專利名稱：高效節(jié)能臭氧發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，是一種高效節(jié)能的臭氧發(fā)生器。
目前，常用的臭氧發(fā)生器其臭氧管大都為內(nèi)外管結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)電極采用金屬棒，外電極為管狀金屬，內(nèi)外電極之間間隙一般大于3mm，所用電源為固定頻率的電源。這種臭氧發(fā)生器的缺陷是放電不均勻，對內(nèi)電極不能采取有效的降溫措施。外電極為管狀，增加臭氧再次受電子轟擊而使臭氧分解的機(jī)會。且金性電極的氧化物能催化分解已生成的臭氧。因此，臭氧的生成率比較低，能耗也比較大。
本實用新型的目的在于提供一種產(chǎn)率高、能耗低、結(jié)構(gòu)簡單的臭氧發(fā)生器。
本實用新型設(shè)計的臭氧發(fā)生器由多個并聯(lián)的臭氧管和電源構(gòu)成。其中，并聯(lián)的臭氧管數(shù)量可為1～100只，每根臭氧管為絕緣的同軸安裝的內(nèi)、外管結(jié)構(gòu)形式，外電極采用帶狀金屬，以螺旋形狀纏繞于外管外側(cè)，內(nèi)電極采用金屬絲，設(shè)置于內(nèi)管里，外管內(nèi)徑為20～35mm，長度為100～500mm。內(nèi)外管之間空隙距離不大于2mm，工作時內(nèi)管通水，一方面可對內(nèi)電極降溫，并可使整個內(nèi)管成為內(nèi)電極，使放電更均勻。由于外電極采用金屬帶形螺旋結(jié)構(gòu)，可使放電均勻，并可減少臭氧遭受電子轟擊而再次分解的幾率。臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)如


圖1和圖2所示，臭氧管結(jié)構(gòu)如圖3所示。
內(nèi)、外管采用的絕緣材料可以是陶瓷、石英、玻璃等。
本實用新型臭氧管常用的外管長度為150-500mm，內(nèi)、外管之間的距離為0.5～1.5mm。
本實用新型的電源改變以往頻率固定的形式，采用共振放電法，輸出為連續(xù)方波或正弦波，其頻率在5KC～80KC范圍連續(xù)可調(diào)。采用共振原理，將臭氧放電管等效為一個電容，高壓變器次線圈為一電感，對內(nèi)、外電極加上高壓方波或正弦波，當(dāng)頻率共振時可用最低電壓引起放電，故可使能耗最為節(jié)約。電源的原理如圖4所示。它由對稱方波發(fā)生器和高壓發(fā)生器兩部分構(gòu)成，其中對稱方波發(fā)生器由振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)分頻器、緩沖器和脈沖變壓器經(jīng)電路連接構(gòu)成，用以產(chǎn)生高度對稱的方波。電阻Rx和電溶Cx用于變換頻率。高壓發(fā)生電路由調(diào)壓變壓器、整流電路、濾波電路、高壓驅(qū)動電路和高壓變壓器經(jīng)電路連接構(gòu)成。其中的高壓驅(qū)動電路由兩組功率驅(qū)動模塊A1和A2以及相應(yīng)的驅(qū)動器組成，每個功率驅(qū)動模塊由一組NPN型大功率管并聯(lián)而成，或者由VMOS管(場效應(yīng)管)并聯(lián)而成，也可由IGPT元件組成。方波發(fā)生器的脈沖變壓器的輸出端分別與兩功率驅(qū)動模塊的驅(qū)動器連接，高壓發(fā)生器的高壓變壓器的輸出端分別與臭氧管的內(nèi)電極和外電極連接。多個臭氧管并聯(lián)后，可以使用一個電源。這時電源功率要求相當(dāng)大。也可以由一個臭氧管配備一個電源，即多個臭氧管可設(shè)置相應(yīng)多個電源。這時，對單只電源來說，可以功率小一些。功率驅(qū)動模塊中并聯(lián)的NPN大功率管或VMOS管的數(shù)量，根據(jù)所需功率的大小確定，即由臭氧管的多少即臭氧的生產(chǎn)量而定。一般生產(chǎn)臭氧1kg/小時，需要有20個左右上述臭氧管并聯(lián)，與每只電源相應(yīng)的每個功率模塊的IGPT管為1個。
為了降低裝置在工作狀態(tài)產(chǎn)生的高溫，在裝置中可附設(shè)排風(fēng)扇。
本實用新型設(shè)計的臭氧發(fā)生器放電均勻，可減少臭氧遭到電子轟擊而再次分解的幾率。根據(jù)研究，臭氧在放電面上生成的幾率最大。因此，內(nèi)、外電極間的間隙小(一般可小于1.5mm)，可大大提高臭氧的產(chǎn)率，單只臭氧管每小時一般可產(chǎn)生約50克臭氧，并可減小所用高壓，提高能源效率。
