專利名稱：陶瓷片多極臭氧發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用陶瓷片作為臭氧發(fā)生器的電介質(zhì)，放電電極由許多平行的針狀電極組成，感應(yīng)電極為片狀，這三者構(gòu)成臭氧發(fā)生器的基本單元，該臭氧發(fā)生單元分成單面放電式及雙面放電式兩種，兩個(gè)以上的臭氧發(fā)生單元組合成各種形狀的臭氧發(fā)生器。
US－3565776公開(kāi)了一種密封玻璃管內(nèi)充惰性氣體的臭氧發(fā)生器，CN－87212346U公開(kāi)了一種充惰性氣體玻璃管內(nèi)火花放電型的臭氧發(fā)生器，由于玻璃管導(dǎo)熱性差，火花放電產(chǎn)生的大量的熱量難以很快散失，影響了臭氧發(fā)生效率。管式發(fā)生器一般結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積較大。
JP－64－51303公開(kāi)了一種電暈放電型玻璃管式臭氧發(fā)生器，需要在相對(duì)高的電壓和電流下工作，因此消耗功率較大。
現(xiàn)有的臭氧發(fā)生器多數(shù)是平板式或管式，電介質(zhì)通常采用玻璃、瓷釉等絕緣材料，這些材料的介電性能、耐高壓性能都較差，介電質(zhì)的厚度一般需接近或大于1毫米，有的甚至更厚。這類材料 的散熱性能差，散熱問(wèn)題成為這類臭氧發(fā)生器存在的一大困難，一般要考慮留有較大的散熱空間，或設(shè)計(jì)專門的冷卻系統(tǒng)，從而造成這類臭氧發(fā)生器體積龐大。
我們發(fā)現(xiàn)采用高純氧化鋁陶瓷片作電介質(zhì)由于導(dǎo)熱性好，能較好地散失臭氧發(fā)生器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，不至于因溫度升高而使產(chǎn)生的臭氧分解，因此保證了臭氧穩(wěn)定地產(chǎn)生，同時(shí)降低了對(duì)散熱措施的要求，簡(jiǎn)單 化了結(jié)構(gòu)；高純氧化鋁陶瓷強(qiáng)度大，它的強(qiáng)度，韌性都較玻璃質(zhì)好，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，有利于減薄厚度和縮小尺寸，氧化鋁陶瓷的介電常數(shù)大，絕緣性能好，耐高壓性能好，可以允許在大的電場(chǎng)強(qiáng)度下使用。
本實(shí)用新型的目的，就是采用氧化鋁陶瓷片作基片，制成單面放電式以及雙面放電式臭氧發(fā)生單元，在適當(dāng)電源配合下，這兩種臭氧發(fā)生單元本身就構(gòu)成了一種小型臭氧發(fā)生器；進(jìn)一步采用多個(gè)臭氧發(fā)生單元拼裝的方式，可以拼裝成各種尺寸、形狀，各種臭氧發(fā)生劑量的臭氧發(fā)生器，拼裝的結(jié)果在保證臭氧發(fā)生量不變的情況下使臭氧發(fā)生器的體積近一步緊湊。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由單面放電式臭氧發(fā)生單元或由雙面放電式臭氧發(fā)生單元組成了陶瓷片多極臭氧發(fā)生器。單面放電式陶瓷片多極臭氧發(fā)生單元由氧化鋁陶瓷基片1、多極放電電極2、感應(yīng)電極3、硅橡膠層4組成雙面放電式陶瓷片多極臭氧發(fā)生單元由兩個(gè)單面放電式的陶瓷基片疊加感應(yīng)電極3夾在兩個(gè)陶瓷基片1之間，占據(jù)了兩個(gè)陶瓷片內(nèi)側(cè)位置，兩個(gè)陶瓷片的外表面分別設(shè)置放電電極2，構(gòu)成雙面放電式臭氧發(fā)生單元。前述單面放電式或雙面放電式兩個(gè)以上臭氧發(fā)生單元的組合方式，有將多個(gè)臭氧發(fā)生單元插入框架中構(gòu)成的框架式臭氧發(fā)生器；也有在一個(gè)框架中將多個(gè)臭氧發(fā)生單元在一個(gè)平面上排列，構(gòu)成的平面平列式臭氧發(fā)生器；在一個(gè)框架中多個(gè)臭氧發(fā)生單元在平行的平面上排列構(gòu)成的平面平行式臭氧發(fā)生器；框架中的三組臭氧發(fā)生單元呈三角形排列構(gòu)成三角形臭氧發(fā)生器。放電電極2由多個(gè)相互平行的針狀電極構(gòu)成，感應(yīng)電極3呈片狀，放電電極2與感應(yīng)極3的有效面積比在5％－20％之間。每一臭氧發(fā)生單元用高純氧化鋁陶瓷片作電介質(zhì)，在氧化鋁陶瓷片的兩個(gè)表面用金屬鉬、金屬鎢或金屬鋁粉三種材料中的一種制成漿料，印刷到陶瓷片上做成電極初型，經(jīng)燒制，再電鍍一層金屬鎳或涂上其它導(dǎo)電性氧化物層，形成放電電極2和感應(yīng)電極3。
