專利名稱：組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于臭氧高效生產(chǎn)裝置，是一種組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的間隙放電式大型臭氧發(fā)生器，是由工頻機(jī)發(fā)展到了中頻機(jī)，其材料應(yīng)用及工藝水平也在不斷提高。目前國際上較典型的是管式結(jié)構(gòu)的中頻機(jī)，其電極間介電體大都以搪瓷取代了玻璃體，且中頻機(jī)的性能也得以大幅提高，在較高的臭氧濃度下(≥80mg/L)，有較高的效率(9-10kwh/kgO3。)和較大的產(chǎn)氣量(達(dá)數(shù)十kgO3/h)。如瑞士OZONIA公司和德國WEDECO公司及日本富士電機(jī)公司生產(chǎn)的大型臭氧設(shè)備，由發(fā)生器灌體、放電體、電源驅(qū)動和高壓變壓器構(gòu)成。該種產(chǎn)品其優(yōu)點(diǎn)是工藝相對簡單，常規(guī)技術(shù)利用率高，但不足之處是使用的搪瓷(或玻璃)介電體損耗能量大，非水冷電極溫升高，放電間隙氣路長，從而造成在臭氧生成的過程中分解量大，影響效率及臭氧濃度的提高，并存有設(shè)備體積和重量大、耗材及成本高、運(yùn)輸、按裝、維修困難等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高效節(jié)能的可組合板式高頻大型臭氧發(fā)生裝置，用于水深度處理、化工及水產(chǎn)養(yǎng)殖等多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，使其體積小、重量輕、堅固耐用，具有省能源、高效率、大氣量、臭氧濃度高、生產(chǎn)速度快的特點(diǎn)，以滿足各種臭氧產(chǎn)量要求。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的主要由地電極、陶瓷片介電體、導(dǎo)熱墊片、高壓電極、端部密封件、導(dǎo)氣管、壓條和水、氣管路組成，其中，地電極兩平面處貼附有陶瓷片介電體，端部密封件固定在地電極兩平面的兩端；高壓電極位于地電極兩面陶瓷片介電體的外邊；高壓電極的抗腐金屬簿板與陶瓷片介電體間放置等厚導(dǎo)熱墊片，導(dǎo)熱墊片之間留有放電間隙；導(dǎo)氣管固定于相鄰的地電極兩側(cè)。
每兩地電極之間和內(nèi)設(shè)的陶瓷片介電體、導(dǎo)熱墊片、高壓電極、彈性膠墊、端部密封件、間距定位件、導(dǎo)氣管、壓條共同構(gòu)成發(fā)生器放電小單元。
每一電極單元組合的進(jìn)、出水口及每一導(dǎo)氣管的進(jìn)、出氣口，通過帶有氣、水活接頭的聚四氟乙烯軟管，連接于各電極單元組合總管路上。
地電極兩側(cè)面設(shè)有陶瓷片介電體、導(dǎo)熱墊片、高壓電極和彈性膠墊。
高壓電極端部定位凹口與端部密封件定位腳配合后固定于端部密封件上；兩個高壓電極間置彈性膠墊。
所述的地電極內(nèi)設(shè)水冷管路，各相鄰管路互相連通；兩端部設(shè)有進(jìn)水口和出水口，兩側(cè)端設(shè)有固定壓條絲孔和導(dǎo)氣管壓邊和密封突緣嵌入溝槽，兩側(cè)面的兩端設(shè)有間距定位件固定孔、電極單元組合總裝連接孔和定位銷孔。
