Озонатор и источник питания для него


 


Владельцы патента RU 2578158:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная Компания "Нуклерон" (RU)

Изобретение относится к устройствам малогабаритных озонаторов модульного типа и может быть использован для обработки складов и хранилищ от вредителей, бактерий и микробов, а также в бытовых целях для очистки и обеззараживания жилых помещений. Озонатор содержит источник питания и генератор озона, в состав которого входят диэлектрический каркас, первый и второй электроды с диэлектрическим барьером между ними, подключенные к источнику питания. Диэлектрический каркас генератора озона выполнен из пластины стеклотекстолита двухсторонней печатной платы, из медной фольги которой по обе стороны пластины стеклотекстолита выполнены два первых электрода, соединенные с первым выходом источника питания. Диэлектрический барьер выполнен в виде двух пластин из слюды толщиной 0,1-0,3 мм, расположенных с двух сторон с наложением на пластины из медной фольги первых электродов. Второй электрод выполнен одножильным медным проводом диаметром 0,1-0,3 мм, в один слой намотанным поверх пластин из слюды в виде прямой и обратной спирали шагом 2,5-10 мм, и соединен обоими концами со вторым выходом источника питания. Источник питания озонатора содержит источник постоянного напряжения, генератор напряжения высокой частоты и трансформатор, связанные с блоком управления, который выполнен с возможностью генерирования импульсов частотой 10-40 кГц с возможностью установки периода работы 6-11 мс, времени генерации импульсов в одном периоде 1 мс и паузы в этом периоде 5-10 мс. Генератор напряжения высокой частоты содержит два электронных ключа, выполненных в виде двух полевых транзисторов. Трансформатор содержит дополнительную обмотку отрицательной обратной связи, связанную с источником постоянного напряжения через блок управления. Между источником постоянного напряжения и генератором напряжения высокой частоты установлен измерительный резистор, связанный с блоком управления. Технический результат - упрощение конструкции, обеспечение технологичности изготовления, повышение надежности и стабильности работы, уменьшение габаритов, снижение стоимости и потребления электроэнергии. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам малогабаритных озонаторов модульного типа, вырабатывающих озоновоздушную смесь непосредственно из атмосферного воздуха без какой-либо ее подготовки и сушки для широкого диапазона температур и влажности. Озонатор может быть использован для обработки складов и хранилищ от вредителей, бактерий и микробов, а также в бытовых целях, для очистки и обеззараживания жилых помещений.

Наиболее близким к предлагаемой конструкции озонатора является озонатор, генератор озона которого содержит диэлектрический каркас, первый и второй электроды с диэлектрическим барьером между ними, подключенные к источнику питания (см. патент RU №2394756, опубл. 20.07.2010).

Недостатком его является сложность конструкции, ненадежность в работе, нестабильность параметров.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, обеспечение технологичности изготовления, повышение надежности в работе, уменьшение габаритов, снижение стоимости упрощение конструкции.

Для решения поставленной задачи озонатор содержит источник питания и генератор озона, в состав которого входят диэлектрический каркас, первый и второй электроды с диэлектрическим барьером между ними, подключенные к источнику питания, причем диэлектрический каркас генератора озона выполнен из пластины стеклотекстолита двухсторонней печатной платы, из медной фольги которой по обе стороны пластины стеклотекстолита выполнены два первых электрода, соединенные с первым выходом источника питания, а диэлектрический барьер выполнен в виде двух пластин из слюды толщиной 0,1-0,3 мм, расположенных с двух сторон с наложением на пластины из медной фольги первых электродов, а второй электрод выполнен одножильным медным проводом диаметром 0,1-0,3 мм в один слой, намотанным поверх пластин из слюды в виде прямой и обратной спирали шагом 2,5-10 мм, и соединен обоими концами со вторым выходом источника питания

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что диэлектрический каркас генератора озона выполнен из пластины стеклотекстолита двухсторонней печатной платы, из медной фольги которой по обе стороны пластины стеклотекстолита выполнены два первых электрода, соединенные с первым выходом источника питания, а диэлектрический барьер выполнен в виде двух пластин из слюды толщиной 0,1-0,3 мм, расположенных с двух сторон с наложением на пластины из медной фольги первых электродов, а второй электрод выполнен одножильным медным проводом диаметром 0,1-0,3 мм в один слой, намотанным поверх пластин из слюды в виде прямой и обратной спирали шагом 2,5-10 мм, и соединен обоими концами со вторым выходом источника питания.

