一種模塊化板式臭氧發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，包括，頂板，多個介質(zhì)阻擋放電模塊，進氣整流罩和出氣整流罩。所述的頂板和介質(zhì)阻擋放電模塊依次層疊放置，其中，所述的頂板上設(shè)有冷卻液出口；所述末端的介質(zhì)阻擋放電模塊上設(shè)置有冷卻液入口；所述介質(zhì)阻擋放電模塊，進一步包括一體化高壓電極體、帶有阻擋介質(zhì)層的地電極和電源引接件，所述的一體化高壓電極體封裝在所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極凹槽內(nèi)，所述電源引接件安裝在所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極上。本發(fā)明的臭氧發(fā)生器，可以簡化板式臭氧發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，減輕板式臭氧發(fā)生器的重量，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種模塊化板式臭氧發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種臭氧發(fā)生器，尤其涉及一種以介質(zhì)阻擋放電方式生產(chǎn)臭氧的臭氧發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002]利用低溫等離子技術(shù)生產(chǎn)臭氧已有百年歷史。隨著技術(shù)的發(fā)展，近年來出現(xiàn)的DBD(Dielectric Barrier Discharge介質(zhì)阻擋放電)臭氧發(fā)生器,在理論上和實踐上已獲得突破。與傳統(tǒng)的管式結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器相比，可大幅縮小體積、提高效率、降低成本，也為模塊化設(shè)計提供了可能，具有很好的市場前景和應(yīng)用前景。然而，模塊化板式DBD臭氧發(fā)生器在設(shè)計、制造和實現(xiàn)方法上還有大量問題需要探討。
[0003]本公司申請的專利，申請?zhí)枮?01410423413.0、發(fā)明名稱為《一種模塊化板式臭氧發(fā)生器》的發(fā)明專利，展示了一種組態(tài)靈活、標(biāo)準(zhǔn)化的DBD模塊，其采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同應(yīng)用的需要，靈活組合為不同規(guī)模的臭氧發(fā)生器，并且減少了氣、液接口數(shù)量。為板式臭氧發(fā)生器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和冗余設(shè)計提供了基礎(chǔ)。其缺點是各個模塊之間都需要其邊框上的密封圈組成層疊氣體密封結(jié)構(gòu)，造成密封面過多，模塊自重很大，不利于系統(tǒng)可靠性的提高和生產(chǎn)成本的降低。另外，在上述發(fā)明的設(shè)計中，各個模塊的進氣氣室和出氣氣室都是分屬于各自模塊內(nèi)部，之間僅靠模塊之間的氣體進出口相連通，不利于各模塊內(nèi)部保持氣壓平衡和氣流穩(wěn)定性，在氣體流量增大時，導(dǎo)致系統(tǒng)系能下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，改變已有的組成臭氧發(fā)生器的模塊的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)臭氧發(fā)生器中基本模塊的簡潔化和輕量化，用于構(gòu)成任意規(guī)模的、面向各種應(yīng)用的板式DBD臭氧發(fā)生器和應(yīng)用系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的模塊化板式臭氧發(fā)生器，包括，頂板、多個介質(zhì)阻擋放電模塊、進氣整流罩和出氣整流罩。所述的頂板和介質(zhì)阻擋放電模塊依次層疊放置，所述的進氣整流罩和出氣整流罩位于層疊放置的介質(zhì)阻擋放電模塊組兩側(cè)，其中，
所述的頂板上設(shè)有冷卻液出口 ；
所述末端的介質(zhì)阻擋放電模塊上設(shè)置有冷卻液入口；
所述進氣整流罩上設(shè)有氣體入口；
所述出氣整流罩上設(shè)有氣體出口；
