专利名称：：水冷同轴双玻璃管镀金属交流臭氧发生器的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种臭氧发生器，尤其是使用交流电；配置水冷装置；采用两支同轴套叠玻璃管，在外玻管的内表面镀以银，再镀以一层较厚的铜，然后再镀上一层银，而在内玻管的内表面上用化学方法加工成无数凸点(细齿)然后镀上银，再镀上较厚的铜，两玻管之间的隙缝为2—3mm之间。当纯氧通过其间时，利用高电压产生的火花放电发生臭氧的臭氧发生器。
背景技术：
：臭氧可用来灭菌、消毒，特别是它具有氧化和降解致癌性有机毒物的能力，己引起广泛重视。法国巴黎的自来水厂，以塞纳河的河水作为饮用水的水源，他们在水质处理中，早在10年以前就已注入臭氧。效果很好。2007年度，太湖蓝藻暴发，国家采取用高锰酸钾(KMn04)处理，稍得到了改善。但处理后的水达65'C以上时，仍有臭味。化工药剂的去污能力与其本身的标准电极电势密切关联-<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>从表上看出，KMn04的标准电极电势比传统处理水质的药剂Cl2高出0.31V，而03的标准电极电势则比KMn04高出0.4V，再则03在水中发生间接反应所产生的H0*自由基，其标准电极电势竟高出KMn(M.13V，这便是臭氧反应能力特强根由，且其反应后都不存在任何有毒残留物。由此可见，处理水质(包括治理蓝藻污染)臭氧应当成为首选药物。然而，在我国高产率的臭氧发生器至今还不见问世，本实用新型就简捷、有效地解决了这一悬念。
发明内容本实用新型的技术问题通过下列技术方案解决本实用新型由设置在中间的水箱和其在两头的氧气室与臭氧、氧气室，以及穿过水箱连接两室的同轴套叠双玻璃镀金属管等四部分组成。当纯氧从氧气室通过向臭氧、氧气室所经过的同轴套叠双玻璃管的夹层间时，在高压电产生的电火花作用下，部分被电离，而发生臭氧。臭氧发生的反应式是吸热反应_^<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>放热反应或写成<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>由于作为电极的玻璃管表面温度上升会使臭氧产率大大降低，于是，就采用了水冷装置，冷却水应从水箱的低部通入，高处流出。冷却水应与氧气室、臭氧、氧气室绝对隔离。不能渗漏。本实用新型采用的高压交流电的电压为15000—20000伏，电压应是可调节的，调至使两极(内、外玻管)之间不产生电弧。研制本实用新型的理论依据是-欲提高臭氧的产率，必须增大两电极相对应的面积，增多极板表面的凸点(细齿)；在其中一个极板表面上覆盖一层l一3mm的电介质(硼玻璃)。显然，制造出理想的内玻管和外玻管并加工好玻管的表面是本实用新型的技术关键。今实施方法如下1、玻璃的选择要求玻璃能耐热、机械强度性能好的特点，且含Si和B高一些。今选择高硼硅仪器玻璃，如派莱克斯-7740(Pyrex-7740)、派莱克斯(Pyrex)或西曼克斯(Simax)玻璃等。2、内、外玻管的规格发光区长度都约1M，玻管的外径约25-50mm，内玻管靠近臭氧、氧气室一端封闭，另一端开口，外玻管的两端都开口。内玻管的厚度为l-3mm之间。外玻管的厚度为1.5-2.5mm之间。在两管之间保持2-3mm的放电间隙。3、内玻管内表面无数凸点(细齿)的加工用气态HF来进行加工HF的工业制法是基于CaF2和H2S(X(浓)的相互作用，反应如下CaF2+H2S04(浓)《aS04+2HFt反应在120'C-13(TC时于铁罐中进行，用来收集的装置部分则以铅制成。