专利名称：多重臭氧发生设备的制作方法
技术领域：
本发明属于节能环保、电子及电化学领域，具体涉及一种多重臭氧发生设备。
背景技术：
臭氧比氧分子多了一个活泼的氧原子臭氧，化学性质特别活泼，是一种强氧化剂，在一定浓度下可迅速杀灭空气中的细菌，没有任何有毒残留，不会形成二次污染，被誉为“最清洁的氧化剂和消毒剂”。但是臭氧易于分解而无法储存，需现场制取现场使用，凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器是用于制取臭氧的设备装置，臭氧发生器在自来水，污水，工业氧化，空间灭菌等领域广泛应用，并且取得很好的效果。臭氧发生器采用空气或氧气为原料利用高频高压电晕放电产生臭氧，按臭氧产生的方式划分，臭氧发生器主要有三种:高压电晕放电式、紫外线照射式和电解式。目前使用最多的是高压电晕放电式臭氧发生器，该臭氧发生器是使用一定的频率的高压电流制造高压电晕电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而产生臭氧，是一种已被应用到工业大规模生产当中的臭氧先进生产技术。现有的高压电晕放电式臭氧发生器在放电时需要消耗大量电能，以及存在放电管制作时耗材量大，臭氧发生器内放电管所占空间大，空间利用不充分导致臭氧发生器的体积也很大，原料气体利用率低等一系列问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多重臭氧发生方法与设备，它主要解决现有的高压放电式臭氧发生器存在的技术问题，提高原料气体的利用率，增加臭氧浓度，节省放电管的耗材和放电耗能，从而降低生产成本和使用成本。本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现:一种多重臭氧发生设备，其特征在于，包括:复数个电极对，由内向外依次呈同心圆分布，每个所述电极包括由内电极和外电极，所述内电极接高压端，所述外电极接地端，所述内电极与所述外电极之间为放电间隙，相邻的两个所述电极对之间为放电间隙；冷却液，设置于所述电极对的所述外电极外侧，以及所述同心圆的最内层；以及外套，设置于所述复数个电极的最外层。进一步，本发明的多重臭氧发生设备还可以具有这样的特征:所述冷却液为双冷却液，包括冷却水和冷却油层，其中，所述冷却水设置于所述同心圆的最内层，所述冷却油层设置与所述电极对的所述外电极外侧。进一步，本发明的多重臭氧发生设备还可以具有这样的特征:所述电极对包括:电极对1、电极对II，以及电极对n，每个所述电极对由内向外依次为内电极、介电体、放电间隙、外 电极、冷却油层，电极对I内的放电间隙与电极对I和电极对II间的放电间隙为联通的，每个所述电极对内的放电间隙和与其相邻的外层电极对之间的放电间隙均为联通。进一步，本发明的多重臭氧发生设备还可以具有这样的特征:相邻电极对的内电极和外电极交替排列，每个电极对的外电极和与其相邻的外层的电极对的内电极又组成了另一个电极对，相邻两个电极对实际组成的是3个电极对。进一步，本发明的多重臭氧发生设备还可以具有这样的特征:气源气体的气源进气口(12)和臭氧的出气口(13)位于一侧。进一步，本发明的多重臭氧发生设备还可以具有这样的特征:电极对I内的放电间隙的前端为气源进气口，电极对I和电极对II间的放电间隙的前端为出气口，每个电极对内的放电间隙的前端为气源进气口，相邻的两个所述电极对之间的放电间隙的前端为出气口。 进一步，本发明的多重臭氧发生设备还可以具有这样的特征:所述外套为不锈钢外套。本发明的有益效果:该臭氧发生设备由多个电极对由内向外呈同心圆分布构成，电极对中的内外电极交替排列，每相邻2个电极对中，每个电极对的外电极和与其相邻的后一电极对的内电极又构成了另一个电极对，因此实际上组成3个电极对，臭氧生产效率大幅度提高，降低了能耗，节省了放电设备的材料和所占空间。