專利名稱：多重臭氧發(fā)生設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保、電子及電化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種多重臭氧發(fā)生設(shè)備。
背景技術(shù)：
臭氧比氧分子多了一個(gè)活潑的氧原子臭氧，化學(xué)性質(zhì)特別活潑，是一種強(qiáng)氧化劑，在一定濃度下可迅速殺滅空氣中的細(xì)菌，沒有任何有毒殘留，不會(huì)形成二次污染，被譽(yù)為“最清潔的氧化劑和消毒劑”。但是臭氧易于分解而無法儲(chǔ)存，需現(xiàn)場制取現(xiàn)場使用，凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發(fā)生器。臭氧發(fā)生器是用于制取臭氧的設(shè)備裝置，臭氧發(fā)生器在自來水，污水，工業(yè)氧化，空間滅菌等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并且取得很好的效果。臭氧發(fā)生器采用空氣或氧氣為原料利用高頻高壓電暈放電產(chǎn)生臭氧，按臭氧產(chǎn)生的方式劃分，臭氧發(fā)生器主要有三種:高壓電暈放電式、紫外線照射式和電解式。目前使用最多的是高壓電暈放電式臭氧發(fā)生器，該臭氧發(fā)生器是使用一定的頻率的高壓電流制造高壓電暈電場，使電場內(nèi)或電場周圍的氧分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生臭氧，是一種已被應(yīng)用到工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中的臭氧先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)?，F(xiàn)有的高壓電暈放電式臭氧發(fā)生器在放電時(shí)需要消耗大量電能，以及存在放電管制作時(shí)耗材量大，臭氧發(fā)生器內(nèi)放電管所占空間大，空間利用不充分導(dǎo)致臭氧發(fā)生器的體積也很大，原料氣體利用率低等一系列問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多重臭氧發(fā)生方法與設(shè)備，它主要解決現(xiàn)有的高壓放電式臭氧發(fā)生器存在的技術(shù)問題，提高原料氣體的利用率，增加臭氧濃度，節(jié)省放電管的耗材和放電耗能，從而降低生產(chǎn)成本和使用成本。本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于，包括:復(fù)數(shù)個(gè)電極對，由內(nèi)向外依次呈同心圓分布，每個(gè)所述電極包括由內(nèi)電極和外電極，所述內(nèi)電極接高壓端，所述外電極接地端，所述內(nèi)電極與所述外電極之間為放電間隙，相鄰的兩個(gè)所述電極對之間為放電間隙；冷卻液，設(shè)置于所述電極對的所述外電極外側(cè)，以及所述同心圓的最內(nèi)層；以及外套，設(shè)置于所述復(fù)數(shù)個(gè)電極的最外層。進(jìn)一步，本發(fā)明的多重臭氧發(fā)生設(shè)備還可以具有這樣的特征:所述冷卻液為雙冷卻液，包括冷卻水和冷卻油層，其中，所述冷卻水設(shè)置于所述同心圓的最內(nèi)層，所述冷卻油層設(shè)置與所述電極對的所述外電極外側(cè)。進(jìn)一步，本發(fā)明的多重臭氧發(fā)生設(shè)備還可以具有這樣的特征:所述電極對包括:電極對1、電極對II，以及電極對n，每個(gè)所述電極對由內(nèi)向外依次為內(nèi)電極、介電體、放電間隙、外 電極、冷卻油層，電極對I內(nèi)的放電間隙與電極對I和電極對II間的放電間隙為聯(lián)通的，每個(gè)所述電極對內(nèi)的放電間隙和與其相鄰的外層電極對之間的放電間隙均為聯(lián)通。