臭氧產(chǎn)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種臭氧(O3)產(chǎn)生裝置，且特別是涉及一種具有進氣緩沖空間的臭氧產(chǎn)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]臭氧具有強氧化特性，是世界公認(rèn)的高效殺菌劑，可分解或消除對環(huán)境或健康有危險的物質(zhì)。目前在許多國家和地區(qū)，臭氧都受到廣泛的應(yīng)用，如用在飲用水消毒、醫(yī)用水消毒等領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)今的臭氧產(chǎn)生機產(chǎn)生臭氧的方式主要可分為以下兩種。(I)電暈放電(coronadischarge):將氣體通入二電極板間，使電子在電極之間移動，這些電子提供能量，游離氧分子，以產(chǎn)生臭氧，其原理類似自然界的電擊現(xiàn)象。當(dāng)通入的氣體為一般空氣時，由于空氣中含有許多的氮，因此除了產(chǎn)生臭氧外也會產(chǎn)生許多氮化合物(NOx，如二氧化氮等)，此類氮化合物具有腐蝕性，對人體有害，是電暈放電法最大的缺點。此外，用于此法的裝置，放電氣體會直接接觸到金屬電極，易使金屬電極腐蝕，其可能產(chǎn)生金屬銹蝕的粉塵而混入O3之中，不利于后續(xù)的臭氧應(yīng)用。(2)UV光化學(xué)式:低壓汞燈的紫外光(UV)，在波長小于243nm時，可將空氣中的氧分子解離形成臭氧，但由于汞燈的放射光譜中，波長185nm的比例較低，只占整體光譜能量的7%?15%，因此大部分汞燈的能量都無法用來將氧分子解離為臭氧，因此目前市面上UV光化學(xué)式的臭氧產(chǎn)生器只適用于制造少量臭氧，濃度例如大致介于100到200ppm。此外，用于此法的裝置往往需要比較長的暖機時間，因此O3的生成量不易控制，且生成的O3會吸收波長254nm的紫外光還原成02。凡此種種，構(gòu)成了對更進步的臭氧產(chǎn)生裝置的迫切需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種臭氧產(chǎn)生裝置，可以提高臭氧的濃度和產(chǎn)率。
[0005]為達上述目的，本發(fā)明的臭氧產(chǎn)生裝置包括反應(yīng)腔體、紫外光源和第一燈管保護套。反應(yīng)腔體包括第一端面、第二端面以及與第一及第二端面連接的側(cè)壁。紫外光源置于反應(yīng)腔體內(nèi)，且與反應(yīng)腔體的側(cè)壁之間形成氣體反應(yīng)空間。第一燈管保護套具有底部和套體以定義出一容置空間，其中紫外光源的一端置于該容置空間內(nèi)，且第一燈管保護套的底部、反應(yīng)腔體的第一端面和反應(yīng)腔體的側(cè)壁的一部分共同定義出進氣緩沖空間。當(dāng)氣體經(jīng)由進氣口通入反應(yīng)腔體時，先流入進氣緩沖空間，再流入氣體反應(yīng)空間。
[0006]在一實施例中，第一燈管保護套的套體與反應(yīng)腔體的側(cè)壁之間構(gòu)成一進氣通道，且當(dāng)氣體由進氣口通入反應(yīng)腔體時，該氣體先流入進氣緩沖空間，再經(jīng)由進氣通道流入氣體反應(yīng)空間。
[0007]在一實施例中，進氣通道的寬度小于3_。
[0008]在一實施例中，第一燈管保護套具有多個溝槽，且該些溝槽與反應(yīng)腔體的側(cè)壁構(gòu)成多個進氣通道，當(dāng)氣體由進氣口通入反應(yīng)腔體時，該氣體先流入進氣緩沖空間，再經(jīng)由該些進氣通道流入氣體反應(yīng)空間。
[0009]在一實施例中，該些溝槽的深度小于1mm。
[0010]在一實施例中，該些溝槽在第一燈管保護套的底部以放射狀形式排列。
[0011]在一實施例中，第一燈管保護套具有多個貫穿孔，且當(dāng)氣體由進氣口通入反應(yīng)腔體時，該氣體先流入進氣緩沖空間，再經(jīng)由該些貫穿孔流入氣體反應(yīng)空間。
[0012]在一實施例中，紫外光源包括:填充有放電氣體的燈管、內(nèi)電極以及外電極。內(nèi)電極配置在燈管內(nèi)部，且其一端延伸至燈管外部。外電極的一部分和第一燈管保護套接觸，且兩者電連接。
[0013]在一實施例中，紫外光源包括:夕卜管、內(nèi)管、外電極以及內(nèi)電極。內(nèi)管位于外管內(nèi)，其中有一放電氣體填充在外管以及內(nèi)管之間。外電極配置于外管的外壁上。內(nèi)電極配置于內(nèi)管的內(nèi)壁上。
[0014]在一實施例中，紫外光源包括:填充有放電氣體的燈管、外電極以及內(nèi)電極。外電極配置于燈管的外壁上。內(nèi)電極位于燈管內(nèi)。
[0015]在一實施例中，內(nèi)電極穿出反應(yīng)腔體且和反應(yīng)腔體電性絕緣，而外電極通過和第一燈管保護套接觸而和反應(yīng)腔體電連接。
