高效板式臭氧发生器的制造方法
【专利摘要】高效板式臭氧发生器，由螺栓将端板1、多个臭氧发生单元、端板2和多个密封圈组压紧而成，端板1上设有的进液管和出液管与臭氧发生单元上的冷却液槽通过液室密封圈密封连接，形成冷却液通道；端板2上的进气管和出气管与臭氧发生单元的进气孔和出气孔分别通过气路密封圈密封连接；臭氧发生单元由金属板A、金属板B和位于二者之间多个密封圈压紧组成，金属板A和金属板B相对面设有电离室，电离室分别与进气孔和出气孔联通；气室密封圈和液路密封圈将电离室与冷却液通道密封隔离。本装置明显减少了外部接口、集成度高；避免了大量的机械加工，节约了成本；每个臭氧发生单元中包含多块介电板和高压电极板有利于大型集成化。
【专利说明】
高效板式臭氧发生器
技术领域
[0001]本实用新型属于臭氧发生器技术领域，涉及大型化板式臭氧发生装置。【背景技术】
[0002]随着经济发展，人类对水的污染越来越严重。人类面临如何对其产生的污染妥善处理的问题。大部分有机污染物可以通过微生物降解的方法除去，一些污染物难以被微生物降解，可以通过臭氧将这些难降解污染物氧化成易降解污染物，再利用微生物降解。当然臭氧本身是有机物污染物无害化，污水脱色、水消毒、气体消毒、气体脱色除味等的有效手段。
[0003]臭氧一般需要就地产生，因此臭氧发生器技术的发展将对人类未来污水处理技术的提高起到至关重要的作用。
[0004]目前国际市场上臭氧发生器以管式为主。相对而言，板式臭氧发生器工作电压更低，更节能，臭氧浓度更高，体积更小，技术优势明显。然而由于材料及结构设计问题，板式臭氧发生器的这些优势目前没有得到有效的发挥。[〇〇〇5]已知技术中板式臭氧发生器包括多个臭氧发生单元，其中臭氧发生单元包括一高压电极和一地电极，高压电极和地电极之间有一介电板和多个间隔条，高压电极和地电极之间在多个间隔条间形成的放电空隙中发生介电板阻挡条件下的放电过程，流经该放电空隙内的氧气分子被离解成氧原子，氧原子再与氧分子反应生成臭氧分子。这样的臭氧发生单元结构在美国专利2345798( 1944)、美国专利3081215( 1963)、美国专利4892713( 1990)、 4960569(1990)等文献中被揭示，其中地电极板是铝或其他合适的导电金属板，介电板材料是玻璃、云母或陶瓷，间隔条由介电材料制成，其中介电板在地电极板侧或高压电极板侧， 冷却水被用于臭氧发生单元的降温。
[0006]中国专利(2005100445491)揭示了一种组合板式高频大型臭氧发生器，是由地电极、陶瓷片介电体、导热垫片、高压电极、弹性胶垫、端部密封件、间距定位件、导气管、压条和水、气管路组成。每两个地电极之间和内设的陶瓷片介电体、导热垫片、高压电极、弹性胶垫、端部密封件、间距定位件、导气管、压条共同构成电极单元组合。每一电极单元组合的气水进出口，通过活接头软管连接于各总管路上。该已知技术除臭氧发生器必要的地电极、必要的地电极、陶瓷片介电体、导热垫片、高压电极组合外还包括端部密封件、间距定位件、导气管、压条和水、气管路、在两个地电极板板面平行方向的两个侧面分别设置的一个进气盒和一个出气盒等复杂的机械定位和密封部件，成本高，组装难，影响其大型化;该组合式臭氧发生器每个臭氧发生小单元均设有对外独立连接的冷却水进口、冷却水出口、进气口和出气口，使得由多个臭氧发生小单元组成的臭氧发生器有大量的对外接口，影响其可靠性； 其地电极内部设有“暗道式”冷却水通道，是由一块铝合金板经复杂的机械加工而成，其中地电极板内部冷却水通道是复杂的机械加工和对加工工艺口封堵完成，存在制造成本高， 不宜制成更大面积的地电极板，地电极板较厚致使臭氧发生器体积过大。
[0007]中国专利申请(2013100979135)试图对以上技术方案进行改良，特别提出了在地电极板上设一体化的凸条和凹槽代替传统技术方案中设间隔条的技术方案。但是由于该凸条有良好的导电性，高压电极板与该凸条之间电阻较低，可能会产生内部漏电从而会降低臭氧发生器的电效率。
