多种氧同素异形体生成器制造技术

一种氧同素异形体生成器(101)具有管(103)，管(103)具有电接地外表面(104)和正电内表面(105)。多个电晕反应板(116)沿管的内部间隔开，板通过线(117、118、121)纵向互连并且与管的正电(109、110)内表面电连接。外部套管(112)包围管并且提供用于部分臭氧化的气体在发生器中流动的第二线性通道。替代实施方式包括在电晕反应的位置处的外部分布式接地连接器(108)。

A variety of oxygen allotrope of generator

An allotrope of oxygen generator (101) having a tube (103), tube (103) electrically connected with the outer surface (104) and positive inner surface (105). A plurality of corona reacting plates (116) are opened along the internal intervals of the tube, and the plates are interconnected longitudinally through lines (117, 118, 121) and electrically connected to the inner surface of the positive (109, 110) tubes of the tube. An external casing (112) encircling tube and a second linear channel for the flow of a gas for partial ozonation in the generator. The alternative implementation includes an external distributed grounding connector (108) at the position of the corona reaction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多种氧同素异形体生成器
本专利技术总体上涉及用于生成臭氧和/或其它氧同素异形体的设备和方法。
技术介绍
氧以若干种同素异形体形式存在。氧在以作为O2的双原子形式存在时是一种稳定的分子，并且是地球上最丰富的元素之一。臭氧O3在雷击和其它放电现象期间以及紫外线的作用下在大气中自然存在。另外，可以形成氧同素异形体，诸如O3......O或臭氧二聚体((O3)2)的一些组合(参见Gadzhiev等人(2013)J.Chem.CositutComput.9：247-262)。还有其它的氧同素异形体已知是在特定的温度和压力条件下产生的。例如，另一种氧同素异形体，四氧(O4)，也称为四聚氧，被认为是短寿命的，并且被认为是比臭氧更有效的氧化剂(参见Oda和Pasquarello(2004)PhysicalReviewB，70(13)id134402和Cacace等人(2001)Angew.Chem.Int.Ed.40：4062-4065)。也存在一些其它的同素异形体，诸如O5、O6、O7和/或固体氧的多种相—α-相(淡蓝色)、β-相(暗蓝色到粉红色)、γ-相(暗蓝色)、δ-相(橙色)、ε-相(深红色到黑色；O8)和ζ-相(金属的；O9)(参见例如Shimizu等人(1998)Nature393(6687)：767-769；Freiman和Jodl(2004)PhysicsReports401：1-228；以及Luyndegaard等人(2006)Nature443：201-204)。臭氧是O2以外最好理解的氧同素异形体。它是一种带有刺激性气味的紫色气体。臭氧同素异形体是一种难溶于水的无色气体。当电荷分子分解稳定的双原子分子(O2)，将其分开并形成两个不稳定的氧原子时，会产生臭氧。为了获得稳定性，这些原子附着在其它氧分子上来产生臭氧(O3)。通常主要有三种方法用于产生臭氧：电晕放电、紫外线处理和冷等离子体生成。在电晕放电臭氧生成中，干燥的空气或含氧气体通过高能电场。通常，电晕放电臭氧发生装置具有由电介质板分开的多个静电板。这种类型的布置可以在许多专利和专利出版物中找到。例如，至少早在1946年就已经描述了交错的电介质板和静电板(参见美国专利No.2,405,728)。美国专利公布No.2004/0197244旨在通过由陶瓷电介质板隔开的平坦穿孔金属电极板的交错纵向堆叠生成电晕放电来提供具有改善的臭氧生成输出和效率并减少发热的电晕放电。美国专利No.5,525,310(Decker等人)也公开了一种电晕放电臭氧发生装置，其具有插入陶瓷电介质板之间的多个不锈钢线网栅极。在一些情况下，在金属板的表面上沉积催化剂(诸如二氧化铅催化剂)，以增加臭氧的产生(参见例如EP1777323)。过去，由电晕放电而生成热量是一个问题。这个问题已经通过结合某些类型的冷却装置(诸如美国专利No.2,405,728的冷却套管)或者通过在内电极与外电极之间或在外电极与电介质管之间的放电空间中使用金属棒或电介质棒(如在美国专利No.4,960,570中)解决。在一些情况下，已经使用了高压来试图增强臭氧的产生(美国专利No.5,409,673和美国专利公布No.2008/0047907)。空气的紫外线处理可以将二氧分子(O2)分解成氧原子，然后氧原子附着至其它二氧分子以形成臭氧。然而，这种臭氧生产方法效率低下，几乎每个工业臭氧生产者都依靠电晕放电方法。冷等离子体臭氧发生器使用暴露于由电介质阻挡放电产生的等离子体的纯氧气。这起到将二氧分解成单个原子的作用，然后原子再结合以形成臭氧。尽管冷等离子机器比紫外线处理效率更高，但其产生约为5％臭氧的最大浓度，因此主要用于临床情境。臭氧在水中自发分解，产生超氧化氢(HO2)和羟基(OH)自由基，其具有很强的氧化能力，并且作为容易使有机污染物、无机污染物和微生物(诸如贾第虫和隐孢子虫)氧化的强力消毒剂。氧的其它活性同素异形体也被认为表现相似，但是它们对污染物和微生物具有更强的作用。关于其它的氧同素异形体，诸如O4、O5、O6、O7、O8等知之甚少，并且生成这些同素异形体形式是很困难的，效率低和充满争议的，部分原因是它们的短暂性以及缺乏用于研究的足够的样本。目前似乎还没有出现一种有效的氧同素异形体发生器，该发生器是独立的，不需要复杂的电介质材料，不会生成过多的热量，使用很少的电力，而且具有低运行成本。