Наиболее близким к предлагаемому источнику питания озонатора является источник питания, содержащий источник постоянного напряжения, генератор напряжения высокой частоты и трансформатор, связанные с блок управления (см. патент RU №2196729 опубл. 20.01.2009).

Недостатком его является нестабильность работы генератора озона и низкий уровень надежности озонатора.

Технической задачей предлагаемого устройства источника питания озонатора является повышение стабильности работы генератора озона, повышение надежности озонатора и срока его службы, снижение потребления электроэнергии.

Для решения поставленной технической задачи источник питания озонатора содержит источник постоянного напряжения, генератор напряжения высокой частоты и трансформатор, связанные с блоком управления, при этом блок управления выполнен с возможностью генерирования импульсов частотой 10-40 кГц с возможностью установки периода работы 6-11 мс, времени генерации импульсов в одном периоде 1 мс и паузы в этом периоде 5-10 мс, генератор напряжения высокой частоты содержит два электронных ключа, выполненных в виде двух полевых транзисторов, а трансформатор содержит дополнительную обмотку отрицательной обратной связи, связанную с источником постоянного напряжения через блок управления, при этом между источником постоянного напряжения и генератором напряжения высокой частоты установлен измерительный резистор, связанный с блоком управления.

Особенностью предлагаемого технического решения является то, что блок управления выполнен с возможностью генерирования импульсов частотой 10-40 кГц с возможностью установки периода работы 6-11 мс, времени генерации импульсов в одном периоде 1 мс и паузы в этом периоде 5-10 мс, генератор напряжения высокой частоты содержит два электронных ключа, выполненных в виде двух полевых транзисторов, а трансформатор содержит дополнительную обмотку отрицательной обратной связи, связанную с источником постоянного напряжения через блок управления, при этом между источником постоянного напряжения и генератором напряжения высокой частоты установлен измерительный резистор, связанный с блоком управления.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид на генератор озона сбоку, на фиг. 2 - вид на генератор озона сверху, на фиг. 3 - схема источника питания озонатора.

Озонатор содержит генератор озона (излучатель) с источником питания. Причем генератор озона содержит диэлектрический каркас 2, первый и второй электроды с диэлектрическим барьером между ними, подключенные к источнику питания. Диэлектрический каркас 2 генератора озона выполнен из пластины стеклотекстолита двухсторонней печатной платы, из медной фольги которой по обе стороны пластины стеклотекстолита выполнены два первых электрода 3, 4, соединенные с первым выходом источника питания. Такое выполнение генератора озона значительно упрощает конструкцию. Диэлектрический барьер выполнен в виде двух пластин 5, 6 из слюды толщиной 0,1-0,3 мм, расположенных с двух сторон с наложением на пластины из медной фольги первых электродов 3, 4. Слюда обеспечивает высокое напряжение пробоя, а следовательно, надежность и долговечность устройства. Второй электрод 7 выполнен одножильным медным проводом диаметром 0,1-0,3 мм в один слой, намотанным поверх пластин 5, 6 из слюды в виде прямой и обратной спирали шагом 2,5-10 мм, и соединен обоими концами со вторым выходом источника питания. Использование медного провода диаметром 0,1-0,3 мм и предлагаемая схема намотки позволяет удерживать слюду без клея, что упрощает конструкцию.

Источник питания содержит источник постоянного напряжения 8 с блоком управления 9, выполненным в виде микроконтроллера, а также генератор напряжения высокой частоты 10 и трансформатор 11. Генератор напряжения высокой частоты 10 содержит два электронных ключа, выполненных в виде двух полевых транзисторов. Блок управления 9 содержит генератор импульсов частотой 10-40 кГц с возможностью установки периода работы 6-11 мс, времени генерации импульсов в одном периоде 1 мс и паузы в этом периоде 5-10 мс.

