CN2381630Y - 高效臭氧发生器 - Google Patents
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Abstract
高效臭氧发生器由地电极及其引出线、介电体、高压电极及其引出线、冷却介质进口管接头和冷却介质出口管接头构成,还可在此基础上附加外套管、工作气流进口管接头和工作气流出口管接头而形成封闭式结构,使用时外接高频高压驱动电路,通过电晕放电产生臭氧,用于空气、水质及其它物料、物体的杀菌消毒、脱色除味等处理,它具有产生能量密度高、臭氧产生浓度和产量高的高效性能及工作稳定、体小量轻、噪音低、工作寿命长的优点。
Description
本实用新型涉及一种利用臭氧对空气、水、其它物料和物体进行杀菌消毒的高效臭氧发生器。
臭氧是目前已知最强的氧化剂之一，具有奇特的灭菌、消毒、除臭等作用。在常规条件下，臭氧的稳定性较差，在空气中和水溶液中经过一定时间后会分解变成氧气，并无二次污染，所以臭氧不能象其它工业气体那样用容器贮存使用，而只能现产现用。人工产生臭氧的方法，有光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等诸种。随着科学技术的进步，这些方法相应都得到了发展提高，优点好处各有千秋，而其中电晕放电型臭氧发生器则是目前应用最广泛、相对能耗较低、单机臭氧产量最大、市场占有率最高的臭氧发生装置。但与飞速发展的生产规模和技术需要相比，电晕放电型臭氧发生器越来越显现出效率不高而耗电较高等弊端，尤其是国内大多数产品因能量密度低，臭氧产生浓度和产量低，冷却散热不好而影响到工作稳定性差，电耗较高，同时体积大，噪音大，使用寿命不长。
本实用新型的目的，乃是以电晕放电的基本原理为基础，提供一种能量密度高、臭氧产生浓度和产量高、工作稳定可靠且又耗电较低的高效臭氧发生器。
本实用新型的解决方案如下。它具有一根用金属导电材料制成的管状的地电极，管状的地电极内部形成内冷室，在地电极的两端，分别具有紧固连在地电极上且均与地电极内部的内冷室相连通的用金属导电材料制成的冷却介质进口管接头和冷却介质出口管接头，在冷却介质进口管接头与冷却介质出口管接头之间的地电极外部，紧套固有用绝缘材料制成的管状的介电体，在介电体外部，具有用金属导线紧缠绕成呈螺旋管状的高压电极，高压电极所用导线的首端悬置在介电体表面上，高压电极所用导线的尾部定位子介电体表面后并向高压电极外部引出而成为高压电极引出线，在冷却介质进口管接头或冷却介质出口管接头的外侧面固连有一根实际上与地电极相导电接通的地电极引出线。
具有上述结构的本实用新型在具体使用时，将其置于需要产生臭氧进行消毒灭菌(或进行除臭等处理)的空气空间或具有空气空间的物料或物体内部，将高压电极引出线和地电极引出线与现有公知的或特制的臭氧发生器驱动电路的高压输出端相连接，并且从冷却介质进口管接头外端引入冷却介质(水或空气)。这样，当启动臭氧发生器驱动电路向本实用新型提供高频高压电流后，高压电极对地电极形成电晕放电，使高压电极周围的一部分氧气分子迅速电离而生成臭氧，只要保证工作环境采用电扇等进行人工导流而使得高压电极周围的空气产生流动，氧气电离生成的臭氧就会不断扩散至周围需要臭氧的地方，而新的氧气又会不断地流过来进行电离，从而使得臭氧源源不断地产生出来。在臭氧产生过程中，从冷却介质进口管接头流进来的冷却介质，流经地电极内部的内冷室，同时带走工作过程中产生的热量，最后从冷却介质出口管接头的出口端排出。
本实用新型的高压电极由于采用金属导线在介电体上紧缠绕成螺旋管状结构，因此使得本实用新型具有产生能量密度高、臭氧产生浓度和产量高的高效性能以及电耗低、工作寿命长的优点。在工作时，参与工作的气流沿高压电极的表面发生流动，一部分氧气被电离生成臭氧的同时，其气流也将高压电极和介电体表面因工作产生的热量带走，再加上金属管状地电极内冷室中冷却介质对介电体和高压电极的冷却作用，共同形成了本实用新型区别于现有技术的双冷式冷却结构。由于优良的冷却效果，使整个工作***处于一个理想的工作条件和环境，从而可获得稳定可靠的工作性能。介电体无间隙地紧套固在管状地电极上，不仅保证它具有极佳的介电性及综合物化特性，而且使得本实用新型体积小、重量轻、噪音低，更重要的是有利提高臭氧的浓度和产量。
