RU2263068C2 - Ozone plant - Google Patents
Ozone plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263068C2 RU2263068C2 RU2003118670/15A RU2003118670A RU2263068C2 RU 2263068 C2 RU2263068 C2 RU 2263068C2 RU 2003118670/15 A RU2003118670/15 A RU 2003118670/15A RU 2003118670 A RU2003118670 A RU 2003118670A RU 2263068 C2 RU2263068 C2 RU 2263068C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ozone
- corona electrodes
- corona
- dielectric
- ozonizer
- Prior art date
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 23
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 28
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 abstract 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике получения озона из кислорода или воздуха в электрическом разряде и может быть использовано в установках для очистки и обеззараживания воды или воздуха.The invention relates to techniques for producing ozone from oxygen or air in an electric discharge and can be used in installations for cleaning and disinfecting water or air.
Известен озонатор, содержащий диэлектрический барьер, по одну сторону которого расположен один инициирующий электрод, а по другую - два коронирующих электрода [1]. Недостатком такого устройства является низкая производительность по озону. Здесь источником озона является два поверхностных коронных разряда, которые примыкают непосредственно к коронирующим электродам. Ширина коронного разряда 1-3 мм. Поэтому большая часть поверхности диэлектрического барьера не участвует в синтезе озона.Known ozonizer containing a dielectric barrier, on one side of which is one initiating electrode, and on the other two corona electrodes [1]. The disadvantage of this device is the low productivity of ozone. Here, the source of ozone is two surface corona discharges that are adjacent directly to the corona electrodes. The width of the corona discharge is 1-3 mm. Therefore, most of the surface of the dielectric barrier is not involved in ozone synthesis.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство, содержащее диэлектрический барьер, на одной стороне которого имеется один инициирующий электрод, а на другой комплект равномерно расположенных коронирующих электродов, выполненных в виде металлических полосок прямоугольного сечения, и со стороны коронирующих электродов находится перегородка для образования канала входа и выхода озонируемого газа [2]. За счет большого количества коронирующих электродов и высокой плотности их расположения на диэлектрическом барьере производительность по синтезу озона высокая. В этом устройстве значительная часть поверхности диэлектрического барьера участвует в синтезе озона.The closest in technical essence to the claimed device is a device selected as a prototype containing a dielectric barrier, on one side of which there is one initiating electrode, and on the other a set of uniformly located corona electrodes made in the form of metal strips of rectangular cross section, and from the corona electrodes there is a partition for the formation of the channel of entry and exit of ozonized gas [2]. Due to the large number of corona electrodes and the high density of their location on the dielectric barrier, the ozone synthesis productivity is high. In this device, a significant part of the surface of the dielectric barrier is involved in the synthesis of ozone.
Однако взаимодействие коронирующих электродов и инициирующего электрода происходит не по всей внутренней поверхности канала озонатора, что сказывается на производительности по синтезу озона.However, the interaction of the corona electrodes and the initiating electrode does not occur over the entire inner surface of the ozonator channel, which affects the production of ozone.
Заявляемое изобретение решает задачу создания озонатора с повышенной производительностью получения озона.The claimed invention solves the problem of creating an ozonizer with increased production capacity of ozone.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение производительности озонатора за счет увеличения активной поверхности диэлектрического барьера, участвующей в процессе путем взаимной предионизации поверхностных разрядов.The technical result of the claimed invention is to increase the productivity of the ozonizer by increasing the active surface of the dielectric barrier involved in the process by mutual preionization of surface discharges.
Указанный технический результат достигается тем, что в озонаторе, содержащем диэлектрический барьер, по одну сторону которого расположен инициирующий электрод, а по другую коронирующие электроды, равномерно расположенные между барьером и перегородкой, образующими канал ввода и вывода озонируемого газа, перегородка выполнена в виде диэлектрического барьера, по другую относительно коронирующих электродов сторону которого расположен дополнительный инициирующий электрод таким образом, что между поверхностями диэлектрических барьеров и стенками коронирующих электродов образованы разрядные зазоры.The specified technical result is achieved by the fact that in the ozonizer containing a dielectric barrier, on one side of which there is an initiating electrode, and on the other, corona electrodes uniformly located between the barrier and the partition forming the channel for input and output of ozonized gas, the partition is made in the form of a dielectric barrier, on the other side of the corona electrodes, the side of which is located an additional initiating electrode so that between the surfaces of the dielectric barriers and the walls of the corona electrodes are formed of discharge gaps.
