双水冷却臭氧生成机放电体装置.pdf

本发明为一种双水冷却臭氧生成机放电体装置，套管式放电体由内、中、外三个管筒相互套装而成，内管筒为高压电极，外管筒与中管筒为接地电极，内管筒与中管筒间为电离层，外管筒与中管筒间为外冷却水流道，直接与冷却水连通，套管式放电体与二个冷却水降压器串联，冷却水降压器由壳体、壳体上部和下部分别设有的冷却水入口和出口，及冷却水入口与出口之间连通的盘旋式管道构成，内管筒内腔形成内冷却水流道，该内冷却水流道的入口与第一冷却水降压器的冷却水出口连通，该内冷却水流道的出口与第二冷却水降压器的冷却水入口连通。优点是：克服传统双水冷却易产生高电位差而短路的缺点，对外接冷却水循环设备的要求降低，使其结构简化，成本降低。

1、  一种双水冷却臭氧生成机放电体装置，采用套管式放电体，放电体由内、中、外三个同轴设置的管筒相互套装而成，所述套管式放电体的内管筒为高压电极，外管筒与中管筒为接地电极，内管筒与中管筒间的空腔为电离层，外管筒与中管筒间的空腔为外冷却水流道，直接与冷却水连通，其特征在于：所述的套管式放电体与二个冷却水降压器串联，其中，所述的冷却水降压器由壳体、壳体上部和下部分别设有的冷却水入口和出口，及冷却水入口与出口之间连通的盘旋式管道构成，所述的内管筒内腔形成内冷却水流道，该内冷却水流道的入口与第一冷却水降压器的冷却水出口连通，该内冷却水流道的出口与第二冷却水降压器的冷却水入口连通。

2、  根据权利要求1所述的双水冷却臭氧生成机放电体装置，其特征在于：所述内管筒的顶部和底部分别设有冷却水入口和出口，内管筒的外表面覆有电介质层；中管筒的上部和下部分别设有氧气进口和臭氧出口；外管筒的顶部和底部分别设有冷却水入口和出口。

3、  根据权利要求1或2所述的双水冷却臭氧生成机放电体装置，其特征在于：同一冷却水源自两条分路分别进入外管筒的冷却水入口和第一冷却水降压器的冷却水入口；换热后，冷却水分别自外管筒的冷却水出口和第二冷却水降压器的冷却水出口的两条分路汇合并自同一出口排出。

4、  根据权利要求3所述的双水冷却臭氧生成机放电体装置，其特征在于：所述内管筒外侧的电介质层为高温烧结而成的搪瓷层。

5、  根据权利要求1或2所述的双水冷却臭氧生成机放电体装置，其特征在于：所述中管筒与内管筒之间氧气/臭氧电离层的厚度为0.25～0.35mm。

6、  根据权利要求1所述的双水冷却臭氧生成机放电体装置，其特征在于：所述第一冷却水降压器的冷却水出入口端与第二冷却水降压器的冷却水出入口端的电压接近或等于所述放电体的供电电压。

