RU2358897C2 - Device for ozonising air - Google Patents

Device for ozonising air Download PDF

Info

Publication number
RU2358897C2
RU2358897C2 RU2005119871/15A RU2005119871A RU2358897C2 RU 2358897 C2 RU2358897 C2 RU 2358897C2 RU 2005119871/15 A RU2005119871/15 A RU 2005119871/15A RU 2005119871 A RU2005119871 A RU 2005119871A RU 2358897 C2 RU2358897 C2 RU 2358897C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
needles
electrode
air
ozone
corona
Prior art date
Application number
RU2005119871/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005119871A (en
Inventor
Алексей Павлович Лапин (RU)
Алексей Павлович Лапин
Владимир Кириллович Мокеев (RU)
Владимир Кириллович Мокеев
Ирина Анатольевна Гениатулина (RU)
Ирина Анатольевна Гениатулина
Сергей Александрович Соколов (RU)
Сергей Александрович Соколов
Владимир Александрович Русинов (RU)
Владимир Александрович Русинов
Мария Владимировна Мокеева (RU)
Мария Владимировна Мокеева
Original Assignee
ФГОУ ВПО Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГОУ ВПО Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева filed Critical ФГОУ ВПО Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева
Priority to RU2005119871/15A priority Critical patent/RU2358897C2/en
Publication of RU2005119871A publication Critical patent/RU2005119871A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358897C2 publication Critical patent/RU2358897C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: proposed device contains a comb-type discharge electrode with closely spaced spikes and a plate electrode, separated by dielectric barriers arranged into an H-shape and an air gap. The coronating spikes have a cross section which narrows down to zero at the tips and have several sharp longitudinal edges. They are situated at the tops of squares tops of side 5-7.5 mm and they are fitted in holes on a carrying plate and their heads are fixed by hardening putty (paste) based on graphite.
EFFECT: protection of a joint from aggressive effect of ozone.
2 dwg

Description

Устройство для озонирования воздуха относится к электротехнике, в частности к устройствам для озонирования воздуха, воды и т.п.A device for ozonation of air relates to electrical engineering, in particular to devices for ozonation of air, water, etc.

Известно устройство для дезинфекции воздуха озоном, состоящее из внешнего цилиндрического электрода, выполненного из металлической сетки и внутреннего электрода, содержащего разрядные диски и ионизирующие диски звездообразной формы разного диаметра (Авторское свидетельство СССР №1465412, МПК7 С01В 13/10, 1989). Недостатком этого устройства является сложность конструкции и смены коронирующих элементов (звездочек), подверженных интенсивной эрозии металла в коронном разряде, который возникает при высоком напряжении источника питания (от 15 до 40 кВ).A device for disinfecting air with ozone is known, consisting of an external cylindrical electrode made of a metal mesh and an internal electrode containing discharge disks and star-shaped ionizing disks of different diameters (USSR Author's Certificate No. 1465412, MPK7 С01В 13/10, 1989). The disadvantage of this device is the complexity of the design and change of the corona elements (stars), subject to intense erosion of the metal in the corona discharge, which occurs at a high voltage power source (from 15 to 40 kV).