每个电极对内的放电间隙和与其相邻的后一电极对间的放电间隙为联通，因此，完整的放电过程中，气源气体流经的放电间隙的距离是一般高压电晕放电式臭氧发生器的2倍，减少原料气体还未经反应完就从出气口流出，原料气体充分反应产生臭氧，提高了原料气体的利用率，产生的臭氧浓度也有所提高。设备采用双冷却液，每个电极对外电极的外侧为冷却油层，设备最内层充满冷却水，整个设备的冷却效果大大提高，避免臭氧因温度太高无法及时冷却而分解，冷却效果好，电耗降低。上述各项措施有利于提闻臭氧发生器的臭氧广气率。相同臭氧浓度下，使用该臭氧发生管的臭氧发生器体积小，机身结构更进紧凑，整个设备装置紧凑，减少了占地和空间，同时原料成本和运行费用都将降低。
图1是多重臭氧发生设备的剖视图。图2是多重臭氧发生设备的侧视图。附图标记:内电极I 1、介电体2、放电间隙3、外电极I 4、冷却油层5、内电极II 6、外电极II 7、电极对I 8、电极对II 9、冷却水10、不锈钢外套11、气源进气口 12、出气口 13、省略的电极对14、接地端15和高压端16。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或厂商提供的条件进行。实施例1图1是多重臭氧发生设备的剖视图。图2是多重臭氧发生设备的侧视图。如图1-2所示，该多重臭氧发生设备，由多个电极对从内向外呈同心圆分布构成，每个所述电极包括由内电极和外电极，所述内电极接高压端16，所述外电极接地端15，内电极与所述外电极之间为放电间隙3，相邻的两个所述电极对之间为放电间隙3。冷却液设置于所述电极对的所述外电极外侧，以及同心圆的最内层。外套设置于复数个电极的最外层，可采用不锈钢外套11。如图1-2所示，在本实施例中，冷却液为双冷却液，包括冷却水10和冷却油层5，冷却水10设置于同心圆的最内层 ，冷却油层5设置与电极对的外电极外侧。由于该设备米用双冷却液，每个电极对外电极的外侧为冷却油层5,设备最内层充满冷却水10，整个设备的冷却效果大大提高，避免臭氧因温度太高无法及时冷却而分解。如图1-2所示，在本实施例中，每个电极对分别由内电极和外电极组成，该设备由内向外依次是冷却水10、复数个电极对、不锈钢外套11。设备中心充满冷却水，设备最外面为不锈钢外套11。电极对包括:电极对I 8、电极对II 9，以及电极对n，每个电极对由内向外依次为内电极、介电体、放电间隙3、外电极、冷却油层5。内电极上涂有介电体，外电极外侧为冷却油层。电极对I 8内的放电间隙3与电极对I 8和电极对II 9间的放电间隙3为联通的，每个电极对内的放电间隙3和与其相邻的外层电极对之间的放电间隙3均为联通。每个电极对内的放电间隙和与其相邻的电极对间的放电间隙为联通使得气源气体流经的放电间隙的距离是一般高压电晕放电式臭氧发生器的2倍。相邻电极对的内电极和外电极交替排列，每个电极对的外电极和与其相邻的外层的电极对的内电极又组成了另一个电极对，相邻两个电极对实际组成的是3个电极对。如图1和图2所示，气源气体的气源进气口 12和臭氧的出气口 13位于一侧。电极对I 8内的放电间隙3的前端为气源进气口 12，电极对I 8和电极对II 9间的放电间隙3的前端为出气口 13，每个电极对内的放电间隙3的前端为气源进气口 12，相邻的两个电极对之间的放电间隙3的前端为出气口 13。本发明的工作原理简述:如图1所示，气源气体从各个气源进气口 12，流经相应的放电间隙3。电极对I 8内的放电间隙3前端为气源进气口 12，原料气体由气源进气口 12流入,流经放电间隙3与内外电极(内电极I I和外电极I 4)放电产生的高能粒子碰撞，使其电离生成氧原子，氧原子、氧分子和电子在间隙中的任何其它气体分子(如空气中的N2, CO2等)或其它中间诱导介质的作用下生成臭氧。由于电极对I 8内的放电间隙3与电极对I 8、电极对II 9间的放电间隙3是联通的，电极对I 8、电极对II 9间的放电间隙3的前端为出气口 13，臭氧由此出气口 13流出，收集臭氧。