Это позволяет сохранять стабильный температурный режим. Использование частоты 10-40 кГц позволяет использовать малогабаритный трансформатор 11. Трансформатор 11 содержит дополнительную обмотку отрицательной обратной связи, связанную с источником постоянного напряжения 8 через блок управления 9. Между источником постоянного напряжения 8 и генератором напряжения высокой частоты 10 установлен измерительный резистор 12, связанный с блоком управления 9. Блок управления 9 связан с генератором напряжения высокой частоты 10.

Озонатор работает следующим образом.

Источник постоянного напряжения представляет собой источник питания с регулируемым выходным напряжением 5-15 В. Параметры источника постоянного напряжения 8 регулируются блоком управления 9. Трансформатор служит для трансформации низкого напряжения в напряжение питания генератора озона (1-3 кВ).

С источника питания напряжение подается на генератор напряжения высокой частоты 10. Блок управления 9 вырабатывает импульсы прямоугольной формы с частотой 10-40 кГц с периодом работы 6-11 мс, временем генерации импульсов в одном периоде 1 мс и паузы в этом периоде 5-10 мс. От блока управления 9 сигналы в виде импульсов напряжения поступают на генератор напряжения высокой частоты 10. Генератор напряжения высокой частоты 10 производит коммутацию напряжения подаваемого на первичную обмотку трансформатора 11 с помощью электронных ключей, повторяющих форму сигнала с блока управления 9. Один вывод трансформатора 11 связан с двумя первыми электродами 3, 4 генератора озона 1, а второй вывод связан с общим проводом питания (нейтралью) и со вторым электродом 7 генератора озона 1. Устройство источника питания обеспечивает между первыми электродами 3, 4 и вторым электродом 7 напряжение 1-3 кВ. С дополнительной обмотки трансформатора 11 напряжение подается на вход блока управления 9. При этом блок управления 9 отслеживает заданный уровень выходного напряжения трансформатора 11. С измерительного резистора 12 напряжение подается в блок управления 9, что позволяет контролировать величину тока в цепи питания генератора напряжения высокой частоты 10, трансформатора 11 и генератора озона 1 и осуществлять стабилизацию работы источника питания.

Такие параметры устройства обеспечивают стабильный температурный режим, надежность и долговечность работы озонатора. В опытном образце устройства использовался микроконтроллер STM8L152K4U6, полевые транзисторы □RLML6344, измерительный резистор 0,47 Ом. Испытания опытного образца озонатора показали на генераторе озона при напряжении 1,1 кВ, амплитуду тока равную приблизительно 0,12 А, при мощности, потребляемой устройством, равной примерно 4 Вт.

Озонатор был испытан в термокамере при температуре -10°C и +40°C. Испытания проводились в течение семи дней. Испытания показали, что предлагаемое устройство озонатора обеспечивает безотказную длительную работу в этом диапазоне температур. При этом температура генератора озона не превышала +100°C. Максимальный допустимый выходной ток генератора 4 А. Максимальное допустимое напряжение на выходе генератора 30 В. Напряжение питания озонатора 8…50 В. Потребляемая мощность не более 7 Вт.

1. Озонатор, содержащий источник питания и генератор озона, в состав которого входят диэлектрический каркас, первый и второй электроды с диэлектрическим барьером между ними, подключенные к источнику питания, отличающийся тем, что диэлектрический каркас генератора озона выполнен из пластины стеклотекстолита двухсторонней печатной платы, из медной фольги которой по обе стороны пластины стеклотекстолита выполнены два первых электрода, соединенные с первым выходом источника питания, а диэлектрический барьер выполнен в виде двух пластин из слюды толщиной 0,1-0,3 мм, расположенных с двух сторон с наложением на пластины из медной фольги первых электродов, а второй электрод выполнен одножильным медным проводом диаметром 0,1-0,3 мм, в один слой намотанным поверх пластин из слюды в виде прямой и обратной спирали шагом 2,5-10 мм, и соединен обоими концами со вторым выходом источника питания.