下面結(jié)合實施例進(jìn)一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)。
圖1為臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)正面圖。
圖2為臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)側(cè)面圖。
圖3為臭氧發(fā)生器中單只臭氧管結(jié)構(gòu)圖。
圖4為臭氧發(fā)生器的電源原理圖。
其中，1為臭氧管，2為電源盒，3為臭氧發(fā)生器外殼，4為散熱條，5為高壓線圈，6為排風(fēng)扇，為水、氣連接管，8為接頭，9為臭氧管框架。10為臭氧管外管，11為內(nèi)管，12為外電極，13為內(nèi)電極，14為外電極引線，15為外管上的氧氣進(jìn)氣孔，16為外管上的臭氧出氣孔，17為內(nèi)管上的進(jìn)水孔，18為內(nèi)管上的出水孔。19為電源的方波發(fā)生器，20為電源的高壓發(fā)生器，21為方波發(fā)生器的振蕩器，22為分頻器，23為緩沖器，24為脈沖變壓器，25為調(diào)壓變壓器，26為整流電路，27為濾波電路，28為高壓驅(qū)動電路，29為高壓變壓器。
實施例。根據(jù)附
圖1～4所示，臭氧管1的內(nèi)、外管10和11采用GG17硬質(zhì)玻璃，外管10的內(nèi)徑為30mm，長度為250mm，內(nèi)管11的外徑為28mm，內(nèi)、外管同軸固定，內(nèi)、外管之間的間隙為1mm。外電極12為寬度為5mm的不銹鋼帶，以螺旋狀纏繞于外管10的外側(cè)，內(nèi)電極11為一鎳鉻絲。上述臭氧管共10只分2行排列并聯(lián)。電源由方波發(fā)生器19和高壓發(fā)生器20組成設(shè)置于電源盒2內(nèi)，并與臭氧管的內(nèi)、外電極連接。每個功率模塊由1個IGPT模塊并聯(lián)組成。臭氧管1、電源盒2、散熱條4、高壓線圈5、排風(fēng)扇6、水氣連接管7按圖所示安裝，經(jīng)調(diào)試即可。本臭氧發(fā)生器每小時可生產(chǎn)500克臭氧。
權(quán)利要求1.一種臭氧發(fā)生器，由多只并聯(lián)的臭氧管和電源構(gòu)成，其特征在于并聯(lián)的臭氧管數(shù)量為1～100只，每只臭氧管由絕緣的同軸固定的內(nèi)、外管構(gòu)成，外電極采用帶狀金屬以螺旋形式纏繞于外管外側(cè)，內(nèi)電極為金屬絲置于內(nèi)管里，外管內(nèi)徑為15～35mm，內(nèi)、外管之間的空隙距離不大于2mm，長度為100～500mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧發(fā)生器，其特征在于上述的臭氧管的內(nèi)、外電管之間的空隙距離為0.5～1.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臭氧發(fā)生器，其特征在于所說的電源由對稱方波發(fā)生器和高壓發(fā)生器構(gòu)成，其中對稱方波發(fā)生器由振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)分頻器、緩沖器和脈沖變壓器經(jīng)電路連接構(gòu)成，高壓發(fā)生器由調(diào)壓變壓器、整流電路、濾波電路、高壓驅(qū)動電路和高壓變壓器經(jīng)電路連接構(gòu)成。
專利摘要本實用新型是一種高效節(jié)能臭氧發(fā)生器,由多個并聯(lián)的臭氧管和電源構(gòu)成。其中,臭氧管為同軸固定的內(nèi)、外管結(jié)構(gòu)形式,外電極采用帶狀金屬以的螺旋形狀纏繞于外管外側(cè),內(nèi)電極為金屬絲置于內(nèi)管里,內(nèi)管通水,使內(nèi)電極降溫,并使整個內(nèi)管變成內(nèi)電極。內(nèi)、外管之間的空隙不大于2mm。電源采用共振原理,對內(nèi)外電極上施加高壓方波或正弦波。本臭氧發(fā)生器放電均勻,使用壽命長,臭氧產(chǎn)率高、能耗低,可替代目前的臭氧生產(chǎn)裝置。
文檔編號C01B13/10GK2356989SQ9724286
公開日2000年1月5日 申請日期1997年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月10日
發(fā)明者劉先年, 侯惠奇, 張振滿, 潘循晢 申請人:復(fù)旦大學(xué)