本發(fā)明涉及一種臭氧發(fā)生裝置及方法，具體為一種等離子體放電實現(xiàn)大面積產生臭氧且均勻分布的臭氧發(fā)生裝置及方法。

背景技術：

臭氧有極強的氧化能力，但穩(wěn)定性極差，常溫下可自行分解為氧氣。早在19世紀，人們就認識到了臭氧的強氧化作用，發(fā)現(xiàn)臭氧對木材、稻草、淀粉、植物色素、天然橡膠、脂肪、動植物油與酒精等物質都有氧化作用。1868年，德?格貝斯（de?gebeth）獲得了臭氧應用技術的第一項專利，用臭氧將煤焦油混合物氧化為適于涂料、油漆使用的產品。臭氧是一種廣譜殺菌劑，可殺滅細菌繁殖體和芽孢，病毒、真菌等，可破壞肉毒桿菌毒素和毒素及立克次氏體等，同時還具有很強的除霉、腥、臭等異味的功能。臭氧在水中的殺菌速度比氯快，殺滅效果也遠比傳統(tǒng)的水處理方式和醫(yī)療上常用的氯等消毒劑要好得多。臭氧作為氧化能力最強的氧化劑之一，還能去除污水中的錳、鉛、鎘、汞等重金屬離子，并氧化分解許多有毒有害的有機物和無機物，在水處理等領域有著廣泛的應用，尤其是對色度深、有惡臭難降解的廢水作用效果更加明顯。臭氧也可用于水果、蔬菜、肉類等食品的消毒、保鮮，用于對空氣的凈化、除臭等。臭氧會自行分解為氧氣，不產生殘留污染，消毒后不需通風換氣。在許多國家，臭氧已被廣泛應用于消毒飲用水、空氣凈化、食品加工、醫(yī)療衛(wèi)生、水產養(yǎng)殖等領域。

由于臭氧的不穩(wěn)定性，不能儲存運輸，因而臭氧必須在使用現(xiàn)場制備。人工產生臭氧的方法，主要有電化學法、光化學法及高壓放電法。其中高壓放電方法是模仿自然界雷電產生臭氧的方法，通過人為的交變高壓電場在氣體中產生電暈、電弧、火花等放電，使空氣中的氧氣分子電離成單個的氧原子經碰撞聚合成三原子的臭氧分子。這種高壓放電型的臭氧發(fā)生器使用最廣，效率最高，在水處理、空氣凈化、食品加工、醫(yī)療消毒等領域已有較多應用。

目前市場上有很多高壓放電型臭氧發(fā)生器，按發(fā)生器結構可分為微間隙介質阻擋放電和尖端電暈放電。微間隙介質阻擋放電產生的臭氧由于發(fā)生器結構的限制不能現(xiàn)場應用，需經過管道輸送到需要處理的目標處，臭氧經過管道流通后會產生分解等損耗，在遷移和擴散過程中容易衰減或者消亡，從而降低了臭氧濃度，導致利用效率降低并增加了電能消耗，并且臭氧傳輸至目標區(qū)域后分布不均勻，導致整體處理效果不夠理想。尖端電暈放電通常只發(fā)生在尖端電極附近，因此放電面積很小且臭氧濃度較低并分布不均勻，通常只用于較小空間的空氣滅菌或某些小型物品表面消毒。因此針對目前已有臭氧發(fā)生裝置的缺點，需要一種新型、高效、簡單的臭氧發(fā)生裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、高效的臭氧發(fā)生裝置及方法，簡化處理系統(tǒng)以降低臭氧等活性物質傳輸損耗，并通過大面積放電實現(xiàn)較大面積內臭氧均勻擴散分布。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：本發(fā)明所涉及大面積均勻分布臭氧發(fā)生裝置包括臭氧產生區(qū)、氣體分配區(qū)、外部電源和外部氣源；所述臭氧產生區(qū)包括兩個方形電極，分別為頂部方形電極和底部方形電極，所述兩個方形電極分布有篩網狀通氣孔，所述兩個方形電極分別通過電極上的接線柱連接到所述外部電源的兩極，所述兩個方形電極中任意一個接地則另一個接高電壓；所述氣體分配區(qū)包括絕緣封蓋和所述頂部方形電極；所述絕緣封蓋用于封閉并固定所述氣體分配區(qū)和所述臭氧發(fā)生區(qū)，所述絕緣封蓋設有包含止流閥的進氣口；所述外部電源為5khz~30khz的交流電源或脈沖電源；所述外部氣源為空氣，由空氣壓縮機產生并提供，空氣通過導氣管進入所述氣體分配區(qū)，再由所述頂部方形電極分配至所述臭氧產生區(qū)。

