ОЗОНАТОР Российский патент 2002 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к области производства озона и может быть использовано для обработки воздушных и водных сред.

Известно изобретение АС N 941278, кл. G 01 В 13/11, 1982. С целью упрощения конструкции, повышения надежности и долговечности индуктор выполнен в виде металлических пластин, покрытых диэлектриком. Генератор озона имеет чередующиеся металлические пластины с высоким и нулевым электрическими потенциалами и диэлектрические пластины, где для повышения надежности и стабильности работы устройства и уменьшения его габаритов металлические пластины расположены внутри диэлектрических пластин в плоскости их симметрии.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является изобретение Патент РФ 2132300, кл. G 01 13/11, 27.06.99. Бюл. 18. Озонатор, содержащий высоковольтный источник переменного напряжения и индуктор, выполненный в виде металлических пластин, покрытых диэлектрическими пластинами, причем диэлектрические пластины со стороны разрядного промежутка имеют металлическое напыление, покрытое диэлектриком, при этом соотношение площадей металлического покрытия на диэлектрических пластинах и металлических пластин 1:1.

Озонатор, выбранный в качестве прототипа, имеет существенные недостатки, в частности невысокую производительность, при превышении допустимого напряжения под действием электрического разряда происходит разрушение конструкции.

Техническим решением задачи является повышение производительности и надежности устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в озонаторе (фиг.1), содержащем высоковольтный источник переменного напряжения 4 и индуктор, выполненный в виде металлических пластин 3, покрытых диэлектриком 1, соотношение площадей металлических пластин в диэлектрике и электродов на нем равно 1:1, внутри диэлектрики снабжены дополнительными пластинами, в количестве трех штук.

Новизна заявляемого изобретения заключается в том, что за счет увелечения емкости путем использования параллельного соединения пластин одноименно заряженных диэлектриков и конструктивных особенностей при определенном соотношении числа металлических пластин в диэлектрике устройство позволяет на 20-25% увеличить производительность при сохранении неизменными массогабаритных размеров и в значительной степени повысить надежность озонатора, так как уменьшается возможность разрушения при пробое. Число металлических пластин в диэлектрике равно 3.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена заявляемая совокупность предметов, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где на фиг.1, 2 изображена схема озонатора.

Озонатор состоит из двух диэлектрических пластин - 1 (стекло или фторопласт), внутри которых размещены металлические пластины - 5, на внешней поверхности диэлектриков расположены электроды - 3, подключенные к источнику переменного высокого напряжения - 4. Число металлических пластин в диэлектрике равно 3. Концентрацию озона на выходе из озонатора в общем случае можно представить следующим выражением:

где C - концентрация озона на выходе из озонатора;
k₀, k₁ - константы соответственно разложения и образования озона;
Р - мощность разряда;
V₁ - объемный расход газа в единице времени.

Активная мощность разрядного устройства из динамических характеристик озонаторов определяется выражением:

где Р - мощность разряда;
ω - круговая частота;
U - амплитудное значение напряжения на озонаторе;
U_г - напряжение зажигания разряда;
С_б - емкость диэлектрических барьеров;
С_рп - емкость разрядного промежутка.

Из выражения (2) следует, что активная мощность, как и ток, в разрядном устройстве после возникновения разряда будет определяться приложенным напряжением, емкость диэлектрических барьеров.

Исходя из вышеизложенного, очевидно, что, увеличивая емкость диэлектрических промежутков, можно добиться повышения производительности электроозонатора. Это возможно за счет параллельного введения дополнительных емкостей, не увеличивая толщину разрядного промежутка.

Конструкция работает следующим образом (фиг.1). При включении источника высокого переменного напряжения - 4 на электродах - 5 образуется высоковольтное электрическое поле, которое индуцирует заряд на металлических пластинах - 3, расположенных внутри диэлектрического промежутка - 1. Это позволяет значительно увеличить емкость диэлектрического промежутка, а следовательно, и производительность озонатора. При превышении определенного значения напряженности электрического поля в разрядном промежутке происходит "тихий" разряд, приводящий к образованию озона, причем за счет металлических пластин - 3 в диэлектрике - 1 при превышении допустимого напряжения возникает пробой только части диэлектрика - 1, а весь оставшийся диэлектрик - 1 служит ограничителем разрядного тока. За счет этого повышается как производительность, так и надежность конструкции.

Предложенное техническое решение позволяет получить значительный экономический эффект.

Изобретение относится к производству озона и может быть использовано при обработке воздушных и водных сред. Озонатор содержит высоковольтный источник переменного напряжения и индуктор, выполненный в виде металлических пластин, покрытых диэлектриком. Соотношение площадей металлических пластин и электродов равно 1:1. Внутри диэлектрики снабжены дополнительными пластинами в количестве 3 шт. Озонатор отличается повышенной производительностью и надежностью в работе. 2 ил.

Озонатор, содержащий высоковольтный источник переменного напряжения и индуктор, выполненный в виде металлических пластин, покрытых диэлектриком, соотношение площадей металлических пластин и электродов равно 1: 1, отличающийся тем, что внутри диэлектрики снабжены дополнительными металлическими пластинами в количестве 3 шт.