专利名称：高效节能电子陶瓷臭氧发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高效节能电子陶瓷臭氧发生器，属于间隙放电制取臭氧的装置。
目前臭氧的制取一般常用无声放电法，其发生器的类型，按电极构造不同，分为管式和板式臭氧发生器，放电方式都属于间隙放电。在间隙放电制取臭氧的过程中，须对放电间隙的空气或氧气增压，以增加通过间隙气体的流量。间隙放电所产生的高温直接影响到臭氧产率，由于使用时间长，间歇放电电极易于变形，损坏而直接影响臭氧产率。目前臭氧发生器的臭氧产量低，能耗比最多为50-150g/(KW.h)仅为理伦值的4-13％，即能耗比低，要使臭氧发生器臭氧产量高，其发生器电路中的电流将增大，且不够稳定，使电路工作稳定性较差，低成本的电源适应电网电压变化的范围窄，当电网电压变化时，发生器的性能就难以稳定。
本实用新型的目的是提供一种能在陶瓷电极板上激励沿面放电产生臭氧的高效节能电子陶瓷臭氧发生器，它能有效地提高臭氧发生器能耗比和臭氧产率，延长发生器使用寿命，成本低电压宽变化时发生器的性能稳定。
本实用新型一种高效节能电子陶瓷臭氧发生器，由开关电源或低压直流电源、产生脉冲中频高压电源M和放电极板组成，其特点是产生脉冲中频高压压电源M由脉冲振荡频率为2-30KHZ、占空比为0.05-0.5的矩形脉冲电压振荡电路、功率推动级电路、功率输出级电路构成，通过功率输出级的升压变压器B2次级输出连接放电极板，开关电源对振荡电路、功率推动放电路提供工作电压E1，对功率输出级电路提供工作电压E2；所设的放电极板采用陶瓷薄片作基片，印制和烧结在基片正、反面有非均匀电场对应分布的金属材料薄层，即基片的正面金属材料的宽度d则是反面金属材料的分布间距D，正面金属材料分布间距D为反面金属材料的宽度d。
按本实用新型提供的高效节能电子陶瓷臭氧发生器，在陶瓷放电极板上激励沿面放电产生臭氧，能耗比可提高到600g/(KW.h)以上，占空比0.05-0.5，电路中电流小且稳定，低成本的开关电源容易实现，在电网电压变化时也能使其电路工作稳定性的，臭氧发生器的性能稳定，使用寿命长。
本实用新型有如下附图图1为高效节能电子陶瓷臭氧发生器放电极板金属材料分布图。
图2为高效节能电子陶瓷臭氧发生器电路方框图。
图3为高效节能电子陶瓷臭氧发生器电路中产生脉冲中频高压电源和放电极板线路图。
图4为图2、3所示电路中振荡电路输出端A的电压波形图。
图5为图2、3所示电路中功率输出极功率输出管集电极B的电压波形图。
下面参照
本实用新型的实施方案。一种高效节能电子陶瓷臭氧发生器电路框图，如图2所示。它由开关电源或低压直流电源、产生脉冲中频高压电源M和放电极板组成。开关电源为一般的低压电源，将电网电压变为两组直流低压电源，向产生脉冲中频高压电源中的振荡电路，功率推动电路提供12-15V工作电压E1供振荡级，推动级工作，向功率输出级提供25-60V工作电压E2供功率输出级工作。产生脉冲中频高压电源M由555集成电路IC、电阻R1-R4、电容C2-C3、可调电阻W1、可调电容C1、二极管D1、D2构成的矩形脉冲电压振荡电路，三极管BG1、电阻R5、R6、电容C4、可调电阻W2、变压器B1构成的功率推动级电路和三极管BG2、电阻R7、电容C5-C7、升压变压器B2构成的功率输出级电路组成，功率输出级的升压变压器B2的次级连接放电极板，矩形脉冲电压振荡电路和功率推动级电路中R4、C3、W2的共接点与开关电源输出电压E1连接，功率输出级中C7、升压变压器B2初级的共接点与开关电源输出电压E2连接，如图3所示。振荡级是555时基电路构成，改变可调电容C1，可调节振荡级输出的频率达2-30KHZ，改变可调电阻W1，可调节振荡级输出频率的占空比为0.05-0.5，改变电阻R1，可调节振荡级的输出脉冲电压的幅值。振荡级输出端A点的电压波形如图4所示。功率推动级电路是由三极管BG1构成的开关电路，它是将振荡级输出端A点送来的矩形脉冲进行功率放大及整形，经变压器B1匹配耦合，控制功率输出级的三极管BG2，使BG2仍按开关方式工作。