大面積均勻分布臭氧發(fā)生裝置，其特征在于：所述兩個方形電極為尺寸相同的金屬電極，其長、寬尺寸分別為10~800mm和10~800mm，實際加工尺寸可根據待處理目標面積及所述外部電源功率來確定；所述頂部方形電極和所述底部方形電極的距離為1~10mm，所述外部電源的輸出電壓值越高則可采用的距離越大；所述兩個方形電極上均勻分布有0.5~5mm的網孔，所述網孔可以為圓孔、方孔或六邊形孔，使空氣通過所述網孔后均勻分布，提高臭氧利用效率。

空氣由所述頂部方形電極均勻進入所述臭氧產生區(qū)，在高電壓作用下所述兩個方形電極之間放電產生臭氧等活性物質。臭氧等活性物質在空氣壓強的驅動下由所述底部方形電極網孔輸出并實現(xiàn)大面積均勻分布，減少了傳輸損耗，提高了目標處理效率及質量。本裝置能在空氣作為所述外部氣源時穩(wěn)定工作，產生的臭氧濃度可通過電源電參數(shù)及空氣流速進行調節(jié)，電極及網孔大小可根據臭氧覆蓋面積及均勻度要求來設計，因此針對不同的處理對象及要求可提供不同的設計參數(shù)及工作參數(shù)。

本裝置通過大面積放電及特殊結構設計實現(xiàn)較大面積內臭氧均勻擴散分布，減少了傳輸損耗，臭氧利用效率高，并且裝置結構簡單、成本低、無污染。因此本發(fā)明將提供一種簡單、高效的大面積均勻分布臭氧發(fā)生裝置及方法，擴大臭氧發(fā)生技術的應用范圍，如傳統(tǒng)臭氧發(fā)生器不便處理的較大面積的消毒殺菌、食品保鮮等。

附圖說明

圖1為大面積均勻分布臭氧發(fā)生裝置結構示意圖。

圖2為方形電極平面結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示。本發(fā)明所涉及大面積均勻分布臭氧發(fā)生裝置包括臭氧產生區(qū)1、氣體分配區(qū)2、外部電源3和外部氣源4；所述臭氧產生區(qū)1包括兩個方形電極，分別為頂部方形電極5和底部方形電極6，所述兩個方形電極5和6分布有如圖2所示的篩網狀通氣孔，所述兩個方形電極5和6分別通過電極上的接線柱7和8連接到所述外部電源3的兩極，所述兩個方形電極5和6中任意一個接地則另一個接高電壓；所述氣體分配區(qū)2包括絕緣封蓋9和所述頂部方形電極5；所述絕緣封蓋9用于封閉并固定所述氣體分配區(qū)2和所述臭氧發(fā)生區(qū)1，所述絕緣封蓋9設有包含止流閥的進氣口10；所述外部電源3為5khz~30khz的交流電源或脈沖電源；所述外部氣源4為空氣，由空氣壓縮機產生并提供。

大面積均勻分布臭氧發(fā)生裝置，其特征在于：所述兩個方形電極5和6為尺寸相同的金屬電極，其長、寬尺寸分別為10~800mm和10~800mm，最大電極面積可達800mm×800mm，因此可實現(xiàn)大面積放電，實際加工尺寸可根據待處理目標面積及所述外部電源3功率來確定；所述頂部方形電極5和所述底部方形電極6的距離為1~10mm，最大距離可取10mm，所述外部電源3的輸出電壓值越高則可采用的距離越大；所述兩個方形電極5和6上均勻分布有0.5~5mm的網孔，所述網孔可以為圓孔、方孔或六邊形孔，如可設計為直徑5mm的圓孔，或面積為5mm×5mm的方孔，或邊長為5mm的六邊形孔，使空氣通過所述網孔后均勻分布，提高臭氧利用效率。

空氣通過導氣管進入所述氣體分配區(qū)2，再由所述頂部方形電極5均勻進入所述臭氧產生區(qū)1，在高電壓作用下所述兩個方形電極5和6之間放電產生臭氧等活性物質。臭氧等活性物質在空氣壓強的驅動下沿著圖1中箭頭所示方向由所述底部方形電極6網孔輸出并實現(xiàn)大面積均勻分布，減少了傳輸損耗，提高了目標處理效率及質量。本裝置能在空氣作為所述外部氣源4時穩(wěn)定工作，產生的臭氧濃度可通過電源電參數(shù)及空氣流速進行調節(jié)，電極及網孔大小可根據臭氧覆蓋面積及均勻度要求來設計，因此針對不同的處理對象及要求可提供不同的設計參數(shù)及工作參數(shù)。

雖然結合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。