ОЗОНАТОР

Полезная модель относится к области обогащения воздуха отрицательными ионами и озоном и может быть использовано в условиях искусственного климата, в частности, для озонирования воздуха с регулируемым содержанием в нем окислов азота.
Известно устройство для озонирования воздуха содержащее корпус, внутри которого расположены ионизирующие электроды в виде игл и диафрагму в виде сетки, в узлах которой расположены игольчатые электроды (см. АС № 1726918 МПК F24F3/16)
Недостатком является сложность конструкции и необходимость нагнетающих устройств, а также отсутствие регулирования концентрации ионов.
Известно также устройство для озонировани воздуха, включающее корпус, диафрагму и два ионизирующих игольчатых электрода расположенные по обе стороны от диафрагмы и подключенные к разным полюсам источника высокого напряжения. (См. АС №1283498 МПК F24F3/16).
Это устройство имеет более простую конструкцию, но в нем ограничена производительность ионов из-за ограничения области существования коронного разряда.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее расположенную в воздуховоде озонирующую камеру с игольчатыми электродами, подключенными к источнику высокого напряжения и направленными остриями друг к другу навстречу, и размещенную между электродами металлическую диафрагму. Устройство дополнительно содержит металлические решетки с размещенными на них электродами, при этом металлическая диафрагма выполнена в виде сетки и подключена к отрицательной полярности, а игольчатые электроды расположены симметрично диафрагме и подключены к положительной полярности источника высокого напряжения, (см. АС № 1543193 МПК F24F3/16)
Выполнение озонирующих электродов в виде игл трудоемко и нетехнологично, производительность ионов нерегулируема и требуются дополнительно нагнетающее устройство для вывода ионов из ионизирующего пространства корпуса. Концентрация окислов азота в смеси не может регулироваться , а надежность эксплуатации невысока, поскольку ионизирующие электроды и диафрагма подключены к источнику высокого напряжения непосредственно и в случае пробоя промежутков корпус-диафрагма и корпус -озонирующиее электроды понижается безопасность эксплуатации.
МПКР24РЗ/16 ОЗОНАТОР
Задача полезной модели заключается в том, чтобы при упрощении конструкции и технологии повысить производительность ионов кислорода при одновременном снижении концентрации окислов азота и увеличить надежность и безопасность эксплуатации устройства.
Задача решается следующим образом:
Озонатор, содержащее ионизирующие электроды, подключенные к источнику высокого напряжения и сеточные проводящие диафрагмы, расположенные в корпусе, согласно решению, содержит дополнительно диэлектрическую диафрагму, причем ионизирующие электроды выполнены в виде двух симметричных зигзагообразных проводников диаметром 0,05-0,25 мм, расположенных в параллельных плоскостях на расстоянии 300-100 диаметров проводников друг от друга, с находящейся между ними диэлектрической диафрагмой, щели которой параллельны проводникам зигзагов и расположены между ними, а с противоположных сторон ионизирующих электродов на расстояниях 100-300 диаметров ионизирующих проводников в плоскостях, параллельных плоскостям ионизирующих электродов расположены проводящие диафрагмы, со щелями перпендикулярными зигзагам ионизирующих проводников, причем один из зигзагообразных ионизирующих электродов подключен через высокоомный резистор к положительному полюсу источника напряжения, а другой также через высокоомный резистор - к отрицательному полюсу.
Щели диэлектрической и проводящих диафрагм составляют 0,4-0,6 пространственного периода зигзагов ионизирующих проводников.
В стенках корпуса имеются отверстия для притока воздуха в ионизирующее пространство.
Источник высокого напряжения содержит выпрямляющий элемент, тиристор, гасящий резистор, зарядную цепь, состоящую из резистора и конденсатора, образующих вместе контур ударного возбуждения, повышающий импульсный трансформатор и умножитель напряжения, причем гасящий резистор выполнен в виде лампы накаливания, расположенной на внешней части источника, а резистор зарядной цепи регулируемый.
Ионизирующие электроды могут быть подключены как к одному полюсу высоковольтного источника напряжения, так и к разным, в зависимости от производительности азота и отрицательных ионов.
