ГЕНЕРАТОР ОЗОНА Российский патент 1998 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к области неорганической химии, в частности плазмохимии, и может быть использовано для обеспечения сохранности продуктов, дезинфекции и дезодорации малых объемов воздуха пониженной температуры.

Известен генератор озона, содержащий пакет чередующихся электродных пластин с высоким и нулевым электрическим потенциалами и диэлектрические прокладки, электродные пластины расположены внутри диэлектрических прокладок в плоскости их симметрии, диэлектрические прокладки выполнены из стеклоармирующей пластмассы [1].

Также известен генератор озона, состоящий из внешнего сетчатого цилиндрического электрода и внутреннего электрода, снабженного разрядными дисками, которые разделены дистанционными втулками, и снабжен ионизирующими дисками звездообразной формы, установленными между разрядными дисками, причем диаметр ионизирующего диска меньше диаметра разрядного диска [2].

А также известен генератор озона, содержащий разрядную камеру с устройством ввода - вывода газа, диэлектрический барьер в виде пластины с расположенными по обе стороны разрядным электродом в виде ряда параллельных электропроводных полос, электрически соединенных между собой, и плоским индуцирующим электродом и теплоотводящий элемент, диэлектрический барьер выполнен из керамики на основе глинозема с добавлением оксида марганца MnO, разрядный электрод выполнен с диэлектрическим покрытием из керамики на основе глинозема с добавлением оксида марганца MnO, теплоотводящий элемент выполнен в виде плоскости с рифлением и расположен на расстоянии 3-20 мм от поверхности диэлектрического барьера с разрядными электродами, причем рифления расположены параллельно трубкам устройства ввода-вывода газа, устройство ввода-вывода газа расположено в разрядной камере и выполнено в виде трубок, имеющих закрытый конец и ряд отверстий, расположенных по их длине внутри камеры. Открытые концы выведены из разрядной камеры [3].

Общим недостатком аналогов является сложность их конструкций, а также обязательный подвод озонообразующей смеси, кислорода или воздуха.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является генератор озона, который выбран за прототип, содержащий коронирующий и проводящий электроды, разделенные диэлектрической подложкой, и высоковольтный источник переменного тока, соединенный с электродами [4].

Недостатком такой конструкции является то, что у электродов ионизированы только рабочие поверхности, а, как показывает опыт эксплуатации генераторов озона, на устойчивость барьерного разряда, а следовательно на концентрацию получаемого озона, оказывает вредное влияние влага, содержащаяся в озонируемом воздухе, а также токопроводящая пыль, которые вследствие их оседания на незащищенные поверхности электродов и промежуточные элементы образуют токопроводящие мосты, по которым происходит утечка электрического потенциала, ослабляющая мощность происходящего разряда. В результате снижается стабильность работы устройства (нарушается постоянство концентрации озона). Кроме того зона разряда уменьшается за счет исключения площади подложки под поверхностью плоских электродов. Так же имеет место необходимость визуального контроля при монтаже генератора во избежание появления стримеров.

Задачей изобретения является повышение надежности и стабильности работы, упрощение конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что генератор озона, содержащий диэлектрическую подложку с буртиками, коронирующие и проводящий электроды, в отличие от прототипа коронирующие электроды выполнены в виде параллельно расположенных в одной плоскости изолированных стержней, вставленных в отверстия буртиков так, что имеется зазор между ними и внутренней поверхностью подложки, а места соединения электродов между собой и с высоковольтным кабелем питания покрыты изолирующим компаундом.

Такая конструкция генератора озона обеспечивает изоляцию электродов со всех сторон их поверхностей, тем самым исключается возможность возникновения между электродами токопроводящих мостов и пробоя между ними, а, как следствие, исключается нарушение равномерности электрического поля при барьерном разряде.

Предлагаемая конструкция проста для серийного производства и наладки и, в отличие от прототипа, отпадает необходимость визуального контроля при монтаже.

Увеличение зоны разряда при сохранившихся геометрических размерах подложки и числе коронирующих электродов, что и в прототипе, достигается сокращением поперечного размера электродов (проводящий диаметр в 2 раза меньше ширины плоских электродов) и увеличением продольных их размеров, кроме того зона разряда увеличивается за счет небольшого зазора между коронирующими электродами и подложкой. Величина зазора зависит от расчетной мощности генератора озона.

Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема генератора озона; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Генератор озона содержит подложку 1, выполненную из материала с высокой диэлектрической проницаемостью. Боковые буртики 2 подложки имеют продольные отверстия, в которые вставлены изолированные параллельно расположенные в одной плоскости коронирующие электроды 3, электрически соединенные друг с другом с противоположных сторон буртиков.

Соединения электродов между собой и с высоковольтным кабелем 4 питания изолированы компаундом. Проводящий электрод 5 закреплен на противоположной поверхности подложки 1 и подключен к другому полюсу источника питания.

Генератор озона работает следующим образом:
- от высоковольтного источника питания подается напряжение на электроды генератора озона, в разрядных промежутках между коронирующими электродами 3 и внутренней поверхностью подложки 1 возникает барьерный разряд, в результате чего из кислорода, содержащегося в воздухе образуется озон. Прореагировавший газ, насыщенный озоном, имеющий повышенную температуру, выводится из зоны разряда путем конвекции за счет пониженной температуры окружающей среды.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить надежность и стабильность работы устройства, а также упростить конструкцию генератора озона, что облегчает его серийный выпуск.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 941278, кл. C 01 B 13/11, опубл. 07.07.82.

2. Авторское свидетельство СССР N 1465412, кл. C 01 B 13/10, опубл. 10.06.87.

3. Патент Российской Федерации N 2057059, кл. C 01 B 13/11, опубл. 27.03.96. бюл. N 9.

4. Авторское свидетельство СССР N 1564113, кл. C 01 B 13/11, опубл. 15.05.90. бюл. N 18.

Изобретение может быть использовано для обеспечения сохранности продуктов, дезинфекции и дезодорации малых объемов воздуха пониженной температуры. Коронирующие электроды выполнены в виде параллельно расположенных в одной плоскости изолированных стержней, вставленных в отверстия буртиков так, что имеется зазор между ними и внутренней поверхностью подложки, а места соединений коронирующих электродов между собой и с высоковольтным кабелем питания покрыты изолирующим компаундом. Это позволяет достигнуть повышения надежности и стабильности работы, упрощения конструкции. 2 ил.

Генератор озона, содержащий диэлектрическую подложку с буртиками, коронирующие и проводящий электроды, отличающийся тем, что коронирующие электроды выполнены в виде параллельно расположенных в одной плоскости изолированных стержней, вставленных в отверстия буртиков так, что имеется зазор между ними и внутренней поверхностью подложки, а места соединений электродов между собой и с высоковольтным кабелем питания покрыты изолирующим компаундом.