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電路

臭氧發生器電路由三極管VT1、VT2與電感線圈L1–13、脈沖變壓器T、限流電阻器R1、充電電容器C3,雙向觸發二極管叨5等組成推挽振蕩電路；濾波電感線圈L0,整流二極管VD1與濾波電容器C1、C2等組成半波整流濾波電路。 接通電源,交流220V電壓經LO濾波,VD1整流后,在C1兩端產生+280V左右的電壓,供給推挽振蕩電路。 在開機瞬間,VT1導通。由于C3的充電作用,雙向觸發二極管VD5截止。當C3兩端的充電電壓升至32V時,VD5被觸發而導通,使VT2導通。在VT2導通期間,C3逐漸放電,又使VT2截止。VTl導通后,在脈沖變壓器T的作用下,L1、L2上產生正反饋電壓,此電壓分別加至VTl和VT2的基極,使VTl和VT2交替導通與截止（即VTl導通時,VT2截止；VT2導通時,VTl截止）,推挽振蕩電路振蕩工作。 推挽振蕩電路工作后,在脈沖變壓器T的二次側繞組L6上產生脈沖高壓,使臭氧發生片VG工作,產生臭氧。

同時,發光二極管VD7也點亮工作。 元器件選擇 VTl、VT2選用2SC2653或BU406型硅NPN高反壓三極管。要求電流放大系數β>100。 VDl–VD4、VD6選用1 N4007型整流二極管；VD5選用DB3型雙向觸發二極管。 R1–R6全部選用RJ–1/8W型金屬膜電阻器。 L0為5mH的磁心電感線圈,可用Φ0.25mm的漆包線在骨架上繞210匝；L1–璐用Φ0.2mm的單心塑銅線在同一磁環上繞制而成,其中L1、L2分別繞3匝,L3繞9匝。脈沖變壓器T可使用14in（英寸）黑白電視機行輸出變壓器改制,改制時用高壓包作為L6,在低壓包骨架上用Φ0.45mm的漆包線繞168匝作為L4,用Φ0.23mm的漆包線繞4匝作為L5（在最外層繞制）。 臭氧發生片VG選用Z二10或Z–15、Z–20等型號。

制作與調試

除臭氧發生片VG外所有電子元器件安裝在一塊自制的印制電路板上,并將其裝人大小合適的塑料或木制盒內。在盒面開孔固定發光二極管VD7,接上臭氧發生片VG,只要元器件良好、接線無誤,通電即能正常工作。

發生器與放電管

臭氧系統的核心技術和設備是發生器中的放電管,直接影響設備的運行效率和可靠性。臭氧發生器采用微間隙介質阻擋放電設計,不僅大大提高了運行的效率,而且增加了系統連續運行的安全可靠性。設備的技術參數已經達到國際先進水平。

由于采用微間隙放電技術,使系統運行電壓降低為6–8 kV,遠低于玻璃管絕緣介質的耐壓水平,有效地避免了介質擊穿短路故障的發生,提高了運行可靠性。

臭氧發生器放電單元所采用的模塊化設計方法,使設備的安裝,檢修和維護工作更加容易。在保證進氣氣源質量的條件下,臭氧發生器放電單元連續運行的免維護時間可以長達5年。

高頻高壓電源

與傳統的臭氧中頻 (<1kHz) 電源不同,高頻高壓臭氧系統采用3–6kHz的高頻電源技術,結合微放電間隙設計可以有效提高臭氧生成的效率,減小發生器的體積和占地空間,從而減少土建設計及投資費用。逆變電源系統采用成熟的高頻電源技術,現場長期運行證明可以保證系統長期運行的穩定性。高頻輸出經升壓系統后產生正弦波高電壓,經電纜與發生器相連,在高頻高壓的作用下,放電間隙產生冷態等離子體放電生成臭氧。

冷卻系統

雖然現代臭氧發生器的效率與傳統產品相比已經明顯提高,但有90%左右的電能不是用來生成臭氧而是轉變成熱量,如果這部分熱量得不到有效的散失,臭氧發生器放電間隙的溫度會持續升高甚至超過設計的運行溫度。高溫不利于臭氧的產生但利于臭氧的分解,導致臭氧產量和濃度下降。我們設計單循環冷卻水單元；當冷卻水溫度超過系統設計溫度或水量不足時,系統會自動發出報警信號。