本實(shí)用新型臭氧發(fā)生器體積小，發(fā)生臭氧效率高，與CN－87212346U相比，結(jié)構(gòu)緊湊體積減小3／4，每一片電介質(zhì)的厚度比現(xiàn)有的多數(shù)臭氧發(fā)生器電介質(zhì)厚度減少50％。片狀臭氧發(fā)生器易于工業(yè)化批量生產(chǎn)，成本較低，在相匹配的電路下構(gòu)成臭氧發(fā)生器，可以很方便地用于醫(yī)療消毒滅菌、器皿、衣物消毒、水的消毒、空氣凈化等方面。


圖1單面放電式陶瓷片臭氧發(fā)生單元平面圖。
圖2單面放電式陶瓷片臭氧發(fā)生單元工作狀態(tài)圖。
圖3雙面放電式臭氧發(fā)生單元圖。
圖4平面平列式臭氧發(fā)生單元排列圖。
圖5平面平行式臭氧發(fā)生單元排列圖。
圖6三角形臭氧發(fā)生單元排列圖。
圖7中小型臭氧發(fā)生單元空氣冷卻原理圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例
參見(jiàn)
圖1－2單片式臭氧發(fā)生器單元是使用厚膜技術(shù)將金屬鉬、鎢或鋁的漿料，用絲網(wǎng)印刷的方法印在氧化鋁陶瓷片1的兩個(gè)表面上，分別制成放電電極2和感應(yīng)電極3，放電電極2與感應(yīng)電極3通過(guò)焊點(diǎn)5與電源6接通，在陶瓷片的放電電極與感應(yīng)電極之間由高頻高壓電源6施以高頻高電壓時(shí)，在放電電極區(qū)造成很強(qiáng)的電壓梯度，電子被加速，能量迅速激增，在局部范圍激發(fā)等離子表面輝光放電，在放電電極2的兩側(cè)發(fā)生紫蘭色的光束，使空氣中氧分子電離，高效率地產(chǎn)生臭氧。
為了產(chǎn)生高濃度的臭氧，放電電極2是由相互平行的許多針狀電極組成，每根針狀電極設(shè)計(jì)具有較大的長(zhǎng)寬比，以保證外電場(chǎng)的電壓降主要集中在放電電極附近。放電電極數(shù)量適當(dāng)?shù)卦黾?，可使放電電極2極區(qū)臭氧發(fā)生量增大。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的放電電極總有效面積與感應(yīng)電極3的總面積之比在5～20％之間。
氧化鋁陶瓷基片1、放電電極2、感應(yīng)電極3、硅橡膠4。其中感應(yīng)電極3呈片狀，在感應(yīng)電極3的表面覆蓋一層硅橡膠層4作為保護(hù)層。
參見(jiàn)圖3雙面放電型的臭氧發(fā)生器單元的制作方法是將兩個(gè)單片式臭氧發(fā)生器的感應(yīng)電極3相對(duì)疊加粘合，用焊錫、膠粘劑等粘接方式均可，用薄銅片7做出接線端子，接線端子7夾在兩個(gè)感應(yīng)電極3的中間，組合起來(lái)的陶瓷片四周縫隙用硅橡膠4全部填滿抹平，即組成了在陶瓷基片的內(nèi)側(cè)為感應(yīng)電極3陶瓷基片的外側(cè)為放電電極2的雙面放電型臭氧發(fā)生器。雙面放電式臭氧發(fā)生單元可以有效地減少安裝空間，使臭氧濃度更加集中。
圖4－6是多個(gè)臭氧發(fā)生單元的不同排列方式，也是本實(shí)用新型的使用實(shí)施例。
參見(jiàn)圖4－5將塑料或樹脂材料做成帶槽的框架9，將臭氧發(fā)生器單元8插入框架9中。圖4將臭氧發(fā)生器單元8平面排列，而圖5將臭氧發(fā)生器單元8平行排列。
參見(jiàn)圖6將臭氧發(fā)生單元縱向側(cè)邊御接呈三角形排列。