[0008]中国专利申请(2014104234130)揭示了一种模块化板式臭氧发生器，包括顶板和一个或多个介质阻挡放电模块，所述的顶板和介质阻挡放电模块依次层叠放置，其中，所述的顶板上设有气体入口和冷却液出口；所述末端的介质阻挡放电模块上设置有冷却液入口和气体出口；所述介质阻挡放电模块，进一步包括一带密封圈的一体化高压电极体、一带有阻挡介质层的地电极和电源引接件，所述的带密封圈的一体化高压电极体封装在所述带有阻挡介质层的地电极边框内，所述电源引接件安装在所述带有阻挡介质层的地电极上。其中地电极内部设有“暗道式”冷却水通道。该技术方案大大减少了臭氧发生器对外接口，有利于板式臭氧发生器的大型化。由于一体化高压电极体被弹性体包裹，高压电极板热量较难释放;其中电离气体和臭氧有对所述一体化高压电极板的弹性体材料有腐蚀和破坏的风险;所述的带有阻挡介质层的地电极内部设有“暗道式”冷却液流道，该通道机械加工困难； 所述末端的介质阻挡放电模块上设置有冷却液入口和气体出口对外连接较困难。
[0009]中国专利申请(201410082469.)揭示了一种平行板式臭氧发生装置，该装置由多组平行板式臭氧发生单元集合而成，每个臭氧发生单元均由地电极冷却腔框、地电极板、微放电间隙腔、陶瓷介电板复合高压电极板和高压电极板冷却腔框组成，多个臭氧发生单元紧密叠合成大型臭氧发生装置，高压电极板热量横向传导进入高压冷却腔，再纵向传导进入高压冷却框然后横向传导，经过绝缘层进入地电极冷却框。该中设计明确禁止两极冷却液同时采用水冷却法，因此使得冷却系统较为复杂；同时，由于高压冷却框处于高压电位， 端面缺乏绝缘隔离，因此存在端面放电风险。
【发明内容】
[0010]本实用新型的目的之一是揭示一种大大减少外部接口、高度集成、生产简单并高效的高效板式臭氧发生器。
[0011]为了达到上述目的本实用新型高效板式臭氧发生器，依次包括一个端板1、至少一个臭氧发生单元、一个端板2、位于端板1和臭氧发生单元之间的一密封圈组、位于臭氧发生单元之间的一密封圈组、位于臭氧发生单元与端板2之间的一密封圈组，所述一密封圈组包括一液室密封圈和两个气路密封圈；在所述端板1)上设有冷却液进液管和冷却液出液管， 所述端板2上设有进气管和出气管;所述臭氧发生单元对角分别设有冷却液进液孔、冷却液出液孔，另外对角分别设有进气孔、出气孔;在所述臭氧发生单元至少一面设有暴露的冷却液槽;所述冷却液进液孔、冷却液槽和冷却液出液孔相互连通;在所述臭氧发生单元至少一面围绕所述冷却液槽、冷却液进孔和冷却液出孔设置一个液室密封圈槽;所述端板2内面与所述液室密封圈槽对应位置同样设液室密封圈槽;所述端板1上设有的冷却液进液管与所述至少一个臭氧发生单元上冷却液进液孔、冷却液槽和冷却液出液孔以及端板1上设有的冷却液出液管通过位于所述液室密封圈槽内的液室密封圈密封连接，形成冷却液通道;在所述臭氧发生单元至少一面围绕进气孔和出气孔分别设有气路密封圈槽，在所述端板2内面上围绕进气管和出气管分别设有气路密封圈槽，所述端板2上设有的进气管与臭氧发生单元设有的进气孔通过位于气路密封圈槽内的气路密封圈密封连接;所述端板2上设有出气管与臭氧发生单元设有的出气孔通过位于气路密封圈槽内的密封圈密封连接；
[0012]所述端板1、至少一个臭氧发生单元、端板2四周相对应位置均分别设有多个螺杆孔，通过多个螺杆和多个螺帽和所述螺杆孔将所述端板1、至少一个臭氧发生单元、一个端板2和所述的多个气路密封圈、多个液室密封圈压紧固定成所述高效板式臭氧发生器；
