[实用新型]高效高浓度臭氧发生装置

说明书

本实用新型属于高压放电技术领域，特别涉及对臭氧发生装置结构的改进。

臭氧发生装置具有消毒、杀菌、农药残留处理等功能，广泛用于工业、农业、医疗卫生、环境保护以及人们日常生活中的各个领域。

目前最常见的臭氧发生器有板式和管式两种结构，其单个元件分别如图1和图2所示。图1中，平行设置的两块金属板11，12组成两电极，板11接于高压电源14的高压端，板12接地，在高电压作用下，两电极板间的空间13发生电晕放电，产生臭氧；图2中两电极21，22为同轴金属圆柱管，在高电压24作用下，两金属管电极间在管21附近空间23发生电晕放电，产生臭氧。这两种臭氧发生器的电极组成均匀电场或稍不均匀电场，在高电压作用下电极间形成空间电晕放电，产生臭氧。由于均匀电场和稍不均匀电场电晕起始电压高，且一旦产生电晕放电就很快导致气体击穿，所以为了防止气体击穿，就必须在两电极间设置相应的绝缘层。因而传统的臭氧发生器电压可调范围窄，作用电压高，产生的臭氧浓度低，效率低，加工精度高，且要设置相应的冷却系统，因而结构复杂。

本实用新型的目的在于为克服已有技术的不足之处，对臭氧发生装置的电极结构进行了改进，采用极不均匀电场中电力线具有强垂直于气体与固体分界面的沿面放电形式产生臭氧，使其装置不但具有空间利用率高，能耗小，生成臭氧量大，浓度高，而且体积小，温升小，电压调节范围宽、安全裕度大等诸多优点。    

本实用新型设计出一种高效、高浓度臭氧发生器，由高压电源和二组电极组成，其中，第一组电极与所说的高压电源的高压端相连，第二组电极接地，其特征在于，所说的第一组中的每个电极紧插入一与其形状相似的绝缘体之中，所说的第二组电极与第一组电极呈垂直分布。

两电极与绝缘体之间所形成的交叉处最好为紧配合。

本实用新型电极形状可分管式与板式两种。管式结构第一组电极由平行分布的多根实心或空心导电圆柱体组成的一层或多层结构。板式结构的第一组电极为一块或多块平行分布的导电薄板。上述两种结构的第二组电极均可为带有多个孔洞的平行分布的多块导电薄板，所说的第一组的每个电极及其绝缘体紧插入所说第二组每块电极上的对应的孔洞之中。

若第一组电极为一块板，则第二组电极可为在其上/下垂直分布的多块卡条板，两电极之间紧插入一绝缘板其尺寸比第一电极板稍大。

若第一组电极为管式结构，所说的第二组电极还可为分别紧套在所说的第一组每根电极及其绝缘体上的多个导电圆环或法兰。

本实用新型的一种管式结构示意图如图3所示，图3中，31为高压电极，由多排金属圆棒或中空的金属圆柱或绝缘圆棒上裹上金属薄膜等组成的多层结构；32为其上有圆孔的抗氧化的多块与31垂直分布的金属薄板或长度较小的多个金属圆柱或圆环或法兰等；33为与电极31相同数量的抗氧化、耐高温、绝缘强度大的绝缘圆管。高压电源34为交变电源，可以为工频高压、中频高压、高频高压或脉冲高压等。32、33间应紧配合；31、33间最好为紧配合，如不能紧配合可以在31上均匀绕几层耐氧化的绝缘薄膜。在交变高压电源作用下，31、32间的电力线具有强垂直于33表面的分量，这样在33的外表紧挨着32的附近电场最强处产生沿面放电，放电可以为电晕放电、辉光放电、刷状放电、滑闪放电或火花放电，产生高浓度臭氧。

本实用新型也可采用如图4所示的板式结构。图4中，41为高压电极，采用金属薄板；42为与41垂直分布的其上有扁孔的抗氧化的多块金属薄板或多个金属扁环或法兰等；43为套在41之外的抗氧化、耐高温、绝缘强度大的中空的绝缘扁管。高压电源44为交变电源，可以为工频高压、中频高压、高频高压或脉冲高压等。42、43间应紧配合；41、43间最好为紧配合，如不能紧配合可以在41上均匀绕几层耐氧化的绝缘薄膜。在交变高压电源作用下，41、42间的电力线具有强垂直于43表面的分量，在43的外表面紧挨着42的附近电场最强处产生沿面放电，放电可以为电晕放电、辉光放电、刷状放电、滑闪放电或火花放电，该结构也能产生高浓度臭氧。

本实用新型所述的两组电极垂直分布为一般概念上的垂直或相对平行概念而言，没有任何垂直上的精度要求。只是要求第二电极与第一电极间的电力线具有强垂直于气体与固体分界面的分量而形成极不均匀电场。