[发明专利]具有多间隙电极组件的小型臭氧发生器

说明书

本发明涉及一种通过无声放电从含氧气体中产生臭氧的装置，其具有以嵌套方式安装的电极，所述电极具有至少两个高压电极(2、6、10)和至少一个接地电极(3、8、12)，其中，在每个高压电极(2、6、10)和接地电极(3、8、12)之间设置有电介质(4、5、9、11)，并且其中，形成有由所述气体穿过的至少两个放电间隙(100)，其中，根据各个间隙宽度向每个单个间隙(100)施加不同的电压。

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的臭氧产生装置及根据权利要求8、11的前序部分的特征的臭氧产生方法。

臭氧是有机化合物和无机化合物的强大的氧化介质。臭氧有多种应用领域，其中之一就是在水处理中的应用。

从技术上讲，臭氧可以通过含氧气体中无声放电产生。与火花放电相比，无声放电应理解为稳定的等离子体放电或电晕放电。分子氧被分解成原子氧。活性氧原子随后在放热反应中附着至分子氧，由此形成三原子分子，即臭氧。臭氧产生量主要取决于电场强度和工作温度。

已知具有多个用于产生臭氧的放电间隙的电极组件。与单间隙系统相比，它们具有几个优点，例如：更好地利用反应器容积、降低空间需求、降低投资成本、降低功率输入并增大放电面积。

根据帕邢(Paschen)定律，击穿电压是间隙宽度乘以气体密度的函数。为了在多个放电间隙上获得均匀的功率输入，在给定的电压振幅下，间隙必须具有完全相同的间隙宽度。然而，这在带有同心管的臭氧发生器中很难实现，从而导致性能下降。此外，由于温度的差异，每立方厘米分子数的差异也会导致功率输入的不期望的差异。

本发明的目的在于提供一种多间隙装置，其用于产生降低特定能耗的臭氧。

本问题通过具有权利要求1所述特征的臭氧产生装置及具有权利要求8和权利要求11所述特征的臭氧产生方法来解决。

因此，提供一种通过无声放电从含氧气体中产生臭氧的装置，该装置具有至少两个高压电极和至少一个接地电极，其中，在每个高压电极和接地电极之间布置有电介质，并且其中，形成有由气体穿过的至少两个放电间隙，其中，根据各个间隙宽度向每个单个间隙施加不同的电压。通过对每个单个间隙施加不同的电压，由于可以在间隙之间达到均匀的功率输入，因此可以减少能量消耗。

优选地，具有变压器，其通过多个抽头向不同的间隙提供不同的电压。

在另一实施例中，每个间隙可以具有其自身的电源，以向不同的间隙提供不同的电压。

如果电极和/或电介质的表面被轮廓化以达到间隙宽度的分布，则是有利的。

优选地，间隙形成在高压电极和相应的电介质之间。

在优选实施例中，该装置具有奇数个带有内部接地电极的间隙。

优选地，电极和电介质呈环状。

此外，本发明提供一种使用通过无声放电从含氧气体中产生臭氧的装置的臭氧生产方法，该装置具有至少两个高压电极和至少一个接地电极，其中，在每个高压电极和接地电极之间布置有电介质，其中，形成有由所述气体穿过的至少两个放电间隙，所述方法包括以下步骤：

·向第一高压电极提供具有第一电压振幅的电压供应，其中，所述第一电压振幅高于由所述第一高压电极形成的所述第一间隙的第一击穿电压；

·向第二高压电极提供具有第二电压振幅的电压供应，其中，所述第二电压振幅高于由所述第二高压电极形成的所述第二间隙的第二击穿电压；

·调整所述第一和第二电压振幅，以使所述第一间隙和所述第二间隙的功率输入大致相同。

通过这种方式可以降低能耗，并提高臭氧产生性能。

优选地，使用具有多个抽头的变压器来提供所述第一和第二电压，或者每个间隙具有其自身的电源以提供不同的电压。