專利名稱：一種平行板式臭氧發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及衛(wèi)生消毒、環(huán)保水處理方面的設(shè)備裝置，尤其涉及到電暈法臭氧發(fā)生裝置。
臭氧作為強氧化劑在殺菌消毒、水處理等工業(yè)、民用方面有其獨特的優(yōu)勢。制造臭氧有幾種方法，其中電暈法最為普遍。電暈法中有沿面放電式和氣隙放電式。沿面放電式結(jié)構(gòu)簡單，但生成臭氧濃度低，效率低，廣泛用于氣體殺菌消毒。對于水處理或制造高濃度臭氧水作為洗滌消毒劑，則氣隙放電式有優(yōu)勢。氣隙放電式有兩類結(jié)構(gòu)平行板式和同心管式。目前同心管式應(yīng)用最為普遍，特別是工業(yè)用臭氧發(fā)生器。
臭氧發(fā)生器的設(shè)計方向是更薄而均勻的介電層、更窄而均勻的放電間隙、更有效的冷卻散熱。同心管式發(fā)生器在向更薄(1mm以下)的介電體、更窄(1mm以下)的放電間隙方向，就遇到困難。陶瓷是最好的介電層材料，要燒出高精度尺寸(包括橢圓度)的薄壁陶瓷管就非常困難。同心管式要實現(xiàn)兩側(cè)同時有效冷卻散熱也很困難，特別是用于家庭民用產(chǎn)品的臭氧發(fā)生器，那就更困難了，因為這里有高壓電極，必須得到有效可靠的絕緣。
本發(fā)明創(chuàng)造的目的在于提出一種平行板式結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器。采用現(xiàn)成熟的工藝方法，很容易得到1mm厚度以下，厚度均勻、性能優(yōu)良的陶瓷介電層，放電間隙很容易減小到1mm以下，并且均勻。高壓電極得到可靠的絕緣保護(hù)，在電暈放電兩側(cè)，可得到有效的冷卻散熱，這樣可降低電暈放電電壓，提高電暈功率密度，縮小臭氧發(fā)生器尺寸，降低成本造價。
本發(fā)明創(chuàng)造是這樣實現(xiàn)的介電層采用陶瓷平面板，介電層與絕緣層合成構(gòu)成一體，高壓電極夾在介電層與絕緣層中間，高壓電極四周都被介電層與絕緣層的結(jié)合面絕緣封死，高壓電極引線穿過絕緣層引出；地極板與介電層之間的間隙為放電間隙，放電間隙被氣隙墊片圍住，氣隙墊片起著放電間隙密封和尺寸定位的作用，放電間隙的進(jìn)氣口和出氣口，穿過地極板或絕緣層；在絕緣層側(cè)和地極板側(cè)，可設(shè)置水冷散熱裝置以及氣冷散熱裝置。
采用現(xiàn)電子陶瓷工藝很容易制造出厚度為1毫米以下，并均勻和平整的高純氧化鋁陶瓷薄板，高純氧化鋁強度高，介電常數(shù)大，導(dǎo)熱系數(shù)高，介質(zhì)損耗低，是非常理想的制作介電層的材料。高壓電極四周被介電層和絕緣層的結(jié)合面絕緣封死，高壓電極引線穿過絕緣層引出，只要在高壓電極引線上做好密封絕緣，就能保證高壓電極的絕緣可靠性。放電間隙尺寸精度可通過氣隙墊片來保證，因而很容易得到1mm以下，并且非常均勻的放電間隙。由于高壓電極的密封絕緣易得到可靠保證，則在地極板和絕緣層兩側(cè)可實現(xiàn)高效強化冷卻散熱，特別是效果最好的水冷式結(jié)構(gòu)。
有了更薄的、品質(zhì)更高的介電層，又有了更窄的放電間隙，再加上兩側(cè)的高效冷卻散熱，就可保證得到更低的放電電壓、更高的電暈功率密度(臭氧發(fā)生器體積更小)、更高的臭氧發(fā)生效率。而這些都是通過現(xiàn)有的普通工藝技術(shù)來實現(xiàn)的，其成本造價低。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
附


圖1、2為單側(cè)水冷式結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的特征截面示意圖。
附圖3、4、5為雙側(cè)氣冷式結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的特征截面示意圖。
附圖6為氣冷與水冷組合式結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的特征截面示意圖。
附
圖1、2、6中的箭頭表示冷卻水進(jìn)出。附
圖1中冷卻水道9由水槽8和地極板6構(gòu)成，冷卻水直接流經(jīng)地極板6。附圖2、3中的冷卻水道9直接就設(shè)在地極板6內(nèi)。通過增加水道8內(nèi)水的流速，增加水道冷卻面積，可提高散熱，達(dá)到有效冷卻。