在實(shí)施例中，采用高純氧化鋁陶瓷基片1，厚度0.5mm，用鎢漿料在基片1的兩側(cè)表面印刷成圖案，完成金屬化過(guò)程之后，給電極表面鍍一層金屬鎳，厚度0.01～0.02mm。除此以外，在感應(yīng)電極表面覆蓋一層厚度為0.2mm的硅橡膠作為保護(hù)層。上述單片式臭氧發(fā)生器單元在電壓3000V，頻率4000Hz，空氣流量為5升／分的條件下能夠產(chǎn)生的臭氧發(fā)生量為250毫克／小時(shí)。當(dāng)需要比較大量的臭氧時(shí)，可以采用如圖4－6所述的組合式臭氧發(fā)生單元。
參見(jiàn)圖7在中小臭氧發(fā)生劑量就能滿足要求的情況下，用風(fēng)扇10送入空氣11作為原料以供發(fā)生臭氧，在送風(fēng)的同時(shí)，空氣對(duì)臭氧發(fā)生器又起到了冷卻作用。
在特殊需要情況下，以純氧作為原料送入臭氧發(fā)生器中。
對(duì)較大型的臭氧發(fā)生器要設(shè)計(jì)特殊的水冷系統(tǒng)。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)主要針對(duì)便攜式中小型臭氧發(fā)生器，因此沒(méi)有給出水冷系統(tǒng)圖。只要配合水冷系統(tǒng)以及相匹配的電源，本實(shí)用新型同樣適用于較大型的臭氧發(fā)生器。
權(quán)利要求1.一種陶瓷片多極臭氧發(fā)生器，由單面放電式臭氧發(fā)生單元或由雙面放電式臭氧發(fā)生單元組成，其特征是單面放電式陶瓷片多極臭氧發(fā)生單元，由氧化鋁陶瓷基片1，多極放電電極2、感應(yīng)電極3、硅橡膠層4組成；雙面放電式陶瓷片多極臭氧發(fā)生單元由兩個(gè)單面放電式的陶瓷基片疊加，感應(yīng)電極3夾在兩個(gè)陶瓷基片1之間，占據(jù)了兩個(gè)陶瓷片內(nèi)側(cè)位置；兩個(gè)陶瓷片的外表面分別設(shè)置放電電極2，構(gòu)成雙面放電式臭氧發(fā)生單元。
2.按權(quán)利要求1所述的陶瓷片多極臭氧發(fā)生器，其特征是兩個(gè)以上臭氧發(fā)生單元(單面放電式陶瓷片多極臭氧發(fā)生單元或雙面放電式陶瓷片多極臭氧發(fā)生單元)的組合方式有一將多個(gè)臭氧發(fā)生單元(單面放電式或雙面放電式)插入框架中，構(gòu)成框架式臭氧發(fā)生器。一框架中多個(gè)臭氧發(fā)生單元(單面放電式或雙面放電式)在一個(gè)平面上排列，構(gòu)成平面平列式臭氧發(fā)生器。一框架中多個(gè)臭氧發(fā)生單元(單面放電式或雙面放電式)在平行的平面上排列構(gòu)成平面平行式臭氧發(fā)生器。一框架中的三組臭氧發(fā)生單元(單面放電式線雙面放電式)呈三角形排列構(gòu)成三角形臭氧發(fā)生器。
3.按權(quán)利要求1或2所述的陶瓷片多極臭氧發(fā)生器，其特征是放電電極2由多個(gè)相互平行的針狀電極構(gòu)成，感應(yīng)電極3呈片狀，放電電極2與感應(yīng)電極3的有效面積比在5～20％之間。
4.按權(quán)利要求1所述的陶瓷片多極臭氧發(fā)生器，其特征是每一臭氧發(fā)生單元用高純氧化鋁陶瓷片作電介質(zhì)，在氧化鋁陶瓷片的二個(gè)表面用金屬鉬，金屬鎢或金屬鋁粉三種材料中的一種制成漿料，印刷到陶瓷片上做成電極初型，經(jīng)燒制再電鍍一層金屬鎳或涂上其它導(dǎo)電性氧化物層，形成放電電極2和感應(yīng)電極3。
專利摘要一種陶瓷片多極臭氧發(fā)生器，由單面放電式臭氧發(fā)生單元或由雙面放電式臭氧發(fā)生單元組成。前者包括氧化鋁陶瓷片、放電電極、感應(yīng)電極、硅橡膠層，后者的感應(yīng)電極夾在兩個(gè)陶瓷基片之間，在陶瓷基片外側(cè)分別設(shè)置放電電極，構(gòu)成雙面放電式。根據(jù)臭氧需要量，可以將單面放電式或雙面放電式臭氧發(fā)生單元組合形成，平面平列式，平面平行或三角形排列式。體積縮小，臭氧濃度集中，適于攜帶。
文檔編號(hào)C01B13/11GK2072533SQ9021731
公開(kāi)日1991年3月6日 申請(qǐng)日期1990年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月6日
發(fā)明者劉賢位, 蔡清蔚 申請(qǐng)人:北京市九三學(xué)社科技服務(wù)部, 北京市建新醫(yī)療設(shè)備廠