气态HF能与组成玻璃成分之一的Si02作用，生成四氟化硅和水Si02+4HF=SiF4t+2H20由于玻璃表面上去掉了Si02的微屑就形成无数细齿，这也就是常用的制造毛玻璃和在玻璃上刻字、绘画的方法。4、外玻管内表面和内玻管内表面镀银的加工采用银镜反应法进行加工(1)应用甲醛HCH0和银氨溶液反应2[Ag(NH3)2]++20H_+HCH0-HCOO—+NH4++2AgI+3NH31+H20注甲醛HCH0是致癌物质，反应要在通风柜里进行。(2)应用甲酸HC00H和银氨溶液反应2Ag(NH3)20H+HC00H~^2Ag4+C02t+4NH3t+2H20这是热水瓶上镀银的方法，简捷易行。5、在外玻管的内表面，镀银后再镀上一层稍厚的铜、可采用电镀或化学镀的方法，以防止镀银层的脱落，然后，再镀上一薄层银，以防止铜的氧化。6、在内玻管的内表面，镀银后再镀上一层稍厚的铜，一方面可防止银层的脱落，另一方面，可增加玻璃管的机械强度。内、外玻管的镀铜是为了节省成本，若采用全部都镀以银，虽节省了工序，却多消耗大量昂贵的银。在国外文献中提到，金属镀层要脱落，今按照本实用新型工艺，其铜镀层相当于己形成铜管就不可能脱落。7、通过以上加工所形成的内、外玻管的金属层，就是实现高电压下产生无声放电的两电极。由于内玻管的内表面被加工出无数凸点(细齿)，显然，同时也被加工出无数凹点，从管内看起来是凹点，而从管外看正好是凸点，这就形成了无数凸起的银齿。由于臭氧的产生率与介电体的介电常数成正比，与介电体厚度成反比。于是内、外玻管套叠后，这个用高硼硅仪器玻璃制成1-3mm厚的整个内玻管便成了所需的电介质，提高了产率。在国外文献中还未提到制作这种具无数细齿的极板，并在其上复盖硼玻璃的这一工艺方法。而在本实用新型中得到了解决。本实用新型的内、外玻管，为了使能安装在同轴位置上，采用了在管的两头用几颗拄头螺钉穿过外玻管上相匹配带螺纹小孔的嵌件，进行固定定位。本实用新型图上为三组套管，在实际制作时可制作单套管、两组套管或多组套管的不同功率的臭氧发生器。图l为本实用新型外形示意图。图2为本实用新型之剖视图。图3为图2中之同轴双玻璃管轴向剖视图。图4为嵌件示意图。具体实施方式下面结合上述附图对本实用新型作详细说明。图1-4中，1—罩盖1、2—隔板1、3—防水橡皮圈1、4—水箱、5—出水口、6—防水橡皮圈2、7—罩盖2、8—臭氧、氧气室、9一穿孔橡皮塞1、IO—出气管、ll一嵌件、12—拄头螺钉、13—隔板2、14一内玻管之金属镀层、15—内玻管、16—外玻管、17—外玻管之金属镀层、18—冷却水、19—进水口、20—隔离橡皮塞(每组套管1对)、21—导线1、22—导线2、23—氧气室、24—优质耐高电压绝缘护套线、25—穿孔橡皮塞2、26—进氧管、27—穿孔橡皮塞3、28_插头、29—支架30—银镀层、31—铜镀层、32—银镀层、33—铜镀层、34—银镀层。罩盖l(1)用有机玻璃制成；隔板1(2)用有机玻璃制成；防水橡皮圈1(3)用弹性橡胶制成；水箱(4)用有机玻璃制成；出水口(5)可以与水箱(4)连成一体制成。防水橡皮圈2(6)用具弹性橡胶制成；罩盖2(7)用有机玻璃制成；臭氧、氧气室(8)因臭氧与橡皮要发生反应，因此在臭氧、氧气室(8)内周围的橡皮的外表面须涂上硅酸钠(水玻璃)使与臭氧隔离。穿孔橡皮塞1(9)用具弹性的橡胶制成；出气管(10)可用不锈钢制成；嵌件(ll)用铜片制成，中有与拄头螺钉相匹配的螺孔，每支外玻管的两头各有四只嵌件。拄头螺钉(12)用电木制成，每组套管的两头各有四只拄头螺钉。隔板2(13)用有机玻璃制成；内玻管之金属镀层(14)先在管壁上镀上银镀层，再镀上铜镀层，可防止银层脱落，并加固玻管的机械强度；内玻管(15)发光区长约1M，管径25-50mra，用高硼硅仪器玻璃制成。如派莱克斯玻璃及其同类型玻璃。