所述的高壓電極由抗腐金屬簿板與導(dǎo)熱鋁合金板構(gòu)成，導(dǎo)熱鋁合金板放在抗腐金屬簿板的凹槽內(nèi)，二者平面緊密接觸；抗腐金屬薄板兩端設(shè)有定位凹口，兩邊設(shè)有擋邊；導(dǎo)熱鋁合金板兩端設(shè)有定位凹口，一端設(shè)有高壓引線，一面設(shè)有多條等距的突起棱條。
所述的陶瓷片介電體粘貼于地電極兩個平面上；陶瓷片介電體的兩平面上，一面附有金屬簿膜導(dǎo)電導(dǎo)熱層，另一面涂有保護(hù)層。
所述的端部密封件設(shè)有定位銷孔、定位長方孔、定位嵌槽、定位腳、高壓線路輸入孔；端部密封件中部設(shè)有定位銷孔，一側(cè)設(shè)有定位腳，定位長方孔是由間距定位件定位端部密封件、位于端部密封件的兩邊；端部密封件一面設(shè)有瓷片的定位嵌槽，一面設(shè)有高壓引線孔。
所述的彈性膠墊兩端設(shè)有定位凹口，定位凹口與端部密封件定位腳定位固定；彈性膠墊兩面設(shè)有多個對稱的突起棱條，突起棱條按一定距離均勻且對稱分布。
所述的導(dǎo)氣管設(shè)有氣孔、密封突緣、壓邊、氣口；其中，密封突緣、壓邊位于導(dǎo)氣管兩側(cè)的嵌入溝槽內(nèi)，氣孔位于導(dǎo)氣管內(nèi)，與進(jìn)出氣管相同，導(dǎo)氣管由壓條固定于相鄰的兩地電極兩側(cè)面，氣口位于導(dǎo)氣管一端部，兩地電極兩側(cè)的導(dǎo)氣管，一側(cè)的氣口是進(jìn)氣口，而另一側(cè)的是出氣口。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)對比其特點(diǎn)是1、開機(jī)無需緩慢預(yù)熱，陶瓷介電體無熱沖擊受損的危害，操作非常容易。2、維護(hù)維修十分簡單，在很短的時間內(nèi)即可完成，極大方便用戶，減少用戶損失。3、采用可組合式結(jié)構(gòu)，其臭氧產(chǎn)量通過電極單元組合數(shù)量及發(fā)生器放電小單元數(shù)量多少確定，可滿足各種臭氧產(chǎn)量要求，生產(chǎn)速度快，交貨迅速。4、用材少、體積小、重量輕、抗運(yùn)輸振動、堅固耐用、節(jié)省能源、效率高、臭氧濃度高、產(chǎn)氣量大、設(shè)備占地面積小、節(jié)約經(jīng)費(fèi)。5、克服了中頻機(jī)的弱點(diǎn)，技術(shù)指標(biāo)顯著提高，達(dá)到了額定臭氧濃度100mg/L時，能耗小于8kwh/kgO3，產(chǎn)氣量達(dá)1kgO3/m2以上。


圖1為本實(shí)用新型組合板式高頻臭氧發(fā)生器總布置圖(圖中虛線方框表示省略的3-5組電極單元組合)1、水路，2、氣路，3、電極單元組合，4、電路，49、氣、水活接頭。
圖2為本實(shí)用新型中每兩塊地電極之間組成的發(fā)生器放電小單元結(jié)構(gòu)示意圖5導(dǎo)氣管、6、壓條，7、地電極，8、陶瓷片介電體，9、導(dǎo)熱墊片，10、抗腐金屬薄板，11、導(dǎo)熱鋁合金板，12、彈性膠墊，13、端部密封件，14、間距定位件。
圖3為本實(shí)用新型地電極形狀示意圖15、地電極間距定位件固定孔，16、電極單元組合總裝連接孔，17、定位銷孔，18、進(jìn)水口，19、固定壓條絲孔，20、嵌入溝槽，21、出水口。
圖4為本實(shí)用新型導(dǎo)氣管形狀示意圖22、氣孔，23、密封突緣，24、壓邊，25、氣口。
圖5壓條形狀示意圖26、壓條固定螺絲孔。
圖6端部密封件(正面)形狀示意圖27、定位銷孔，28、定位長方孔，29、定位嵌槽，30、定位腳。
圖7端部密封件(反面)形狀示意圖31、高壓引線孔。
圖8間距定位件形狀示意圖32、固定孔，33、電極單元組合總裝連接孔。
圖9陶瓷片介電體形狀示意圖。