下面结合附图和实施例对本实用新型加以进一步详细说明。
图1为本实用新型一种具体结构的实施例；
图2为在图1本实用新型开放式结构的基础上附加外套管和工作气流进、出管接头而构成的封闭式结构图；
图3为与本实用新型相配合使用的臭氧发生器驱动电路的一种实施例。
参见图1，该高效臭氧发生器具有一根用金属导电材料制成的管状的地电极1，管状地电极1内部形成内冷室101，在地电极1的两端，分别具有紧套连在地电极1端部且均与地电极1内部的内冷室101相连通的用金属导电材料制成的冷却介质进口管接头2和冷却介质出口管接头3，在冷却介质进口管接头2与冷却介质出口管接头3之间的地电极1外部，紧套固有用绝缘材料制成的管状的介电体4，在介电体4外部，具有用金属导线紧缠绕成呈螺旋管状的高压电极5，高压电极5所用导线的首端悬置在介电体5表面上，高压电极5所用导线的尾部定位于介电体4表面后并向高压电极5外部引出而成为高压电极引出线51，在冷却介质出口管接头3的外侧面固连有一地电极引出线6，由于用金属导电材料制成的冷却介质出口管接头3与用金属导电材料制成的地电极1相固连，所以地电极引出线6实际上与地电极1相导电接通，因此地电极引出线6也可改接固连在冷却介质进口管接头2的外侧面上。
地电极1的管径可由数毫米至数百毫米，管长由数十毫米至数米，壁厚由数十微米至数十毫米，其产品结构尺寸由设计臭氧产量而定。介电体4是用具有特殊优良介电性能与综合物理化学性能的介电质材料、并采用特殊工艺涂搪于地电极1外表而成的，其厚度由数十微米到数毫米，其层数由单层至多层(图1实施例为两层)，层间互相结合紧密，形成无间隙整体结构。高压电极5是采用一种具有优良综合物理化学性能的金属导线，导线直径在数十微米至数毫米，匝间距离在数十微米至数毫米，其结构可以是单层或多层，结构尺寸由设计臭氧产量而定。
由于图1所示本实用新型的高压电极5外露开放于空气空间中，因此它主要用于空气杀菌消毒、除味等处理，这种结构形式的高效臭氧发生器可称之为开放式高效臭氧发生器。而若要将它用之于水质杀菌消毒、脱色除味等处理，则还需在图1所示结构基础上附加外套管等零部件，以将工作气流有序地导入外套管内进行电离，然后再将电离产生的臭氧随工作气流一起有序地导入需要进行水质处理(或其它处理)的水(或其它物料、物体)中去，其具体结构的实施例可参见图2。在图2中，高压电极5两端的外部分别套装有紧套固定在冷却介质进口管接头2内端外部的工作气流进口管接头7和紧套固定在冷却介质出口管接头3内端外部的工作气流出口管接头8，在工作气流进口管接头7侧面具有与其内部相连通的工作气流进气管口71，在工作气流出口管接头8侧面具有与其内部相连通的工作气流出气管口81，在工作气流进口管接头7与工作气流出口管接头8之间的高压电极5外部，套装有两端分别紧套固定在工作气流进口管接头7内端部和工作气流出口管接头8内端部的外套管9，内部依次相连通在一起的工作气流进口管接头7、外套管9和工作气流出口管接头8，它们与高压电极5之间留有的圆环柱状间隙空间，形成电晕放电室10，地电极引出线6固连在冷却介质进口管接头2的外侧面上，高压电极引出线51穿过外套管9侧壁上的密封孔而伸露在外套管9的侧壁之外。工作气流进口管接头7和工作气流出口管接头8采用非金属材料制成，外套管9采用金属材料或非金属材料均可，若采用金属管，则应解决好高压电极引出线51穿过外套管9的密封孔时的电气绝缘问题，形成电晕放电室10的所述圆环柱状间隙空间的间隙宽度可为数毫米至数十毫米，依臭氧产量而定。图2所示这种结构的本实用新型可称之为封闭式高效臭氧发生器，它在具体工作时，从工作气流进气管口71导入工作气流(空气、富氧气或纯氧气)，将工作气流送入电晕放电室10中，在臭氧发生器驱动电路的高频高压作用下，工作气流中一部分氧气分子迅速电离而生成臭氧，生成的臭氧又随工作气流一起从电晕放电室10经工作气流出气管口81导入需作水质处理(或其它处理)的水(或其它物料、物体)中。只要工作气流源源不断地导入电晕放电室10，就有臭氧随工作气流一起从工作气流出气管口81源源不断地导出，同时带走电极工作时所产生的热量，起着外部冷却的作用。