所述介質(zhì)阻擋放電模塊，進一步包括一體化高壓電極體、帶有阻擋介質(zhì)層的地電極和電源引接件，所述的一體化高壓電極體封裝在所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極上、下邊框之間的凹槽內(nèi)，所述電源引接件安裝在所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極上。
[0006]其中，所述的一體化高壓電極體由彈性體、高壓電極板和合金電刷復(fù)合為一個整體，并沿其四周進行強化封裝形成。
[0007]其中，所述的高壓電極板在所述彈性體的兩側(cè)對稱布置，在所述彈性體中心部分裝有合金電刷，所述電源引接件穿過所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極的邊框進入所述的一體化高壓電極體內(nèi)部并與合金電刷接觸。
[0008]其中，在所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極的表面附著有阻擋介質(zhì)層，在所述的阻擋介質(zhì)層和所述高壓電極板之間形成放電氣室。
[0009]其中，在所述高壓電極板的背面，沿長度方向，設(shè)有平行的凸起的肋條；在所述高壓電極板的正面，沿寬度方向，設(shè)有平行的絕緣的條狀凸起及凹槽，所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極和所述高壓電極板的條狀凸起相接觸，對應(yīng)的凹槽部分之間形成放電氣室。
[0010]其中，所述的帶有阻擋介質(zhì)層的地電極內(nèi)部設(shè)有冷卻液流道。
[0011]其中，所述的進氣整流罩和出氣整流罩，位于層疊放置的介質(zhì)阻擋放電模塊組兩側(cè)并與之緊密接觸形成密封結(jié)構(gòu)，同時，進氣整流罩和出氣整流罩內(nèi)部的氣體空間分別與所述的DBD模塊的放電氣室相連通。
[0012]其中，所述的帶有阻擋介質(zhì)層的地電極，其邊框上設(shè)置有冷卻液通道，冷卻液通道分別與所述頂板、末端DBD模塊上的冷卻液入口和冷卻液出口相連通，所述冷卻液通道分別與所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極和所述頂板內(nèi)部的冷卻液流道相連通。
[0013]本發(fā)明提出的模塊化板式臭氧發(fā)生器，其優(yōu)點在于:由若干本發(fā)明提出的標(biāo)準(zhǔn)化的DBD模塊，頂板和進/出氣體整流罩組成，組態(tài)靈活、結(jié)構(gòu)簡單。其中的DBD模塊，是一種最小化的板式DBD臭氧發(fā)生器單體，在狹小的內(nèi)部空間中集成了高壓電極板、帶有阻擋介質(zhì)層的地電極、冷卻液通道，以及液、電的互聯(lián)接口等基本要素，各個模塊共用進氣整流罩內(nèi)的進氣氣室和出氣整流罩內(nèi)的出氣氣室。這樣做能夠更好的平衡各個模塊內(nèi)放電氣室的壓力，有利于提聞系統(tǒng)的效能。
[0014]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的模塊化板式臭氧發(fā)生器的立體結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的模塊化板式臭氧發(fā)生器的立體結(jié)構(gòu)示意圖二；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的DBD模塊示意圖；
圖4為圖3所示的DBD模塊A-A向剖視圖；
圖中，I是頂板，2是冷卻液出口，3是氣體入口，4是進氣整流罩，5是氣體出口，6是出氣整流罩，7是冷卻液入口，8是絲堵，9是電源引接件，10是上冷卻液通道，11是下冷卻液通道，12是帶有阻擋介質(zhì)層的地電極，13是彈性體，14是阻擋介質(zhì)層，15是放電氣室，16是冷卻液流道，17是條狀凸起結(jié)構(gòu)，18是合金電刷，19是高壓極板，20是介質(zhì)阻擋放電模塊(DBD模塊)。

【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明的模塊化板式臭氧發(fā)生器的立體結(jié)構(gòu)示意圖一，圖2為根據(jù)本發(fā)明的模塊化板式臭氧發(fā)生器的立體結(jié)構(gòu)示意圖二，如圖1和2所示，本發(fā)明的模塊化板式臭氧發(fā)生器，包括頂板I和多個DBD模塊20。其中，
頂板I和多個DBD模塊20層疊放置，頂板I側(cè)面設(shè)有冷卻液出口 2 ；
末端DBD模塊20 —側(cè)，設(shè)有冷卻液入口 7、水路絲堵8 ;在每個DBD模塊20的上部，還設(shè)置有電源引接件9;
