交換設(shè)備。此外水冷腔體占據(jù)了大量空間，消耗大量金屬材料，若干支臭氧發(fā)生管并聯(lián)連接，相鄰管間還必須留有足夠的空間以供安裝及冷卻，這些都將造成臭氧發(fā)生單元及設(shè)備體積龐大，金屬材料消耗量增大，設(shè)備制造成本居高不下。
[0062]傳統(tǒng)臭氧發(fā)生器中，由高低壓電極板、介電體及放電間隙構(gòu)成的單元，厚度至少在1mm以上，其體積約占整體體積的20%?30%，而本專利中的高低壓電極板、介電體及放電間隙構(gòu)成的放電單元厚度只有2?2.2_，且各單元之間不用設(shè)計(jì)冷卻空間，其體積約占整體體積的4%?6%。例如本實(shí)用新型的臭氧發(fā)生器電極厚度只需要0.50 mm左右，介電體厚度只需0.05?0.20mm，(傳統(tǒng)型臭氧發(fā)生器介電體厚度至少需要1.80?2.2mm，電極厚度至少需要2.5?3.5)。電極和介電體的體積減小，相應(yīng)增加了工作氣流空間，從而使臭氧發(fā)生裝置單位體積的臭氧產(chǎn)量大幅度提高。傳統(tǒng)型臭氧發(fā)生器采用內(nèi)外水冷卻時(shí)，還需考慮到冷卻水腔，這樣體積更大，同樣濃度和產(chǎn)量下，體積是本實(shí)用新型臭氧發(fā)生器的數(shù)倍。由此而知，本專利臭氧發(fā)生裝置省去了傳統(tǒng)水冷卻所需的空間和金屬材料，體積小，材料消耗小，成本低廉。
[0063]本專利中熱交換作用與產(chǎn)生臭氧的作用是分開的，而傳統(tǒng)臭氧發(fā)生器的產(chǎn)生臭氧作用與和熱交換作用相互關(guān)連，而且是在發(fā)生臭氧區(qū)域內(nèi)綜合進(jìn)行的。由此，本專利的熱交換不需要設(shè)計(jì)成滿足介質(zhì)阻擋放電的結(jié)構(gòu)形式，而可以采用換熱效率更高的通用類型和種類的設(shè)備，可以達(dá)到傳統(tǒng)臭氧發(fā)生器未能實(shí)現(xiàn)的熱傳遞效率，從而實(shí)現(xiàn)臭氧濃度和產(chǎn)量的大巾畐提尚。
[0064]由于采用聚合物介電體替代玻璃介電體，介電強(qiáng)度是玻璃的十多倍甚至更高，工作電源的電壓能提尚到萬伏以上，頻率能提尚到1KHz左右。在放電間隙一定的條件下，可以使放電間隙的電離折合電場達(dá)到很高強(qiáng)度，放電電場中的電子平均能量能達(dá)到離解能級，這種電子所具有的電子平均能量最適合于氧分子O2的離解反應(yīng)。
[0065]另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，臭氧濃度和產(chǎn)量大小可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)工作氣源進(jìn)氣管中工作氣體的導(dǎo)入率和工作氣體循環(huán)，便可以對臭氧氣體導(dǎo)出管的輸出臭氧量及濃度進(jìn)行控制。
[0066]將進(jìn)入臭氧發(fā)生裝置之前的工作氣流溫度控制在10°C左右甚至更低，便可以控制臭氧發(fā)生源放電區(qū)域的工作氣體溫度在比較理想的范圍。這種溫度更適合氧分子O2的離解反應(yīng)。
[0067]此外，適當(dāng)增加部分儀表、傳感器，即可以對臭氧的輸出濃度、產(chǎn)量、工作氣體的導(dǎo)入流量、壓力、溫度等進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全自動或遠(yuǎn)程控制。
[0068]整個(gè)板式臭氧發(fā)生單元可以采用模塊化設(shè)計(jì)、制造，能按照產(chǎn)量大小及濃度需要進(jìn)行任意組合搭配。以適合不同用戶，不同規(guī)模的市場需求。
【附圖說明】
[0069]圖1為本專利實(shí)施例系統(tǒng)示意圖。
[0070]圖2為圖1中臭氧發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0071]以下結(jié)合附圖對本專利的結(jié)構(gòu)和工作原理做進(jìn)一步的闡述。