Дальнейшее повышение производительности озонатора достигается выполнением коронирующих электродов полыми и овальной формы или в виде полосок из электропроводящего материала.A further increase in the performance of the ozonizer is achieved by making corona electrodes hollow and oval in the form of strips of electrically conductive material.
В такой конструкции площадь активной поверхности возрастает за счет появления дополнительного диэлектрического барьера. Причем канал ввода и вывода озонируемого газа остается без изменения. Площадь активной поверхности также возрастает за счет использования коронирующих электродов овальной формы. В прототипе [2] исключается часть поверхности диэлектрического барьера из активной зоны по синтезу озона за счет ширины прямоугольных коронирующих электродов. В предлагаемом устройстве овальный коронирующий электрод соприкасается с поверхностью барьера по минимально возможной площади, определяемой прямой линией.In this design, the active surface area increases due to the appearance of an additional dielectric barrier. Moreover, the channel for input and output of ozonized gas remains unchanged. The active surface area also increases due to the use of oval-shaped corona electrodes. In the prototype [2], a part of the surface of the dielectric barrier is excluded from the core by ozone synthesis due to the width of the rectangular corona electrodes. In the proposed device, the oval corona electrode is in contact with the surface of the barrier over the smallest possible area defined by a straight line.
Выполнение в заявляемой конструкции коронирующих электродов полыми позволяет охлаждать непосредственно зону синтеза и наполнения озона, что приводит к более высокой производительности по озону. В прототипе [2] также имеется искусственное охлаждение, но оно осуществляется со стороны инициирующего электрода через диэлектрический барьер, теплопроводность которого мала. Поэтому охлаждение в заявляемом устройстве более эффективно.The implementation of the inventive design of the corona electrodes hollow allows you to directly cool the zone of synthesis and filling of ozone, which leads to higher productivity in ozone. The prototype [2] also has artificial cooling, but it is carried out by the initiating electrode through a dielectric barrier, the thermal conductivity of which is small. Therefore, cooling in the inventive device is more efficient.
В заявляемом устройстве имеют место скользящие разряды на противолежащих поверхностях. Такие поверхностные разряды оказывают взаимное влияние друг на друга за счет ультрафиолетового излучения. Образуются свободные электроны, которые становятся родоначальниками электронных лавин, т.е. осуществляется предионизация, и разряды становятся более стабильными и производительными по синтезу озона. При этом активная площадь, на которой синтезируется озон, возросла за счет дополнительного барьера с инициирующим электродом, при тех же габаритах озонатора.In the inventive device, there are sliding discharges on opposite surfaces. Such surface discharges have a mutual influence on each other due to ultraviolet radiation. Free electrons are formed, which become the ancestors of electron avalanches, i.e. preionization occurs, and the discharges become more stable and productive in ozone synthesis. In this case, the active area on which ozone is synthesized has increased due to an additional barrier with an initiating electrode, with the same dimensions of the ozonizer.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый озонатор обладает новой совокупностью признаков. Таким образом, заявляемый озонатор соответствует критерию изобретения "новизна". Дальнейшее повышение эффективности использования площади барьеров обусловлено выполнением коронирующих электродов овальной формы.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive ozonizer has a new set of features. Thus, the inventive ozonizer meets the criteria of the invention of "novelty." A further increase in the efficiency of using the area of the barriers is due to the implementation of oval-shaped corona electrodes.
На фиг.1 схематически на примере пластинчатого озонатора изображен генератор озона, на фиг.2 и фиг.3 - разрез А-А на фиг.1 (на фиг.2 - с прямоугольными коронирующими электродами, на фиг.3 - с полыми коронирующими электродами овальной формы, в качестве примера взяты электроды круглого сечения как наиболее распространенной и широко используемой в промышленности, учитывая также то, что круглое сечение является частным случаем овального сечения).Figure 1 schematically shows an ozone generator as an example of a plate ozonizer, in figure 2 and figure 3 is a section aa in figure 1 (in figure 2 - with rectangular corona electrodes, in figure 3 - with hollow corona electrodes oval shape, as an example taken are the electrodes of round cross section as the most common and widely used in industry, given also the fact that round cross section is a special case of oval cross section).