Известен также озонатор, используемый в технологическом процессе инкубирования яиц (Авторское свидетельство СССР №1192755, МПК7 А01К 41/00, 1985). В этом устройстве в коронирующем электроде используются иглы сложной формы с заостренными выступами на боковых поверхностях. Вклад заостренных выступов в генерирование озона по сравнению с вкладом острия иглы незначителен, так как максимальная напряженность электрического поля наблюдается в направлении ко второму электроду. Для того чтобы вклад заостренных выступов стал существенным, необходимо использовать высокое напряжение (до 40 кВ). На каждой игле имеется 6 заостренных выступов на боковой поверхности. А плотность тока коронного разряда лишь в 1,64 раза больше, чем у электродов с иглами без выступов (озоновыделение прямо пропорционально току коронного разряда). Наличие источника высокого напряжения (40 кВ) резко сужает область использования озонаторов такой конструкции с точки зрения безопасности их обслуживания и компактности устройства.Also known is the ozonizer used in the technological process of egg incubation (USSR Author's Certificate No. 1192755, MPK7 А01К 41/00, 1985). In this device, the corona electrode uses needles of complex shape with pointed protrusions on the side surfaces. The contribution of the pointed protrusions to the generation of ozone in comparison with the contribution of the tip of the needle is insignificant, since the maximum electric field strength is observed towards the second electrode. In order for the contribution of the pointed protrusions to become significant, it is necessary to use a high voltage (up to 40 kV). Each needle has 6 pointed protrusions on its lateral surface. And the corona discharge current density is only 1.64 times higher than that of electrodes with needles without protrusions (ozone generation is directly proportional to the corona discharge current). The presence of a high voltage source (40 kV) dramatically narrows the scope of use of ozonizers of this design in terms of the safety of their maintenance and the compactness of the device.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для озонирования воздуха, коронирующий электрод которого представляет собой решетку, в узлах которой располагаются токопроводящие иглы, обращенные к гладкой поверхности второго электрода (Авторское свидетельство СССР №1141486, МПК7 H01T 23/00, 1985 (прототип)). Чередование полярности решеток с закрепленными иглами усложняет конструкцию опорной изоляции коронирующих электродов и всего устройства в целом. К тому же при решетчатой конструкции электродов более густое расположение игл практически не осуществимо.The closest in technical essence is a device for ozonation of air, the corona electrode of which is a lattice, in the nodes of which are conductive needles facing the smooth surface of the second electrode (USSR Author's Certificate No. 1141486, IPC7 H01T 23/00, 1985 (prototype)). The alternation of the polarity of the grids with fixed needles complicates the design of the supporting insulation of the corona electrodes and the entire device as a whole. Moreover, with a lattice design of the electrodes, a denser arrangement of needles is practically not feasible.

Цель изобретения - достижение компактности конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик озонатора.The purpose of the invention is to achieve compact design and improve the operational characteristics of the ozonizer.

Поставленная цель достигается следующим образом. Использование стеклянных диэлектрических барьеров и развитая суммарная длина острых кромок на боковых поверхностях игл делают источник питания напряжением 5 кВ достаточным для получения желаемого уровня озонообразования. При таком напряжении не происходит образование оксидов азота. Озоновыделение устройства определяется величиной тока коронного разряда, который зависит от количества игл в коронирующем электроде. Ощутимое взаимное экранирование игл наблюдается при расстояниях между ними менее 5 мм, поэтому для наибольшей компактности устройства расстояние между остриями делается равным 5-7,5 мм. Ток коронного разряда, стекающий с игл в направлении второго электрода, закрытого диэлектриком, при величине воздушного промежутка от 0 до 6 мм составляет соответственно 0,2 и 0,18 мА при 20 иглах в строку длиной 100 мм. Такое устройство озонатора допускает использование игл с некоторым разбросом их длины. Крепление игл в отверстиях несущей пластины и их фиксация осуществляются с помощью замазки на основе графита. Это позволяет использовать несущие пластины толщиной 1-2 мм и обеспечивает параллельность игл даже при вертикальном расположении несущей пластины. При такой конструкции облегчаются извлечение и замена игл в случае необходимости.The goal is achieved as follows. The use of glass dielectric barriers and the developed total length of sharp edges on the lateral surfaces of the needles make a 5 kV power supply sufficient to obtain the desired level of ozone formation. At this voltage, the formation of nitrogen oxides does not occur. The ozone emission of the device is determined by the magnitude of the corona discharge current, which depends on the number of needles in the corona electrode. A tangible mutual screening of the needles is observed at distances between them less than 5 mm, therefore, for the greatest compactness of the device, the distance between the tips is made equal to 5-7.5 mm. The corona discharge current flowing from the needles in the direction of the second electrode, which is covered by a dielectric, with an air gap of 0 to 6 mm, is 0.2 and 0.18 mA, respectively, with 20 needles per row 100 mm long. Such an ozonizer device allows the use of needles with some variation in their length. The needles are fastened in the holes of the carrier plate and fixed by means of graphite-based putty. This allows the use of carrier plates with a thickness of 1-2 mm and provides parallel needles even with a vertical arrangement of the carrier plate. With this design, the removal and replacement of needles is facilitated if necessary.

