ГЕНЕРАТОР ОЗОНА Российский патент 1998 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к устройствам для обработки потока газа электрическим разрядом и может быть использовано для получения озоно-воздушной или озоно-кислородной смеси для различных отраслей народного хозяйства.

Известен генератор озона, содержащий несколько чередующихся электродных пластин с нулевым и высоким потенциалом, установленных на некотором расстоянии друг от друга. Рабочие поверхности каждого из электродов расположены между парой стеклянных пластин, зазор между электродами устанавливается распорными гильзами с образованием разрядных промежутков в виде камер, по которым проходит озонируемый воздух [1]
Существенным недостатком известного генератора является то, что у электродов изолированы только рабочие поверхности; на незащищенные же поверхности электродов и промежуточные элементы могут оседать влага, токопроводящая пыль и продукты испарения электродов, содержащиеся в озонируемом воздухе. При этом образуются токопроводящие мосты, по которым происходит утечка электрического потенциала, ослабляющая мощность происходящего разряда, что снижает стабильность работы устройства.

Кроме того, необходимость создания разрядных промежутков в виде изолированных камер, что вызвано необходимостью обеспечения коррозионной стойкости электродов в среде озона, увеличивает габариты генератора.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция генератора озона, содержащая электродные пластины с высоким и нулевым электрическим потенциалом и диэлектрические прокладки, причем электродные пластины расположены снаружи диэлектрических прокладок в плоскости их симметрии. Диэлектрические прокладки выполнены из стеклоармирующей пластмассы [2]
В известной конструкции не обеспечен постоянный размер сечения разрядного промежутка, что может привести к нарушению равномерности прохождения воздушного потока по всему сечению разрядного промежутка, что создает неодинаковые условия по давлению газа, а следовательно и по величине разрядных напряжений для различных участков разрядного промежутка, что ведет к снижению производительности аппарата и увеличению энергетических затрат.

Задачей изобретения является обеспечение технологичности изготовления генератора озона, повышение надежности и производительности его работы, а также снижение энергетических затрат.

Поставленная задача решается тем, что в генераторе озона, содержащем электродные пластины, установленные напротив друг друга с образованием между ними разрядного промежутка, герметично изолированного от электродов диэлектрическими пластинами, согласно изобретению, электродные пластины расположены на наружных поверхностях диэлектрических пластин, а диэлектрические пластины установлены на зафиксированном друг от друга расстоянии с помощью вкладыша, геометрический размер которого соответствует этому расстоянию.

Кроме того, на наружных поверхностях электродных пластин могут быть выполнены теплообменные ребра.

Кроме того, электродные пластины могут быть прижаты к диэлектрическим пластинам с помощью подпружиненного крепежа.

Расположение электродных пластин на наружных поверхностях диэлектрических пластин, изолирующих разрядный промежуток между электродными пластинами от самих электродных пластин, упрощает изготовление конструкции генератора озона, обеспечивая технологичность его изготовления.

Отсутствие замкнутого контакта между электродными пластинами и диэлектрическими пластинами способствует отводу тепла из зоны разрядных напряжений, что способствует повышению надежности работы генератора озона.

Установка диэлектрических пластин на зафиксированном друг от друга расстоянии с помощью вкладыша, геометрический размер которого соответствует этому расстоянию, обеспечивает постоянство сечения разрядного промежутка, а следовательно, и создание ламинарного потока газа в разрядном промежутке, что приводит к одинаково высоким разрядным напряжениям по всей длине разрядного промежутка, увеличивая производительность аппарата и снижая энергетические затраты.

Кроме того, выполнение на наружных поверхностях электродных пластин теплообменных ребер способствует интенсификации отвода тепла из зоны разрядных напряжений, еще более повышая надежность работы генератора озона.

