Озонирующий элемент

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ ции, повышение надежности и улучшение функциональных возможностей устройства. Озонирующий элемент, содержащий внешний электрод, диэлектрический барьер в виде трубки,коронирующий электрод, расположенный внутри диэлектрической трубки, и источник переменного напряжения, отличающийся тем, что он снабжен двухполупериодным выпрямителем тока с выходом отрицательных полуволн, при этом внешний электрод выполнен в виде цилиндра, охватывающего диэлектрическую трубку, а коронирующий электрод выполнен в виде цилиндра из тонкой металлической сетки с шагом, большим толщины стенки диэлектрической трубки.(72) Абишев Майдан Айтмахамбетович Бахтаев Шабден Абуович Кожаспаев Нариман Кожаспаевич Боканова Алия Абылгазиевна(57) Изобретение относится к устройствам для получения озона и может быть использовано в медицине, сельском хозяйстве и химической промышленности. Изобретением достигается упрощение конструк 10188 Изобретение относится к устройствам для получения озона и может быть использовано в медицине,сельском хозяйстве и химической промышленности. Известен озонатор на коронном разряде, содержащий коронирующий и внешний электроды, причем коронирующий электрод выполнен в виде трубки из диэлектрического материала, на которой спирально намотана коронирующая проволока (предварительный патент РК 6767, кл. С 01 В 13/12, 1998). В данном случае отсутствует барьерный разряд, и поэтому не используются его преимущества при получении озона. К тому же, присутствующая диэлектрическая трубка служит как основа коронирующего электрода и не может быть использована как электрический барьер, так как находится вне зоны разряда. Кроме того, конструкция коронирующего электрода в виде проволоки предопределяет его хрупкость, обуславливающую повреждения при случайных или аварийных пробоях между электродами и при механической тряске. Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является озонирующий элемент, основанный на коронно-барьерном разряде и выполненный в виде керамической трубки. В этом случае коронирующий электрод представляет собой тонкие металлические полоски, расположенные на внутренней поверхности трубки, а внешний электрод в виде цилиндра залит в толще керамической трубки на определенном расстоянии от коронирующего электрода ( . . 1, 1988, 24, 2, . 223-231). Основными недостатками данного озонирующего элемента являются необходимость повышенного напряжения питания (10 кВ) и сложность его конструкции, требующая специальной технологии при изготовлении, что резко ограничивает его применение и распространенность. Применение для питания озонирующего элемента переменного напряжения приводит к возникновению положительного коронного разряда при положительной полуволне напряжения, что снижает на порядок эффективность образования озона в разряде по сравнению с отрицательной короной, возникающей при отрицательной полуволне. Кроме того, при предложенной конструкции озонирующего элемента, когда внешний электрод находится в толще керамической трубки,не исключаются существенные диэлектрические потери (поляризационные эффекты) во внешней части трубки, которая не работает в качестве электрического барьера озонирующего элемента. Задачей изобретения является разработка озонирующего элемента на коронно-барьерном разряде,отличающегося надежностью в работе и простотой конструкции при обеспечении достаточной производительности по озону и малых удельных энергозатрат. Озонирующий элемент, содержащий внешний электрод, диэлектрический барьер в виде трубки,коронирующий электрод, расположенный внутри диэлектрической трубки, и источник переменного напряжения, согласно изобретению, снабжен двухполупериодным выпрямителем тока с выходом от 2 рицательных полуволн, при этом внешний электрод выполнен в виде цилиндра, охватывающего диэлектрическую трубку, а коронирующий электрод выполнен в виде цилиндра из тонкой металлической сетки с шагом, большим толщины стенки диэлектрической трубки. Предложенная конструкция озонирующего элемента отличается высокой надежностью, простотой и удобством в работе, и обеспечивает низкие напряжения питания из-за присутствия коронирующих ячеек металлической сетки, расположенной внутри диэлектрической трубки. Полный охват диэлектрического барьера внешним электродом приводит к эффективной работе барьера и исключает диэлектрические потери. Применение двухполупериодного выпрямителя тока с выходом отрицательных полуволн позволяет работать озонирующему элементу в наиболее эффективном режиме образования озона, а именно в режиме отрицательного коронно-барьерного разряда. На чертеже представлена функциональная схема озонирующего элемента, работающего на принципе коронно-барьерного разряда. Озонирующий элемент содержит внешний электрод 1, охватывающий диэлектрическую трубку 2, и коронирующий электрод 3 в виде цилиндра из тонкой металлической сетки. Озонирующий элемент работает следующим образом. При подаче отрицательной полуволны достаточно высокого переменного напряжения на коронирующий электрод 3 между двумя электродами 1 и 3 возникает отрицательный коронно-барьерный разряд, что обеспечивает образование озона в протекающем воздухе. Для удобства и безопасности работы высокое напряжение подается на коронирующий электрод 3, находящийся внутри диэлектрической трубки 2, а положительный полюс источника питания соединяется с внешним электродом 1 и затем заземляется. При работе озонирующего элемента должны быть соблюдены следующие условия- во-первых, шаг сетки цилиндра, служащего в качестве коронирующего электрода, должен быть больше, чем толщина стенки диэлектрической трубки- во-вторых, электрическое пробойное напряжение между двумя электродами озонирующего элемента не менее 10 кВ/мм. Один из вариантов предложенного озонирующего элемента иллюстрируется примером. ПРИМЕР. Озонирующий элемент имеет следующие геометрические размеры диэлектрический цилиндр из стекла имеет длину 100 мм., внешний диаметр - 14 мм, толщина - 3 мм. Коронирующий электрод представляет собой цилиндрическую сетку из нержавеющей стали длиной 80 мм и внешним диаметром 14 мм, причем толщина сетки (диаметр проводов ячейки сетки) составляет 0,15 мм при размере квадрата ячейки сетки 3 мм. Внешний электрод имеет вид металлического цилиндра длиной 90 мм, диаметром 22 мм, толщиной стенки 2 мм. Для питания озонирующего элемента используется 10188 переменное напряжение отрицательной полярности,не превышающее 5 кВ. Испытания озонирующего элемента показали,что изобретением обеспечивается надежность, простота и удобство в работе устройства и низкие напряжения питания при достаточной производительности озона (0,19 г/ч) и малых удельных энергозатратах (52,77 г/кВтч). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Озонирующий элемент, содержащий внешний электрод, диэлектрический барьер в виде трубки,коронирующий электрод, расположенный внутри диэлектрической трубки и источник переменного напряжения, отличающийся тем, что он снабжен двухполупериодным выпрямителем тока с выходом отрицательных полуволн, при этом внешний электрод выполнен в виде цилиндра, охватывающего диэлектрическую трубку, а коронирующий электрод выполнен в виде цилиндра из тонкой металлической сетки с шагом, большим толщины стенки диэлектрической трубки.