Использование пасты на основе графита для фиксации головок игл на несущей пластине коронирующего электрода одновременно защищает места сочленения от агрессивного воздействия озона, поэтому не требуется специального защитного покрытия поверхности. Это особенно важно для озонаторов с круглосуточным режимом работы.The use of graphite-based paste for fixing the needle heads on the supporting plate of the corona electrode simultaneously protects the joints from the aggressive effects of ozone, therefore, a special protective surface coating is not required. This is especially important for ozonizers with round-the-clock operation.

На фиг.1 представлено устройство озонатора.Figure 1 shows the device of the ozonizer.

Устройство содержит коронирующий электрод (“гребенку”) 1 и плоский электрод 2 со стеклянными диэлектрическими барьерами 3. Электроды 1 и 2 крепятся к кожуху 4 озонатора с помощью опорных фарфоровых изоляторов 5. Источник высокого напряжения (5 кВ) 6 промышленной частоты размещается снаружи. В кожухе озонатора имеется несколько отверстий для прохождения воздуха (не указаны). Отверстия расположены на максимально безопасном расстоянии от деталей озонатора, находящихся под высоким напряжением. Кожух озонатора заземлен. Болтовые сочленения 7 позволяют регулировать величину межэлектродного воздушного промежутка.The device contains a corona electrode (“comb”) 1 and a flat electrode 2 with glass dielectric barriers 3. Electrodes 1 and 2 are attached to the casing 4 of the ozonizer using supporting porcelain insulators 5. A high-voltage source (5 kV) 6 of industrial frequency is located outside. In the ozonizer casing there are several holes for the passage of air (not specified). The holes are located at the safest distance from ozonizer parts that are under high voltage. The ozonizer casing is grounded. Bolted joints 7 allow you to adjust the magnitude of the interelectrode air gap.

На фиг. 2 изображен фрагмент коронирующего электрода 1.In FIG. 2 shows a fragment of the corona electrode 1.

Несущая пластина 8 коронирующего электрода имеет равноудаленные друг от друга отверстия, в которых крепятся иглы 9 с острыми продольными кромками. Головки игл фиксируются относительно несущей пластины с помощью затвердевающего слоя пасты-замазки 10 на основе графита. Между стенками кожуха озонатора и торцами стеклянного барьера располагаются Н-образно размещенные дополнительные стеклянные барьеры, которые предназначены для увеличения пути токов утечки.The supporting plate 8 of the corona electrode has openings equally spaced from each other in which the needles 9 with sharp longitudinal edges are attached. The needle heads are fixed relative to the carrier plate using a hardening layer of putty paste 10 based on graphite. Between the walls of the casing of the ozonizer and the ends of the glass barrier are located H-shaped placed additional glass barriers, which are designed to increase the path of leakage currents.

Устройство работает следующим образом. При подаче высокого напряжения на электроды на остриях игл и их острых продольных кромках создается высокая напряженность резко неоднородного электрического поля. В результате этого возникает коронный разряд, сопровождаемый озоновыделением. Озон, благодаря большей плотности, выходит из кожуха и смешивается с наружным воздухом. Безыскровой разряд и щадящая величина напряжения источника питания 5 кВ исключают образование оксидов азота.The device operates as follows. When applying a high voltage to the electrodes on the needle tips and their sharp longitudinal edges, a high intensity of a sharply inhomogeneous electric field is created. As a result of this, a corona discharge occurs, accompanied by ozone release. Ozone, due to its higher density, leaves the casing and mixes with the outside air. A sparkless discharge and a sparing 5 kV power supply voltage exclude the formation of nitrogen oxides.

