CN1226186A - 臭氧在消毒,净化和除臭中的应用 - Google Patents

Abstract

一种框架型臭氧发生器(242),包括:基本上平行设置的多个细长电极(201,202),其相互之间留有间隔,使得基本上形成一个扁的电极阵列;以及流发生器(241),用于沿着基本上垂直于所述电极阵列的方向通过所述电极阵列产生含有氧的气体流,其中每个电极由用聚二氟乙烯(212)镀覆的导电芯(211)构成。最好其中所述电极阵列被设置在给定面积的框架( 206)内,所述框架被构成用于和其它类似框架装配而成为一种其面积比所述给定面积大的扩展的臭氧发生器。还披露了一种用于利用含臭氧的气体处理产品的装置,其中使用压力波从而增加臭氧处理的效果。还披露了一种利用可能有害的气体例如臭氧进行产品处理的两室批处理方法。

Description

臭氧在消毒，净化和除臭中的应用

本发明涉及一种利用含臭氧的气相进行消毒，净化和除臭的系统。本发明尤其涉及其中在要被处理的各种物体的表面上进行上述操作的所述系统。

固态物体例如新鲜农产品，药物以及医疗和工业设备，利用臭氧对其进行消毒处理是公知的，这种消毒处理在臭氧的气体形式中或水溶液中进行。在对于农产品进行这种处理的主要缺点当中可以提及的有：

(a)由于和被处理物的表面发生反应可能破坏某类农产品。

(b)由于臭氧在被处理的组织中扩散。

在非农业固态物体例如药物和食物的情况下可以提及的缺点有：

(c)在要被处理的物体上的一些部分存在滞流区，即没有自由流动的气体，因而臭氧的渗透不充分。

在利用臭氧的液相进行处理的缺点当中，可以提及的有：

(a)把要被处理的产品弄湿，然后再把它们弄干是不实际的。

(b)有些产品在浸入液体中之后其表面可能受到影响，因而这些产品的表面区域将可能受到影响。因而，包覆鸡蛋壳的护膜可能溶解在水溶液中，因此被处理过的鸡蛋在以后的存储期间可能损失大量的水分。

(c)在液相中处理之后，金属部分可能遭受腐蚀。

(d)在水果和蔬菜的处理过程中，毛状物(plume)可能使其损失，因而限制了应用。

通过相当大量的专利和论文涉及上述问题可以明显看出上述问题的重要性。例如，按照“化学文摘”Vol.123:8355披露了一种用于把食物浸在水中进行消毒的装置，其中臭氧和空气流在水中不断地通过。

按照最近的美国专利5,403,602，在处理中利用含有3％-12％的臭氧的水溶液。释放出的臭氧和食物成分反应，通过引入酶催化剂进行控制。这种消毒处理据称对于新鲜食物的无菌封装是最有用的。

按照“化学文摘”Vol.119:15419，披露了一种用于流体消毒的装置，其中包括臭氧室，在臭氧室中产生臭氧，然后通过扩散器被分散在臭氧-空气混合物中。在室中流体和臭氧被充分地混合，并使臭氧在要被处理的流体中扩散。据称这种装置对于食物处理，农业以及水或空气净化植物是有用的。

按照“化学文摘”Vol.116:261655，在用于存放鱼或其它食物的冰箱中的有气味的空气或水通过在一个系统中注入臭氧来进行除臭，所述系统包括在和冰箱相连的压力容器中使臭氧气化或液化的装置。据称可以显著降低冰箱内的细菌生长和臭气形成。

按照“化学文摘”Vol.116:234256，披露了一种用于利用pH值范围为3.5-4.5的臭氧水溶液对蔬菜和鱼进行消毒的方法和装置。通过添加有机酸例如乙酸来保持这一pH值范围，臭氧溶液控制微生物生长。