[0013]所述臭氧发生单元包括一个金属板A、一个金属板B、位于所述金属板A和金属板B 之间的一气室密封圈和两个液路密封圈，所述金属板A和金属板B相对面设有至少一凹槽式电离室，所述电离室分别与所述臭氧发生单元进气孔和出气孔联通;在所述金属板A相对金属板B—面，围绕所述进气孔、出气孔和电离室有一气室密封圈槽;位于所述电离室内部设置至少一个介电板、多个间隔条、至少一个高压电极板、至少一个压力均衡板，其中所述多个间隔条、至少一个高压电极板、至少一个压力均衡板高度小于所述电离室高度并位于所述电离室纵向中间，依此在所述电离室上下分别形成进气和出气通道;在所述金属板A上与所述电离室有一联通的引线槽，引线槽内设置弹性密封块A和弹性密封块B，所述电离室内至少一个高压电极板与一高压线连接，该高压线穿过弹性密封块A和弹性密封块B之间被压紧并被引出所述臭氧发生单元，所述弹性密封块B上设有与上述气室密封圈槽配合的密封块密封圈槽;通过位于气室密封圈槽和密封块密封圈槽内的一气室密封圈将臭氧发生单元进气孔、电离室和出气孔密封连通;在所述金属板A相对金属板B—面，围绕冷却液进液孔和冷却液出液孔分别设有液路密封圈槽;通过对位于液路密封圈槽内的液路密封圈将冷却液与电离室隔离密封。[〇〇14]所述高压电极板上设有多个与所述间隔条等宽的定位槽。所述臭氧发生单元中含有2-8块介电板。所述臭氧发生单元中含有2-8块高压电极板。所述介电板厚度在0.2-1.2毫米之间，材料是的陶瓷、玻璃或云母中的一种。所述间隔条厚度在0.1-0.5毫米之间，材料是的陶瓷、玻璃或云母中的一种。所述端板1、端板2、金属板A和金属板B、高压电极板是铝、镁、 钛金属及其合金，表面经过陶瓷化防腐处理;每个所述臭氧发生单元高压线在一接线盒内分别经一保险管与臭氧发生器高频高压供电系统连接;所述高效板式臭氧发生器一侧设有接地铜排并将端板1、端板2、金属板A和金属板B分别接地；
[0015]高效板式臭氧发生器有益效果是:在臭氧发生单元两侧均设有暴露的冷却液槽并与设于端板1上的冷却液进液管和冷却液出液管通过密封圈密封连接成冷却液通道;通过两个金属板间密封圈获得了简易而有效的气体密封效果;高效板式臭氧发生器明显减少了外部接口、集成度高;避免了大量的机械加工，节约了成本并有利于大型化;每个臭氧发生单元中包含多块介电和高压电极板，有利于大型集成化。【附图说明】
[0016]图1高效板式臭氧发生器结构示意图
[0017]图2高效板式臭氧发生器分解结构示意图
[0018]图3高效板式臭氧发生器臭氧发生单元分解结构示意图
[0019]图中，1〇1 ?第一端板，1〇3 ?臭氧发生单元，105 ?第二端板，106 ?多个螺杆，107 ?多个螺帽，108.螺杆孔，111.气路密封圈槽，131.液室密封圈槽，210.金属板A，220.金属板B， 230.电离室，301.冷却液进液管，302.冷却液出液管，310.冷却液进液孔，320.冷却液出液孔，330.冷却液槽，401.进气管，402.出气管，410.进气孔，411.气路密封圈槽，420.出气孔，431.气室密封圈槽，441.液路密封圈槽，501.接线盒，502.高压线槽，503.高压线，510.弹性密封块A，520.弹性密封块B，531.密封块密封圈槽，610.介电板，620.间隔条，630.高压电极板，640 ?压力均衡板板，801 ?接地铜排，901 ?吊装孔。
[0020]图中液室密封圈、液路密封圈、气室密封圈、气路密封圈被忽略。【具体实施方式】[0021 ]参见图1、图2，高效板式臭氧发生器，依次包括一个端板1 (101 )、至少一个臭氧发生单元(103)、一个端板2(105)、位于端板1(101)和臭氧发生单元(103)之间的一密封圈组、 位于臭氧发生单元(103)之间的一密封圈组、位于臭氧发生单元(103)与端板2之间的一密封圈组，所述一密封圈组包括一液室密封圈和两个气路密封圈；[〇〇22]在所述端板1 (101)上设有冷却液进液管(301)和冷却液出液管(302 )，所述端板2 (105)上设有进气管(401)和出气管(402);所述臭氧发生单元(103)对角分别设有冷却液进液孔(310)、冷却液出液孔(320)，另外对角分别设有进气孔(410)、出气孔(420);在所述臭氧发生单元(103)至少一面设有暴露的冷却液槽(330);所述冷却液进液孔(310 )、冷却液槽 (330)和冷却液出液孔(320)相互连通;在所述臭氧发生单元(103)至少一面围绕所述冷却液槽(330 )、冷却液进孔(310)和冷却液出孔(320)设置一个液室密封圈槽(131);所述端板2 (105)内面与所述液室密封圈槽(131)对应位置同样设液室密封圈槽(131);所述端板1 (101)上设有的冷却液进液管(301)与所述至少一个臭氧发生单元(103)上冷却液进液孔 (310)、冷却液槽(330)和冷却液出液孔(320)以及端板1(101)上设有的冷却液出液管(302) 通过位于所述液室密封圈槽(131)内的液室密封圈密封连接，形成冷却液通道;在所述臭氧发生单元(103)至少一面围绕进气孔(410)和出气孔(420)分别设有气路密封圈槽(111)，在所述端板2(105)内面上围绕进气管(401)和出气管(402)分别设有气路密封圈槽(111)，所述端板2(105)上设有的进气管(401)与臭氧发生单元(103)设有的进气孔(410)通过位于气路密封圈槽(111)内的气路密封圈密封连接;所述端板2(105)上设有出气管(402)与臭氧发生单元(103)设有的出气孔(420)通过位于气路密封圈槽(111)内的密封圈密封连接；[〇〇23]所述端板1(101)、至少一个臭氧发生单元(103)、端板2(105)四周相对应位置均分别设有多个螺杆孔(108)，通过多个螺杆(106)和多个螺帽(107)和所述螺杆孔(108)将所述端板1(101)、至少一个臭氧发生单元(103)、一个端板2(105)和所述的多个气路密封圈、多个液室密封圈压紧固定成所述高效板式臭氧发生器；[〇〇24]参见图3,所述臭氧发生单元(103)包括一个金属板A(210)、一个金属板B(220)、位于所述金属板A(210)和金属板B(220)之间的一气室密封圈和两个液路密封圈，所述金属板 A(210)和金属板B(220)相对面设有至少一凹槽式电离室(230)，所述电离室(230)分别与所述臭氧发生单元进气孔(410)和出气孔(420)联通;在所述金属板A(210)相对金属板B(220) 一面，围绕所述进气孔(410)、出气孔(420)和电离室(230)有一气室密封圈槽(431);[〇〇25]位于所述电离室(230)内部设置至少一个介电板(610)、多个间隔条(620)、至少一个高压电极板(630)、至少一个压力均衡板(640)，其中所述多个间隔条(620)、至少一个高压电极板(630)、至少一个压力均衡板(640)高度小于所述电离室(230)高度并位于所述电离室(230)纵向中间，依此在所述电离室(230)上下分别形成进气和出气通道；[〇〇26]在所述金属板A(210)上与所述电离室(230)有一联通的引线槽(211)，该引线槽(211)内设置弹性密封块A(510)和弹性密封块B (520)，所述电离室(230)内至少一个高压电极板(630)与一高压线(503)连接，该高压线(503)穿过弹性密封块A(510)和弹性密封块B (520)之间被压紧并被引出所述臭氧发生单元(103)，所述弹性密封块B(520)上设有与上述气室密封圈槽(431)配合的密封块密封圈槽(531);通过位于气室密封圈槽(431)和密封块密封圈槽(531)内的一气室密封圈将臭氧发生单元(103)进气孔(410)、电离室(230)和出气孔(420)密封连通;在所述金属板A(210)相对金属板B(220)—面，围绕冷却液进液孔(310) 和冷却液出液孔(320)分别设有液路密封圈槽(441);通过对位于液路密封圈槽(441)内的液路密封圈将冷却液与电离室(230)隔离密封。[〇〇27]所述高压电极板(630)上设有多个与所述间隔条(620)等宽的定位槽。[〇〇28]所述臭氧发生单元(103)中含有2-8块介电板(610)。[〇〇29]所述臭氧发生单元(103)中含有2-8块高压电极板(630)。