圖10導(dǎo)熱墊片。
圖11抗腐金屬薄片形狀示意圖34、定位凹口，35、擋邊。
圖12導(dǎo)熱鋁合金板形狀示意圖36、突起棱條，37、定位凹口，38、高壓引線。
圖13弓單力膠墊形狀示意圖39、突起棱條，40、定位凹口。
圖14氣、水活接頭形狀示意圖41、螺帽，42、不銹鋼接頭，43、連接套，44、聚四氟乙烯軟管。
圖15電源電路圖45、三相整流橋摸塊，46、濾波電容器，47、IGBT摸塊，48、高壓變壓器，50、電感器，51、發(fā)生器。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理它的結(jié)構(gòu)(見圖2-13)主要由地電極7、陶瓷片介電體8、導(dǎo)熱墊片9、高壓電極、彈性膠墊12、端部密封件13、間距定位件14、導(dǎo)氣管5、壓條6和水、氣管路1、2組成。地電極7(圖3所示)是由高導(dǎo)熱系數(shù)鋁合金材料做成，為260mm×170mm×25mm，機(jī)械強(qiáng)度高，散熱面積大，地電極也是一個水冷式高效散熱器，又是一個可固定其它部件的基座。地電極7內(nèi)設(shè)有多個φ11mm圓孔狀水冷管路1，各相鄰管路端部相通，內(nèi)有冷卻水流通，兩端部設(shè)有進(jìn)水口18和出水口21，兩側(cè)端設(shè)有固定壓條絲孔19和導(dǎo)氣管壓邊和密封突緣嵌入溝槽20，兩側(cè)面的兩端設(shè)有間距定位件固定孔15、電極單元組合總裝連接孔16和定位銷孔17。地電極7兩側(cè)面設(shè)有陶瓷片介電體8、導(dǎo)熱墊片9、高壓電極和彈性膠墊12(見圖2)。地電極7兩平面處緊貼附有金屬簿膜的陶瓷片介電體8，保證之間有良好的導(dǎo)熱性。端部密封件13(見圖6、7)，設(shè)有定位銷孔27、定位長方孔28、定位嵌槽29、定位腳30、高壓引線孔31。端部密封件13中部設(shè)有定位銷孔27，一側(cè)設(shè)有定位腳30，定位長方孔28是由間距定位件14定位端部密封件13，位于端部密封件13的兩邊。端部密封件13一面設(shè)有定位嵌槽29，一面設(shè)有高壓引線孔31。端部密封件13經(jīng)定位銷及間距定位件14固定在地電極7兩平面的兩端；端部密封件13同時具備氣體密封、高壓絕緣隔離、高壓電極的定位三重功效。陶瓷片介電體8(見圖9)是一氧化鋁陶瓷薄片，為185mm×222mm×0.635mm，96#陶瓷，陶瓷片介電體8粘貼于地電極7兩個平面上；陶瓷片介電體8的兩平面上，一面附有金屬簿膜電導(dǎo)熱層，保證陶瓷片介電體8與地電極7之間有良好的導(dǎo)熱性；另一面涂有保護(hù)層，起到降低損耗，加長使用壽命作用。高壓電極(見圖11、12)由抗腐金屬簿板10與導(dǎo)熱鋁合金板11構(gòu)成，抗腐金屬簿板10為170mm×205mm×0.5mm兩端設(shè)有定位凹口34，兩邊設(shè)有擋邊35。導(dǎo)熱鋁合金板11為170mm×205mm×4mm，導(dǎo)熱鋁合金板11，放在抗腐金屬簿板10的凹槽內(nèi)，二者平面緊密接觸；導(dǎo)熱鋁合金板11兩端設(shè)有定位凹口37，一端設(shè)有高壓引線38，高壓引線38經(jīng)絕緣的端部密封件中間的高壓引線孔31處引出，經(jīng)保險絲接入高壓電源總線；一面設(shè)有多條等距的突起棱條37，該突起棱條36與彈性膠墊12作用產(chǎn)生適度彈性壓力。高壓電極位于地電極7外兩陶瓷片介電體8的外邊。高壓電極具備抗電暈放電腐蝕，又能迅速將熱量傳走。