進(jìn)一步，本發(fā)明的多重臭氧發(fā)生設(shè)備還可以具有這樣的特征:相鄰電極對的內(nèi)電極和外電極交替排列，每個(gè)電極對的外電極和與其相鄰的外層的電極對的內(nèi)電極又組成了另一個(gè)電極對，相鄰兩個(gè)電極對實(shí)際組成的是3個(gè)電極對。進(jìn)一步，本發(fā)明的多重臭氧發(fā)生設(shè)備還可以具有這樣的特征:氣源氣體的氣源進(jìn)氣口(12)和臭氧的出氣口(13)位于一側(cè)。進(jìn)一步，本發(fā)明的多重臭氧發(fā)生設(shè)備還可以具有這樣的特征:電極對I內(nèi)的放電間隙的前端為氣源進(jìn)氣口，電極對I和電極對II間的放電間隙的前端為出氣口，每個(gè)電極對內(nèi)的放電間隙的前端為氣源進(jìn)氣口，相鄰的兩個(gè)所述電極對之間的放電間隙的前端為出氣口。 進(jìn)一步，本發(fā)明的多重臭氧發(fā)生設(shè)備還可以具有這樣的特征:所述外套為不銹鋼外套。本發(fā)明的有益效果:該臭氧發(fā)生設(shè)備由多個(gè)電極對由內(nèi)向外呈同心圓分布構(gòu)成，電極對中的內(nèi)外電極交替排列，每相鄰2個(gè)電極對中，每個(gè)電極對的外電極和與其相鄰的后一電極對的內(nèi)電極又構(gòu)成了另一個(gè)電極對，因此實(shí)際上組成3個(gè)電極對，臭氧生產(chǎn)效率大幅度提高，降低了能耗，節(jié)省了放電設(shè)備的材料和所占空間。每個(gè)電極對內(nèi)的放電間隙和與其相鄰的后一電極對間的放電間隙為聯(lián)通，因此，完整的放電過程中，氣源氣體流經(jīng)的放電間隙的距離是一般高壓電暈放電式臭氧發(fā)生器的2倍，減少原料氣體還未經(jīng)反應(yīng)完就從出氣口流出，原料氣體充分反應(yīng)產(chǎn)生臭氧，提高了原料氣體的利用率，產(chǎn)生的臭氧濃度也有所提高。設(shè)備采用雙冷卻液，每個(gè)電極對外電極的外側(cè)為冷卻油層，設(shè)備最內(nèi)層充滿冷卻水，整個(gè)設(shè)備的冷卻效果大大提高，避免臭氧因溫度太高無法及時(shí)冷卻而分解，冷卻效果好，電耗降低。上述各項(xiàng)措施有利于提聞臭氧發(fā)生器的臭氧廣氣率。相同臭氧濃度下，使用該臭氧發(fā)生管的臭氧發(fā)生器體積小，機(jī)身結(jié)構(gòu)更進(jìn)緊湊，整個(gè)設(shè)備裝置緊湊，減少了占地和空間，同時(shí)原料成本和運(yùn)行費(fèi)用都將降低。


圖1是多重臭氧發(fā)生設(shè)備的剖視圖。圖2是多重臭氧發(fā)生設(shè)備的側(cè)視圖。附圖標(biāo)記:內(nèi)電極I 1、介電體2、放電間隙3、外電極I 4、冷卻油層5、內(nèi)電極II 6、外電極II 7、電極對I 8、電極對II 9、冷卻水10、不銹鋼外套11、氣源進(jìn)氣口 12、出氣口 13、省略的電極對14、接地端15和高壓端16。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。
下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或廠商提供的條件進(jìn)行。實(shí)施例1圖1是多重臭氧發(fā)生設(shè)備的剖視圖。圖2是多重臭氧發(fā)生設(shè)備的側(cè)視圖。如圖1-2所示，該多重臭氧發(fā)生設(shè)備，由多個(gè)電極對從內(nèi)向外呈同心圓分布構(gòu)成，每個(gè)所述電極包括由內(nèi)電極和外電極，所述內(nèi)電極接高壓端16，所述外電極接地端15，內(nèi)電極與所述外電極之間為放電間隙3，相鄰的兩個(gè)所述電極對之間為放電間隙3。冷卻液設(shè)置于所述電極對的所述外電極外側(cè)，以及同心圓的最內(nèi)層。外套設(shè)置于復(fù)數(shù)個(gè)電極的最外層，可采用不銹鋼外套11。如圖1-2所示，在本實(shí)施例中，冷卻液為雙冷卻液，包括冷卻水10和冷卻油層5，冷卻水10設(shè)置于同心圓的最內(nèi)層 ，冷卻油層5設(shè)置與電極對的外電極外側(cè)。