2. Источник питания озонатора по п. 1, содержащий источник постоянного напряжения, генератор напряжения высокой частоты и трансформатор, связанные с блоком управления, отличающийся тем, что блок управления выполнен с возможностью генерирования импульсов частотой 10-40 кГц с возможностью установки периода работы 6-11 мс, времени генерации импульсов в одном периоде 1 мс и паузы в этом периоде 5-10 мс, генератор напряжения высокой частоты содержит два электронных ключа, выполненных в виде двух полевых транзисторов, а трансформатор содержит дополнительную обмотку отрицательной обратной связи, связанную с источником постоянного напряжения через блок управления, при этом между источником постоянного напряжения и генератором напряжения высокой частоты установлен измерительный резистор, связанный с блоком управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электропривода и электроснабжения. Трехфазный Z-инвертор, содержащий мостовой инвертор напряжения с ШИМ и повышающее импедансное звено, состоящее из первой индуктивности, один конец которого является положительным входом трехфазного Z-инвертора, а второй конец соединен с анодом диода, второй индуктивности, подключенной одним концом к катоду диода, а вторым концом - к положительному входу мостового инвертора, первого конденсатора, подключенного положительным полюсом ко второму концу первой индуктивности и аноду диода, а отрицательным - ко второму концу второй индуктивности и к положительному входу мостового инвертора напряжения, второго конденсатора, подключенного положительным полюсом к катоду диода, коллектору силового транзистора и первому концу второй индуктивности, а отрицательным - к отрицательному входу трехфазного Z-инвертора, соединенного с отрицательным входом мостового инвертора напряжения, третьего конденсатора, подключенного параллельно входу трехфазного Z-инвертора, и третьей индуктивности, подключенной одним концом к аноду диода, а вторым - к эмиттеру силового транзистора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в инверторе для предоставления масштабируемого по частоте выходного сигнала инвертора, в особенности с высокой выходной мощностью.

Предложено устройство преобразования мощности, в котором напряжение смещения импульса отпирания и напряжение смещения нейтральной точки не создают помех друг для друга.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания аппаратуры различного назначения при работе в агрессивных средах, например атомных электростанциях или в космосе.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение. Технический результат - отсутствие всех видов намагничивания трансформатора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных системах освещения, обогрева и т.п. Устройство содержит источник электрического тока в виде аккумуляторной батареи, генератор постоянного по направлению и линейно меняющегося во времени пилообразного тока (ПНЛПТ), диод, выполненный с возможностью шунтирования генератора по обратному току между входом и выходом генератора, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, причем вход генератора соединен с первым полюсом аккумуляторной батареи, второй полюс которой соединен с первым выводом первичной обмотки, второй вывод которой соединен с выходом генератора, а вторичная обмотка трансформатора подсоединена к потребителю тепловой или электрической энергии, при этом генератор ПНЛПТ выполнен виде импульсного источника напряжения, снабженного блоком автоматической регулировки выходного напряжения импульсного источника напряжения, выполненным с возможностью автоматического регулирования выходного напряжения импульсного источника напряжения, при этом вход импульсного источника напряжения соединен со входом генератора, выход импульсного источника напряжения соединен с выходом генератора, а вход регулировки напряжения импульсного источника напряжения соединен с выходом блока автоматической регулировки выходного напряжения импульсного источника через резистивный делитель, соединенный с выходом импульсного источника напряжения, при этом блок автоматической регулировки выходного напряжения импульсного источника выполнен виде генератора пилообразного напряжения.

Настоящее изобретение относится к области электротехники, а именно к реверсивным инверторам напряжения для преобразования постоянного напряжения в переменное, допускающими неисправности в виде короткого замыкания или размыкания цепи, и к способам управления такими инверторами.

Изобретение относится к электротехнике, к конструкциям и компоновкам блоков питания. Технический результат состоит в повышении надежности.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и предназначено для управления автономными инверторами с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и может быть использовано для частотного регулирования скорости асинхронного двигателя.

