltage of positive polarity is connected to one central electrode made as two coaxial conductors with adjustable clearance between them, so that one conductor is connected to high-voltage source and the other is connected to all central electrodes and to negative pole of high-voltage source in series, through high-value resistor. EFFECT: more efficient ozonizing. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для синтеза озона из воздуха. The invention relates to devices for the synthesis of ozone from air.

Известно устройство для получения озона из воздуха [1], путем пропускания воздуха через две камеры, разделенные между собой металлической сеткой, первая по ходу газового потока является ионизирующей, а вторая озонирующей. Недостатком данного устройства является малый выход озона с единицы объема озонирующей камеры. A device for producing ozone from air [1] is known, by passing air through two chambers separated by a metal grid, the first along the gas stream is ionizing, and the second is ozonizing. The disadvantage of this device is the low yield of ozone per unit volume of the ozonizing chamber.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для озонирования воздуха [2], в котором использована озонирующая камера с игольчатыми электродами, направленными остриями друг к другу и подключенными к источнику высокого напряжения положительной полярности и размещенной между ними металлической сеткой, подключенной к отрицательной полярности источника. Closest to the technical nature of the proposed device is a device for ozonation of air [2], which uses an ozonizing chamber with needle electrodes directed by tips to each other and connected to a high voltage source of positive polarity and placed between them with a metal grid connected to negative polarity source.

Недостаткам и данного устройства является высокая неоднородность электрического поля, невысокий выход озона с единицы объема озонатора и существенное гидравлические сопротивление газовому потоку. The disadvantages of this device is the high heterogeneity of the electric field, the low yield of ozone per unit volume of the ozonizer, and significant hydraulic resistance to the gas flow.

Задача, решаемая предлагаемым устройством - совершенствование конструкции озонатора. The problem solved by the proposed device is to improve the design of the ozonizer.

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении энергетических затрат на производство озона, в уменьшении габаритов озонирующей камеры, в упрощении конструкции источника высокого напряжения и снижении гидравлического сопротивления газовому потоку. The technical result from the use of the invention is to reduce energy costs for the production of ozone, to reduce the dimensions of the ozonizing chamber, to simplify the design of the high voltage source and reduce hydraulic resistance to the gas flow.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве для озонирования воздуха, содержащем в воздуховоде озонирующую камеру с электродами, подключенными к источнику высокого напряжения, электроды выполнены стержневыми, расположенными параллельно друг другу и установлены в центрах и вершинах правильных многоугольников, образующих регулярную структуру, с поведением высокого напряжения отрицательной полярности к электродам, расположенным в вершинах многоугольников, а положительной полярности к одному центральному электроду, выполненному в виде двух соосных проводников с регулируемым зазором между ними, таким образом, что один проводник соединен с источником высокого напряжения, а другой - со вмеси центральными электродами и последовательно через высокоомное сопротивление с отрицательным полюсом источника высокого напряжения. This result is achieved by the fact that in the device for ozonation of air containing in the duct an ozonizing chamber with electrodes connected to a high voltage source, the electrodes are made of rod, parallel to each other and installed in the centers and vertices of regular polygons forming a regular structure with high behavior voltage of negative polarity to the electrodes located at the vertices of the polygons, and positive polarity to one central electrode, Nome as two coaxial conductors with a controlled clearance therebetween, such that one conductor is connected to the high voltage source and the other - with vmese central electrodes and sequentially through a high resistance to the negative pole of high voltage source.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для озонирования воздуха; на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a General view of the device for ozonation of air; in FIG. 2 shows a section AA in FIG. one.

Устройство для озонирования воздуха состоит из установленной в воздуховоде 1 озонирующей камеры 2 со стержневыми электродами 3, 4, 5, подключенными к источнику высокого напряжения 6, расположенными параллельно друг другу и установленными в центрах и вершинах правильных многоугольников, образующих регулярную структуру, с подведением высокого напряжения отрицательной полярности к электродам 5, расположенным в вершинах многоугольников, а положительной полярности к одному центральному электроду 3, выполненному в виде двух соосных проводников 3а и 3б с регулируемым зазором 7 между ними, таким образом, что один проводник 3а соединен с источником высокого напряжения, а другой 3б - со всеми центральными электродами 4 и последовательно через высокоомное сопротивление 8 с отрицательным полюсом источника высокого напряжения 6. для изоляции стержневых электродов 3 и 4 используются изоляторы 9. The device for air ozonation consists of an ozonizing chamber 2 installed in the duct 1 with rod electrodes 3, 4, 5 connected to a high voltage source 6, arranged parallel to each other and installed in the centers and vertices of regular polygons forming a regular structure, with high voltage applied negative polarity to the electrodes 5 located at the vertices of the polygons, and a positive polarity to one central electrode 3, made in the form of two coaxial conductor 3a and 3b with an adjustable gap 7 between them, so that one conductor 3a is connected to a high voltage source, and the other 3b to all central electrodes 4 and in series through a high resistance resistance 8 with a negative pole of a high voltage source 6. for insulation of terminal electrodes 3 and 4 are used insulators 9.