附圖3、4、6中采用擴(kuò)展換熱面式氣冷散熱面10，以強化換熱達(dá)到有效散熱冷卻。附圖4種，絕緣層和地極板分別與兩側(cè)的空氣冷卻散熱面10為一體結(jié)構(gòu)。
附圖5中地極板和絕緣層側(cè)設(shè)置的是平板式空氣冷卻散熱面11，地極板與散熱面為一體，為了強化散熱，達(dá)到有效的冷卻，散熱面積應(yīng)該遠(yuǎn)大于電暈放電面積，應(yīng)該10倍以上。
現(xiàn)電子陶瓷普通的工藝方法軋膜法和流延法可以制造出我們所需的介電層5。普通工藝可以生產(chǎn)出厚度為0.5mm±0.05mm，矯曲度3‰，純度為95％以上的氧化鋁陶瓷薄板。我們設(shè)計臭氧發(fā)生器時，應(yīng)采用厚度不超過1毫米的介電層5。高壓電極2可采用現(xiàn)普通的陶瓷表面金屬化的方法，如燒滲法，化學(xué)鍍法和真空蒸發(fā)法。
絕緣層1理想的材料應(yīng)是陶瓷，特別是絕緣層側(cè)設(shè)置有冷卻散熱面，因為陶瓷絕緣強度高，機(jī)械強度也高，導(dǎo)熱性能好。
絕緣層1和介電層5合成為一體，并要把高壓電極2四周絕緣封死，可采用粘接方法將絕緣層和介電層兩部件粘接成為一體，比如用環(huán)氧樹脂類粘接劑粘接。如果絕緣層1也為陶瓷材料，就可采用玻璃釉焊料，將絕緣層1和介電層5燒結(jié)為一體?？刹捎霉喾夥椒ǎ苯佑霉喾饬?如環(huán)氧樹脂+固化劑)作方絕緣層，使絕緣層和介電層成為一體。還可采用類似電子陶瓷中多層布線陶瓷基板的生產(chǎn)辦法，將高壓電極的金屬化漿料印在陶瓷生坯片上，再通過疊片、層壓、燒結(jié)，得到絕緣層和介電層合成為一體、高壓電極夾在中間的構(gòu)件。
高壓電極引線3穿過絕緣層1，引出線和引出處必須采取絕緣保護(hù)措施，但附圖中沒有表示出來。
氣隙墊片7既有密封作用，又有定位作用，墊片7可以采用這樣的結(jié)構(gòu)其中有橡膠密封墊片和定位墊片。放電間隙4的進(jìn)氣口和出氣口，可以穿過地極板6，或絕緣層1，但附圖中沒有表示出來。
權(quán)利要求1.一種電暈法制造臭氧的平行板式臭氧發(fā)生器，包括有地極板(6)、氣隙墊片(7)、介電層(5)、絕緣層(1)、高壓電極(2)，其特征在于介電層(5)采用陶瓷平面板，厚度不超過1毫米；介電層(5)與絕緣層(1)合成構(gòu)成一體，高壓電極(2)夾在介電層(5)和絕緣層(1)中間，高壓電極引線(3)穿過絕緣層(1)引出；地極板(6)與介電層(5)之間通過氣隙墊片(7)構(gòu)成放電間隙(4)，放電間隙(4)不超過1毫米；放電間隙(4)的進(jìn)氣口和出氣口，穿過地極板(6)或絕緣層(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行板式臭氧發(fā)生器，其特征在于地極板(6)側(cè)設(shè)置有水冷散熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行板式臭氧發(fā)生器，其特征在于地極板(6)側(cè)，或絕緣層(1)側(cè)設(shè)置有擴(kuò)展換熱面式空氣冷卻散熱面(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行板式臭氧發(fā)生器，其特征在于地極板(6)側(cè)，或絕緣層(1)側(cè)設(shè)置有平板式空氣冷卻散熱面(11)，散熱面積是電暈面積的10倍以上。
專利摘要一種平行板式臭氧發(fā)生器，本實用新型創(chuàng)造屬于臭氧發(fā)生技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，本實用新型創(chuàng)造提出了一種電暈法平行板式臭氧發(fā)生器。利用現(xiàn)普通的電子陶瓷工藝,介電層(5)采用陶瓷平面薄板,厚度可減小到0.5mm以下。高壓電極夾藏在介電層(5)和絕緣層(1)之間,高壓電極引線(3)穿過絕緣層(1),具有良好的高壓絕緣性能。放電間隙尺寸精度靠氣隙墊片(7)來保證,很容易得到窄而均勻的放電間隙,0.5mm的放電間隙并不困難,因而降低放電電壓,結(jié)合水冷或氣冷強化冷卻,使臭氧發(fā)生器得到有效的散熱冷卻,有助于提高臭氧發(fā)生的效率。這樣的臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單,體積小,成本低。
文檔編號C01B13/11GK2481694SQ01227209
公開日2002年3月13日 申請日期2001年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者秦彪 申請人:秦彪