Изобретение относится к области силовой электроники. Преобразовательная схема с преобразовательным блоком (1), который имеет множество управляемых силовых полупроводниковых выключателей и сторона постоянного напряжения которого соединена с емкостным энергоаккумулирующим контуром (2), причем емкостной энергоаккумулирующий контур (2) содержит, по меньшей мере, один емкостной энергоаккумулятор и, по меньшей мере, одну разгрузочную цепь (3) для ограничения скорости нарастания тока или напряжения на управляемых силовых полупроводниковых выключателях преобразовательного блока (1).

Озонатор // 2568703
Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для озонирования воздуха и кислорода, растворов, обработки озоном различных объектов в биологии, медицине, сельском хозяйстве и промышленности.

Изобретение относится к способу эксплуатации блока генерирования озона. Способ включает стадию, на которой в устройство генерирования озона подают поток содержащего кислород газа и стадию, на которой управляют потоком содержащего кислород газа, и управляют мощностью, которую подают из блока питания в устройство генерирования озона так, чтобы получить из устройства генерирования озона заданный выход озона, и так, чтобы обеспечить уменьшение потребления ресурсов, включая содержащий кислород газ и мощность, подаваемую из блока питания.

Импульсный безбарьерный генератор озона относится к системам получения озона для использования его в технологиях очистки и обеззараживания воды. В импульсном безбарьерном озонаторе, содержащем металлический корпус и размещенную в корпусе электродную систему, содержащую разрядные элементы, каждый из которых состоит из низковольтного и высоковольтного электродов, подключенных к высоковольтному генератору импульсов, корпус содержит две диэлектрические пластины, установленные против друг друга.

Изобретение относится к способам и устройствам защиты генератора озона от пожара при электрическом пробое внутренней изоляции. Техническим результатом является полное вытеснение за короткий промежуток времени кислорода с продуктами горения из внутренней полости генератора озона газом, не поддерживающим горение.

Изобретение относится к устройству для получения озона и направлено на совершенствование схемы электрического питания генератора озона озонаторного комплекса. Озонаторный комплекс содержит высоковольтный высокочастотный источник питания и подключенную к нему ударную емкость, а также подключенный через коммутатор и выполненный в виде многозазорного искрового разрядника генератор озона.

Изобретение относится к области промышленной безопасности и газоаналитического приборостроения в части производства приборов и устройств, применяемых для проведения периодической поверки и калибровки приборов газового контроля наличия в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий токсичных и взрывоопасных газов.

Изобретение относится к технологии стабилизации производительности озонаторов и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях для обработки воздушных и водных сред.

Изобретение относится к озонаторам и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятия для обработки воздушных и водных сред. Технический результат состоит в обеспечении контроля производительности озонаторов.

Озонатор // 2523805
Изобретение относится к области производства озона и может быть использовано для обработки воздушных и водных сред. Озонатор содержит высоковольтный источник переменного напряжения, выполненный в виде изолированных проводов (электродов), покрытых диэлектриком, намотанных на конусное основание.

Изобретение может быть использовано для обеззараживания питьевой воды, очистки сточных вод и воздуха в помещениях. Устройство содержит расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные пластинчатые электроды, имеющие центральные отверстия и выполненные с возможностью охлаждения теплоносителем, покрытые снаружи диэлектриком и чередующиеся через один, источник питания, выводы которого подключены к электродам, штуцеры для подвода рабочего кислородосодержащего газа и теплоносителя и штуцеры для отвода теплоносителя и газоозоновой смеси.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для экономии электроэнергии и повышения надежности генераторов озона барьерно-поверхностного разряда. Технический результат - повышение эффективности использования электроэнергии и уменьшение потребляемой мощности озонатора от источника питания путем снижения колебательных процессов поляризации, происходящих в диэлектрических элементах генератора озона и на диэлектрическом барьере поверхностного разряда. Технический результат достигается за счёт использования однополярного импульсного режима для электропитания генератора озона, достигается тем, что в способе электропитания генератора озона поверхностного разряда подводимую электроэнергию преобразуют в однополярные импульсы путем подключения генератора озона к источнику электропитания, преобразующего двухполярные импульсы напряжения в однополярные импульсы с той же амплитудой. 3 ил.
Наверх