ТРУБЧАТЫЙ ОЗОНАТОР Российский патент 1998 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к устройствам для синтеза озона из воздуха.

Известен электроразрядный элемент озонатора трубчатого типа [1], состоящий из радиочастотного коаксиального кабеля с воздушным каналом. Недостатками данного изобретения являются высокая удельная стоимость радиочастного коаксиального кабеля РК-150-7-12, а также необходимость использования кислорода, а не воздуха для синтеза озона.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является трубчатый озонатор [2], включающий корпус и расположенные в нем газоразрядные элементы, выполненные в виде труб и состоящие из установленных с зазором высокопотенциальных и низкопотенциальных электродов, закрепленных на несущем устройстве, и снабженные электронагревателями, размещенными между газоразрядными элементами. Недостатками данного изобретения являются низкая концентрация озона в озоно-воздушной смеси, необходимость создания большого количества (до 270 шт.) параллельно установленных газоразрядных элементов, что приводит к значительному утяжелению конструкции, и увеличение удельного расхода электроэнергии за счет наличия нагревательных элементов.

Цель изобретения - совершенствование конструкции трубчатого озонатора.

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении энергетических затрат на производство озона, в уменьшении габаритов трубчатого озонатора и увеличении концентрации озона на выходе из озонатора.

Указанный результат достигается тем, что трубчатый озонатор выполнен в виде токопроводящей трубы с установленным внутри нее центральным высокопотенциальным электродом, выполненным в виде двух соосных проводников с регулируемым зазором между ними, подключенным одним проводником к положительной полярности источника высокого напряжения, а другим проводником через высокоомное сопротивление к токопроводящей трубе и последовательно к отрицательной полярности источника высокого напряжения.

Указанный результат достигается также тем, что трубчатый озонатор дополнен набором труб с непрерывными центральными электродами, подключенными к центральному электроду, имеющему зазор, со стороны проводника, подключенного к источнику высокого напряжения через высокоомное сопротивление.

На чертеже изображен общий вид трубчатого озонатора.

Трубчатый озонатор состоит из токопроводящей трубы 1 с установленным внутри нее центральным высокопотенциальным электродом 2, выполненным в виде двух соосных проводников 2а и 2б с регулируемым зазором 3 между ними и подключенным одним проводником 2а к положительной полярности источника высокого напряжения 4, а другим проводником 2б через высокоомное сопротивление 5 к токопроводящей трубе 1 и у отрицательной полярности источника высокого напряжения 4. Для снижения энергетических затрат на единицу массы полученного озона трубчатый озонатор дополнен набором труб 1 с непрерывными центральными электродами 6, подключенными к центральному электроду 2, имеющему зазор 3, со стороны проводника, подключенного к источнику высокого напряжения через высокоомное сопротивление.

Трубчатый озонатор работает следующим образом: при подаче высокого напряжения на центральный электрод 2 и отрицательный полярности на токопроводящую трубу 1, благодаря высокоомному сопротивлению 5, отрицательный потенциал возникает на проводнике 2б электрода 2, в результате этого между проводником 2а и 2б в воздушном зазоре 3 образуется искровой электрический разряд, вследствие которого проводник 2б приобретает положительный потенциал высокой напряженности, способствующий образованию диффузионного электрического разряда между положительными 2б и 6 и отрицательным 1 электродами, который, ионизируя кислород воздуха, приводит к образованию озона. Далее разрядный цикл повторяется.

Образующийся озон постоянно выдувается из трубчатого озонатора и заменяется порцией свежего воздуха.

Для увеличения концентрации озона в озоно-воздушной смеси трубчатый озонатор дополняется набором таких же трубчатых озонаторов с непрерывными центральными электродами 6 с подачей воздуха последовательно через весь набор трубчатых озонаторов.

Воздушный зазор 3 в электроде 2 играет роль импульсного преобразователя, который преобразует постоянное напряжение на выходе источника высокого напряжения в импульсное с частотой следования импульсов 1-1000 кГц, которая зависит от прилагаемого напряжения и величины зазора 3 между проводниками 2а и 2б электрода 2, который не может быть больше расстояния между электродами 1 и 2.

Импульсный режим работы трубчатого озонатора способствует тому, что во время искрового разряда в воздушном зазоре 3 ток диффузионного электрического разряда в воздушном зазоре между электродами 1 и 2 имеет большую удельную плотность по сравнению с импульсным режимом. Это приводит к большей ионизации воздуха и, как следствие, к повышенному выходу озона.

Таким образом, трубчатый озонатор имеет больший удельный выход озона на единицу затраченной мощности, более высокую концентрацию озона на выходе из озонатора и меньшие габариты трубчатого озонатора.

Источники информации:
1. И.В.Кринский, Е.В.Бражников, С.Д.Разумовский. Авторское свидетельство СССР N 564258, кл. C 01 B 13/11, 1977, "Электроразрядный элемент озонатора трубчатого типа".

2. А.В.Катевич, М.В.Горохов, Б.В.Жильцов. Авторское свидетельство СССР N 1583349, кл. C 01 B 13/11, 1990, "Трубчатый озонатор".

Использование: синтез озона из воздуха. Сущность: трубчатый озонатор выполнен в виде токопроводящей трубы с установленным внутри нее центральным высокопотенциальным электродом, выполненным в виде двух соосных проводников с регулируемым зазором между ними, подключенным одним из проводников к положительной полярности источника высокого напряжения, а другим проводником через высокоомное сопротивление к токопроводящей трубе и последовательно к отрицательной полярности источника высокого напряжения. Кроме того, трубчатый озонатор дополнен набором труб с непрерывными центральными электродами, подключенными к центральному электроду, имеющему зазор, со стороны проводника, подключенного к источнику высокого напряжения через высокоомное сопротивление. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Трубчатый озонатор, выполненный в виде токопроводящей трубы с установленным внутри нее центральным высокопотенциальным электродом, отличающийся тем, что центральный электрод выполнен в виде двух соосных проводников с регулируемым зазором между ними и подключен одним проводником к положительной полярности источника высокого напряжения, а другим проводником через высокоомное сопротивление к токопроводящей трубе и последовательно к отрицательной полярности источника высокого напряжения. 2. Озонатор по п.1, отличающийся тем, что озонатор дополнен набором труб с непрерывными центральными электродами, подключенными к центральному электроду, имеющему зазор, со стороны проводника, подключенного к источнику высокого напряжения через высокоомное сопротивление.