Озонатор Советский патент 1992 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к устройствам для получения озона и может быть использовано в металлургической, химической, фармацевтической, пищевой промышленности и в коммунальном хозяйстве,

Цель изобретения - повышение рабочей частоты и упрощение конструкции озонатора.

На фиг. 1 приведена схема озонатора; на фиг. 2 - цилиндрический конденсатор, разрез; на фиг. 3 - график распределения напряжения вдоль длинной линии,

Озонатор состоит из длинной линии 1 с распределенными параметрами, цилиндрической емкости (конденсатора) с внешней обкладкой 2 и внутренней обкладкой 3 с иглами или проволочными щетками 4. Питание озонатора осуществляется от генератора 5. Один зажим генератора подключается в начало длинной линии, второй зажим заземляется. Внешняя обкладка цилиндрического конденсатора заземляется либо подключается к второму зажиму генератора.

Озонатор работает следующим образом.

Пои включении генератора 5 низковольтное высокочастотное напряжение Ur подается на вход длинной линии 1. Параметры длинной линии 1 и цилиндрической емкости рассчитаны так, что при подключении их к генератору в цепи возникает резонанс и напряжение вдоль линии, трансформируясь, приобретает на конце ее некоторую величину и0, превышающую Ur в десятки и сотни раз относительно земли. Такое же напряжение возникает и на обкладках цилиндрической емкости, В зазоре этой емкости появляется сильное высокочастотное электрическое поле и на концах проволочных игл или щеток 4 возникает электрический разряд, сопровождаемый синтезом озона. При продувании зазора цилиндрической емкости воздухом или чистым кислородом 02 на выходе имеется смесь воздуха озона Оз или смесь кислорода и озона 02 + Оз.

С увеличением мощности генератора и эквивалентной добротности линии напря-- жение на цилиндрическом конденсаторе

сл

с

возрастает. Для исключения возможности электрического пробоя между обкладками требуется увеличить зазор цилиндрической емкости и площадь ее обкладок, а следовательно, и количество иголок. Количество вы- деляемого озона в этом случае увеличивается.

В озонаторе в качестве источника питания используется низковольтный высокочастотный генератор (f 10 кГц). Высокое высокочастотное напряжение на генераторе озона получается в момент возникновения резонанса в цепи, состоящей из длинной линии с распределенными параметрами и цилиндрической емкости (гене- ратор озона).

Величина высокого напряжения U0 определяется эквивалентной добротностью Оэ всей системы в целом на резонансной частоте и равно

Оэ,

где Ur - выходное напряжение низковольтного генератора питания.

Длинная линия выполнена из диэлектрического стержня с навитым на нем проводником. Такая линия обладает определенным коэффициентом замедления для электромагнитной волны, поэтому гео- метрическая длина линии не равна ее электрической длине. Геометрическая длина

линии выбирается такой, чтобы на резонансной частоте с учетом коэффициента замедления и величины цилиндрической емкости вдоль линии укладывалось примерно четверть длины волны.

Таким образом, озон синтезируется из воздуха или чистого кислорода, который подается при помощи вентилятора в зазор цилиндрической емкости. Воздух и обкладки емкости являются теплоотводами, поэтому в озонатор нет необходимости подавать для охлаждения воду. Отпадает необходимость в изготовлении специального высоковольтного трансформатора на магнитном сердечнике и блока управления. Для питания озонатора требуется только низковольтный высокочастотный генератор. Озонатор работает в области высоких частот (выше ЮкГц), что позволяет существенно увеличить выход озона.

Формула изобретения Озонатор, состоящий из высоковольтного источника питания и генератора озона, выполненного в виде цилиндрического конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения рабочей частоты и упрощения конструкции, он снабжен искусственной длинной линией, последовательно соединенной с цилиндрическим конденсатором, выполненным с металлическими иглами на внутренней обкладке.

Изобретение относится к устройствам для получения озона, используемым в металлургической, химической, фармацевтической, пищевой отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве, и позволяет достигнуть повышения рабочей частоты и упрощения конструкции озонатора. Генератор озона выполнен в виде цилиндрического конденсатора, на внутренней обкладке которого размещены щетки или иголки для создания тихого электрического разряда, причем конденсатор включается последовательно в цепь линии с распределенными параметрами и линия настраивается в резонанс с конденсатором. 3 ил.