Электрод для генератора озона

Полезная модель относится к устройствам синтеза озона из кислорода или воздуха, а именно к электродам и может быть использована в генераторах озона. Цель полезной модели - стабилизация выработки озона электродом и обеспечение возможности работы электрода в интенсивных режимах работы, которая достигается за счет использования электрода, состоящего из провода (1) в виде нескольких витков спирали, располагающегося в двух перпендикулярно расположенных друг относительно друга пластинах (2) из изоляционного материала и на концах оборудованного разъемами (3). Положительными техническими эффектами являются: обеспечение стабильного уровня выработки озона, обеспечение возможности работы устройства на интенсивных режимах работы, а также снижение требований к качеству используемого воздуха, которые достигаются за счет обеспечения возможности замены отработанного электрода на новый.

Полезная модель относится к устройствам синтеза озона из кислорода или воздуха, а именно к электродам и может быть использована в генераторах озона для синтеза озона с помощью барьерного (поверхностного) электрического разряда [C01B 13/11].

Существующие конструкции электродов используемых в генераторах озона [1, 2], в которых электрод выполнен несъемным, является дорогостоящим и склонным к загрязнению элементом озонатора, это заставляет проводить дополнительную очистку рабочего газа, либо переходить на работу с чистым кислородом для обеспечения стабильных характеристик работы устройства.

В газоразрядном источнике ультрафиолетового излучения или озона [3] электрод обладает низкой эффективностью вследствие больших потерь на индуктивное сопротивление. Кроме того как и в вышеуказанных аналогах электрод выполнен несъемным, является дорогостоящим и склонным к загрязнению элементом устройства, что в свою очередь снижает эффективность выработки озона и не позволяет использовать электрод на режимах работы с высокой интенсивностью.

Наиболее близким по технической сущности является электрод, используемый в озонаторе и представленный двумя проводами с индивидуальными изоляционными покрытиями сообщающиеся сплошной перемычкой, выполненной из изоляционного материала по всей их длине и подключенными к высоковольтному источнику переменного тока. [4]

Недостатком прототипа является невысокая стабильность работы электрода, заключающаяся в снижении удельного выхода озона вследствие загрязнения поверхности изоляционного покрытия и невозможности использования электрода в интенсивных режимах работы.

Техническим результатом полезной модели является стабилизация выработки озона электродом и обеспечение возможности работы электрода в интенсивных режимах работы.

Указанный технический результат достигается за счет того, что электрод выполнен из провода в изоляционном покрытии, который в виде нескольких витков спирали располагается в двух перпендикулярно расположенных друг относительно друга пластинах из изоляционного материала, концы провода снабжены разъемами. При этом изоляция может быть выполнена из кремнийорганической резины, а провод может быть скручен.

Новизна полезной модели заключается в применении разъемов, позволяющие сделать электрод сменной деталью устройства, а также в использовании кремнийорганической резины в качестве изолирующего материала, обладающей высокими эксплуатационными характеристиками и в скручивании провода. Введение новых признаков позволяет повысить эффективность выработки озона, повысить интенсивность его работы и снизить экономические издержки за счет использования дешевого материала для провода и снижения требований к качеству воздуха.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен общий вид электрода для генерации озона.

На фиг. 2 представлена конструкция пластинки электрода.

На фиг. 3 показан провод с разъемами.

Осуществление полезной модели

Устройство состоит из провода 1, который располагается в двух перпендикулярно расположенных друг относительно друга пластинах 2, при этом концы провода оборудуются разъемами 3

Применение скрутки провода 1 уменьшает возможные потери на индуктивное сопротивление, а также уменьшает электромагнитные помехи работающего устройства. Использование кремнийорганической резины (например, провод РКГМ) в качестве изоляции проводов 1 обеспечивает уникальные свойства изоляции: не смачиваема водой и устойчива к действию кислот, что позволяет противостоять образованию пленки азотной кислоты, образующейся при работе в воздушной среде, а также обладает:

- высокой тепло- и морозостойкостью (от -60°C до +300°C);

- высокой гибкостью и долговечностью (до 35 лет);

- предельно высокой стойкостью против озона и солнечной радиации;

- высокой электрической и механической прочностью.

Разъемы могут быть выполнены в виде «тюльпана».

Устройство работает следующим образом.

Через разъемы 3 на провод 1 подается высоковольтное переменное напряжение амплитуды порядка 6000 В. При этом на изоляции провода 1 и пластинах 2 (зона реакции) сосредотачивается электрический заряд, который из кислорода синтезирует озон и продукты реакции. Часть продуктов реакции и пыль из воздуха оседает в зоне реакции. Цикл синтеза повторяется до тех пор, пока в зоне реакции не сосредотачивается предельное количество продуктов реакции и пыли, вызывающие снижение уровня выработки озона. При этом через разъемы 3 электрод отключается от озонатора и заменяется новым, цикл генерации озона возобновляется.

На режимах с высокой интенсивностью работы для поддержания стабильного уровня выработки озона производится более частая замена отработанного электрода новым. Промышленная осуществимость полезной модели обосновывается тем, что в ней использованы известные по своему прямому функциональному назначению элементы и узлы. В 2013 г.заявитель изготовил модель электрода для генерации озона.

Полезными техническими эффектами от использования устройства являются:

1. Стабильный уровень выработки озона в условии применения воздуха с высоким содержанием пыли и влаги, обеспечиваемый заменой электрода с загрязненным изоляционным покрытием на новый электрод путем отсоединения его от озонатора через разъемы 3.

2. Снижение требований к качеству используемого воздуха по наличию пыли и влаги достигается за счет использования съемного недорогого электрода.

3. Повышение эксплуатационных характеристик электрода благодаря использованию в качестве изоляционного материала кремнийорганической резины.

Полезным экономическим эффектом от использования устройства является снижение стоимости технологического процесса синтеза озона, которое достигается за счет снижения требований к качеству используемого воздуха, тем самым исключая фильтрующие и осушающие устройства, а также за счет изготовления электрода из дешевого материала

Источники информации:

1. Патент РФ 2289542, Озонатор, МПК C01B 13/11, 2006 г., авторы: Бабицкий А.Н. и др., патентообладатель Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН.

2. Патент РФ 2121115, Вентилятор-озонатор, МПК F24F 3/16, авторы: Николаев Г.В., Новиков Г.Н., патентообладатель Николаев Г.В.

3. Патент РФ 2285311, Газоразрядный источник ультрафиолетового излучения или озона, МПК G01B 13/10, 2006 г., авторы: Рахимов А.Т., Саенко В.Б., патентообладатель Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова

4. Авторское свидетельство SU 1754647, Озонатор, МПК C01B 13/11, 1992 г., патентообладатель Институт физики АН КиргССР

1. Электрод для генерации озона, содержащий провод в изоляционном покрытии, отличающийся тем, что провод в виде нескольких витков спирали располагается в двух перпендикулярно расположенных друг относительно друга пластинах из изоляционного материала, при этом концы провода снабжены разъемами.

2. Электрод для генерации озона по п.1, отличающийся тем, что в качестве изоляционного покрытия провода используется кремнийорганическая резина.

3. Электрод для генерации озона по п.1, отличающийся тем, что провод скручен.