参见图3，这是一种与本实用新型臭氧发生器相配合使用的高频高压驱动电路的具体实施例。该电路通过由二极管D1至D4和电容C5组成的整流滤波电路，将220V交流电变成高压直流电，一路径电阻R5和稳压管DW降压稳压后供给由集成脉宽调制器PWM和***元件电容C3与C4、电位器W及电阻R2至R4组成的脉冲振荡控制电路，另一路经过由恒流电感L、快速逆导可控硅SCR、高频变压器B、电容C1与C2及电阻R1组成的逆变主回路中的恒流电感L送到SCR的阳极及LC振荡电路的C1端，脉冲振荡控制电路将振荡控制信号送给逆变主回路中的SCR的控制极，控制SCR的导通和截止。逆变主回路中LC振荡电路所产生的振荡信号由高频脉冲变压器B的次级N2输出高频高压脉冲信号，送至本实用新型臭氧发生器的高压电极引出线51和地电极引出线6，使高压电极5进行电晕放电而产生臭氧。可控硅SCR的型号可采用S3900，集成脉宽调制器PWM可采用TL494。
Claims (3)
1、一种高效臭氧发生器，其特征在于，具有一根用金属导电材料制成的管状的地电极，管状的地电极内部形成内冷室，在地电极的两端，分别具有紧固连在地电极上且均与地电极内部的内冷室相连通的用金属导电材料制成的冷却介质进口管接头和冷却介质出口管接头，在冷却介质进口管接头与冷却介质出口管接头之间的地电极外部，紧套固有用绝缘材料制成的管状的介电体，在介电体外部，具有用金属导线紧缠绕成呈螺旋管状的高压电极，高压电极所用导线的首端悬置在介电体表面上，高压电极所用导线的尾部定位于介电体表面后并向高压电极外部引出而成为高压电极引出线，在冷却介质进口管接头或冷却介质出口管接头的外侧面固连有一根实际上与地电极相导电接通的地电极引出线。
2、如权利要求1所述的高效臭氧发生器，其特征在于，介电体采用介电质材料涂搪于地电极外表而成，其层数由单层至多层，层间互相结合紧密，形成无间隙结构。
3、如权利要求1或2所述的高效臭氧发生器，其特征在于，高压电极两端的外部分别套装有紧套固定在冷却介质进口管接头内端外部的工作气流进口管接头和紧套固定在冷却介质出口管接头内端外部的工作气流出口管接头，在工作气流进口管接头侧面具有与其内部相连通的工作气流进气管口，在工作气流出口管接头侧面具有与其内部相连通的工作气流出气管口，在工作气流进口管接头与工作气流出口管接头之间的高压电极外部，套装有两端分别紧套固定在工作气流进口管接头内端部和工作气流出口管接头内端部的外套管，内部依次相连通在一起的工作气流进口管接头、外套管和工作气流出口管接头，它们与高压电极之间留有的圆环柱状间隙空间，形成电晕放电室，地电极引出线固连在冷却介质进口管接头的外侧面上，高压电极引出线穿过外套管侧壁上的密封孔而伸露在外套管的侧壁之外。
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| CN 99233753 CN2381630Y (zh) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 高效臭氧发生器 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110073049A (zh) * | 2016-12-12 | 2019-07-30 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 洗衣机 |
| CN110577193A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-17 | 徐州金源臭氧设备有限公司高新区分公司 | 一种臭氧发生器 |
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1999
- 1999-07-22 CN CN 99233753 patent/CN2381630Y/zh not_active Expired - Fee Related
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