Озонатор Российский патент 2019 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для озонирования воздуха, растворов, обработки озоном различных объектов, а также в биологии, медицине, сельском хозяйстве и промышленности при получении озоно-воздушных и озоно-кислородных смесей для различных нужд.

В настоящее время наиболее эффективным методом получения озона является его синтез из кислорода или воздуха под действием электрических разрядов.

Известны озонаторы, в конструкции которых используют коронный разряд постоянного тока [1]. В этом случае применяют электроды, создающие неоднородное электрическое поле, в котором реализуют коронный разряд.

Известен озонатор на коронном разряде [2]. Озонатор содержит два коаксиальных цилиндрических разрядных электрода, соединенных с источником электропитания; его разрядные электроды катод и анод размещены в корпусе, при этом на внешней поверхности внутреннего электрода-катода установлены конусные шипы, причем катод с шипами и анод выполнены из тугоплавкого металла.

Недостатками данного озонатора является относительно низкая производительность, невысокая надежность и низкий ресурс его работы. Это связано с тем, что предельный ток разряда от каждого конусного электрода ограничен. Превышение критического значения тока коронного разряда от электрода ведет к развитию искрового и дугового разряда, разрушающего электроды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является генератор озона [3], содержащий корпус и два коаксиально расположенных цилиндрических электрода. Внутренний коронирующий электрод имеет одно или более ребер на поверхности и выполнен с возможностью вращения.

Основным недостатком данной конструкции является сравнительно низкая эффективность работы (низкая производительность, обусловленная геометрией электрического поля, создаваемого разрядным электродом в виде ребра из-за невысокой плотности коронирующих элементов), а также отсутствие внутренней защиты электродной системы озонатора от перехода коронного разряда в искровой или дуговой разряд.

Задачей предлагаемого изобретения является защита от перехода коронного разряда в искровой или дуговой разряд, а также увеличение тока внутреннего коронирующего электрода. Достигаемый при решении задачи технический результат заключается в повышении выхода озона путем устранения перехода коронного разряда в дуговой разряд, увеличении тока внутреннего коронирующего электрода за счет увеличения плотности коронирующих элементов ввиду уменьшения их взаимного влияния и вращения внутреннего коронирующего электрода относительно внешнего электрода.

Поставленная задача решается тем, что внутренний вращающийся коронирующий электрод состоит из насаженных на проводящую ось (стержень или трубу выполняющую роль токопроводящей шины) коронирующих элементов, выполненных в виде звездочек из проводящего материала, причем каждая отдельная звездочка одета на основу в виде втулки из изолятора, с нанесенным на часть поверхности втулки балластным сопротивлением, соединенным с проводящим слоем внутри втулки.

Изобретение поясняется чертежом Фиг. 1, где изображены элементы озонатора, а именно: 1 - проводящая ось вращения внутреннего коронирующего электрода, 2 - изолирующая втулка внутреннего коронирующего электрода, 3 - изолирующая втулка внутреннего коронирующего электрода с нанесенным на часть поверхности втулки балластным сопротивлением, 4 - звездочка из проводящего материала, 5 - внешний электрод озонатора.

В отличие от коронирующего электрода в виде конусных шипов или ребра в предлагаемом изобретении решается вопрос защиты от перехода коронного разряда в дуговой разряд, а также увеличивается ток коронирующего электрода за счет возможности более плотной установки коронирующих элементов из-за уменьшения эффекта их взаимной экранировки ввиду наличия индивидуального балластного сопротивления на каждом из них, и вращения коронирующего электрода относительно внешнего электрода.

В коронирующем электроде согласно настоящему изобретению монтаж элементов может осуществляться как с помощью соединения втулок меж собой при помощи разъемных соединений, так и при помощи фиксации коронирующего электрода состоящего из набора втулок со звездочками стягиванием с двух сторон на проводящей оси вращения.

Литература

1. Токарев А.В., «Коронный разряд и его применение», изд. Бишкек, КРСУ, 2009, стр. 16.

2. Патент России «Озонатор» RU 2058933 от 03.02.1993 г. C01B 13/11. Дата публикации: 27.04.1996 г.

3. Patent US 5002738 А, C01B 13/11, 26.03.1991.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для озонирования воздуха и кислорода, растворов, обработки озоном различных объектов в биологии, медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Озонатор коронного разряда содержит два разрядных электрода, расположенных коаксиально и выполненных в форме цилиндров, соединенных с источником высокого напряжения. Внутренний электрод вращается относительно внешнего электрода и имеет на поверхности коронирующие элементы в виде звездочек из проводящего материала. Внутренний электрод поделен на секции. Секция собирается из набора однотипных конструктивных элементов, например в виде цилиндрической изолирующей втулки с нанесенным на часть ее поверхности слоя балластного сопротивления и звездочки, одетой на втулку. Технический результат: повышение эффективности работы озонатора за счет встроенной защиты от перехода коронного разряда в искровый или дуговой, увеличение общего тока разряда, увеличение надежности и ресурса работы озонатора. 1 ил.

Озонатор коронного разряда, содержащий два разрядных электрода, расположенных коаксиально, соединенных с источником высокого напряжения, внутренний электрод сделан с возможностью вращения относительно внешнего электрода и имеет на поверхности коронирующие элементы, электроды имеют форму цилиндров, при этом коронирующие элементы внутреннего электрода выполнены в виде звездочек из проводящего материала, отличающийся тем, что внутренний вращающийся коронирующий электрод поделен на секции, составляющие в сборе единую целую конструкцию коронирующего электрода, причем каждая секция имеет встроенное отдельное балластное сопротивление, секция собирается из набора однотипных конструктивных элементов, например, в виде цилиндрической изолирующей втулки с нанесенным на часть ее поверхности слоя балластного сопротивления для передачи электрического тока на звездочку из проводящего материала и звездочки, одетой на втулку.