Кроме того, прижатие электродных пластин к диэлектрическим пластинам с помощью подпружиненного крепежа способствует созданию необходимых усилий прижатия при различных тепловых режимах работы генератора озона, предохраняя диэлектрические пластины от разрушения и еще более повышая надежность генератора.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения и прототипа показывает, что заявляемый генератор озона отличается от последнего тем, что электродные пластины расположены на наружных поверхностях диэлектрических пластин, изолирующих разрядный промежуток между электродными пластинами от самих электродных пластин; диэлектрические пластины установлены на зафиксированном друг от друга расстоянии с помощью вкладыша, геометрический размер которого соответствует этому расстоянию; на наружных поверхностях электродных пластин могут быть выполнены теплообменные ребра; электродные пластины могут быть прижаты к диэлектрическим пластинам с помощью подпружиненного крепежа.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило сделать вывод, что оно явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Использование предлагаемого изобретения в различных отраслях народного хозяйства обеспечивает ему соответствие критерию "промышленная применимость".

На чертеже изображен общий вид предлагаемого генератора озона.

Генератор озона содержит электродные пластины 1 с клеммами 2 и 3 для подачи электрического напряжения. Электродные пластины 1 установлены напротив друг друга с образованием между ними разрядного промежутка 4, герметично изолированного от электродов 1 диэлектрическими пластинами 5, установленными на зафиксированном друг от друга расстоянии с помощью вкладыша 6, геометрический размер которого соответствует этому расстоянию. Электродные пластины 1 расположены на наружных поверхностях 7 диэлектрических пластин 5.

На наружных поверхностях 8 электродных пластин 1 могут быть выполнены теплообменные ребра 9.

Электродные пластины 1 прижаты к диэлектрическим пластинам 5 с помощью крепежа, например винта 10, подпружиненного пружиной 11.

Работа генератора озона осуществляется следующим образом.

Через генератор от какого-либо побудителя расхода, например компрессора, подается поток воздуха, проходящий через разрядный промежуток 4. При подаче электрического напряжения к клеммам 2 и 3 в разрядном промежутке 4 на поверхностях диэлектрических пластин 5 возбуждается "тихий" или "тлеющий" электрический разряд, под действием которого в потоке воздуха, проходящем через разрядный промежуток 4 образуется озон.

При этом по сравнению с известной конструкцией обеспечивается технологичность изготовления генератора за счет расположения электродных пластин 1 на наружных поверхностях диэлектрических пластин 5.

За счет этого же конструктивного выполнения, а также з счет могущих быть образованными на наружных поверхностях электродных пластин 1 теплообменных ребер 9 и прижатия электродных пластин 1 к диэлектрическим пластинам 5 с помощью подпружиненного крепежа 10 и 11 достигается повышение надежности работы генератора. Фиксация диэлектрических пластин 5 на расстоянии друг от друга, соответствующем геометрическому размеру вкладыша 6, приводит к повышению производительности работы генератора озона и снижению энергетических затрат.

Использование: обработка потока газа электрическим разрядом для получения озоно-воздушной или озоно-кислородной смеси. Генератор озона содержит электродные пластины с клеммами установленные напротив друг друга с образованием между ними разрядного промежутка, герметично изолированного от электродов диэлектрическими пластинами, причем электродные пластины расположены на наружных поверхностях диэлектрических пластин, которые установлены на зафиксированном друг от друга расстоянии, с помощью вкладыша, геометрический размер которого соответствует этому расстоянию. Электродные пластины могут быть прижаты к диэлектрическим пластинам с помощью подпружиненного крепежа. 1 з.п.ф., 1 ил.

1. Генератор озона, содержащий электродные пластины, которые расположены на наружных поверхностях диэлектрических пластин, установленных на фиксированном расстоянии одна от другой с образованием между ними разрядного промежутка, отличающийся тем, что разрядный промежуток герметично изолирован от электродов с помощью вкладыша, геометрический размер которого соответствует расстоянию между диэлектрическими пластинами. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что электродные пластины прижаты к диэлектрическим пластинам с помощью подпружиненного крепежа.