Устройство для озонирования воздуха работает следующим образом: при подачи высокого напряжения положительной полярности на центральный электрод 3 и отрицательной полярности на электроды 5, расположенные в вершинах правильных многоугольников, благодаря высокоомному сопротивлению 8 отрицательный потенциал возникает на проводнике 3б электрода 3, в результате этого между проводниками 3а и 3б в воздушном зазоре 7 образуется искровой электрический разряд, вследствие которого проводник 3б и электроды 4 приобретают положительный потенциал высокой напряженности, способствующий образованию диффузного электрического разряда между положительными 3 и 4 и отрицательными 5 электродами, который ионизируя кислород воздуха, приводит к образованию озона. The device for air ozonation works as follows: when a high voltage of positive polarity is applied to the central electrode 3 and negative polarity is applied to the electrodes 5 located at the vertices of regular polygons, due to the high resistance resistance 8, a negative potential arises on the conductor 3b of the electrode 3, as a result of which between the conductors 3a and 3b, a spark electric discharge is formed in the air gap 7, due to which the conductor 3b and electrodes 4 acquire a positive potential Coy tension facilitates the formation of a diffuse electric discharge between positive 3 and 4 and negative 5 electrodes ionizing oxygen which air leads to the formation of ozone.

Далее разрядный цикл повторяется. Next, the discharge cycle is repeated.

Образующийся озон постоянно выдувается из озонирующей камеры и заменяется порцией свежего воздуха. The resulting ozone is constantly blown out of the ozonizing chamber and replaced with a portion of fresh air.

Воздушный зазор 7 в электроде 3 играет роль импульсного преобразователя, который преобразует постоянное напряжение на выходе источника высокого напряжения в импульсное с частотой следствия импульсов 1-1000 кГц, которая зависит от прилагаемого напряжения и величины зазора 7 между проводниками 3а и 3б электрода 3, который не может быть больше расстояния между электродами 4 и 5. The air gap 7 in the electrode 3 plays the role of a pulse converter, which converts a constant voltage at the output of the high voltage source to a pulse voltage with a pulse repetition rate of 1-1000 kHz, which depends on the applied voltage and the size of the gap 7 between the conductors 3a and 3b of the electrode 3, which is not may be greater than the distance between electrodes 4 and 5.

Импульсный режим работы устройства для озонирования воздуха способствует тому, что в врем я искрового разряда в воздушном зазоре 7 ток диффузного электрического разряда в воздушном зазоре между электродами 4 и 5 имеет большую удельную плотность по сравнению с неимпульсным режимом. Это приводит к большей ионизации воздуха и, как следствие, к повышенному выхода озона. The pulse mode of operation of the device for ozonation of air contributes to the fact that during a spark discharge in the air gap 7, the current of the diffuse electric discharge in the air gap between the electrodes 4 and 5 has a higher specific density compared to the non-pulse mode. This leads to greater ionization of the air and, as a consequence, to an increased ozone output.

Таким образом, устройство имеет больший удельный выход озона на единицу затраченной мощности и более простую конструкцию источника высокого напряжения, т. к. отпадает необходимостью в изготовлении импульсного высоковольтного преобразователя с регулируемой частотой. Устройство обладает значительно меньшими габаритами из-за отсутствия различных сеток и экранов и незначительным гидравлическим сопротивлением. Thus, the device has a greater specific ozone output per unit of expended power and a simpler design of a high voltage source, since it is no longer necessary to manufacture a pulsed high-voltage converter with an adjustable frequency. The device has significantly smaller dimensions due to the lack of various grids and screens and insignificant hydraulic resistance.

Claims

A device for air ozonation containing an ozonation chamber in the duct with electrodes connected to a high voltage source, characterized in that the electrodes are made of rod electrodes located parallel to each other and are installed at the centers and vertices of regular polygons forming a regular structure, with a negative voltage being applied polarity to the electrodes located at the vertices of the polygons, and a positive polarity to one central electrode, made in the form of two waist conductors with an adjustable gap between them, so that one conductor is connected to a high voltage source and the other - with all central electrodes and sequentially through a high resistance to the negative pole of high voltage source.