臭氧产生装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种臭氧(O3)产生装置，且特别是涉及一种具有进气缓冲空间的臭氧产生装置。
【背景技术】
[0002]臭氧具有强氧化特性，是世界公认的高效杀菌剂，可分解或消除对环境或健康有危险的物质。目前在许多国家和地区，臭氧都受到广泛的应用，如用在饮用水消毒、医用水消毒等领域。
[0003]现今的臭氧产生机产生臭氧的方式主要可分为以下两种。(I)电晕放电(coronadischarge):将气体通入二电极板间，使电子在电极之间移动，这些电子提供能量，游离氧分子，以产生臭氧，其原理类似自然界的电击现象。当通入的气体为一般空气时，由于空气中含有许多的氮，因此除了产生臭氧外也会产生许多氮化合物(NOx，如二氧化氮等)，此类氮化合物具有腐蚀性，对人体有害，是电晕放电法最大的缺点。此外，用于此法的装置，放电气体会直接接触到金属电极，易使金属电极腐蚀，其可能产生金属锈蚀的粉尘而混入O3之中，不利于后续的臭氧应用。(2)UV光化学式:低压汞灯的紫外光(UV)，在波长小于243nm时，可将空气中的氧分子解离形成臭氧，但由于汞灯的放射光谱中，波长185nm的比例较低，只占整体光谱能量的7%?15%，因此大部分汞灯的能量都无法用来将氧分子解离为臭氧，因此目前市面上UV光化学式的臭氧产生器只适用于制造少量臭氧，浓度例如大致介于100到200ppm。此外，用于此法的装置往往需要比较长的暖机时间，因此O3的生成量不易控制，且生成的O3会吸收波长254nm的紫外光还原成02。凡此种种，构成了对更进步的臭氧产生装置的迫切需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种臭氧产生装置，可以提高臭氧的浓度和产率。
[0005]为达上述目的，本发明的臭氧产生装置包括反应腔体、紫外光源和第一灯管保护套。反应腔体包括第一端面、第二端面以及与第一及第二端面连接的侧壁。紫外光源置于反应腔体内，且与反应腔体的侧壁之间形成气体反应空间。第一灯管保护套具有底部和套体以定义出一容置空间，其中紫外光源的一端置于该容置空间内，且第一灯管保护套的底部、反应腔体的第一端面和反应腔体的侧壁的一部分共同定义出进气缓冲空间。当气体经由进气口通入反应腔体时，先流入进气缓冲空间，再流入气体反应空间。
[0006]在一实施例中，第一灯管保护套的套体与反应腔体的侧壁之间构成一进气通道，且当气体由进气口通入反应腔体时，该气体先流入进气缓冲空间，再经由进气通道流入气体反应空间。
[0007]在一实施例中，进气通道的宽度小于3_。
[0008]在一实施例中，第一灯管保护套具有多个沟槽，且该些沟槽与反应腔体的侧壁构成多个进气通道，当气体由进气口通入反应腔体时，该气体先流入进气缓冲空间，再经由该些进气通道流入气体反应空间。
[0009]在一实施例中，该些沟槽的深度小于1mm。
[0010]在一实施例中，该些沟槽在第一灯管保护套的底部以放射状形式排列。
[0011]在一实施例中，第一灯管保护套具有多个贯穿孔，且当气体由进气口通入反应腔体时，该气体先流入进气缓冲空间，再经由该些贯穿孔流入气体反应空间。
[0012]在一实施例中，紫外光源包括:填充有放电气体的灯管、内电极以及外电极。内电极配置在灯管内部，且其一端延伸至灯管外部。外电极的一部分和第一灯管保护套接触，且两者电连接。
[0013]在一实施例中，紫外光源包括:夕卜管、内管、外电极以及内电极。内管位于外管内，其中有一放电气体填充在外管以及内管之间。外电极配置于外管的外壁上。内电极配置于内管的内壁上。
[0014]在一实施例中，紫外光源包括:填充有放电气体的灯管、外电极以及内电极。外电极配置于灯管的外壁上。内电极位于灯管内。
[0015]在一实施例中，内电极穿出反应腔体且和反应腔体电性绝缘，而外电极通过和第一灯管保护套接触而和反应腔体电连接。
