专利名称：高效臭氧发生筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及水环保行业水质的消毒处理领域，特别是涉及应用于臭氧发生 器上的高效臭氧发生筒。
背景技术：
臭氧是目前已知最强的氧化剂之一，具有杀菌、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，所以臭氧不能像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筒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筒越来越显现出效率不高而耗电较高 等弊端，尤其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。
发明内容
本发明主要应用于臭氧发生器。臭氧发生器是用来制备臭氧气体的设备， 臭氧发生筒是臭氧发生器的核心部件。高效臭氧发生筒主要由外电极、内电极 和绝缘介质管组成，并辅助一些其它零件有助于提高工作效率以及安装、连接 的可靠方便。
本发明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筒。
高效臭氧发生筒采用管式结构，基本构成为一个直径为300毫米，长1630 毫米的不锈钢圆柱筒，筒中装若干个发生管，发生管由同心的不锈钢内电极、 玻璃绝缘介质、不锈钢外电极以及夹在内电极和玻璃介质中间的金属网组成， 内外电极构成放电电极对；玻璃管起到介质阻挡放电的作用；外电极与玻璃介 质间以及内电极与玻璃介质间均有一个放电的气体通道，压縮气体就是在这两 个通道中流过并被激励而产生出臭氧气体的。
内电极是直径为7毫米，长约1720毫米的不锈钢棒， 一端留有M5螺纹， 内电极外面套上特制的金属网，把套好金属网的内电极装入作为放电介质的玻 璃管中，端头用螺母和垫圈拧紧，玻璃管材质为硼硅玻璃，外径11.52，壁厚 1.58，长度大约为1800亳米。硼硅玻璃在50HZ时耐击穿电压能够达到 38000V/mm，并且性能稳定，不被臭氧腐蚀。
我们采用了在放电间隙中添加金属网的方式，这样放电面积被透气的金属 网放大，而间隙减小；金属网已经不仅仅是用来表面放电的电极，也是产生气 体电离的环境；由于间隙内充满金属网，所以间隙更小并且间隙内各个位置的 电效率不同；局部电场随着气流通道的变化而不同，这样就达到了一个高臭氧 产量；透气的金属网还可以使气体更好的混合；这样氧分子与电场分离，而氧 原子则和氧分子结合成臭氧，从而提高臭氧产量。由于介质管的直径采用15 毫米的的硼硅玻璃管，所以减小了发生单元的体积；而通过试验保证了发生管 长度在一个合适的范围。
图1为高效臭氧发生筒结构示意图。其中1为内电极，2为外电极，3为 金属网，4为介质管，5为气隙，6为冷却水。
图2为高效臭氧发生筒截面示意图。其中1为内电极，2为外电极，3为 金属网，4为介质管，5为气隙，6为冷却水。
图3为高效臭氧发生筒内电极结构示意图，其中1为内电极，3为金属网， 7为不锈钢丝。
图4为高效臭氧发生筒内电极及发生筒的上端局部放大示意图，其中8、 9 为金属连接片。
具体实施方式
高效臭氧发生筒的筒体是一个直径为300毫米，长1630毫米的圆柱筒， 在圆柱筒体的里面，若干个不锈钢管被焊在这样两个固定的管盘之间，发生管 排列为三角形。这些不锈钢管作为产生臭氧的外电极，并且为了保证放电间隙 的均匀，要严格保证其尺寸公差。在各个钢管的中间，是冷却水的通道，能够 有效带走臭氧产生时生成的热量。
在筒体的一端，是一个直径300毫米，长250毫米的端盖，端盖侧壁有一 个进气口和一个出气口，端盖焊有连接法兰。在端盖内部，中间焊一隔板，正
好把若干个不锈钢管分成平均的两部分，而进出气口分别位于这两部分之一。
这种设计方法使臭氧反应的过程加长，达到3200毫米，能够在相同体积下， 有效提高臭氧浓度和产量。