派莱克斯(Pyrex)玻璃的配方是:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>外玻管(16)材料与内玻管相同规格与内玻管匹配，两管间隙为2-3mm;外玻管之金属镀层(17)先在管壁上镀上银镀层后，镀上较厚的铜镀层，可防止银层脱落并加固玻管的机械强度，然后再镀上一层银，防止铜镀层氧化；冷却水(18)可在进水口(19)与自来水龙头用皮管联接起来，实施供水；进水口(19)可与水箱(4)制作时连成一体制成；隔离橡皮塞(20)每一组套管有两只，用具弹性的橡胶制成；导线l(21)选用具耐高压绝缘皮的电线，与各内玻管内表面的金属镀层相联接；导线2(22)选用具耐高压绝缘皮的电线，与各外玻管内表面的金属镀层相联接。氧气室(23)必须密封，与外界空气隔绝，也必须保证不准水箱渗漏进入氧气室。优质耐高电压绝缘护套线(24)按安全用电规范配置；穿孔橡皮塞2(25)用具弹性橡胶制成；进氧管(26)用不锈钢制成；穿孔橡皮塞3(27)用具弹性橡胶制成；插头(28)按安全用电规范配置；支架(29)可以选用铝合金、不锈钢或聚氯乙烯等制成；银镀层(30)用银镜反应制成，可以镀得薄一些；铜镀层(31)防止银层脱落及加固玻管的机械强度；银镀层(32)用银镜反应制成，可以镀得薄一些；铜镀层(33)防止银层脱落及加固玻管的机械强度，可用电镀或化学镀制成。银镀层(34)可镀得薄一些，防止铜镀层(31)被氧化。本实用新型，基本上都采用模具加工，生产便捷，精确度高，质量保证、成本低廉。本实用新型的水箱、罩盖、隔板等全部采用透光性好的聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)制成。因此，在运作时可直接观察到内、外玻管之间(两极之间)，是否存在电晕，是否有电弧发生，管子是否有损坏，冷却水是否流通等等。而有机玻璃的机械强度、电绝缘以及抗氧化等都具有良好性能。本实用新型还具有可拆、可清洗、可更换另件的特点，维修简便，因此，对纯氧的含水、含尘要求不高。本实用新型，可以安装成卧式也可以安装成立式。从能耗上来看，制取臭氧耗能极省，按其反应-吸热反应,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>放热反应可算出制取1公斤03在理论上所耗的用电量。设制1公斤03能耗为X焦耳。因制取2mol臭氧，理论上耗能69千卡，即制取96克臭氧耗能287500焦耳，则96:1000=287500:X<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>又因1度电=36乂105焦耳制取1公斤03所耗电能为(30X105)/(36X105):0.83度而1公斤03—般能消毒水量1000吨，仅管实际耗能远比理论大得多，但也可推知，如果高出10倍，也是十分值得的由于臭氧的半衰期在常温下约为15-30mim，所以臭氧不宜储存，必须现制现用。当今世界，用传统的应用氯气处理水质已确认不但其去除含致癌性有机毒物是无法适从，而且在氯化消毒过程中，氯与水中的有机物反应产生三卤甲烷(THM3)、卤代乙腈、三氯丙酮、氯化醛类、氯酸及其它特殊化合物和有机卤代物。这些化合物有许多被推测是致癌物或是诱变剂，且在较高浓度时有毒。解决生活饮水是直接关系到健康长寿问题，在己经处于水质污染的地区用臭氧去毒是已经到了刻不容缓的地步，我国幅员广阔，人口众多，所需要的臭氧发生器数量甚巨，不仅国内需要量大，而且国外也正迫切需要该产品来消除饮水中的毒物。