高壓電極的抗腐金屬簿板10與陶瓷片介電體8等間距均勻放置6片導(dǎo)熱墊片9(見圖10)，每片為170mm×mm×0.4mm，該導(dǎo)熱墊片9在彈性膠墊12的壓力作用下緊貼于高壓電極放電面與陶瓷介電體8保護(hù)面上，導(dǎo)熱墊片9之間留有充分放電間隙，導(dǎo)熱墊片9的厚度決定放電間隙的距離大小，高壓電極的熱量經(jīng)過該墊片傳導(dǎo)至地電極7，以水冷方式將熱量帶走。高壓電極端部定位凹口34、37與端部密封件13定位腳30配合后固定于端部密封件13上。導(dǎo)氣管5(見圖4)設(shè)有氣孔22、密封突緣23、壓邊24、氣口25。密封突緣23、壓邊24位于導(dǎo)氣管5的兩側(cè)，氣孔22位于導(dǎo)氣管5內(nèi)，與進(jìn)出氣管相同。導(dǎo)氣管5由壓條6固定于相鄰的兩地電極7兩側(cè)；導(dǎo)氣管5與地電極7接觸處用膠墊密封，使氣體在特定壓力下不外泄導(dǎo)氣管5具備將氣體導(dǎo)入(或流出)和密封蓋兩種功效，同時陶瓷片介電體8的非放電邊沿在其槽內(nèi)保護(hù)在其中，免受損傷。氣口25位于導(dǎo)氣管5一端部，兩地電極7兩側(cè)的導(dǎo)氣管5，一側(cè)的氣口是進(jìn)氣口，而另一側(cè)的氣口是出氣口。地電極7兩個高壓電極外放置彈性膠墊12(見圖13)，彈性膠墊12兩端設(shè)有定位凹口40，定位凹口40與端部密封件13定位腳30定位固定；彈性膠墊12兩面設(shè)有多個對稱的突起棱條39，按一定距離均勻且對稱分布，它可與高壓電極鋁合板突起棱條36相互接觸后產(chǎn)生適度彈力，使高壓電極、導(dǎo)熱墊片9、陶瓷片介電體8、地電極各平面間保持良好的緊密接觸，從而可保證良好的導(dǎo)熱性能及精確的放電間隙距離；同時可密封該接觸面使之不讓氣體通過，又不會使陶瓷片介電體8受力過度而破碎，并能使導(dǎo)熱鋁合金板11、陶瓷片介電體8、抗腐金屬簿板10三者在溫度變化時線脹系數(shù)不同引起尺寸變化時，各面間可以自由滑動，陶瓷片介電體8不會產(chǎn)生過度應(yīng)力損壞。每兩相鄰地電極7之間和內(nèi)設(shè)的陶瓷片介電體8、導(dǎo)熱墊片9、高壓電極、彈性膠墊12、端部密封件13、間距定位件14、導(dǎo)氣管5、壓條6共同構(gòu)成發(fā)生器放電小單元(圖2所示)。每相鄰地電極7平面間放置兩片陶瓷片介電體8、兩個高壓電極，陶瓷片一介電體8和兩個高壓電極之間等距放置導(dǎo)熱墊片9，電極間設(shè)置彈性膠墊12，相鄰地電極7之間以間距定位件14保證精確間距，以定位銷保證相對位置一致性。每相鄰地電極7兩側(cè)通過螺絲孔及壓條6將導(dǎo)氣管5固定，并在接觸處用膠墊密封，每兩個地電極7對應(yīng)一個基本小單元，數(shù)個電極組合小單元由位于電極單元組合總裝連接孔16內(nèi)的四支螺絲連桿的配裝固定，構(gòu)成了發(fā)生器一個單元組一電極單元組合3(圖1所示)。
每一電極單元組合3的進(jìn)、出水口及每一導(dǎo)氣管的進(jìn)、出氣口，通過帶有氣、水活接頭49的聚四氟乙烯軟管，連接于各電極單元組合3總管路上。高壓引線38經(jīng)絕緣的端部密封件中間高壓引線孔31處引出，經(jīng)保險絲接入高壓電源總線。
電源電路(圖15所示)由三相整流橋摸塊(100A/1200V)45、濾波電容器(10000uF/450V)46、IGBT摸塊(300A/1200V)47、高壓變壓器48、電感器50組成。三相整流濾波電路由三相整流橋摸塊45和濾波電容器46構(gòu)成，IGBT功率驅(qū)動電路由IGBT功率模塊47和控制電路板組成，高壓輸出電路由500uH電感和高壓變壓器48組成。高壓變壓器48輸出a、b端接入發(fā)生器51的高壓電極與地電極7上。