7、  根据权利要求6所述的双水冷却臭氧生成机放电体装置，其特征在于：所述降压器的壳体为硬聚氯乙烯材料。

双水冷却臭氧生成机放电体装置
技术领域
本发明涉及臭氧发生器设备，具体涉及用电晕放电生成臭氧的放电体结构，尤其是一种双水冷却臭氧生成机放电体装置。
背景技术
工业中普遍应用的臭氧发生器的主要部件为放电体元件，采用放电体元件电晕放电产生臭氧，其原理是当高压达到一定程度后将空气击穿，空气中的分子被电离，其中的氧气分子被电离后产生由三个氧原子结合而成的臭氧分子，因此臭氧发生器也被称为“负氧离子发生器”。
一般情况下，放电体元件以内、外管筒作为电极，其中，接地电极采用水冷冷却，高压电极采用风冷或油冷冷却。在同轴的内、外管筒电极之间形成有通气放电间隙。
如中国专利授权公告号CN100335404公开了一种发生臭氧的放电管元件，将高压电极管、接地电极管分别置于管状介电体的内、外侧，构成三层管筒结构，并且各个管体均分为两部分，中间用绝缘套圈相互隔离。两个高压电极管与两个接地电极管组成串联电容器产生电晕放电，高压电极管内通介质油冷却，接地电极管内通冷却水冷却。
采用部分水冷、部分风冷或油冷的方式是现行技术中相当惯用的手段，但是风冷的效果较差，且运作时产生较大的噪音；尽管油为不导电介质可避免短路，但一路水冷另一路油冷的方式对外接冷却设备提出了更高的要求，使制造成本增加。最理想的方式是采用双水冷却，但由于高压电机处的冷却水与接地电极用冷却水之间存在极高的电位差，通常在3000V以上，极易造成短路，引发安全事故，这也是阻碍双向水冷在臭氧发生器放电体中应用的主要原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种双水冷却臭氧生成机放电体结构，在采用双水冷却以确保冷却效果的前提下，将双水冷之间的电位差降低至基本相等，保证设备的安全运转。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种双水冷却臭氧生成机放电体装置，采用套管式放电体，放电体由内、中、外三个同轴设置的管筒相互套装而成，所述套管式放电体的内管筒为高压电极，外管筒与中管筒为接地电极，内管筒与中管筒间的空腔为电离层，外管筒与中管筒间的空腔为外冷却水流道，直接与冷却水连通，所述的套管式放电体与二个冷却水降压器串联，其中，所述的冷却水降压器由壳体、壳体上部和下部分别设有的冷却水入口和出口，及冷却水入口与出口之间连通的盘旋式管道构成，所述的内管筒内腔形成内冷却水流道，该内冷却水流道的入口与第一冷却水降压器的冷却水出口连通，该内冷却水流道的出口与第二冷却水降压器的冷却水入口连通。
具体的，对外管筒接地电极的水冷冷却为：外接冷却水自外管筒的冷却水入口进入外管筒与中管筒之间，再自自外管筒的冷却水出口排出。
在上述方案的基础上，所述内管筒的顶部和底部分别设有冷却水入口和出口，内管筒的外表面覆有电介质层；中管筒的上部和下部分别设有氧气进口和臭氧出口；外管筒的顶部和底部分别设有冷却水入口和出口。
具体的，对内管筒高压电极的水冷冷却为：外接冷却水自第一冷却水降压器的冷却水入口进入，经盘旋式管道，由第一冷却水降压器的冷却水出口再至内管筒的冷却水入口进入内管筒，由内管筒的冷却水出口再至第二冷却水降压器的冷却水进口进入第二冷却水降压器，经盘旋式管道，由第二冷却水降压器的冷却水出口排出。
由此形成了双水冷却循环。
本发明的放电体装置采用了在冷却水一侧的冷却水入口和出口出安装冷却水降压器，让冷却水在盘旋式管道中盘旋流动，在管道内产生匝间压差，盘旋式管道像是一根极长的导线，产生极大阻抗，令入口与出口端接近于供电电压。因此上述冷却水降压器又被称为“盘绕式增阻降压器”。
在上述方案的基础上，为了进一步简化外接冷却水设备，本发明采用同一冷却水源和同一冷却水出口的结构，同一冷却水源自两条分路分别进入外管筒的冷却水入口和第一冷却水降压器的冷却水入口；换热后，冷却水分别自外管筒的冷却水出口和第二冷却水降压器的冷却水出口的两条分路汇合并自同一出口排出。
在上述方案的基础上，所述内管筒外侧的电介质层为经高温烧结而成的搪瓷层。
在上述方案的基础上，所述中管筒与内管筒之间氧气/臭氧电离层的厚度为0.25～0.35mm，优选为0.3mm。
在上述方案的基础上，为了实现可直接用水冷却的目的，所述第一冷却水降压器的冷却水入口端至第二冷却水降压器的冷却水出口端的电压接近或等于所述放电体的供电电压。
在上述方案的基础上，所述降压器的壳体为硬聚氯乙烯材料。
本发明的有益效果是：
本发明采用独特设计的降压器结构与电极构成串连通通路，使得高压电极与接地电极之间的电位基本相同，克服了传统双水冷却容易产生高电位差而导致短路的缺点，将高压电极及接地电极的冷却系统统一成双水冷却，对外接冷却水循环设备的要求大大降低，使其结构简化，成本降低。
附图说明
图1为本发明臭氧发生机放电体装置的纵剖结构示意图。
图2为本发明放电体的横剖结构示意图。
附图中标号说明
1-放电体
11-内管筒           111-冷却水入口    112-冷却水出口
113-电介质层
12-中管筒           121-氧气入口      122-臭氧出口
13-外管筒           131-冷却水入口    132-冷却水出口
2-第一冷却水降压器  21-盘旋式管道
22-壳体             221-冷却水入口    222-冷却水出口
3-第二冷却水降压器  31-盘旋式管道
32-壳体             321-冷却水入口    322-冷却水出口
4-冷却水源
5-出口
具体实施方式
请参阅图1为本发明臭氧发生机放电体装置的纵剖结构示意图和图2为本发明放电体的横剖结构示意图所示，一种双水冷却臭氧生成机放电体装置，采用套管式放电体1，放电体1由三个同轴设置的内管筒11、中管筒12和外管筒13相互套装而成，所述套管式放电体1的内管筒11为高压电极，外管筒13与中管筒12为接地电极，内管筒11与中管筒12间的空腔为电离层，外管筒13与中管筒12件的空腔为外冷却水流道，直接与冷却水连通。
所述的套管式放电体1与第一冷却水降压器2和第二冷却水降压器3串联，其中，第一冷却水降压器2和第二冷却水降压器3均由硬聚氯乙烯材料的壳体22，32，壳体22，32上部和下部分别设有的冷却水入口221、321和冷却水出口222、322，及冷却水入口221、321与冷却水出口222、322之间连通的盘旋式管道21、31构成。
所述内管筒11的顶部和底部分别设有冷却水入口111和冷却水出口112，内管筒11的外表面覆有电介质层，为经高温烧结而成的搪瓷层；中管筒12的上部和下部分别设有氧气进口121和臭氧出口122，中管筒12与内管筒11间空腔为氧气/臭氧电离层，厚度约为0.3mm，氧气在此放电间隙被电离成臭氧；外管筒13的顶部和底部分别设有冷却水入口131和冷却水出口132。
所述的内管筒11内腔形成内冷却水流道，该内冷却水流道的冷却水入口111与第一冷却水降压器2的冷却水出口222连通，该内冷却水流道的冷却水出口112与第二冷却水降压器3的冷却水入口321连通。
同一冷却水源4自两条分路分别进入外管筒13的冷却水入口131和第一冷却水降压器2的冷却水入口221；换热后，冷却水分别自外管筒13的冷却水出口132和第二冷却水降压器3的冷却水出口322的两条分路汇合并自同一出口5排出。
所述的放电体1中，所述第一冷却水降压器2的冷却水入口221端至第二冷却水降压器3的冷却水出口322端的电压接近或等于所述放电体1的供电电压。