Озонатор содержит диэлектрический барьер 1 с плотно прилегающим к нему инициирующим электродом 2 и дополнительный барьер 3 со вторым инициирующим электродом 4; между барьерами 1 и 2 располагается комплект коронирующих электродов 5 (на фиг.2 - прямоугольной формы, на фиг.3 - полые круглой формы), которые своими стенками и поверхностями барьеров 1 и 3 образуют разрядные зазоры 8. Для ограничения канала ввода и вывода озонируемого газа с боковых сторон используются вкладыши 6.The ozonizer contains a
На фиг.1 высоковольтный источник питания переменного напряжения 7, высоковольтный вывод источника 7 подключен к инициирующим электродам 2 и 4, а заземленный вывод к коронирующим электродам 5.In Fig. 1, a high voltage AC power supply 7, a high voltage output of a source 7 is connected to the initiating
Озонатор работает следующим образом. Заданный поток рабочего газа поступает в канал. Далее он проходит в разрядные зазоры 8, образованные поверхностями барьеров 1 и 3 и стенками коронирующих электродов 5. При подаче высокого напряжения от источника питания 7 возникает скользящий разряд по поверхности диэлектрических барьеров 1 и 3 и осуществляется синтез озона. В предлагаемом устройстве скользящие разряды имеют место на противолежащих поверхностях. За счет предионизации разряды более стабильны и производительны по синтезу озона. Затем озоногазовая смесь выходит через канал и подается на объект обработки озоном. Для дальнейшего повышения производительности озонатора в полые коронирующие электроды подается охлаждающая жидкость (в простейшем случае вода из водопровода). Поэтому к коронирующим электродам 5 подключается заземленный вывод источника питания 7.The ozonizer works as follows. A predetermined flow of working gas enters the channel. Then it passes into the
Электроды овальной формы позволяют более эффективно использовать поверхность диэлектрических барьеров для синтеза озона. В предельном случае коронирующие электроды овальной формы можно располагать непосредственно друг за другом. При таком расположении коронирующих электродов за счет овальной формы остаются зазоры для ввода и вывода озонируемого газа. В этом случае использование поверхностей диэлектрических барьеров должно быть самым эффективным для данных электродов. Однако за счет соприкосновения коронирующих электродов между собой происходит полное перекрытие излучения противолежащих поверхностных разрядов. В итоге разряды становятся менее производительными по синтезу озона. Таким образом, между коронирующими электродами должен быть минимальный промежуток, при котором обеспечивается связь между противолежащими разрядами за счет коротковолнового излучения.Oval electrodes allow more efficient use of the surface of dielectric barriers for ozone synthesis. In the extreme case, the oval-shaped corona electrodes can be placed directly one after another. With this arrangement of the corona electrodes due to the oval shape, gaps remain for the input and output of ozonated gas. In this case, the use of surfaces of dielectric barriers should be the most effective for these electrodes. However, due to the contact of the corona electrodes with each other, the radiation of opposite surface discharges completely overlaps. As a result, discharges become less productive in ozone synthesis. Thus, between the corona electrodes there should be a minimum gap at which a connection between opposite discharges due to short-wave radiation is ensured.
Устройство на фиг.1, фиг.2 и фиг.3 рассмотрено на примере пластинчатого озонатора. Очевидно, все выводы и преимущества также справедливы для трубчатого озонатора.The device in figure 1, figure 2 and figure 3 is considered on the example of a plate ozonizer. Obviously, all the conclusions and advantages are also valid for tubular ozonizer.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. А.с. СССР №1562317, кл. С 01 В 13/10.1. A.S. USSR No. 1562317, class From 01 to 13/10.