本實(shí)用新型的工作原理是這樣的380v/50HZ的三相交流電源經(jīng)整流橋整流后得到脈動的直流電，再經(jīng)電容器濾波獲得平穩(wěn)的510V直流電壓，供給功率驅(qū)動電路，功率驅(qū)動電路在100us周期矩形波脈沖作用下完成開關(guān)，因而在通過電感器的變壓器初極有高頻電壓產(chǎn)生，經(jīng)高壓變壓器升壓至4000V接入發(fā)生器。當(dāng)這個高頻高壓電接入發(fā)生器的高壓電極與地電極間，就在兩個電極間經(jīng)過陶瓷片的氣隙中發(fā)生無聲電暈放電，這個放電過程使氧分子電離成氧原子，而氧原子又和沒電離的氧分子結(jié)合成臭氧分子，這些臭氧分子在壓力作用下流向管路得到供使用的臭氧，兩個電極產(chǎn)生熱量經(jīng)地電極循環(huán)水帶走，保持電極工作溫度恒定，當(dāng)改變高壓幅值或改變氣流量、壓力，可調(diào)整臭氧濃度高低及產(chǎn)量大小供不同需要。
使用本實(shí)用新型在開機(jī)時，首先開啟冷卻水，再將氣源調(diào)至額定壓力及流量，氣源額定壓力0.5-1kg/cm2、流量是10-15m3/小時，然后啟動電源，數(shù)分鐘后即達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)，停機(jī)時先關(guān)斷電源再關(guān)斷氣源及冷卻水。
權(quán)利要求1.一種組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，主要由地電極7、陶瓷片介電體8、導(dǎo)熱墊片9、高壓電極、端部密封件13、導(dǎo)氣管5、壓條6和水、氣管路1、2組成，其中，地電極7兩平面處貼附有陶瓷片介電體8，端部密封件13固定在地電極7兩平面的兩端；高壓電極位于地電極7兩面陶瓷片介電體8的外邊；高壓電極的抗腐金屬簿板10與陶瓷片介電體8間放置等厚導(dǎo)熱墊片9，導(dǎo)熱墊片9之間留有放電間隙；導(dǎo)氣管固定于相鄰的地電極7兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，由每兩地電極7之間和內(nèi)設(shè)的陶瓷片介電體8、導(dǎo)熱墊片9、高壓電極、彈性膠墊12、端部密封件13、間距定位件14、導(dǎo)氣管5、壓條6共同構(gòu)成發(fā)生器放電小單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，每一電極單元組合3的進(jìn)、出水口18、21及每一導(dǎo)氣管的進(jìn)、出氣口25，通過帶有氣、水活接頭49的聚四氟乙烯軟管44，連接于各電極單元組合3總管路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，高壓電極端部定位凹口34、37與端部密封件13定位腳30配合后固定于端部密封件13上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，所述的地電極7內(nèi)設(shè)水冷管路1，各相鄰管路互相連通；兩端部設(shè)有進(jìn)水口18和出水口21，兩側(cè)端設(shè)有固定壓條絲孔19和導(dǎo)氣管壓邊和密封突緣嵌入溝槽20，兩側(cè)面的兩端設(shè)有間距定位件固定孔15、電極單元組合總裝連接孔16和定位銷孔17。