Плотное размещение игл способствует компактности устройства. С учетом массы фарфоровых изоляторов и источника высокого напряжения масса озонатора составляет около 20 кг. Потребляемая мощность озонатора 50 Вт, его производительность до 30 г озона в час и может быть увеличена за счет большего количества игл.The tight placement of needles contributes to the compactness of the device. Given the mass of porcelain insulators and a high voltage source, the mass of the ozonizer is about 20 kg. The power consumption of the ozonizer is 50 W, its productivity is up to 30 g of ozone per hour and can be increased due to a larger number of needles.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, гарантирующих сущность заявленного изобретения, не известна и для специалистов не следует явным образом из уровня техники; что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию “новизна” и “изобретательский уровень”.According to the information available to the authors, the set of essential features that guarantee the essence of the claimed invention is not known and for specialists it should not be obvious from the prior art; which allows us to conclude that the invention meets the criteria of “novelty” and “inventive step”.

Claims (1)

Устройство для озонирования воздуха, содержащее коронирующий электрод - "гребенку" с близко расположенными иглами и пластинчатый электрод, разделенные Н-образно расположенными диэлектрическими барьерами и воздушным промежутком, отличающееся тем, что коронирующие иглы крепятся в отверстиях несущей пластины гребенчатого электрода, а их головки фиксируются затвердевающей замазкой (пастой) на основе графита. A device for ozonation of air containing a corona electrode - a comb with closely spaced needles and a plate electrode separated by H-shaped dielectric barriers and an air gap, characterized in that the corona needles are attached to the holes of the carrier plate of the comb electrode, and their heads are fixed hardening putty (paste) based on graphite.
RU2005119871/15A 2005-06-27 2005-06-27 Device for ozonising air RU2358897C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119871/15A RU2358897C2 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Device for ozonising air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119871/15A RU2358897C2 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Device for ozonising air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005119871A RU2005119871A (en) 2007-01-10
RU2358897C2 true RU2358897C2 (en) 2009-06-20

Family

ID=37760818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005119871/15A RU2358897C2 (en) 2005-06-27 2005-06-27 Device for ozonising air

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2358897C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005119871A (en) 2007-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5733360A (en) Corona discharge reactor and method of chemically activating constituents thereby
EP2388873B1 (en) Lighting arrester and a power transmission line provided with such an arrester
KR101090212B1 (en) Wire electrode type ionizer
US8221689B2 (en) Decomposition of natural gas or methane using cold arc discharge
KR20070114735A (en) Ion generating element, ion generator and neutralizer
SU691117A3 (en) Device for electrotreatment of gas flow
CN105472856A (en) Low-temperature plasma generator with hexagon pipe-type structure
RU2358897C2 (en) Device for ozonising air
US10577261B2 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
JP2007035310A (en) Atmospheric pressure corona discharge generating device
RU208008U1 (en) Device for generating ozone in an electric discharge
US20080289494A1 (en) Decomposition of natural gas or methane using cold arc discharge
RU2211800C2 (en) Ozone generation process and apparatus
RU2120402C1 (en) Ozone generator
Farag et al. Interfacial breakdown on contaminated electrolytic surfaces
KR101582315B1 (en) Ozone Generator
Boudissa et al. Effect of surface condition and isolation mode on the efficiency of a barrier inserted in nonuniform electric field under AC voltage
JPH10259004A (en) Ozone generating element and ozonizer
JP4342991B2 (en) Ozone generator
CN117295220A (en) Low-temperature plasma generating device
Poloskov et al. High-voltage pulse bushing with induced voltage distribution between sections
Chebotarev et al. Atmospheric pulsed diffuse discharge in highly non-uniform fields to be used for sterilization and decontamination
Schiessling et al. Measurements and simulations of corona currents due to triangular voltages in large scale coaxial geometry
RU2101227C1 (en) Ozonizer discharge chamber
JP2012516535A (en) Electrode module for ion generator, ion generator having the same, and static eliminator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090311