проводящими диафрагмами, и максимально возможной производительности ионов кислорода.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство озонатора, на фиг.2 вид устройства сзади, на фиг.З - электрическая схема источника питания, на фиг.4 - траектория движения ионов, на фиг.З - вид устройства сбоку, на фиг. 6 - вид устройства сверху, где
1.источник высокого напряжения
2.высоковольтные выводы высокого напряжения
3.ионизирующие электроды
4.изоляторы ионизирующих электродов
5.диэлектрическая диафрагма
6.проводящие диафрагмы
7.корпус озонатора
8.выключатель блока высокого напряжения
9.выпрямительное устройство
10.тиристор
11.резистор контура ударного возбуждения
12.конденсатор контура
13.высоковольтный импульсный трансформатор
14.гасящий резистор - электрическая лампа накаливания (15-100 Вт)
15.умножитель напряжения
16.высокоомные резисторы
17.области повышенной напряженности поля
Озонатор воздуха (газов) состоит из высоковольтного источника питания 1, выводов высокого напряжения 2, ионизирующих электродов 3, проводников диаметров 0,05-0,25 мм, расположенных зигзагообразно на изоляторах 4 в параллельных плоскостях на расстоянии 300-100 диаметров ионизирующих проводников друг от друга. Между ними в параллельной плоскости расположена диэлектрическая диафрагма 5 со щелями (группой отверстий) параллельными ионизирующим проводникам и находящимися между зигзагами. С обеих сторон ионизирующих электродов 3 на расстоянии 100-300 диаметров ионизирующих электродов и в параллельных им плоскостях находятся проводящие (щелевые) диафрагмы 6 со щелями, перпендикулярными зигзагам, так, что между ионизирующими электродами 3 и
iO&tUI
диафрагмой 6 образуются периодически расположенные области 1 повышенной напряженности электрического поля.
Высоковольтный источник 1 биполярного напряжения состоит из выпрямительного устройства 9, тиристора 10, переменного резистора 11, конденсатора 12, первичной обмотки высоковольтного импульсного трансформатора 13 и гасящего сопротивления 14, образующих контур ударного возбуждения, умножителя напряжения 15 и высокоомных (1,5-2 МОм) резисторов 16, включая выводы 2 высокого напряжения, контактирующие с ионизирующими электродами 3.
Озонатор работает следующим образом:
Высокое напряжение 25-30 кВ формируется от сети переменного напряжения 220В, 50Гц (или иного источника с помощью выпрямительного устройства 9, тиристора 10, зарядной цепи 11,12, контура ударного возбуждения, состоящего из конденсатора 12, первичной обмотки высоковольтного трансформатора 13 и гасящего резистора 14. Получаемое высокое напряжение увеличивается до необходимого значения с помощью умножителя 15 и через высокоомные резисторы 16, с целью безопасности эксплуатации и предотвращения перехода коронного разряда в искровой, подается на ионизирующие электроды либо симметрично, либо асимметрично, т.е. ионизирующие электроды могут быть подключены либо к разным полюсам источника, либо к одному из них, а другой полюс при этом соединен с корпусом 7 озонатора.
В любом сочетании расстояние между плоскостями расположения ионизирующих электродов меньше, чем между последними и проводящими диафрагмами 6. Вначале коронный разряд развивается во все стороны, но на обеих сторонах диэлектрической диафрагмы 5 создаются заряды такой же полярности как и у ионизирующих электродов, поэтому формируется преимущественный разряд в сторону проводящих диафрагм 6, поскольку разряд локализуется в областях 17 повышенной напряженности электрического поля и эти области 17 эквивалентны такому же расположению игольчатых ионизирующих электродов. При разнополярном подключении ионизирующих электродов, при положительной короне создается большее количество озона и соответственно ионов, поэтому создается преимущественный перенос ионов обоих знаков в направлении от отрицательного ионизирующего зигзагообразного электрода к положительному, т.е. осуществляется процесс «прокачивания воздуха с нейтральными молекулами кислорода, поступающего через боковые отверстия корпуса 7 и со стороны отрицательного ионизирующего электрода 3 и преобразование их в ионы при прохождении ионизирующего пространства. При однополярном подключении ионизирующих электродов 3, в результате действия
зарядов на поверхности диэлектрической диафрагмы образующиеся ионы соответствующего знака перемещаются в разные стороны, а необходимый для этого градиент давления воздуха создается за счет отверстий в боковых стенках корпуса 7 озонатора и конвекционным потоком за счет действия гасящего резистора 14.
Регулировка качества смеси различных ионов в воздухе производится изменением высокого напряжения с помощью резистора 11. Потенциал ионизации азота выше потенциала ионизации кислорода, поэтому возможно создание оптимальной концентрации отрицательных ионов в воздухе за счет этой регулировки.