由于該設(shè)備米用雙冷卻液，每個(gè)電極對外電極的外側(cè)為冷卻油層5,設(shè)備最內(nèi)層充滿冷卻水10，整個(gè)設(shè)備的冷卻效果大大提高，避免臭氧因溫度太高無法及時(shí)冷卻而分解。如圖1-2所示，在本實(shí)施例中，每個(gè)電極對分別由內(nèi)電極和外電極組成，該設(shè)備由內(nèi)向外依次是冷卻水10、復(fù)數(shù)個(gè)電極對、不銹鋼外套11。設(shè)備中心充滿冷卻水，設(shè)備最外面為不銹鋼外套11。電極對包括:電極對I 8、電極對II 9，以及電極對n，每個(gè)電極對由內(nèi)向外依次為內(nèi)電極、介電體、放電間隙3、外電極、冷卻油層5。內(nèi)電極上涂有介電體，外電極外側(cè)為冷卻油層。電極對I 8內(nèi)的放電間隙3與電極對I 8和電極對II 9間的放電間隙3為聯(lián)通的，每個(gè)電極對內(nèi)的放電間隙3和與其相鄰的外層電極對之間的放電間隙3均為聯(lián)通。每個(gè)電極對內(nèi)的放電間隙和與其相鄰的電極對間的放電間隙為聯(lián)通使得氣源氣體流經(jīng)的放電間隙的距離是一般高壓電暈放電式臭氧發(fā)生器的2倍。相鄰電極對的內(nèi)電極和外電極交替排列，每個(gè)電極對的外電極和與其相鄰的外層的電極對的內(nèi)電極又組成了另一個(gè)電極對，相鄰兩個(gè)電極對實(shí)際組成的是3個(gè)電極對。如圖1和圖2所示，氣源氣體的氣源進(jìn)氣口 12和臭氧的出氣口 13位于一側(cè)。電極對I 8內(nèi)的放電間隙3的前端為氣源進(jìn)氣口 12，電極對I 8和電極對II 9間的放電間隙3的前端為出氣口 13，每個(gè)電極對內(nèi)的放電間隙3的前端為氣源進(jìn)氣口 12，相鄰的兩個(gè)電極對之間的放電間隙3的前端為出氣口 13。本發(fā)明的工作原理簡述:如圖1所示，氣源氣體從各個(gè)氣源進(jìn)氣口 12，流經(jīng)相應(yīng)的放電間隙3。電極對I 8內(nèi)的放電間隙3前端為氣源進(jìn)氣口 12，原料氣體由氣源進(jìn)氣口 12流入,流經(jīng)放電間隙3與內(nèi)外電極(內(nèi)電極I I和外電極I 4)放電產(chǎn)生的高能粒子碰撞，使其電離生成氧原子，氧原子、氧分子和電子在間隙中的任何其它氣體分子(如空氣中的N2, CO2等)或其它中間誘導(dǎo)介質(zhì)的作用下生成臭氧。由于電極對I 8內(nèi)的放電間隙3與電極對I 8、電極對II 9間的放電間隙3是聯(lián)通的，電極對I 8、電極對II 9間的放電間隙3的前端為出氣口 13，臭氧由此出氣口 13流出，收集臭氧。該多重臭氧發(fā)生設(shè)備解決現(xiàn)有的高壓電暈放電式臭氧發(fā)生存在的臭氧產(chǎn)生效率低以及臭氧發(fā)生裝置的運(yùn)行成本高等技術(shù)問題，提高了原料氣體的利用率，增加臭氧濃度，節(jié)省放電管的耗材和放電耗能，從而降低了成本。實(shí)施例2采用CJ/T322-2010《水處理用臭氧發(fā)生器》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的碘量法檢測臭氧的濃度和產(chǎn)量。使用該設(shè)備，與一般的電暈放電式臭氧發(fā)生設(shè)備相比，臭氧產(chǎn)氣率要至少提高30-40%,臭氧濃度可達(dá)60-170mg/L,每公斤臭氧耗電量下降至15KWh,每公斤臭氧耗電量減少20-30%，若生產(chǎn)20Kg/h設(shè)備占地面積可減少40m2左右，相應(yīng)占地面積減少20_40%。以上對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不以此為限，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，本發(fā)明 還可以有各種變化。
權(quán)利要求