參數

臭氧濃度

臭氧為混合氣體其濃度通常按質量比和體積比來表示。質量比是指單位體積內混合氣體中含有多少質量的臭氧,常用單位mg/L、mg/m3或g/m3等表示。體積比是指單位體積內臭氧所占的體積含量或百分比含量,使用百分比表示如2%、5%、12%等。衛生行業常用ppm表示臭氧濃度,即每立方臭氧混合氣體中臭氧占該體積的百萬分之一為1ppm。臭氧濃度是衡量臭氧發生器技術含量和性能的重要指標。同等的工況條件下臭氧輸出濃度越高其品質度就越高。[2]

影響臭氧濃度的主要因素有

1、臭氧發生器的結構和加工精度；

2、冷卻方式和條件；

3、驅動電壓和驅動頻率；

4、介電體材料；

5、原料氣體中氧的含量及潔凈和干燥度。

6、發生器電源系統的效率（效率高,熱量轉化少）。

臭氧化學性質

臭氧是一種氧化性極強的不穩定氣體,臭氧輸出濃度受多種因素的影響,其中腔體溫度是極重要的因素之一；臭氧在30度左右時會在1分鐘內衰減一半。在 40~50℃ 時衰減達到80%。超過60℃臭氧會馬上分解。

臭氧產量是指臭氧發生器單位時間內臭氧的產出量；臭氧濃度數值與進入臭氧發生器總氣量數值的乘積即為臭氧產量；通常使用mg/h,g/h,kg/h這些單位表示。臭氧發生器標準中規定臭氧發生器規格型號使用臭氧產量表示和區分。小型臭氧發生器使用g/h為單位,大型臭氧發生器使用kg/h為單位區分規格的大小。

2011年國家出臺了最新的國家標準,第一次規范了臭氧在不同用途中的濃度。

由表及里的降解果蔬、糧食中殘留的化肥、農藥等有毒物質,清除肉、蛋中的抗生素、化學添加劑、激素等有害物質,殺滅海鮮中容易引起中毒的嗜鹽性菌,把住病從口入關。

2 、飲用水凈化

自來水經臭氧處理后是一種優質的生飲水。每升水只需通入O3 2 分鐘即可去除水中的余氯,殺菌、消毒、去味、去除重金屬,防止致癌物質三氯甲烷的生成,增加水中含氧量,自制理想純凈的飲用水。

3 、消毒滅菌

將清洗后的餐飲用具放入水中通入O3 20 分鐘,可去除洗滌劑殘留物,殺滅細菌、病毒,替代電子消毒柜,避免餐飲用具傳染疾病。還可對衣物、毛巾、抹布、襪子等進行水介質消毒、除味。

4 、空氣凈化

將臭氧排氣管掛在1.7 米以上高度,排放O3 20–30 分鐘,即可有效去除室內煙塵或裝飾材料的異味,降塵滅菌,增加空氣含氧量,清新空氣,讓您在家中享受到雨后森林般清新的空氣（可用于家庭、辦公室、會議室、娛樂場所的除煙、除塵、消毒、去味）。

5 、果蔬保鮮防霉

家庭果蔬保鮮只需往袋裝果蔬中通入O3 2 分鐘,可延長保鮮期7 天,也可用于菜窖防霉、果蔬運輸。

6 、洗浴美容保健

洗臭氧浴在國外已成為時尚,通過臭氧浴治療疾病已有多年歷史,這是O3 的又一神奇功效。經常洗臭氧浴能排除體內毒素,活化表皮細胞,消除痤瘡,美白皮膚,對風濕病、皮膚病、婦科病、糖尿病及灰指甲等有良好療效。

7 、養魚澆花

澆花、大棚蔬菜的噴灌,能避免蟲害,減少農藥使用量。

養魚、水產養殖,O3 進入水中釋放出初生態氧,消滅細菌、病毒,氧化雜質,防止水質腐壞變質,增加水中養份。

8 、除臭

因臭氧有很強的氧化分解能力,可迅速而徹底的消除空氣中、水中的各種異味。

通電,通過施加高壓電場或紫外線照射以及正負電極,使系統產生氧氣聚合成臭氧分子。

其反應的化學方程式為：3O2 ═2O3

按臭氧產生的方式劃分,臭氧發生器主要有三種：高壓放電式、紫外線照射式、電解式。

高壓放電式發生器

該類臭氧發生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場,使電場內或電場周圍的氧分子發生電化學反應,從而制造臭氧。　這種臭氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大（單機可達1Kg/h）等優點,所以是國內外相關行業使用最廣泛的臭氧發生器。　

