[實用新型]一種高濃度臭氧產生裝置

無效

• 申請號: 200820218659.4
• 申請日: 2008-10-21
• 公開（公告）號: CN201347357Y
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 白敏菂;冷宏;王永偉;李超群;朱玉鵬;毛首蕾;秦文;薛曉紅;白希堯
• 申請（專利權）人: 大連博羽環保技術開發有限公司
• 主分類號: C01B13/11
• 分類號: C01B13/11
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本實用新型屬于氣體放電物理學、等離子體物理、環境科學等技術領域，涉及一種高濃度臭氧產生裝置。

背景技術

產生高濃度臭氧一直是國內外研究熱點，日本三菱電機和東芝三菱電機等單位新研制成功窄間隙(0.3～0.25mm)臭氧發生器，臭氧濃度分別達到180g/Nm³、350g/Nm³。日本富士電機近期研制了放電極、接地極同時水冷卻的臭氧發生器，臭氧濃度達到200g/Nm³。從理論研究表明，臭氧濃度還有較大的提高空間，尚須進一步加以研究解決其相關技術。

目前臭氧產生裝置存在不足之處是放電間隙還有變窄空間；多數放電極還沒有冷卻，由于臭氧熱分解阻礙臭氧濃度進一步地提高；目前臭氧產生器中電離放電場太長，通常達到0.4～1m，使已產生的臭氧由于活性粒子激勵而分解，因而制約了臭氧濃度的進一步地提高；由于電離放電電場太長，阻礙了臭氧產生器的進一步小型化。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有臭氧產生裝置產生的臭氧濃度比較低、體積大、能耗較高的問題，而提供了一種高濃度臭氧產生裝置。該裝置的放電極、接地極同時用去離子水冷卻，降低了臭氧的熱分解；并采用高介電常數、高電阻率的Al₂O₃材料形成的電介質薄層，同時又采用超窄放電間隙方法，提高了電離放電電場強度，強化了氧氣解離反應，提高了臭氧產生量，同時又可以相應地提高了氧氣流速，有利于抑制臭氧熱分解反應，實現了臭氧產生裝置的小型化。

本實用新型解決其技術所采用技術方案是：

本實用新型是采用去離子水冷卻放電極和接地極；間隙距離為0.04～0.25mm；介電常數(≥10)，高絕緣電阻率(≥10¹⁴Ω·cm)的Al₂O₃制成厚度為0.47～1.0mm電介質薄層。由于采用了上述的方法，實現了放電間隙中放電通道中的電離折合電場強度達到450～1500Td，電子平均能量達到10～24eV的強電離放電。這將把更多氧分子電離、解離和激發成高濃度活性粒子，在電場參數調控作用將產生更多的臭氧。眾所周知，促使臭氧分解的電子能量為2.0～8.0eV，而強電離放電的電子平均能量達到10eV以上，具有2.0～8.0eV的電子數量將大幅度降低，因而抑制了臭氧再分解。實現了調控臭氧濃度及產生效率，提高了臭氧濃度；同時又控制了臭氧的再分解。

另一方面本實用新型采用了0.04～0.25mm的超窄間隙，將成倍數提高了氧氣通過間隙的流速，有助于把生成臭氧產生的熱量帶走，降低了放電間隙中的溫度，進而控制了臭氧的熱分解反應，進而提高臭氧濃度及產生效率；同時又利于臭氧快速輸運出去，減少了臭氧的分解機率，也同樣利于臭氧濃度及效率再提升。

本實用新型的效果和益處是：在放電極、接地極同時水冷卻條件下，采用了超窄放電間隙的相應技術，促使臭氧濃度提升到160～420g/Nm³；由于實現了強電離放電生成臭氧，并將大大地減少了電離放電電場長度(即電極長度)，同時也實現了臭氧產生裝置的小型化。

附圖說明

圖1是臭氧與氧分子離解面積與電子能量關系圖。

圖2是等離子體中電子能量分布圖。

圖3是電子平均能量ε與折合電場強度關系曲線圖。

圖4是本實用新型實施例1結構示意正視剖面圖。

圖5是本實用新型實施例1的側視剖面圖。

圖6是本實用新型實施例2的結構側視剖面圖。

圖7是本實用新型實施例3的結構側視剖面圖。

其中1.氧氣；2、7.冷卻水；3.接地極；4.放電間隙；5.電介質層；6.放電極；8.臭氧和氧氣；9.高壓電纜；10.交變高壓電源；11.隔片；12.絕緣層；13.冷卻器；14.離子交換器；15、16.閥體。

具體實施方式

下面結合技術方案和附圖詳細敘述本實用新型的具體實施方式。