在頂板I和多個DBD模塊20層疊放置的組合結(jié)構(gòu)兩側(cè)，分別設(shè)有進氣整流罩4和出氣整流罩6 ;在進氣整流罩4上設(shè)有氣體進口 3，在出氣整流罩6上設(shè)有氣體出口 5
圖3為根據(jù)本發(fā)明的DBD模塊示意圖，圖4為圖3所示的DBD模塊A-A向剖視圖，如圖3-4所示，本發(fā)明的DBD模塊，包括，一體化高壓電極體、帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12，以及電源引接件9，其中，
一體化高壓電極體，其封裝在帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12的凹槽內(nèi)，所述的一體化高壓電極體由彈性體13、高壓電極板19和合金電刷組成18構(gòu)成。一體化高壓電極體部分將彈性體13、高壓電極板19、合金電刷18復(fù)合為一個整體，并沿其四周進行再次強化封裝，從而提高了高壓結(jié)構(gòu)部分的絕緣性能、防爬電性能、介電性能和防腐蝕性能。
[0018]高壓電極板19的背面，沿高壓電極板的長度方向，設(shè)有平行的凸起的肋條，可以使用鑄造或者熱擠壓的方法生成。高壓電極板19的正面為工作面，沿高壓電極板的寬度方向，設(shè)有平行的絕緣的條狀凸起結(jié)構(gòu)17，在條狀凸起結(jié)構(gòu)17之間，形成放電室凹槽。地電極12和高壓電極板19的條狀凸起相接觸，對應(yīng)的放電室凹槽之間形成放電氣室15。
[0019]所述條狀凸起結(jié)構(gòu)17的頂面和放電凹槽的底面之間的高度差為0.1-0.5mm,可以用機加工或者化學(xué)腐蝕的方法，在高壓電極板19的正面形成帶有高度差的平行的絕緣凸起和放電凹槽，采用此種方法需要在凸起的平面部分覆蓋高介電系數(shù)的金屬氧化膜或者涂層以提高其絕緣性能。高壓電極板19的絕緣凸起結(jié)構(gòu)17，也可以直接在高壓極板的表面粘合0.1-0.5mm的超薄陶瓷條的方法生成。無論采用何種方法，應(yīng)該保證可以實現(xiàn)0.1mm?
0.5_的空氣間隙，以確保臭氧發(fā)生器的性能。高壓電極板19可用不銹鋼或者鋁合金制成，如采用鋁合金構(gòu)成，表面應(yīng)進行氧化處理，以防止臭氧的腐蝕。
[0020]阻擋介質(zhì)層14附著在頂板I和地電極的表面，頂板I和帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12內(nèi)部均設(shè)有冷卻液流道16，兩片高壓電極板19在所述彈性體13的兩側(cè)對稱布置，并與之緊密接觸，在彈性體13的中心部分裝有合金電刷18，電源引接件9穿過帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12的邊框進入一體化高壓電極體內(nèi)部并與合金電刷18接觸；各DBD模塊的放電氣室15分別與進氣整流罩4和出氣整流罩6內(nèi)部的氣室相連通；所述的帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12的邊框上設(shè)置有上冷卻液通道10和下冷卻液通道11，上冷卻液通道10與頂板的冷卻液出口 2相連接；DBD模塊20的下冷卻液通道11作為冷卻液入口 7與外界連接。同時各DBD模塊20的上冷卻液通道10、下冷卻液通道11分別地電極內(nèi)部的冷卻液流道16相連通。
[0021]帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12，其采用鋁合金或不銹鋼材料精鑄成型，為平板狀上下兩側(cè)帶凸起的局部邊框。帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12的對角線方向設(shè)計了二條冷卻液通道10和11，對內(nèi)與冷卻液流道16相接，對外分別與另一個DBD模塊或頂板的冷卻液出入通道相接。帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12的邊框上方留有電源引接件9的安裝螺孔。帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12若采用鋁合金材料制作，成型后，外表面應(yīng)實施化學(xué)沉鎳或陽極氧化處理；冷卻液流道內(nèi)部表面應(yīng)內(nèi)襯不銹鋼層或表面陽極氧化處理，防止外界以及冷卻水體對鋁合金的原電池侵蝕。在帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12的正反兩面，均覆蓋有0.55mm?