该多重臭氧发生设备解决现有的高压电晕放电式臭氧发生存在的臭氧产生效率低以及臭氧发生装置的运行成本高等技术问题，提高了原料气体的利用率，增加臭氧浓度，节省放电管的耗材和放电耗能，从而降低了成本。实施例2采用CJ/T322-2010《水处理用臭氧发生器》标准中规定的碘量法检测臭氧的浓度和产量。使用该设备，与一般的电晕放电式臭氧发生设备相比，臭氧产气率要至少提高30-40%,臭氧浓度可达60-170mg/L,每公斤臭氧耗电量下降至15KWh,每公斤臭氧耗电量减少20-30%，若生产20Kg/h设备占地面积可减少40m2左右，相应占地面积减少20_40%。以上对本发明的具体实施方式
进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明 还可以有各种变化。
权利要求
1.一种多重臭氧发生设备，其特征在于，包括: 复数个电极对，由内向外依次呈同心圆分布，每个所述电极包括由内电极和外电极，所述内电极接高压端(16)，所述外电极接地端(15)，所述内电极与所述外电极之间为放电间隙(3)，相邻的两个所述电极对之间为放电间隙(3); 冷却液，设置于所述电极对的所述外电极外侧，以及所述同心圆的最内层；以及 外套，设置于所述复数个电极的最外层。
2.根据权利要求1所述的多重臭氧发生设备，其特征在于: 所述冷却液为双冷却液，包括冷却水(10)和冷却油层(5)， 其中，所述冷却水(10)设置于所述同心圆的最内层， 所述冷却油层(5)设置与所述电极对的所述外电极外侧。
3.根据权利要求1或2所述的多重臭氧发生设备，其特征在于: 所述电极对包括:电极对I (8)、电极对II (9)，以及电极对n，每个所述电极对由内向外依次为内电极、介电体、放电间隙(3)、外电极、冷却油层(5)，电极对I (8)内的放电间隙(3 )与电极对I (8 )和电极对II (9 )间的放电间隙(3 )为联通的，每个所述电极对内的放电间隙(3)和与其相邻的外层电极对之间的放电间隙(3)均为联通。
4.根据权利要求3所述的多重臭氧发生设备，其特征在于: 相邻电极对的内电极和外电极交替排列，每个电极对的外电极和与其相邻的外层的电极对的内电极又组成了另一个电极对，相邻两个电极对实际组成的是3个电极对。
5.根据权利要求3所述的多重臭氧发生设备，其特征在于: 气源气体的气源进气口( 12)和臭氧的出气口( 13)位于一侧。
6.根据权利要求5所述的多重臭氧发生设备，其特征在于: 电极对I (8)内的放电间隙(3)的前端为气源进气口(12)，电极对I (8)和电极对II(9)间的放电间隙(3)的前端为出气口(13)，每个电极对内的放电间隙(3)的前端为气源进气口( 12 )，相邻的两个所述电极对之间的放电间隙(3 )的前端为出气口( 13 )。
7.根据权利要求1所述的多重臭氧发生设备，其特征在于:所述外套为不锈钢外套(11)。
全文摘要
本发明公开一种多重臭氧发生设备，由多个电极对构成，由内向外依次呈同心圆分布。每个电极对由内电极和外电极组成，内电极接高压端，外电极接地，每个电极对的内电极上均涂有介电体，内外电极间是放电间隙，相邻两个电极对之间为放电间隙。该设备使用双冷却液，每个外电极的外侧为冷却油层，设备最内层充满冷却水。每个电极对内的放电间隙和与其相邻的外层的电极对之间的放电间隙是联通状态，整个设备最外层为不锈钢外套。本发明解决现有的高压电晕放电式臭氧发生存在的臭氧产生效率低以及臭氧发生装置的运行成本高等技术问题，提高了原料气体的利用率，增加臭氧浓度，节省放电管的耗材和放电耗能，从而降低了成本。
文档编号C01B13/11GK103159185SQ20121019979
公开日2013年6月19日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者伊学农, 宋桃莉, 金鑫, 王峰, 赵青 申请人:上海理工大学