在高壓放電式臭氧發生器可分為以下幾種類型：

1、按發生器的高壓電頻率劃分,有工頻（50–60Hz）、中頻（400–1000Hz）和高頻（>1000Hz）三種。工頻發生器由于體積大、功耗高等缺點,已基本退出市場。中、高頻發生器具有體積小、功耗低、臭氧產量大等優點,是最常用的產品。

2、按使用的氣體原料劃分,有氧氣型和空氣型兩種。氧氣型通常是由氧氣瓶或制氧機供應氧氣。空氣型通常是使用潔凈干燥的壓縮空氣作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產生的,而空氣中氧氣的含量只有21%,所以空氣型發生器產生的臭氧濃度相對較低,而瓶裝或制氧機的氧氣純度都在90%以上,所以氧氣型發生器的臭氧濃度較高。

3、按冷卻方式劃分,有水冷型和風冷型。臭氧發生器工作時會產生大量的熱能,需要冷卻,否則臭氧會因高溫而邊產生邊分解。水冷型發生器冷卻效果好,工作穩定,臭氧無衰減,并能長時間連續工作,但結構復雜,成本稍高。風冷型冷卻效果不夠理想,臭氧衰減明顯。總體性能穩定的高性能臭氧發生器通常都是水冷式的。風冷一般只用于臭氧產量較小的中低檔臭氧發生器。在選用發生器時,應盡量選用水冷型的。

4、按介電材料劃分,常見的有石英管（玻璃的一種）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。使用各類介電材料制造的臭氧發生器市場上均有銷售,其性能各有不同,玻璃介電體成本低性能穩是人工制造臭氧使用最早的材料之一,但機械強度差。陶瓷和玻璃類似但陶瓷不宜加工特別在大型臭氧機中使用受到限制。搪瓷是一種新型介電材料,介質和電極于一體機械強度高、可精密加工精度較高,在大中型臭氧發生器中廣泛使用,但制造成本較高。

5、按臭氧發生器結構劃分,介質阻擋放電式（DBD）和開放式兩種。

6、按臭氧發生器放電室結構劃分,管式和板式兩種。

《水處理用臭氧發生器》CJ/T322–2010中華人民共和國城鎮建設行業標準,替代《臭氧發生器》CJ/T 3028.1–1994和CJ/T 3028.2–1994《臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量》

《環境保護產品技術要求 臭氧發生器》HJ/T 264–2006 環境保護總局

工程標準

《生活飲用水衛生標準》GB5749–2006

《環境空氣質量標準》GB3095–2012

《建筑給水排水設計規范》GB50015–2003

《二次供水設施衛生規范》GB17051–1997

《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》GB 50242–2002

中華人民共和國衛生部《消毒技術規范》

《食品、藥品生產質量管理規范》GB19303–2010

《食品、藥品衛生微生物學檢驗　菌落總數測定》GB4789

藥品《GMP驗證指南》《藥品生產驗證指南》

GB/T4064 電氣設備安全設計導則

GB5083 生產設備安全衛生設計總則

GB/T13384 機電產品包裝通用技術條件

GB997 環境空氣 氮氧化物的測定

GB/T13384 機電產品包裝通用技術條件

1、使用高介電常數的材料制造電極，提高加工精度。

2、改善冷卻條件，采用水冷或雙極冷卻。

3、降低氣源露點，提高氣源潔凈度。

4、提高臭氧電源的驅動頻率，降低電耗。

5、采用智能控制，并對運行工況再線監測。

氣源

臭氧發生器中廣泛使用，但制造成本較高。按臭氧發生器結構劃分，有間隙放電式（DBD）和開放式兩種。間隙放電式的結構特點是臭氧在內外電極區間的間隙內產生臭氧，臭氧能夠集中收集輸出使用其濃度較高，如用于水處理。開放式發生器的電極是裸露在空氣中的，所產生的臭氧直接擴散到空氣中，因臭氧濃度較低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。間隙放電式發生器可代替開放式發生器使用。但間隙放電式臭氧發生器成本遠高于開放式。