技术实现思路
本设备的目的是提供一种有效的氧同素异形体发生器，其是独立的，不需要复杂的电介质材料，不会生成过多的热量，使用很少的能量(电力)，而且具有相对低的运行成本。附图说明当结合附图阅读时，本文中公开的本专利技术的实施方式的目的、优点和特征将从以下详细描述中容易地理解，在附图中：图1是根据现有技术的臭氧发生器的横截面；图2是现有技术臭氧发生器的示意图；图3是根据本专利技术的实施方式的氧同素异形体臭氧发生器的横截面，在某种程度上是示意性的；图4是示出图3的中心管部分的局部剖视图的替代实施方式，其中分布式接地线与外部网连接；图5是沿图3的切割平面5-5截取的截面图，示出了如图3和图4的结构中所采用的电晕反应正极板的放大正视图；图6A是基部的局部剖视图，图3的氧同素异形体发生器安装至该基部；图6B是图6A所示的基部的立体图；以及图7是在图3的发生器的顶端处采用的支撑环的平面图。具体实施方式本文公开的设备是对美国专利7,314,600所包括的图1所示的氧同素异形体发生器的改进。为了清楚背景，将对该现有技术进行一些详细描述。为了方便表示，氧同素异形体发生器一般在本文中以水平方位绘制。所描述的发生器实施方式通常以竖直方位使用，其中气体入口和出口在底端处，如下面将讨论的。图1示出了用于生成氧同素异形体(即臭氧)的现有技术设备5。内部元件或管10位于套管25内。管一般是中空的。围绕管10的内部定位的是内部网15，并且围绕管的外表面定位的是外部网20。示例性网是由不锈钢线制成的10号网。也可以采用钛。如专利7,314,600中所指出的，元件15和20仅需要是适当形式的导电线并且不必是网的形式。电能源17通过连接器19向内部网15供应能量。外部网20连接至电接地22。在操作中，电能源向内部网15提供DC电压。当电压量足够时，形成穿过管10到外部网20的电弧。作为示例，管10是圆柱形的，具有约1.5英寸的外径，并且可以由熔融石英或合成熔融硅石制成。该结构产生具有约185纳米(nm)的臭氧同素异形体生成波长的紫外线辐射。围绕管10和内部网15和外部网20的是套管25。套管基本上是透明的并且由用于构造管10的相同石英或硅石构成，使得套管具有与管10相同的热、光学和其它性质。套管25限制含氧气体在外部网20上方的流动。入口40位于管10的一端，并且含氧气体被引导通过入口并且沿管的内部。进入的含氧气体暴露于生成多个电弧的内部网15，电弧辐射出UV辐射。当气体沿管10的长度前进时，含氧气体中的氧在暴露于UV辐射时被转化成臭氧。在到达管10的端部时，含氧气体接触套管25的内表面，并且沿管10的外表面被再次引导，接触外部网20，并且再次暴露于由外部网20中存在的电弧生成的紫外线辐射。该第二次暴露于紫外线辐射生成更多的氧同素异形体，显著增加了所生成的氧同素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧同素异形体生成器(101)，包括：大体上圆柱形的管(103)，具有预定厚度的壁；入口(102)，适于与含氧气体源联接；第一导电元件(104)，在所述管的外表面上，所述第一元件适于接地；第二导电元件(105)，在所述管的内表面上；导体(110)，用于将所述第二元件与电源连接；管状套管(112)，围绕所述管，与管壁间隔开预定距离；出口(115)，用于含氧同素异形体的气体从所述套管离开；以及多个间隔开的电晕反应板(116)，横跨所述管的内部，所述电晕反应板是导电的并且与所述第二元件电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.14 US 62/205,6191.一种氧同素异形体生成器(101)，包括：大体上圆柱形的管(103)，具有预定厚度的壁；入口(102)，适于与含氧气体源联接；第一导电元件(104)，在所述管的外表面上，所述第一元件适于接地；第二导电元件(105)，在所述管的内表面上；导体(110)，用于将所述第二元件与电源连接；管状套管(112)，围绕所述管，与管壁间隔开预定距离；出口(115)，用于含氧同素异形体的气体从所述套管离开；以及多个间隔开的电晕反应板(116)，横跨所述管的内部，所述电晕反应板是导电的并且与所述第二元件电连接。2.根据权利要求1所述的氧同素异形体生成器，还包括将所述电晕反应板互连的纵向中心支撑线(121)。3.根据权利要求1或2所述的氧同素异形体生成器，还包括将所述电晕反应板互连的多个电晕反应线(118)。4.根据权利要求1-3所述的氧同素异形体生成器，还包括将所述电晕反应板互连的多个支撑线(117)。5.根据权利要求1-4所述的氧同素异形体生成器，其中，相邻的所述电晕反应板相对于彼此旋转偏移。6.根据权利要求5所述的氧同素异形体生成器，其中，所述支撑线穿过所述多个电晕反应板螺旋布置。7.根据权利要求1-5所述的氧同素异形体生成器，还包括在所述管内的每个电晕反应板位置处的接地连接器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·德拉托尔·斯通，
申请(专利权)人：罗伯特·德拉托尔·斯通，
类型：发明
国别省市：美国,US