参考资料1、《普通化学》[原苏联]涅克拉索夫著商务印书馆出版2、《有机化学》汪小兰编高等教育出版社3、《普通物理》[原苏联]福里斯、季莫列娃著商务印书馆出版4、饮用水水质对人体健康的影响[美国]约瑟华、温克勒、J威廉依莱著中国环境科学出版社出版5、《水处理新技术原理与应用》苑宝玲王洪杰主编化学工业出版社出版权利要求1、一种水冷同轴双玻璃管镀金属交流臭氧发生器，包含有罩盖1(1)、进氧管(26)、罩盖2(7)、出气管(10)，两罩盖的中间部分为水箱(4)，水箱(4)与罩盖1(1)、罩盖2(7)的连接处设有隔板1(2)、隔板2(13)、外玻管(16)与内玻管(15)的内表面分别有金属镀层(14)、(17)，内、外玻管相互套叠，穿过水箱(4)，其两端固定在隔板1(2)、隔板2(13)上，从外玻管(16)的金属镀层(17)和内玻管(15)的金属镀层(14)上，分别引出导线1(21)、导线2(22)与优质耐高压绝缘护套线(24)相连。高压电的电插头(28)插入高压电源引入。2、根据权利要求1所述的水冷同轴双玻璃管镀金属交流发生器，其特征在于内玻管(15)的内表面加工成无数细齿，并镀以银镀层(32),再镀上一层铜镀层(33)。3、根据权利要求1所述的水冷同轴双玻璃镀金属交流臭氧发生器，其特征在于外玻管(16)的内表面镀以银镀层(30)，再镀以一层铜镀层(31)，然后再镀上一层银镀层(34)。4、根据权利要求1所述的水冷同轴双玻璃管镀金属交流臭氧发生器，其特征在于内玻管(15)靠近臭氧、氧气室(8)的一端封闭，另一端开口，外玻管(16)两端都开口。5、根据权利要求1所述的水冷同轴双玻璃管镀金属交流臭氧发生器，其特征在于内玻管(15)与外玻管(16)同轴，内玻管(15)的定位，用外玻管(16)的两头周围设置的拄头螺钉(12)穿过与其相匹配带螺纹孔的金属嵌件(11)来实施进行固定。6、根据权利要求1所述的同轴水冷双玻璃管镀金属交流发生器，其特征在于设置了水箱(4)，水箱(4)的下端有一进水口(19)，上部有一出水口(5)。7、根据权利要求1所述的水冷同轴双玻璃管镀金属交流发生器，其特征在于设置了隔板l(2)和隔板2(13)，防水橡皮圈1(3)和防水橡皮圈2(6)的设置，在当罩盖l(1)、罩盖2(7)与水箱(4)用螺纹连结旋紧时起到密封作用，隔离橡皮塞(20)配置于外玻管(16)两头的玻管与隔板l(2)、隔板2(13)之间，使冷却水(18)与氧气室(23)、冷却水(18)与臭氧、氧气室(8)隔离。8、根据权利要求1所述的水冷同轴双玻璃管镀金属交流臭氧发生器，其特征在于设置了穿孔橡皮塞1(9)夹在出气管(10)与罩盖2(7)之间；穿孔橡皮塞2(25)夹在优质耐高压绝缘护套线(24)与罩盖l(1)之间；穿孔橡皮塞3(27)夹在进氧管(26)与罩盖1(1)之间，使臭氧、氧气室(8)、氧气室(23)与外界空气隔离。9、根据权利要求1所述的水冷同轴双玻璃管镀金属交流发生器，其特征在于罩盖l(1)、罩盖2(7)、隔板l(2)、隔板2(13)、水箱(4)等，全部用聚甲基丙烯酸甲酯，即有机玻璃制成。专利摘要一种用水冷却的同轴双玻璃管镀金属交流臭氧发生器，其核心部件是包括设有两根同轴套叠的玻璃管，即内玻管和外玻管。在外玻管的内表面镀以银再镀上一层铜，然后再镀上一层银，而在内玻管的内表面，先用化学方法加工成无数细齿，然后镀以银再镀上一层铜。两玻管之间的隙缝为2-3mm之间。当纯氧通过其间时，利用高电压产生的火花放电发生臭氧。当今对水中含有的致癌性有机毒物，应用传统的氯气和漂白粉进行去除处理，已无如奈何。一些科技先进的国家早已引入臭氧于水质处理，而其所显之卓著功效，为一致公认。本实用新型属高产率臭氧发生器，具设计独特制造工艺简单，安全可靠，对水质重度污染地区，包括蓝藻暴发地区，尤为需要。文档编号C01B13/11GK201186881SQ200820006399公开日2009年1月28日申请日期2008年2月3日优先权日2008年2月3日发明者孙友谊申请人:孙友谊