[0016]在一實施例中，臭氧產(chǎn)生裝置還包括第二燈管保護套，其具有底部和套體，第二燈管保護套的底部和套體定義出另一容置空間，其中紫外光源的另一端置于所述另一容置空間內(nèi)。
[0017]在一實施例中，第二燈管保護套的底部和反應(yīng)腔體的第二端面之間形成一排氣緩沖空間。
[0018]在一實施例中，進氣緩沖空間和排氣緩沖空間的長度分別大于或等于0.5_。
[0019]在一實施例中，排氣緩沖空間和反應(yīng)腔體的一排氣口直接相通。
[0020]在一實施例中，第二燈管保護套的套體與反應(yīng)腔體的側(cè)壁之間構(gòu)成一排氣通道。
[0021]在一實施例中，當(dāng)氣體由進氣口通入反應(yīng)腔體時，該氣體先流入進氣緩沖空間，再經(jīng)由進氣通道流入氣體反應(yīng)空間，接著經(jīng)由排氣通道流入排氣緩沖空間，最后經(jīng)由排氣口流出反應(yīng)腔體。
[0022]在一實施例中，紫外光源和反應(yīng)腔體的中心軸重合。
[0023]在一實施例中，紫外光源和反應(yīng)腔體的側(cè)壁的距離小于3mm。
[0024]在一實施例中，進氣緩沖空間垂直反應(yīng)腔體的中心軸的截面面積大于等于進氣通道垂直反應(yīng)腔體的中心軸的截面面積。
[0025]在一實施例中，紫外光源為準(zhǔn)分子燈。
[0026]基于上述，本發(fā)明提供的臭氧產(chǎn)生裝置具有特別的氣體流場設(shè)計。通過在第一燈管保護套和反應(yīng)腔體的第一端面之間形成進氣緩沖空間，可以讓氣體的分布更為均勻，由此，產(chǎn)生的臭氧濃度相當(dāng)高。
[0027]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例所繪示的臭氧產(chǎn)生裝置的剖面示意圖。
[0029]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例繪示的一種臭氧產(chǎn)生裝置的局部放大圖。
[0030]圖2B和圖2C分別是圖2A的燈管保護套的上視圖和透視圖。
[0031]圖3A是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例繪示的另一種臭氧產(chǎn)生裝置的局部放大圖。
[0032]圖3B和圖3C分別是圖3A的燈管保護套的上視圖和透視圖。
[0033]圖4A是又一種臭氧產(chǎn)生裝置的局部放大圖。
[0034]圖4B和圖4C分別是圖4A的燈管保護套的上視圖和透視圖。
[0035]圖5A是根據(jù)本發(fā)明第三實施例所繪示的臭氧產(chǎn)生裝置的零件分解圖。
[0036]圖5B是圖5A的臭氧產(chǎn)生裝置的第一燈管保護套及其鄰近構(gòu)件的剖面圖。
[0037]圖6是另一種由零件組裝而成的臭氧產(chǎn)生裝置的剖面示意圖。
[0038]圖7是根據(jù)第四實施例所繪示的臭氧產(chǎn)生裝置的示意圖。
[0039]圖8A呈現(xiàn)了比較例1、比較例2和實驗例I的三種臭氧產(chǎn)生裝置在工作時，產(chǎn)生的臭氧濃度和時間的關(guān)系。
[0040]圖8B是比較例1、比較例2和實驗例I的臭氧產(chǎn)生裝置在不同流速條件下表現(xiàn)的產(chǎn)率。
[0041]圖8C是比較例2的臭氧產(chǎn)生裝置的剖面示意圖。
[0042]圖9A和圖9B呈現(xiàn)了實驗例2和實驗例3的臭氧產(chǎn)生裝置在工作時，產(chǎn)生的臭氧濃度和時間的關(guān)系。
[0043]符號說明
[0044]100,600:臭氧產(chǎn)生裝置
[0045]102:反應(yīng)腔體
[0046]102a:第一端面
[0047]102b:第二端面
[0048]102c:側(cè)壁
[0049]102d:進氣口
[0050]102e:排氣口
[0051]104、304、404:紫外光源
[0052]106、206、207、217、306、606:第一燈管保護套
[0053]106a、122a:底部
[0054]106b、122b:套體
[0055]106c、122c:容置空間
[0056]108:氣體反應(yīng)空間
[0057]110、210:進氣緩沖空間
[0058]112、212:進氣通道
[0059]114:放電氣體
[0060]116:燈管
[0061]118、418:外電極
[0062]119:高電壓源
[0063]120、420:內(nèi)電極
[0064]121:排氣緩沖空間
[0065]122、322、622:第二燈管保護套
[0066]124:排氣通道
[0067]200,201:溝槽
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