功率输出级是利用BG2构成的开关电路来产生一个幅值VPP2大于150V脉冲电压，其B点电压波形如图5所示，经升压变压器B2次级输出一个5KV以上的中频高压，激发放电极板，使其产生沿面放电而产生臭氧。当高效节能电子陶瓷臭氧发生器中电路的矩形脉冲频率、占空比和高压与放电极板匹配时，要进一步地减小本臭氧发生器的功耗，即主要是减小功率输出级的功耗PE2＝E2XIc2，则当E2＝25-60V时，输出级工作电流IC2可进一步地减小，使功率输出级功耗PE2减小到最低程度。而振荡级和功率推动态级功耗很小，当工作电压E1＝12-15V时，其工作电流IC1只有几十毫安，功耗不到1W。放电极板采用陶瓷薄片作基片，在基片的正、反面用印制工艺和烧结技术制有非均匀电场对应分布的金属材料薄层，即基片正面金属材料的宽度d，则是反面金属材料的分布间距D，正面金属材料分布间距D为反面金属材料的宽度d，如图1所示。放电极板在中频高压的作用下，电极板正面金属材料薄层的边缘的空气首先发生电离而产生臭氧化气。根据放电极板沿面放电的特点，电路中的中频脉冲电压应是矩形脉冲波电压；根据放电报板的结构和电气参数，实际上放电极板是一个容性负载，脉冲电压的频率由升压变压器B2的次极与放电极板构成的LC并联输出回路的谐振频率确定，即矩形脉冲电压振荡电路的频率应和LC并联输出电路的谐振频率同频；脉冲电压的占空比τ/Ｔ的大小应等于放电极板上正面金属材料的宽度d与金属材料的分布间距D加上金属材料宽度d的比值，即τ/T＝d/(D＋d)，放电高压大于5KV，根据放电极板的大小尺寸和结构而定，在动率输出级的BG2集电放工作电压为25-60V的情况下使能耗比提高到800g/(KW.h)以上，可达到理论值的65％，如果加上开关电源的功耗，能耗比可提高到600g/(KW.h)以上，也能达到理论值的50％以上。
权利要求1.一种高效节能电子陶瓷臭氧发生器，由开关电源或低压直流电源、产生脉冲中频高压电源M和放电极板组成，其特征在于产生脉冲中频高压电源M由脉冲振荡频率为2-30KHZ、占空比为0.05-0.5的矩形脉冲电压振荡电路、功率推动级电路，功率输出级电路构成，通过功率输出级的升压变压器B2次级输出连接放电极板，开关电源对振荡电路，功率推动级电路提供工作电压E1，对功率输出级电路提供工作电压E2；所说的放电极板采用陶瓷薄片作基片，印制和烧结在基片正、反面有非均匀电场对应分布的金属材料薄层，即基片的正面金属材料的宽度d则是反面金属材料的分布间距D，正面金属材料布间距D为反面金属材料的宽度d。
2.按权利要求1所述的高效节能电子陶瓷臭氧发生器，其特征在于产生脉冲中频高压电源M由555集成电路IC、电阻R1-R4、电容C2、C3，可调电阻W1、可调电容C1、二极管D1、D2构成的矩形脉冲电压振荡电路，三极管BG1、电阻R5、R6、电容C4、可调电阻W2、变压器B1构成的功率推动级电路和三极管BG2、电阻R6、电容C5-C7、升压变压器B2构成的功率输出级电路组成，功率输出级的升压变压器B2的次级连接放电极板，矩形脉冲电压振荡电路和功率推动级电路中R4、C3、W2的共接点与开关电源输出电压E1连接，功率输出级中C7、升压变压器B2初级的共接点与开关电源输出电原E2连接。
专利摘要一种高效节能电子陶瓷臭氧发生器，由开关电源、产生脉冲中频高压电源和放电极板组成，特点是产生脉冲中频高压电源由脉冲振荡频率2—30KHz、占空比0.05—0.5的矩形脉冲电压振荡电路、功率推动级电路、功率输出级电路构成。放电极板采用陶瓷薄片作基片，印制和烧结在基片正、反面有非均匀电场对应分布的金属材料薄层。可输出幅度大于5KV的中频高压矩形脉冲激发放电极板，能耗比提高到600g/(KW.h)以上。
文档编号C01B13/11GK2353729SQ9822806
公开日1999年12月15日 申请日期1998年1月16日 优先权日1998年1月16日
发明者叶智明 申请人:叶智明