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，所述的高壓電極由抗腐金屬簿板10與導(dǎo)熱鋁合金板11構(gòu)成，導(dǎo)熱鋁合金板11放在抗腐金屬簿板10的凹槽內(nèi)，二者平面緊密接觸；抗腐金屬薄板10兩端設(shè)有定位凹口34，兩邊設(shè)有擋邊35；導(dǎo)熱鋁合金板11兩端設(shè)有定位凹口37，一端設(shè)有高壓引線38，一面設(shè)有多條等距的突起棱條37。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，所述的陶瓷片介電體8粘貼于地電極7兩個平面上；陶瓷片介電體8的兩平面上，一面附有金屬簿膜導(dǎo)電導(dǎo)熱層，另一面涂有保護(hù)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于所述的端部密封件13設(shè)有定位銷孔27、定位長方孔28、定位嵌槽29、定位腳30、高壓線路輸入孔31；端部密封件13中部設(shè)有定位銷孔27，一側(cè)設(shè)有定位腳30，定位長方孔28是由間距定位件14定位端部密封件13、位于端部密封件13的兩邊；端部密封件13一面設(shè)有瓷片的定位嵌槽29，一面設(shè)有高壓引線孔31。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，所述的彈性膠墊12兩端設(shè)有定位凹口40，定位凹口40與端部密封件13定位腳30定位固定；彈性膠墊12兩面設(shè)有多個對稱的突起棱條39，突起棱條39按一定距離均勻且對稱分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器其特征在于，所述的導(dǎo)氣管5設(shè)有氣孔22、密封突緣23、壓邊24、氣口25；其中，密封突緣23、壓邊24位于導(dǎo)氣管5兩側(cè)的嵌入溝槽20內(nèi)；氣孔22位于導(dǎo)氣管5內(nèi)，與進(jìn)出氣管相同；導(dǎo)氣管5由壓條6固定于相鄰的兩地電極7兩側(cè)面；氣口25位于導(dǎo)氣管5一端部，兩地電極7兩側(cè)的導(dǎo)氣管5，一側(cè)的氣口是進(jìn)氣口，而另一側(cè)的是出氣口。
專利摘要本實(shí)用新型為一種組合板式高頻大型臭氧發(fā)生器，屬于臭氧高效生產(chǎn)裝置。是由地電極、陶瓷片介電體、導(dǎo)熱墊片、高壓電極、彈性膠墊、端部密封件、間距定位件、導(dǎo)氣管、壓條和水、氣管路組成。每兩地電極之間和內(nèi)設(shè)的陶瓷片介電體、導(dǎo)熱墊片、高壓電極、彈性膠墊、端部密封件、間距定位件、導(dǎo)氣管、壓條共同構(gòu)成發(fā)生器放電小單元，數(shù)個電極組合小單元配裝固定構(gòu)成電極單元組合。每一電極單元組合的氣、水進(jìn)出口，通過活接頭軟管連接于各總管路上。本實(shí)用新型具有操作維修簡單，體積小、重量輕、節(jié)能高效、產(chǎn)氣量大的特點(diǎn)；在額定臭氧濃度100mg/L時，能耗小于8kwh/kgO
文檔編號C01B13/11GK2841629SQ20052012428
公開日2006年11月29日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
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