紫外線式臭氧發生器

該類臭氧發生器是使用特定波長（185mm）的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產生臭氧。由于紫外線燈管體積大、臭氧產量低、使用壽命短，所以這種發生器使用范圍較窄，常見于消毒碗柜上使用。

電解式發生器

該類臭氧發生器其特性是采用新型PEM膜用低壓直流導通固態膜電極的正負兩極電解去離子水，水在特殊的陽極溶液界面上以質子交換的形式被分離為氫氧分子，氫從陰極溶液界面上直接被排放，氧分子在陽極介面上因高密度電流產生的電子激發而獲得能量，并聚合成臭氧分子。

比較常規電暈法發生器的制取方式，有以下優點：

1、所產生的臭氧氣體濃度高，重量比數倍于電暈法臭氧發生器，最高可達到20%（大于250mg/L）

2、所產生的臭氧氣體中，不含氮氧化合物（NOx），無致癌物質。

3、工作時抗環境濕度影響高達85%，即使在潮濕的環境下工作下，也能穩定地保持臭氧產量。

4、由于使用直流低電壓電解方式，工作時不會產生電磁波和噪音，與其它精密儀器共同工作時，不會造成干擾。

5、因所產生的臭氧濃度高，投入水中同等值的臭氧量，用本方式可達到較高的水中剩余臭氧濃度，即可對飲用水進行徹底滅菌與消毒，并可制出高濃度的臭氧水（消毒劑）

6、擁有超強的使用壽命，數倍于電暈法臭氧發生量，膜電極使用壽命超強。

用途

臭氧水機降解廣泛存在于蔬菜、瓜果、魚、肉等食物中的農藥、化肥殘留。

高效殺菌消毒，可快速殺滅水中繁殖的大量細菌和病毒，又能使富含氧的活性水對人體有益。

預防疾病，自來水經臭氧凈水后可高效殺滅餐具上的病毒，防止疾病通過餐具在公眾和家庭成員中傳播。高效殺滅生活用品上的各種病毒，有效防止交叉感染。

健康皮膚，用于洗澡、洗臉可徹底清除毛孔中的污漬，活化表皮細胞，促進皮膚新陳代謝。

護發美發、足浴保健。用臭氧水洗頭能去屑、止癢，泡腳可治腳氣。

經濟實惠，本系列產品使您享受安全，方便、高品質的健康生活。

適用范圍

食品加工行業：生產用水、生產車間、包裝間、更衣室、無菌間、生產設備工具的消毒。

飲料加工行業：純凈水、礦泉水、各種飲料的生產用水、生產車間、包裝間、更衣室、無菌間、生產設備工具的消毒。

果蔬加工行業：果蔬儲存、保鮮、加工生產用水、生產車間、包裝間、更衣室、無菌間、生產設備工具的消毒的消毒。

冷庫保鮮：果蔬、糧食、禽蛋、肉類、水產品等防腐保鮮、延長儲存。

制藥行業：生產用水、中央空調系統、車間、更衣室、無菌室等消毒。

醫藥行業：制藥廠、醫院病房、病床、被服、手術室、醫療器械、無菌室等。

養殖種植業：養雞、養魚、蔬菜大棚等殺菌、消毒、除臭、凈化空氣等。

飲用水：深井水、市政供水、二次加壓供水、農村飲用水等。

公共場所：賓館、飯店、學校、網吧、候車大廳等凈化空氣、預防交叉感染等。

另外可應用于中水、污水、廢水、廢氣中，及游泳池、游泳館的水質凈化、空氣凈化等場所。

1、將設備安裝在干燥寬敞的地方,以便于散熱和維護；

2、確保電、氣、水進出氣管線連接正確；

3、使用的線路的容量是符合要求的,以確保消除火災隱患；

4、高壓危險,不要用水沖洗設備。

5、不能置于變電所附近。

6、遠離高壓線。

7、地面不宜潮濕

8、設備距四周應有一定的空間（≥300mm)