[0016]在一实施例中，臭氧产生装置还包括第二灯管保护套，其具有底部和套体，第二灯管保护套的底部和套体定义出另一容置空间，其中紫外光源的另一端置于所述另一容置空间内。
[0017]在一实施例中，第二灯管保护套的底部和反应腔体的第二端面之间形成一排气缓冲空间。
[0018]在一实施例中，进气缓冲空间和排气缓冲空间的长度分别大于或等于0.5_。
[0019]在一实施例中，排气缓冲空间和反应腔体的一排气口直接相通。
[0020]在一实施例中，第二灯管保护套的套体与反应腔体的侧壁之间构成一排气通道。
[0021]在一实施例中，当气体由进气口通入反应腔体时，该气体先流入进气缓冲空间，再经由进气通道流入气体反应空间，接着经由排气通道流入排气缓冲空间，最后经由排气口流出反应腔体。
[0022]在一实施例中，紫外光源和反应腔体的中心轴重合。
[0023]在一实施例中，紫外光源和反应腔体的侧壁的距离小于3mm。
[0024]在一实施例中，进气缓冲空间垂直反应腔体的中心轴的截面面积大于等于进气通道垂直反应腔体的中心轴的截面面积。
[0025]在一实施例中，紫外光源为准分子灯。
[0026]基于上述，本发明提供的臭氧产生装置具有特别的气体流场设计。通过在第一灯管保护套和反应腔体的第一端面之间形成进气缓冲空间，可以让气体的分布更为均匀，由此，产生的臭氧浓度相当高。
[0027]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例作详细说明如下。
【附图说明】
[0028]图1是根据本发明第一实施例所绘示的臭氧产生装置的剖面示意图。
[0029]图2A是根据本发明的第二实施例绘示的一种臭氧产生装置的局部放大图。
[0030]图2B和图2C分别是图2A的灯管保护套的上视图和透视图。
[0031]图3A是根据本发明的第二实施例绘示的另一种臭氧产生装置的局部放大图。
[0032]图3B和图3C分别是图3A的灯管保护套的上视图和透视图。
[0033]图4A是又一种臭氧产生装置的局部放大图。
[0034]图4B和图4C分别是图4A的灯管保护套的上视图和透视图。
[0035]图5A是根据本发明第三实施例所绘示的臭氧产生装置的零件分解图。
[0036]图5B是图5A的臭氧产生装置的第一灯管保护套及其邻近构件的剖面图。
[0037]图6是另一种由零件组装而成的臭氧产生装置的剖面示意图。
[0038]图7是根据第四实施例所绘示的臭氧产生装置的示意图。
[0039]图8A呈现了比较例1、比较例2和实验例I的三种臭氧产生装置在工作时，产生的臭氧浓度和时间的关系。
[0040]图8B是比较例1、比较例2和实验例I的臭氧产生装置在不同流速条件下表现的产率。
[0041]图8C是比较例2的臭氧产生装置的剖面示意图。
[0042]图9A和图9B呈现了实验例2和实验例3的臭氧产生装置在工作时，产生的臭氧浓度和时间的关系。
[0043]符号说明
[0044]100,600:臭氧产生装置
[0045]102:反应腔体
[0046]102a:第一端面
[0047]102b:第二端面
[0048]102c:侧壁
[0049]102d:进气口
[0050]102e:排气口
[0051]104、304、404:紫外光源
[0052]106、206、207、217、306、606:第一灯管保护套
[0053]106a、122a:底部
[0054]106b、122b:套体
[0055]106c、122c:容置空间
[0056]108:气体反应空间
[0057]110、210:进气缓冲空间
[0058]112、212:进气通道
[0059]114:放电气体
[0060]116:灯管
[0061]118、418:外电极
[0062]119:高电压源
[0063]120、420:内电极
[0064]121:排气缓冲空间
[0065]122、322、622:第二灯管保护套
[0066]124:排气通道
[0067]200,201:沟槽
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