[发明专利]一种高能脉冲臭氧发生器

说明书

技术领域

本发明涉及环保消毒灭菌设备，尤其是一种高能脉冲臭氧发生器，广泛用于自来水、污水、工业氧化、农业氧化及其它空间消毒灭菌等领域。

背景技术

臭氧发生器按臭氧产生的方式划分三种：高压放电式、紫外线照射式、电解式。因紫外线和电解式臭氧发生器应用中局限较大，目前，世界上主要使用高压放电式臭氧发生器。

高压放电式发生器，是使用一定频率的高压电制造高压电晕电场，使用场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。目前高压放电式又分以下几种类型：

1、按发生器的高压电源频率划分，有工频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和高频(>1000Hz)三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点，目前已基本退出市场。中、高频发生器体积有所减小、功耗相对工频要低，但仍然体积较大、效率低、功耗仍然较高，是现在最常用的产品。 

2、按使用的气体原料划分，有氧气型和空气型两种。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的，而空气中氧气的含量只有21%，所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低，而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上，所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。 

3、按冷却方式划分，有水冷型和风冷型。臭氧发生器工作时会产生大量的热能，需要冷却，否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好，工作稳定，臭氧无衰减，并能长时间连续工作，但结构复杂，成本稍高。风冷型冷却效果不够理想，臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧发生器通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧发生器。

4、按介电材料划分，常见的有石英管（玻璃的一种）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。目前使用各类介电材料制造的臭氧发生器市场上均有销售，其性能各有不同，玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一，但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料，介质和电极于一体,机械强度高、精密加工精度高，在大中型臭氧发生器中广泛使用，但制造成本较高。 

5、按臭氧发生器结构划分，有间隙放电式（DBD）和开放式两种。间隙放电式的结构特点是臭氧在内外电极区间的间隙内产生臭氧，臭氧能够集中收集输出使用其浓度较高，如用于水处理。开放式发生器的电极是裸露在空气中的，所产生的臭氧直接扩散到空气中，因臭氧浓度较低通常只用于较小空间的空气灭菌或某些小型物品表面消毒。间隙放电式发生器可代替开放式发生器使用。但间隙放电式臭氧发生器成本远高于开放式。

以上不管是哪种类型的臭氧发生器，效率都很低，一小时产生一公斤的臭氧，空气源需20-23千瓦的功率，氧气源需7-12千瓦的功率，同时消耗大量的纯氧（相当10千瓦的电耗）。并且设备占地面积大、笨重，同时，造价高，平均一小时产生一公斤的臭氧发生器，价格在6-20万元以上，世界先进水平的进口设备，更是高达30万元左右。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有臭氧发生器效率低，体积大，笨重，造价高等问题，提供一种高能脉冲臭氧发生器。

本发明的具体方案是：一种高能脉冲臭氧发生器，具有壳体，壳体内安装有脉冲变压器和臭氧发生单元以及脉冲发生控制器，脉冲发生控制器分别连接脉冲变压器和臭氧发生单元，壳体上还开有臭氧排放口，其特征是：所述臭氧发生单元包括有若干组叠装一起的主极板组件，两两主极板组件之间夹装付极板，所述每组主极板组件包括有前后两片云母隔板，前后云母隔板之间左右两侧设有绝缘隔片，中间形成空腔，空腔中装有云母基板，在云母基板的正反两片均布置有若干绝缘条，且在云母基板及绝缘条外部绕装有多道金属丝；金属丝及付极板各设有引线连接脉冲发生控制器。

本发明中所述脉冲变压器是采用高能脉冲变压器，该高能脉冲变压器包括有一基板，在基板上设有上、下支架板，上、下支架板上穿装有两根并排布置的导热螺杆，在每根导热螺杆上由内向外依次套装有磁管、高压包初级管、高压骨架管套、绝缘套、导热外壳管；所述高压骨架管套外壁设有多道环形凹槽，每道环形凹槽中绕装有高压包线圈，且在两根导热螺杆的两端位于上下支架板的内侧，装有上、下磁块，上、下磁块分别与两个磁管的两端紧贴安装，形成导通磁路。

为了监测臭氧生产量，本发明中在壳体内还装有过滤及流量监测电路。

为了保证发生器长时间稳定安全工作，防止过热，本发明中在壳体内还装有风冷装置，包括有风机和风道，并在壳体上开有通风孔。