УСТРОЙСТВО БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА Российский патент 2002 года по МПК H05H1/00 C01B13/11 

Изобретение относится к устройствам барьерного разряда в кислородосодержащей среде или воздухе и может быть использовано в промышленном производстве озонаторов.

Известен генератор озона (патент РФ 2159735, МПК⁷ C 01 В 13/11, 27.11.2000. ), содержащий цилиндрический корпус, на оси которого расположен соединенный с электроприводом вал, на котором жестко закреплены подвижные электроды, содержащие втулку с пазами, в которые вставлены лопасти из озоностойкого материала, на корпусе установлены герметизированные в наполненной токопроводящим порошком диэлектрической трубке неподвижные электроды параллельно плоскости вращения подвижных электродов.

Недостатками данного устройства являются: сложность изготовления электродов, а также малая площадь разряда в межэлектродном объеме, что приводит к снижению эффективности работы устройства.

Технический эффект заключается в повышении концентрации озона в воздушной смеси.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве барьерного разряда, состоящем из подвижных электродов, жестко закрепленных на валу, и неподвижных электродов, подвижные дисковые электроды выполненны в виде крыльчатки с лопастями, с двух сторон обшитыми листовым токопроводящим материалом, имеющим сквозные отверстия напротив каждой секции крыльчатки, в чередовании с дисковыми электродами расположены неподвижные электроды в виде рам из диэлектрического материала, на боковых стойках которых расположены отверстия со вставленными в них линейными электродами, состоящими из двух полуцилиндров, соединенных между собой перемычкой с припаянным к ней выводом, помещенных в диэлектрическую запаянную с одного конца трубку, внутренняя поверхность которой покрыта токопроводящим составом, при этом между подвижными электродами на валу расположена втулка, длина которой равна ширине неподвижных электродов и двух равных зазоров между поверхностями подвижного и неподвижного электродов. Суммарная площадь сквозных отверстий на дисковом подвижном электроде равна суммарной площади прямоугольников, образованных промежутками между линейными электродами на неподвижных электродах. Линейные электроды могут быть расположены на боковых стойках рам как в однорядном, двухрядном и трехрядном исполнении.

На фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - конструкция подвижного дискового электрода, на фиг.4 - конструкция неподвижного электрода, на фиг.5 - конструкция линейного электрода.

Устройство содержит вал 1 (фиг.1), на котором жестко закреплены дисковые подвижные электроды 2, в чередовании с которыми расположены неподвижные электроды 3 с отверстиями 4 (фиг.2), в которые вставлены линейные электроды 5. Между подвижными дисковыми электродами 2 на валу 1 расположена втулка 6, длина которой равна ширине неподвижных электродов 3 и двух равных зазоров между поверхностями подвижного дискового 2 и неподвижного 3 электродов. Дисковый подвижный электрод 2 (фиг. 3) выполнен в виде крыльчатки 7 с лопастями с двух сторон обшитыми листовым токопроводящим материалом, имеющим сквозные отверстия 8 напротив каждой секции крыльчатки 7. Неподвижный электрод 3 (фиг.4) выполнен в виде рамы 9 из диэлектрического материала, на боковых стойках 10 которой расположены отверстия 4 со вставленными в них линейными электродами 5, состоящими (фиг.5) из двух полуцилиндров 11, соединенных между собой перемычкой 12 с припаянным к ней выводом 13, помещенных в диэлектрическую запаянную с одного конца трубку 14, внутренняя поверхность которой покрыта токопроводящим составом. Суммарная площадь сквозных отверстий 8 (фиг.3) на дисковом подвижном электроде 2 равна суммарной площади прямоугольников (фиг. 4), образованных промежутками между линейными электродами 5 на неподвижных электродах 3. Линейные электроды 5 могут быть расположены на боковых стойках 10 рам 9 в однорядном, двухрядном и трехрядном исполнении.

Устройство работает следующим образом. С пульта управления вал 1 приводится во вращение с плавным увеличением его оборотов до номинальных с целью осушки электродов. От нагнетания воздуха (компрессор, вентилятор) в зону разряда подается воздух с избыточным давлением, далее плавно повышая напряжение от нуля до номинального значения в течение 10-15 минут (до окончания осушки электродов), при этом само устройство барьерного разряда функционирует устойчиво. Устойчивость барьерного разряда при напряжении на электродах 15-20 кВ на расстоянии от оси центрального ряда линейных электродов 5 до плоскости подвижного дискового электрода 2 (20-25 мм) достигается за счет ионизации перемешиваемой среды воздуха межэлектродной области центрального ряда линейных электродов 5, что в дальнейшем способствует интенсификации разряда вокруг двух крайних рядов линейных электродов 5 и зазоров между поверхностями подвижного дискового 2 и неподвижного 3 электродами. При этом подвижный дисковый электрод 2 интенсивно перемешивает озоновоздушную смесь и отводит вместе с этой смесью выделяемое тепло.

По сравнению с известными решениями предлагаемая конструкция устройства барьерного разряда позволяет повысить концентрацию озона в воздушной смеси за счет увеличения площади разряда, зазора между электродами.

Устройство может быть использовано в промышленном производстве озонаторов. В устройстве подвижные дисковые электроды выполнены в виде крыльчатки с лопастями, с двух сторон обшитыми листовым токопроводящим материалом, имеющим сквозные отверстия напротив каждой секции крыльчатки. В чередовании с дисковыми электродами расположены неподвижные электроды в виде рам из диэлектрического материала, на боковых стойках которых расположены отверстия со вставленными в них линейными электродами, состоящими из двух полуцилиндров, соединенных между собой перемычкой с припаянным к ней выводом, помещенных в диэлектрическую запаянную с одного конца трубку, внутренняя поверхность которой покрыта токопроводящим составом. Между подвижными электродами на валу расположена втулка, длина которой равна ширине неподвижных электродов и двух равных зазоров между поверхностями подвижного и неподвижного электродов. Данное устройство отличается повышенной концентрацией озона в воздушной смеси. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство барьерного разряда, состоящее из подвижных электродов, жестко закрепленных на валу, и неподвижных электродов, отличающееся тем, что подвижные дисковые электроды выполнены в виде крыльчатки с лопастями, с двух сторон обшитыми листовым токопроводящим материалом, имеющим сквозные отверстия напротив каждой секции крыльчатки, в чередовании с дисковыми электродами расположены неподвижные электроды в виде рам из диэлектрического материала, на боковых стойках которых расположены отверстия со вставленными в них линейными электродами, состоящими из двух полуцилиндров, соединенных между собой перемычкой с припаянным к ней выводом, помещенных в диэлектрическую запаянную с одного конца трубку, внутренняя поверхность которой покрыта токопроводящим составом, при этом между подвижными электродами на валу расположена втулка, длина которой равна ширине неподвижных электродов и двух равных зазоров между поверхностями подвижного и неподвижного электродов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что суммарная площадь сквозных отверстий на дисковом подвижном электроде равна суммарной площади прямоугольников, образованных промежутками между линейными электродами на неподвижных электродах. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что линейные электроды могут быть расположены на боковых стойках рам как в однорядном, двухрядном и трехрядном исполнении.