[0072]本實(shí)施例涉及一種自冷型臭氧發(fā)生器，敘述了在氣態(tài)氧、富氧空氣或空氣的氣流中用板式介質(zhì)阻擋放電(無聲放電)形式產(chǎn)生臭氧的方法和設(shè)備，特別適用于生產(chǎn)商用濃度和產(chǎn)量的臭氧。
[0073]針對以上所述臭氧發(fā)生器存在的問題，本實(shí)施例致力于提供一套能夠快速自循環(huán)冷卻、換熱設(shè)備分離、臭氧濃度可調(diào)、能耗低、設(shè)備體積小、價(jià)格低廉、高效環(huán)保的自冷型板式臭氧發(fā)生器，如圖1和圖2所示。
[0074]本實(shí)施例的基本思路為:以一定流速流經(jīng)臭氧發(fā)生裝置100的空氣、富氧空氣或氣態(tài)氧在高頻高壓電形成的強(qiáng)電場作用下，受高能電子激發(fā)獲得能量，并相互碰撞生成臭氧。如此同時(shí)，由這些富含氧分子O2和臭氧分子O3的氣流會將介電體28、地電極板25和高壓電極板30以及放電氣隙27中的熱量帶離放電區(qū)域，然后與臭氧發(fā)生裝置100以外的熱交換器14等組成的制冷劑循環(huán)冷卻裝置200進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)既生成臭氧又冷卻自身的目的。
[0075]本實(shí)施例所采用的方法為，通過高速氣流自身將大量熱量帶離臭氧發(fā)生裝置100放電區(qū)域外。然后在熱交換器14的熱交換室12中，用管束15中的制冷劑取代傳統(tǒng)方法中的冷卻水或油對氣流進(jìn)行傳導(dǎo)、蒸發(fā)、冷卻，如二氟一氯甲烷(R22)、氨(NH3)、以及其他制冷齊Ij等等。
[0076]如圖1所示，系統(tǒng)組成包括:用于制備臭氧的臭氧發(fā)生裝置100 ;用于冷卻氣體的冷卻裝置200 ;用于驅(qū)動氣體在臭氧發(fā)生裝置100和冷卻裝置200之間循環(huán)流動的循環(huán)裝置300 ;所述臭氧發(fā)生裝置100、冷卻裝置200和循環(huán)裝置300形成一封閉的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，該內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)具有導(dǎo)入工作氣源的工作氣源進(jìn)氣管17和導(dǎo)出臭氧的臭氧氣體導(dǎo)出管9。所述臭氧發(fā)生裝置100為一個(gè)具有氣體出口 3和氣體進(jìn)口 5的密閉箱體構(gòu)成的臭氧發(fā)生源4。如圖2所示，所述臭氧發(fā)生源4內(nèi)部包括多個(gè)并排的介電體28、地電極板25和高壓電極板30，所述介電體28、地電極板25和高壓電極板30之間形成氣體放電通道(放電間隙)。
[0077]上述設(shè)備依次以管路、管件進(jìn)行耦合連接。臭氧發(fā)生源4在高頻高壓電所建立的強(qiáng)電場作用下，通過介質(zhì)阻擋放電生成臭氧分子。循環(huán)風(fēng)機(jī)I強(qiáng)迫工作氣流高速循環(huán)流經(jīng)放電間隙27、熱交換器14。發(fā)生源氣體進(jìn)口 5及發(fā)生源氣體出口 3分別將高速氣體從臭氧發(fā)生源4導(dǎo)入和導(dǎo)出。左管板18和右管板7用來固定制冷劑蒸發(fā)管束15。為了強(qiáng)化管內(nèi)沸騰，增強(qiáng)傳熱效果，蒸發(fā)管采用內(nèi)螺紋高傳熱性能的金屬管，實(shí)現(xiàn)管內(nèi)湍流的形成。管束外表面安裝有連續(xù)整體鋁片，以增大熱傳導(dǎo)面積。
