专利名称：高效节能臭氧发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型属环保技术领域，是一种高效节能的臭氧发生器。
目前，常用的臭氧发生器其臭氧管大都为内外管结构形式，内电极采用金属棒，外电极为管状金属，内外电极之间间隙一般大于3mm，所用电源为固定频率的电源。这种臭氧发生器的缺陷是放电不均匀，对内电极不能采取有效的降温措施。外电极为管状，增加臭氧再次受电子轰击而使臭氧分解的机会。且金性电极的氧化物能催化分解已生成的臭氧。因此，臭氧的生成率比较低，能耗也比较大。
本实用新型的目的在于提供一种产率高、能耗低、结构简单的臭氧发生器。
本实用新型设计的臭氧发生器由多个并联的臭氧管和电源构成。其中，并联的臭氧管数量可为1～100只，每根臭氧管为绝缘的同轴安装的内、外管结构形式，外电极采用带状金属，以螺旋形状缠绕于外管外侧，内电极采用金属丝，设置于内管里，外管内径为20～35mm，长度为100～500mm。内外管之间空隙距离不大于2mm，工作时内管通水，一方面可对内电极降温，并可使整个内管成为内电极，使放电更均匀。由于外电极采用金属带形螺旋结构，可使放电均匀，并可减少臭氧遭受电子轰击而再次分解的几率。臭氧发生器结构如
图1和图2所示，臭氧管结构如图3所示。
内、外管采用的绝缘材料可以是陶瓷、石英、玻璃等。
本实用新型臭氧管常用的外管长度为150-500mm，内、外管之间的距离为0.5～1.5mm。
本实用新型的电源改变以往频率固定的形式，采用共振放电法，输出为连续方波或正弦波，其频率在5KC～80KC范围连续可调。采用共振原理，将臭氧放电管等效为一个电容，高压变器次线圈为一电感，对内、外电极加上高压方波或正弦波，当频率共振时可用最低电压引起放电，故可使能耗最为节约。电源的原理如图4所示。它由对称方波发生器和高压发生器两部分构成，其中对称方波发生器由振荡器、双稳态分频器、缓冲器和脉冲变压器经电路连接构成，用以产生高度对称的方波。电阻Rx和电溶Cx用于变换频率。高压发生电路由调压变压器、整流电路、滤波电路、高压驱动电路和高压变压器经电路连接构成。其中的高压驱动电路由两组功率驱动模块A1和A2以及相应的驱动器组成，每个功率驱动模块由一组NPN型大功率管并联而成，或者由VMOS管(场效应管)并联而成，也可由IGPT元件组成。方波发生器的脉冲变压器的输出端分别与两功率驱动模块的驱动器连接，高压发生器的高压变压器的输出端分别与臭氧管的内电极和外电极连接。多个臭氧管并联后，可以使用一个电源。这时电源功率要求相当大。也可以由一个臭氧管配备一个电源，即多个臭氧管可设置相应多个电源。这时，对单只电源来说，可以功率小一些。功率驱动模块中并联的NPN大功率管或VMOS管的数量，根据所需功率的大小确定，即由臭氧管的多少即臭氧的生产量而定。一般生产臭氧1kg/小时，需要有20个左右上述臭氧管并联，与每只电源相应的每个功率模块的IGPT管为1个。
为了降低装置在工作状态产生的高温，在装置中可附设排风扇。
本实用新型设计的臭氧发生器放电均匀，可减少臭氧遭到电子轰击而再次分解的几率。根据研究，臭氧在放电面上生成的几率最大。因此，内、外电极间的间隙小(一般可小于1.5mm)，可大大提高臭氧的产率，单只臭氧管每小时一般可产生约50克臭氧，并可减小所用高压，提高能源效率。
下面结合实施例进一步说明本实用新型的结构。
图1为臭氧发生器结构正面图。
图2为臭氧发生器结构侧面图。
图3为臭氧发生器中单只臭氧管结构图。
图4为臭氧发生器的电源原理图。
其中，1为臭氧管，2为电源盒，3为臭氧发生器外壳，4为散热条，5为高压线圈，6为排风扇，为水、气连接管，8为接头，9为臭氧管框架。10为臭氧管外管，11为内管，12为外电极，13为内电极，14为外电极引线，15为外管上的氧气进气孔，16为外管上的臭氧出气孔，17为内管上的进水孔，18为内管上的出水孔。19为电源的方波发生器，20为电源的高压发生器，21为方波发生器的振荡器，22为分频器，23为缓冲器，24为脉冲变压器，25为调压变压器，26为整流电路，27为滤波电路，28为高压驱动电路，29为高压变压器。
实施例。根据附
图1～4所示，臭氧管1的内、外管10和11采用GG17硬质玻璃，外管10的内径为30mm，长度为250mm，内管11的外径为28mm，内、外管同轴固定，内、外管之间的间隙为1mm。外电极12为宽度为5mm的不锈钢带，以螺旋状缠绕于外管10的外侧，内电极11为一镍铬丝。上述臭氧管共10只分2行排列并联。电源由方波发生器19和高压发生器20组成设置于电源盒2内，并与臭氧管的内、外电极连接。每个功率模块由1个IGPT模块并联组成。臭氧管1、电源盒2、散热条4、高压线圈5、排风扇6、水气连接管7按图所示安装，经调试即可。本臭氧发生器每小时可生产500克臭氧。
权利要求1.一种臭氧发生器，由多只并联的臭氧管和电源构成，其特征在于并联的臭氧管数量为1～100只，每只臭氧管由绝缘的同轴固定的内、外管构成，外电极采用带状金属以螺旋形式缠绕于外管外侧，内电极为金属丝置于内管里，外管内径为15～35mm，内、外管之间的空隙距离不大于2mm，长度为100～500mm。
2.根据权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于上述的臭氧管的内、外电管之间的空隙距离为0.5～1.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的臭氧发生器，其特征在于所说的电源由对称方波发生器和高压发生器构成，其中对称方波发生器由振荡器、双稳态分频器、缓冲器和脉冲变压器经电路连接构成，高压发生器由调压变压器、整流电路、滤波电路、高压驱动电路和高压变压器经电路连接构成。
专利摘要本实用新型是一种高效节能臭氧发生器,由多个并联的臭氧管和电源构成。其中,臭氧管为同轴固定的内、外管结构形式,外电极采用带状金属以的螺旋形状缠绕于外管外侧,内电极为金属丝置于内管里,内管通水,使内电极降温,并使整个内管变成内电极。内、外管之间的空隙不大于2mm。电源采用共振原理,对内外电极上施加高压方波或正弦波。本臭氧发生器放电均匀,使用寿命长,臭氧产率高、能耗低,可替代目前的臭氧生产装置。
文档编号C01B13/10GK2356989SQ9724286
公开日2000年1月5日 申请日期1997年12月10日 优先权日1997年12月10日
发明者刘先年, 侯惠奇, 张振满, 潘循晢 申请人:复旦大学