1.一種多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于，包括: 復(fù)數(shù)個(gè)電極對，由內(nèi)向外依次呈同心圓分布，每個(gè)所述電極包括由內(nèi)電極和外電極，所述內(nèi)電極接高壓端(16)，所述外電極接地端(15)，所述內(nèi)電極與所述外電極之間為放電間隙(3)，相鄰的兩個(gè)所述電極對之間為放電間隙(3); 冷卻液，設(shè)置于所述電極對的所述外電極外側(cè)，以及所述同心圓的最內(nèi)層；以及 外套，設(shè)置于所述復(fù)數(shù)個(gè)電極的最外層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于: 所述冷卻液為雙冷卻液，包括冷卻水(10)和冷卻油層(5)， 其中，所述冷卻水(10)設(shè)置于所述同心圓的最內(nèi)層， 所述冷卻油層(5)設(shè)置與所述電極對的所述外電極外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于: 所述電極對包括:電極對I (8)、電極對II (9)，以及電極對n，每個(gè)所述電極對由內(nèi)向外依次為內(nèi)電極、介電體、放電間隙(3)、外電極、冷卻油層(5)，電極對I (8)內(nèi)的放電間隙(3 )與電極對I (8 )和電極對II (9 )間的放電間隙(3 )為聯(lián)通的，每個(gè)所述電極對內(nèi)的放電間隙(3)和與其相鄰的外層電極對之間的放電間隙(3)均為聯(lián)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于: 相鄰電極對的內(nèi)電極和外電極交替排列，每個(gè)電極對的外電極和與其相鄰的外層的電極對的內(nèi)電極又組成了另一個(gè)電極對，相鄰兩個(gè)電極對實(shí)際組成的是3個(gè)電極對。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于: 氣源氣體的氣源進(jìn)氣口( 12)和臭氧的出氣口( 13)位于一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于: 電極對I (8)內(nèi)的放電間隙(3)的前端為氣源進(jìn)氣口(12)，電極對I (8)和電極對II(9)間的放電間隙(3)的前端為出氣口(13)，每個(gè)電極對內(nèi)的放電間隙(3)的前端為氣源進(jìn)氣口( 12 )，相鄰的兩個(gè)所述電極對之間的放電間隙(3 )的前端為出氣口( 13 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重臭氧發(fā)生設(shè)備，其特征在于:所述外套為不銹鋼外套(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多重臭氧發(fā)生設(shè)備，由多個(gè)電極對構(gòu)成，由內(nèi)向外依次呈同心圓分布。每個(gè)電極對由內(nèi)電極和外電極組成，內(nèi)電極接高壓端，外電極接地，每個(gè)電極對的內(nèi)電極上均涂有介電體，內(nèi)外電極間是放電間隙，相鄰兩個(gè)電極對之間為放電間隙。該設(shè)備使用雙冷卻液，每個(gè)外電極的外側(cè)為冷卻油層，設(shè)備最內(nèi)層充滿冷卻水。每個(gè)電極對內(nèi)的放電間隙和與其相鄰的外層的電極對之間的放電間隙是聯(lián)通狀態(tài)，整個(gè)設(shè)備最外層為不銹鋼外套。本發(fā)明解決現(xiàn)有的高壓電暈放電式臭氧發(fā)生存在的臭氧產(chǎn)生效率低以及臭氧發(fā)生裝置的運(yùn)行成本高等技術(shù)問題，提高了原料氣體的利用率，增加臭氧濃度，節(jié)省放電管的耗材和放電耗能，從而降低了成本。
文檔編號C01B13/11GK103159185SQ20121019979
公開日2013年6月19日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者伊學(xué)農(nóng), 宋桃莉, 金鑫, 王峰, 趙青 申請人:上海理工大學(xué)