直径为7毫米，长约1720毫米的不锈钢棒作为内电极， 一端留有M5螺纹。 为保证放电间隙的均匀，内电极外面套上金属网。把套好金属网的内电极装入 作为放电介质的玻璃管中，端头用螺母和垫圈拧紧，玻璃管材质为硼硅玻璃， 外径11.52，壁厚1.58，长度大约为1800毫米。玻璃管一端烧口去应力。把 玻璃管小心放入外电极内，伸至不能再伸为止，露出大约100毫米左右。用不 锈钢连接片把所有内电极的端部用螺母连接起来，并在中间装上不锈钢弹簧作 为接线端与电源连接。
另一个法兰端盖用于密封住内电极的伸出端，密封方式为0型圈静密封。 端盖上端有一圆锥螺纹孔，长200，内有螺纹孔并带有圆锥螺纹的聚四氟乙烯 棒过盈旋入，在聚四氟乙烯棒小径端固定一个不锈钢连接板，当端盖装好后， 连接板正好与弹簧压紧。在端盖外侧的部分螺柱上与高压极导线连接，连接处 套上绝缘橡胶套，不使金属导线裸露。
高效臭氧发生筒及发生管的材质均采用316L不锈钢焊接结构，上端盖采 用聚四氟乙烯材料，与臭氧发生筒通过法兰连接，内六角螺钉固定。高效臭氧 发生筒的外电极垂直于筒体内的孔板，并在孔板圆内均布，高效臭氧发生筒下 端由隔板分为两部分，发生器工作时隔板的两侧分别为空气和臭氧气体。高效 臭氧发生筒底板上铺有不锈钢金属网，竖直的玻璃管就站在金属网上，有利于 玻璃管内的进出气体的流通。高效臭氧发生筒的上端，内电极通过垫片和螺母 被玻璃管顶住，所有的内电极通过金属连接片连接。在聚四氟端盖的侧面有螺 纹开孔，用来进出电线。
采用以上高效臭氧发生筒结构，使得本实用新型具有能量密度高、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，它和不锈钢管外走 的冷却水共同形成了独特的双冷式冷却结构。由于优良的冷却效果，使整个工 作系统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内电极上，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，更重要的是有利于提高臭氧的浓度和产量。
权利要求1、高效臭氧发生筒，其特征是，高效臭氧发生筒是一个直径为300毫米，长1630毫米的不锈钢圆柱筒，筒中装若干个发生管，发生管由同心的不锈钢内电极、玻璃绝缘介质、不锈钢外电极以及夹在内电极和玻璃介质中间的金属网组成，内外电极构成放电电极对；玻璃管起到介质阻挡放电的作用；外电极与玻璃介质间以及内电极与玻璃介质间均有一个放电的气体通道，压缩气体就是在这两个通道中流过并被激励而产生出臭氧气体的。
2、 如权利要求l所述的高效臭氧发生筒，其特征是，使用直径为7毫米， 长约1720毫米的不锈钢棒作为内电极， 一端留有M5螺纹，内电极外面套上金 属网，使内电极均匀放电。
3、 如权利要求1所述的高效臭氧发生筒，其特征是，使用外径11.52，壁 厚1.58，长度大约为1800毫米的玻璃管作为介电层将内外电极隔开，臭氧气体 就产生在玻璃管和内电极之间的缝隙中，玻璃管材质为硼硅玻璃。
4、 如权利要求1所述的高效臭氧发生筒，其特征是，在高效臭氧发生筒 体的一端，是一个直径300毫米，长250毫米的端盖，端盖侧壁有一个进气口 和一个出气口，端盖焊有连接法兰，在端盖内部，中间焊一隔板，正好把若干 个不锈钢管分成平均的两部分，而进出气口分别位于这两部分之一。
5、 如权利要求4所述的高效臭氧发生筒，其特征是，端盖为绝缘端盖， 是聚四氟乙烯材料。
专利摘要本实用新型高效臭氧发生筒应用于臭氧发生器上，属于水环保行业水质的消毒处理领域。传统电晕放电型臭氧发生筒具有电耗较高，臭氧产生浓度和产量低的问题。高效臭氧发生筒是一个直径为300毫米，长1630毫米的不锈钢圆柱筒，筒中装若干个发生管，发生管由同心的不锈钢内电极、玻璃绝缘介质、不锈钢外电极以及夹在内电极和玻璃介质中间的金属网组成，内外电极构成放电电极对；玻璃管起到介质阻挡放电的作用；外电极与玻璃介质间以及内电极与玻璃介质间均有一个放电的气体通道，压缩气体就是在这两个通道中流过并被激励而产生出臭氧气体的。本实用新型使臭氧反应的过程加长，能够在相同体积下，有效提高臭氧浓度和产量。
文档编号C01B13/11GK201209121SQ200720181558
公开日2009年3月18日 申请日期2007年10月18日 优先权日2007年10月18日
发明者(请求不公开姓名) 申请人:多元水环保技术产业(中国)有限公司