2. Masuda S., Akutsu К., Curoda H. et al. // Ceramic-Based Ozonizer using high frequency discharge, Proc. IEEE/IAS, 1985, Annual Conf., Toronto, Canada, P.1353.2. Masuda S., Akutsu K., Curoda H. et al. // Ceramic-Based Ozonizer using high frequency discharge, Proc. IEEE / IAS, 1985, Annual Conf., Toronto, Canada, P.1353.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003118670/15A RU2263068C2 (en) | 2003-06-21 | 2003-06-21 | Ozone plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003118670/15A RU2263068C2 (en) | 2003-06-21 | 2003-06-21 | Ozone plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003118670A RU2003118670A (en) | 2004-12-20 |
| RU2263068C2 true RU2263068C2 (en) | 2005-10-27 |
Family
ID=35864383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003118670/15A RU2263068C2 (en) | 2003-06-21 | 2003-06-21 | Ozone plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263068C2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3801791A (en) * | 1971-11-15 | 1974-04-02 | R Schaefer | Ozone generator |
| SU1564113A1 (en) * | 1988-04-01 | 1990-05-15 | Институт Физики Ан Киргсср | Ozonizer |
| RU2057059C1 (en) * | 1992-06-30 | 1996-03-27 | Научно-производственное общество "Мысль" | Small-sized ozone generator |
| RU2061651C1 (en) * | 1993-06-10 | 1996-06-10 | Юрий Алексеевич Волченко | Ozonator |
| RU2120402C1 (en) * | 1997-03-05 | 1998-10-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Ozone generator |
| JP2000119005A (en) * | 1998-10-14 | 2000-04-25 | Seiji Baba | Ozonizer |
| RU2184697C2 (en) * | 2000-03-03 | 2002-07-10 | Кокуркин Михаил Павлович | Ozone generator |
| EP1314693A2 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ozonizer |
-
2003
- 2003-06-21 RU RU2003118670/15A patent/RU2263068C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3801791A (en) * | 1971-11-15 | 1974-04-02 | R Schaefer | Ozone generator |
| SU1564113A1 (en) * | 1988-04-01 | 1990-05-15 | Институт Физики Ан Киргсср | Ozonizer |
| RU2057059C1 (en) * | 1992-06-30 | 1996-03-27 | Научно-производственное общество "Мысль" | Small-sized ozone generator |
| RU2061651C1 (en) * | 1993-06-10 | 1996-06-10 | Юрий Алексеевич Волченко | Ozonator |
| RU2120402C1 (en) * | 1997-03-05 | 1998-10-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Ozone generator |
| JP2000119005A (en) * | 1998-10-14 | 2000-04-25 | Seiji Baba | Ozonizer |
| RU2184697C2 (en) * | 2000-03-03 | 2002-07-10 | Кокуркин Михаил Павлович | Ozone generator |
| EP1314693A2 (en) * | 2001-11-22 | 2003-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ozonizer |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ФИЛИППОВ Ю.В. и др. Электросинтез озона. М.: Изд. Московского университета, 1987, с.44-53. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5409673A (en) | Ozone generator having an electrode formed of a mass of helical windings and associated method | |
| KR20050040935A (en) | Discharge device and air purifier | |
| RU98101253A (en) | DEVICE FOR OZONE | |
| JP2000348848A (en) | Low temperature plasma generator | |
| RU2263068C2 (en) | Ozone plant | |
| JP2002517072A5 (en) | ||
| KR20170050121A (en) | dielectric barrier discharge electrode using side surface discharge | |
| CN220422096U (en) | A low-temperature plasma generating device | |
| RU2346886C2 (en) | Ozone generator | |
| RU2153465C2 (en) | Ozone generator | |
| JP2002137907A (en) | Ozone generator | |
| SU1763357A1 (en) | Cascade ozonizer | |
| CZ286541B6 (en) | Apparatus for generating ozone | |
| RU2227119C2 (en) | Electrical ozonizer | |
| JP4529209B2 (en) | Gas cracker | |
| CN111010791A (en) | Plasma generator based on porous dielectric discharge | |
| JPS63242903A (en) | Ozonizer | |
| JPH0364443B2 (en) | ||
| KR100381271B1 (en) | Ozone Generator with Stripe Type Electrode | |
| JPH05345601A (en) | Ozonizer | |
| RU2109221C1 (en) | Air ozonization device | |
| JP4362901B2 (en) | Discharge gas treatment equipment | |
| JPH10287407A (en) | Ozone generator | |
| DE19633368A1 (en) | Producing stable corona discharge for production of ozone from air, sulphur di:oxide oxidation, dust removal from air, nitride and sputtering processes | |
| RU2000105341A (en) | Ozone Generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050622 |