本发明专利技术涉及一种臭氧产生装置以及臭氧产生方法，其中臭氧产生装置包括一介电衬底、一第一电极以及一第二电极。第一电极设置在介电衬底的第一表面。第二电极设置在介电衬底且对应第一电极。第一电极包括多个第一指部以及一体成型地突设在第一指部的多个微结构。体成型地突设在第一指部的多个微结构。体成型地突设在第一指部的多个微结构。
【技术实现步骤摘要】
臭氧产生装置以及臭氧产生方法
[0001]本专利技术涉及一种臭氧产生技术，特别是一种臭氧产生装置以及臭氧产生方法。
技术介绍
[0002]已知臭氧(O3)可广泛应用在处理废水及空污等环境议题、医疗及食品业的消毒、高科技工艺及农渔水产等各种不同的领域。并且，臭氧的氧化能力不仅高于过氧化氢(H2O2)、二氧化氯(ClO2)及次氯酸(HOCl)，且其半衰期短(常压常温条件下约30分钟)，与污染物(或微生物)接触后会迅速还原为氧气(O2)，因此较无二次污染的危险。
[0003]传统上是采用管式臭氧产生机来产生臭氧，其利用管状的高压电极与其内的地极之间所形成的空间通入含氧气体，同时施加高压电以打破气体绝缘性产生等离子体，进而生成臭氧。但，此种臭氧产生技术的瓶颈在于能耗高，因此产生臭氧的能量效率(g/kWh)低，这导致臭氧相关技术无法普遍应用在中小企业，特别是难以落实在处理空污与废水等需要高效益的情境。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种臭氧产生装置以及臭氧产生方法，以实现低能耗高能效的臭氧产生技术。
[0005]根据本专利技术的一实施例所公开的一种臭氧产生装置，其包括一介电衬底、一第一电极以及一第二电极。第一电极设置在介电衬底的一第一表面。第二电极设置在介电衬底且对应第一电极。第一电极包括多个第一指部以及多个微结构，微结构一体成型地突设在第一指部。
[0006]根据本专利技术的一实施例所公开的一种臭氧产生方法，其包括以下步骤：提供一臭氧产生装置，其中臭氧产生装置的一第一电极设置在一介电衬底的一第一表面且包括多个第一指部以及一体成型地突设在些第一指部的多个微结构；提供含氧气体在容置臭氧产生装置的一反应腔体；以及提供电压给第一电极并令设置在介电衬底且对应第一电极的一第二电极接地，以利用表面放电产生臭氧。
[0007]根据本专利技术前述实施例所公开的臭氧产生装置以及臭氧产生方法，通过在介电衬底上配置具有微结构的高压电极，除了可具备表面放电的优势，微结构可具有尖端放电效应，并可增强与催化剂的协同反应，使电极周围具有较高的等离子体强度，因而可在较低的操作电压下产生臭氧，从而可有助于在有效降低能耗的同时提升臭氧产生的能量效率(g/kWh)。
[0008]另一方面，在高压电极反应升温时，微结构还有助于增加散热面积，从而有助于降低高温对臭氧产生的影响。
[0009]以上的关于本专利技术公开内容的说明及以下的实施方式的说明，用于示范与解释本专利技术的精神与原理，并且提供本专利技术的权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
[0010]图1为依据本专利技术的一实施例的臭氧产生装置的立体示意图；
[0011]图2为传统钛系催化剂(如TiO2、Ti2O3与Ti3O5)与黑二氧化钛(Black TiO2)对不同波长的光吸收度的比较分析图；
[0012]图3为传统钛系催化剂(如TiO2、Ti2O3与Ti3O5)与黑二氧化钛(Black TiO2)的光致发光强度的比较分析图；
[0013]图4为图1的臭氧产生装置的局部放大示意图；
[0014]图5为图1的臭氧产生装置的局部放大剖切示意图；
[0015]图6为采用图1的臭氧产生装置的臭氧产生方法的步骤流程图；
[0016]图7为图1的臭氧产生装置在具微结构与无微结构的两种配置下进行的臭氧产率(yield)与臭氧产生效率(generation efficiency)的比较图；
[0017]图8为图1的臭氧产生装置采用传统钛系催化剂与黑二氧化钛为催化剂层以及没有采用催化剂层等不同配置下进行的臭氧产率与臭氧产生效率的比较图；
[0018]图9为依据本专利技术的另一实施例的臭氧产生装置的立体示意图；
[0019]图10为依据本专利技术的另一实施例的臭氧产生装置的立体示意图；
[0020]图11为图1与图10的臭氧产生装置在相同条件下的臭氧产率与臭氧产生效率的比较图。
[0021]附图标记说明
[0022]1，1
’
，1”：臭氧产生装置
[0023]9：反应腔体
[0024]10：介电衬底
[0025]11：第一表面
[0026]12：第二表面
[0027]20，20
’
：第一电极