[0078]熱交換器14 一端安裝有制冷劑分配室8，另一端安裝蒸發(fā)氣體儲氣室21。制冷劑分液器及分液管(圖中未示出)安裝在制冷劑分配室8中，該結(jié)構(gòu)是保證將液態(tài)制冷劑均勻分配給制冷劑蒸發(fā)管束15各通路的主要部件。由于液態(tài)制冷劑流經(jīng)膨脹閥降壓后，呈氣液兩相狀態(tài)，如處理不當(dāng)，將會導(dǎo)致各通路的制冷液分配不均。為了解決此問題，除在膨脹閥11后設(shè)置分液器增強(qiáng)氣液混合以外，還設(shè)置等長度的分液管用以增加各通路阻力，保證各通路分液均勻。制冷劑進(jìn)液管10與膨脹閥11連接，導(dǎo)入節(jié)流后的低壓制冷劑。制冷劑蒸發(fā)氣體出氣管20與制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)19相連，將通過制冷劑蒸發(fā)管束15蒸發(fā)后的蒸汽導(dǎo)出至壓縮機(jī)19進(jìn)行壓縮。熱交換器14內(nèi)橫跨蒸發(fā)管束安裝有若干塊折流板13，以增加氣體橫掠管束的流速和擾動，其擾動作用還有助于在制冷劑蒸發(fā)管束15外表面形成湍流，破壞制冷劑蒸發(fā)管束15表面影響熱交換效率的氣流薄層。經(jīng)過處理的空氣、富氧空氣或氣態(tài)氧經(jīng)由工作氣源進(jìn)氣管17導(dǎo)入，通過一定比例的導(dǎo)入量，控制臭氧氣體導(dǎo)出管9輸出臭氧的濃度和產(chǎn)量。
[0079]臭氧發(fā)生源4是本實(shí)用新型的核心設(shè)備，它的作用是在高頻高壓工作電源所建立的強(qiáng)電場作用下，使得進(jìn)入臭氧發(fā)生源的空氣、富氧空氣或氣態(tài)氧中的氧分子受高能電子激發(fā)電離放電而生成臭氧。
[0080]如圖2所示，臭氧發(fā)生源4包括一個(gè)由發(fā)生源左側(cè)板31、發(fā)生源右側(cè)板37、發(fā)生源蓋板33、發(fā)生源底板38、氣體導(dǎo)出面板23以及氣體導(dǎo)入面板35組成的密閉箱體。高速流動的工作氣源由氣體導(dǎo)入面板35及氣體導(dǎo)出面板23導(dǎo)入或?qū)С?，其余板封合成為一個(gè)臭氧發(fā)生源4的腔體，以防止周圍空氣進(jìn)入發(fā)生臭氧的空間，并防止臭氧從腔體內(nèi)部外漏。介電體28、地電極板25以及高壓電極板30分別夾緊在若干個(gè)上墊片29和下墊片26之間，這些構(gòu)件依靠粘合劑緊密粘合，然后通過連接桿39與上端緊定調(diào)節(jié)螺釘34、下端緊定調(diào)節(jié)螺釘36固緊于臭氧發(fā)生源左右側(cè)板上。每塊電極板均有一端伸出墊片之外，伸出端交替的上下重復(fù)延伸，并連接有地電極接線端子24、高壓電極接線端子32。所選介電體28為非剛性體，地電極板25和高壓電極板30屬于可彎曲的薄鋼板，連接桿39與上端緊定調(diào)節(jié)螺釘34、下端緊定調(diào)節(jié)螺釘36構(gòu)成張緊機(jī)構(gòu)。通過適當(dāng)結(jié)構(gòu)形式調(diào)節(jié)上端緊定調(diào)節(jié)螺釘34、下端緊定調(diào)節(jié)螺釘36，可將介電體28、地電極板25以及高壓電極板30張緊拉直，并保證各個(gè)介電體28、地電極板25以及高壓電極板30平直且相互平行，間隙均勻。其中所形成的放電間隙27提供強(qiáng)電離電場放電空間。
[0081]優(yōu)選的介電體28是一種柔性薄形聚合材料，諸如Mylar聚酯、Kapton聚酰亞胺或Lexan聚碳酸酯等。這些材料都具有優(yōu)異的機(jī)械性能、電氣性能、熱穩(wěn)定性、抗臭氧氧化能力，介電強(qiáng)度是玻璃的十多倍甚至更高。因?yàn)椴恍枰駛鹘y(tǒng)的臭氧發(fā)生器那樣，承受冷卻水的靜壓力，所以介電體28的厚度一般選在0.05?0.20mm，這大大低于以往常用玻璃介電體的厚度。當(dāng)氣流高速通過平直張緊的介電體28 —側(cè)時(shí)，介電體會產(chǎn)生微小震動，這種震動不僅不會對生成臭氧產(chǎn)生負(fù)作用，介電體表面還會因微震形成一定程度的湍流，這種湍流恰恰有助于破壞介電體表面影響熱傳遞效率的氣流層，增強(qiáng)介電體的熱傳遞效率。
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