臭氧發生器應用于水處理工程等場合時,有很多因素可能影響發生器的效率及其可靠性,因此在設計臭氧發生器應用系統時必須注意下列問題：

①發生器原料氣體絕對不得含烴類、腐蝕性氣體和任何其他能在氧/臭氧/電暈環境內發生反應,從而對設備安全造成危害或損壞的物質。

眾所周知,爆炸的三要素是燃料、氧化劑和火種,而臭氧發生器的電暈環境中已存在兩項,即氧化劑和火種。因此必須防止在原料氣體中含有烴類燃料物質；如果有可能存在烴類物質,必須安裝烴類分析儀,以便當烴類濃度接近爆炸下限（LEl）的25%時切斷電源。

碳氟化合物,如特氟隆或冷卻劑都可在電暈中分解形成氟,后者能侵蝕玻璃介電材料,可加速介電體損壞。圍繞在電暈室外面的循環冷卻流體有可能通過密封泄漏并進入電暈空間,結果在介電體表面形成一層漆類,涂層。當發生這種情況時,由于這種涂層降低臭氧生產的效率,介電體必須定期予以清洗。

另外,原料氣還應濾除5μm左右的顆粒,以防止小的干燥劑粉末或其他微粒進入發生器電暈區。以免影響電暈效率。

②供氣壓力不能無控制地改變,由于氣壓影響電暈功率誘導和跨越介電體所加電壓,大范圍壓力變化會使發生器運行不可靠。超出電暈功率范圍可造成熔斷器或自動斷電器斷開。超出外加電壓峰值還能造成介電體過早失效。

③臭氧發生器系統設計時,必須能防止大量水進入到發生器內。

水封供氣壓縮機用的浮閥或空氣干燥器上的凝結水閥阻塞卡住,都會造成發生器電暈室內灌水。電暈室內大量進水可導致電暈集中、高電流密度和局部電介體發熱,造成介電體過早失效。即使檢測裝置在水進入電暈室之前切斷電暈電源,水中所含雜質也會沉積在元件表面上,這些雜質必須在繼續運行之前予以清除。運行故障或操作錯誤都能迫使處理出水從臭氧接觸池到流至發生器內,至少會造成電暈元件污染或者介電體損壞。此外,系統設計和操作規程必須阻止易燃的腐蝕性氣體及從臭氧接觸池回流的水蒸氣進入發生器內。

④冷卻水的水質要好,防止結垢,以免影響發生器的散熱效果。

對水冷發生器來說,為使傳熱表面的結垢最少,冷卻水的水質十分重要。結垢會使傳熱效率降低,從而減少臭氧產量,增加維護費用。在技術上自來水是被優先選擇的冷卻劑,不過,對大型工業用發生器所需要的耗水量來說,使用自來水經濟上毫無吸引力,也許只有發生系統用在水處理廠的情況除外。與自來水水質相反,一般處理后的污水作為冷卻水,效果不是很好,因為它容易導致結垢。如果高質量的水或其他流體用在密封的十次冷卻回路中,末級熱交換器又是專門設計得最少結垢；且便于清洗,而且污水出水還可以作為末級散熱使用。為了水費和設備維護費之間的最佳平衡,系統設計時多數采用冷卻塔水或熱交換器優質飲用水（無懸浮固體、氯化物<5mg/L）。

⑤對于氣冷卻發生器來說,冷卻空氣必須無潮氣、雜質、腐蝕性、氣溶膠、油質或導電物質以及可見粉塵。正常情況下,除非處在一個極度多塵的工業大氣環境內,空氣多半是不需要過濾處理的。

說明

有個國家標準；中華人民共和國環境保護行業標準HJ/T264－2006臭氧發生器可以參考

1、臭氧發生器安裝人員必須要經過技術培訓才能開機維修；

2、使用臭氧機殺菌時,嚴禁工作人員在濃度較高的臭氧環境中上班和工作；

3、切記設備保養或維修時 處理電源斷掉和把臭氧泄氣的狀態下進行,能夠很好的確保人員安全維修；

4、如有異常,請立即斷電或者通知專業的人員進行檢修。

5、合格的專用接地線,安全可靠的接地,禁止安裝在氨氣易泄露或有發生爆炸危險的危險區

6、對工藝流程臭氧發生器的應用方法操作人員應知曉,并且能熟練的操作此消毒設備。

7、如發生臭氧泄漏的情況需要第一時間關閉臭氧發生器,并開啟通風設備進行通風處理后,即時退出臭氧發生器使用空間,等空間殘余臭氧降至安全范圍再進入