1.1mm厚度的阻擋介質(zhì)層。
[0022]電源引接件9:其安裝在帶有阻擋介質(zhì)層的地電極12的邊框上方，采用成品工業(yè)火花塞/高壓點火棒，由陶瓷或者四氟乙烯構(gòu)成高絕緣性能的密封部件，中心設(shè)有100-250mm長度的合金桿。
[0023]本發(fā)明的模塊化板式臭氧發(fā)生器的工作原理和工作過程:
本發(fā)明臭氧發(fā)生器中的DBD模塊采用了最小化設(shè)計，在狹小的內(nèi)部空間集成封裝了:高壓電極總成、帶有阻擋介質(zhì)層的地電極、放電氣室、冷卻液通道以及對外的液、電接口。外部電源通過電源引接件9的連接合金桿、合金電刷18接至高壓電極板19，提供工作所需的高頻/高壓電源；高壓電極板19、放電氣室15和阻擋介質(zhì)層14共同構(gòu)成所需的低溫等離子體環(huán)境。由氧氣源來的富氧氣體通過氣體入口 3進入進氣整流罩4的內(nèi)部形成的空間，并均勻分散后進入各個DBD模塊的放電氣室15，在低溫等離子體氛圍中合成臭氧，而后在出氣整流罩內(nèi)部形成的空間匯集、經(jīng)氣體出口 5導(dǎo)出。
[0024]本發(fā)明DBD模塊組在內(nèi)部空間中，合理分配了氣、液相的流道分布；工作氣體和冷卻液都可均勻的分配到各個DBD模塊中，從而獲得最佳的反應(yīng)效果，以及最佳的工作溫度。
[0025]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:包括頂板，多個介質(zhì)阻擋放電模塊，進氣整流罩和出氣整流罩，所述的頂板和介質(zhì)阻擋放電模塊依次層疊放置，所述的進氣整流罩和出氣整流罩位于層疊放置的介質(zhì)阻擋放電模塊組兩側(cè)， 其中， 所述的頂板上設(shè)有冷卻液出口， 所述末端的介質(zhì)阻擋放電模塊上設(shè)置有冷卻液入口， 所述進氣整流罩上設(shè)有氣體入口， 所述出氣整流罩上設(shè)有氣體出口， 所述介質(zhì)阻擋放電模塊，進一步包括一體化高壓電極體、帶有阻擋介質(zhì)層的地電極和電源引接件，所述的一體化高壓電極體封裝在所述的帶有阻擋介質(zhì)層的地電極上、下邊框之間的凹槽內(nèi)，所述電源引接件安裝在所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:所述的一體化高壓電極體由彈性體、高壓電極板和合金電刷復(fù)合為一個整體，并沿其四周進行強化封裝形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:所述的高壓電極板在所述彈性體的兩側(cè)對稱布置，在所述帶彈性體中心部分裝有合金電刷，所述電源引接件穿過所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極的邊框進入所述一體化高壓電極體并與合金電刷接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:在所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極的表面附著有阻擋介質(zhì)層，在所述的阻擋介質(zhì)層和所述高壓電極板之間形成放電氣室。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:在所述高壓電極板的背面，沿長度方向，設(shè)有平行的凸起的肋條；在所述高壓電極板的正面，沿寬度方向，設(shè)有平行的絕緣的條狀凸起及凹槽，所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極和所述高壓電極板的條狀凸起相接觸，對應(yīng)的凹槽部分之間形成放電氣室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:所述的帶有阻擋介質(zhì)層的地電極內(nèi)部設(shè)有冷卻液流道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:所述的進氣整流罩和出氣整流罩，位于層疊放置的介質(zhì)阻擋放電模塊組的兩側(cè)并與之緊密接觸形成密封結(jié)構(gòu)，同時，進氣整流罩和出氣整流罩內(nèi)部的氣體空間分別與根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電氣室相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化板式臭氧發(fā)生器，其特征在于:所述的帶有阻擋介質(zhì)層的地電極，其上、下邊框上設(shè)置有冷卻液通道，冷卻液通道分別與所述頂板、末端DBD模塊上的冷卻液入口和冷卻液出口相連通，所述冷卻液通道分別與所述帶有阻擋介質(zhì)層的地電極和所述頂板內(nèi)部的冷卻液流道相連通。
【文檔編號】C01B13/11GK104477852SQ201410732691
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月7日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:深圳市信誠高科科技開發(fā)有限公司