[〇〇3〇]所述介电板(610)厚度在0.2-1.2毫米之间，材料是的陶瓷、玻璃或云母中的一种。 [〇〇31]所述间隔条(620)厚度在0.1-0.5毫米之间，材料是的陶瓷、玻璃或云母中的一种。 [〇〇32]所述端板1(101)、端板2(105)、金属板A(210)和金属板B(220)、高压电极板(241) 是铝、镁、钛金属及其合金，表面经过陶瓷化防腐处理。[〇〇33]所述大型臭氧发生装置设有高压线槽(502)，每个所述臭氧发生单元高压线(503) 经该高压线槽(502)被引入接线盒(501)内；每个所述臭氧发生单元高压线(503)在一接线盒(501)内分别经一保险管与臭氧发生器高频高压供电系统连接。
[0034]所述高效板式臭氧发生器另一侧设有接地铜排(801)并将端板1(101)、端板2 (105)、金属板A(210)和金属板B(220)分别接地。[〇〇35]在高效板式臭氧发生器端板1(101)和端板2(105)上设有多个吊装孔(901)。
【主权项】
1.一种高效板式臭氧发生器，其特征在于依次包括一个端板1 (101)、至少一个臭氧发 生单元(103)、一个端板2(105)、位于端板1(101)和臭氧发生单元(103)之间的一密封圈组、 位于臭氧发生单元(103)之间的一密封圈组、位于臭氧发生单元(103)与端板2之间的一密 封圈组，所述一密封圈组包括一液室密封圈和两个气路密封圈；在所述端板1(101)上设有 冷却液进液管(301)和冷却液出液管(302 )，所述端板2 (105)上设有进气管(401)和出气管 (402);所述臭氧发生单元(103)对角分别设有冷却液进液孔(310)、冷却液出液孔(320)，另 外对角分别设有进气孔(410)、出气孔(420);在所述臭氧发生单元(103)至少一面设有暴露 的冷却液槽(330);所述冷却液进液孔(310 )、冷却液槽(330)和冷却液出液孔(320)相互连 通;在所述臭氧发生单元(103)至少一面围绕所述冷却液槽(330)、冷却液进孔(310)和冷却 液出孔(320)设置一个液室密封圈槽(131);所述端板2(105)内面与所述液室密封圈槽 (131)对应位置同样设液室密封圈槽(131);所述端板1(101)上设有的冷却液进液管(301) 与所述至少一个臭氧发生单元(103)上冷却液进液孔(310 )、冷却液槽(330)和冷却液出液 孔(320)以及端板1(101)上设有的冷却液出液管(302)通过位于所述液室密封圈槽(131)内 的液室密封圈密封连接，形成冷却液通道;在所述臭氧发生单元(103)至少一面围绕进气孔 (410)和出气孔(420)分别设有气路密封圈槽(111)，在所述端板2(105)内面上围绕进气管 (401)和出气管(402)分别设有气路密封圈槽(111 )，所述端板2 (105)上设有的进气管(401) 与臭氧发生单元(103)设有的进气孔(410)通过位于气路密封圈槽(111)内的气路密封圈密 封连接;所述端板2(105)上设有出气管(402)与臭氧发生单元(103)设有的出气孔(420)通 过位于气路密封圈槽(111)内的密封圈密封连接;所述端板1 (101 )、至少一个臭氧发生单元 (103)、端板2(105)四周相对应位置均分别设有多个螺杆孔(108)，通过多个螺杆(106)和多 个螺帽(107)和所述螺杆孔(108)将所述端板1(101)、至少一个臭氧发生单元(103)、一个端 板2(105)和所述的多个气路密封圈、多个液室密封圈压紧固定成所述高效板式臭氧发生 器;所述臭氧发生单元(103)包括一个金属板A(210)、一个金属板B(220)、位于所述金属板A (210)和金属板B(220)之间的一气室密封圈和两个液路密封圈，所述金属板A(210)和金属 板B(220)相对面设有至少一凹槽式电离室(230)，所述电离室(230)分别与所述臭氧发生单 