[0028]21，21
’
：第一指部
[0029]30，30
’
：第二电极
[0030]31：第二指部
[0031]91：进气口
[0032]92：出气口
[0033]210，210
’
：微结构
[0034]211：平面
[0035]300：鳍片结构
[0036]CL：催化剂层
[0037]F：气流
[0038]P：气流通道
[0039]S01～S05：步骤
具体实施方式
[0040]以下将以实施方式详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技
术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，但非以任何观点限制本专利技术的范畴。并且，以下实施例将搭配附图进行说明，但为达到图面整洁的目的，一些已知惯用的结构与元件在附图可能会以简单示意的方式绘示。附图中部份的特征可能会略为放大或改变其比例或尺寸，以达到便于理解与观看本专利技术的技术特征的目的，但这并非用于限定本专利技术。此外，为便于观看，部分附图中的某些结构线可能以虚线表示。
[0041]下文中可能会使用“端”、“部”、“部分”、“区域”、“处”等术语来描述特定元件与结构或是其上或其之间的特定技术特征，但这些元件与结构并不受这些术语所限制。以下文中也可能使用诸如“实质上”、“约”及“大致上”等术语，用于描述所修饰的情况或事件可能存在的合理或可接受的偏差量，但仍可达到所预期的结果。另外，下文中可能使用“至少一”来描述所指元件的数量，但除非另有明确说明，其不应仅限于数量为“仅有一”的情况。下文中也可能使用“及/或”的术语，其应被理解为包括所列出项目中的任一个及一或多个的所有组合。
[0042]如图1所示，本专利技术的一实施例给出了一种可以表面放电方式产生臭氧(O3)的臭氧产生装置1，其可让等离子体(plasma)在绝缘的衬底平面上产生臭氧。如图所示，臭氧产生装置1设置在一反应腔体9中，且可包括一介电衬底10、一第一电极20、一第二电极30以及一催化剂层CL。
[0043]所述反应腔体9可为由亚克力或铁氟龙等任何合适材质所构成的中空结构，其可外接一氧气源(未绘示)，以将氧气(O2)注入在其内部空间。举例来说，反应腔体9的相异两侧(例如，相对两侧)可分别具有一进气口91以及一出气口92，进气口91可用在外接任何合适的氧气源以使氧气得以进入反应腔体9进行反应，而出气口92可用于将反应的气体排出在外。
[0044]所述介电衬底10可例如以石英、氮化硼或陶瓷等其他合适的绝缘材质所构成。在此定义介电衬底10可具有一第一表面11本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种臭氧产生装置，包括：一介电衬底；一第一电极，设置在该介电衬底的一第一表面；一第二电极，设置在该介电衬底且对应该第一电极；以及其中该第一电极包括多个第一指部以及多个微结构，多个微结构一体成型地突设在该第一指部。2.如权利要求1所述的臭氧产生装置，其中该第二电极设置在该介电衬底的该第一表面。3.如权利要求2所述的臭氧产生装置，其中该第二电极包括多个第二指部，该第一电极的多个第一指部与多个第二指部交错配置。4.如权利要求1所述的臭氧产生装置，还包括一导电层，设置在相对于该第一表面的一第二表面上以作为地极。5.如权利要求1所述的臭氧产生装置，其中该介电衬底具有相对于该第一表面的一第二表面，该第二电极设置在该介电衬底的该第二表面。6.如权利要求5所述的臭氧产生装置，还包括一反应腔体，该反应腔体固定在该第二电极以与该第二电极共同围绕密封该介电衬底与该第一电极。7.如权利要求6所述的臭氧产生装置，其中该第一电极的多个第一指部介于该反应腔体的一进气口与一出气口之间。8.如权利要求5所述的臭氧产生装置，其中该第二电极包括多个鳍片结构，自该第二电极相对远离该第一电极的表面向外延伸突出。9.如权利要求1所述的臭氧产生装置，其中各该微结构为螺纹。10.如权利要求9所述的臭氧产生装置，其中各该微结构的螺纹具有1.2mm～3.7mm的牙距。11.如权利要求9所述的臭氧产生装置，其中各该微结构的螺纹之间形成多个气流通道。12.如权利要求1所述的臭氧产生装...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘冠纶，吴信贤，沈克鹏，何敏硕，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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