元进气孔(410)和出气孔(420)联通;在所述金属板A(210)相对金属板B(220)—面，围绕所 述进气孔(410)、出气孔(420)和电离室(230)有一气室密封圈槽(431);位于所述电离室 (230)内部设置至少一个介电板(610)、多个间隔条(620)、至少一个高压电极板(630)、至少 一个压力均衡板(640)，其中所述多个间隔条(620)、至少一个高压电极板(630)、至少一个 压力均衡板(640)高度小于所述电离室(230)高度并位于所述电离室(230)纵向中间，依此 在所述电离室(230)上下分别形成进气和出气通道;在所述金属板A(210)上与所述电离室 (230)有一联通的引线槽(211)，该引线槽(211)内设置弹性密封块A(510)和弹性密封块B (520)，所述电离室(230)内至少一个高压电极板(630)与一高压线(503)连接，该高压线 (503)穿过弹性密封块A(510)和弹性密封块B(520)之间被压紧并被引出所述臭氧发生单元 (103)，所述弹性密封块B(520)上设有与上述气室密封圈槽(431)配合的密封块密封圈槽 (531);通过位于气室密封圈槽(431)和密封块密封圈槽(531)内的一气室密封圈将臭氧发 生单元(103)进气孔(410)、电离室(230)和出气孔(420)密封连通;在所述金属板A(210)相 对金属板B (220)—面，围绕冷却液进液孔(310)和冷却液出液孔(320)分别设有液路密封圈 槽(441);通过对位于液路密封圈槽(441)内的液路密封圈将冷却液与电离室(230)隔离密封。2.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述高压电极板(630)上 设有多个与所述间隔条(620)等宽的定位槽。3.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述臭氧发生单元(103) 中含有2-8块介电板(610)。4.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述臭氧发生单元(103) 中含有2-8块高压电极板(630)。5.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述介电板(610)厚度在 0.2-1.2毫米之间，材料是的陶瓷、玻璃或云母中的一种。6.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述间隔条(620)厚度在 0.1 -0.5毫米之间，材料是的陶瓷、玻璃或云母中的一种。7.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述端板1(101)、端板2 (105)、金属板A(210)和金属板B(220)、高压电极板(241)是铝、镁、钛金属及其合金，表面经 过陶瓷化防腐处理。8.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述大型臭氧发生装置 一侧设有高压线槽(502)，每个所述臭氧发生单元高压线(503)经该高压线槽(502)被引入 接线盒(501)内；每个所述臭氧发生单元高压线(503)在一接线盒(501)内分别经一保险管 与臭氧发生器高频高压供电系统连接；9.根据权利要求1所述一种高效板式臭氧发生器，其特征在于所述高效板式臭氧发生 器设有接地铜排(801)并将端板1(101 )、端板2(105 )、金属板A(210)和金属板B( 220)分别接地。
【文档编号】C01B13/11GK205603214SQ201620329348
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】王彦, 荣福彪
【申请人】北京欧奏普尔环保设备有限公司