以上的简短的回顾清楚地说明存在并需要使用臭氧对新鲜的农产品，药物和医疗以及工业设备进行消毒，净化和除臭的问题。

本发明的目的在于，提供一种利用臭氧对保持在处理空间内的物体进行消毒，净化和除臭的系统。本发明的另一个目的在于，提供一种克服已有系统的缺点的用于对所述物体进行消毒，净化和除臭的系统。

本发明的第一方面涉及一种对保持在处理空间内的物体表面进行消毒，净化和除臭的系统，其中通过强迫和载体气体均匀混合的气态的臭氧流在所述表面上流过来进行，所述的流被声波助推。

按照一个优选实施例，声波通过声换能器产生。

因而，按照本发明的教导，提供一种框架型臭氧发生器，包括：(a)基本上平行设置的多个细长电极，其相互之间留有间隔，使得基本上形成一个平的电极阵列；以及(b)流发生器，用于产生沿着基本上垂直于电极阵列的方向通过电极阵列的含有氧的气体流，其中每个电极由用聚二氟乙烯镀覆的导电芯构成。

按照本发明的另一个特征，电极阵列被设置在给定区域的框架内，所述框架被构成用于和其它类似框架装配而形成为一种其面积比给定面积大的扩展的臭氧发生器。

按照本发明的另一个特征，所述框架基本上是矩形的，具有基本上和电极垂直的第一边和第二边，所述第一边和第二边以互补的互锁形式构成，使得第一边可以和类似框架的并列的第二边接合，以便形成扩展的臭氧发生器单元。

按照本发明的另一个特征，第一边包括对第一组电极的第一公共电连接，互补的互锁形状被这样构成，使得第一公共电连接将和并列的类似框架的另一个公共电连接实现电连接，从而和该框架互锁。

按照本发明的另一个特征，所述框架具有基本上和电极平行的第一端和第二端，第一端和第二端被制成具有互锁的形状，使得第一端可以和并列的类似框架的第二端接合，从而形成扩展的臭氧发生器单元。

按照本发明的另一个特征，第一端包括对第一组电极的第一公共电连接，互补的互锁形状被这样构成，使得第一公共电连接将和并列的类似框架的公共电连接实现电连接，从而和该框架互锁。

按照本发明的另一个特征，框架和电极阵列由模制的具有导电的植入件的聚二氟乙烯整体地构成。

按照本发明的教导还提供一种利用含臭氧的气体处理产品的装置，该装置包括：(a)用于容纳产品的容器；(b)用于向容器内部提供含臭氧的气体的臭氧发生器；以及(c)用于在容器内部产生压力波从而增加臭氧处理的效果的压力波发生器。

按照本发明的另一个特征，提供一种用于使含臭氧的气体进行循环的流产生系统。

按照本发明的另一个特征，还提供一种如此构成的流产生系统，使得产生这样的含臭氧的气体流，其在第一方向和与第一方向相反的第二方向之间交替地改变方向。

按照本发明的另一个特征，还提供一种如此构成的流产生系统，使得同时产生沿着一个以上的方向向物体流动的含臭氧的气体流。

按照本发明的另一个特征，还提供一种冷却系统，用于在充分处理之前至少冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在表面层凝结。

按照本发明的另一个特征，还提供一种冷却系统，用于在充分处理之前至少冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在表面层上冻结。

按照本发明的另一个特征，所述产品是水，所述装置还包括水管理系统，用于在容器内产生水的运动的膜。

按照本发明的另一个特征，所述产品是水，所述装置还包括：(a)水雾发生器，用于产生在容器内沿第一方向运动的水雾；以及(b)流产生系统，用于沿基本上和第一方向相反的方向产生含臭氧的气体流。

按照本发明的另一个特征，还提供一种和容器相连的用于在容器打开之前从含臭氧的气体中除去臭氧的催化过滤器。

按照本发明的教导还提供一种利用可能有害的气体成批处理产品的方法，所述方法包括：(a)提供第一和第二处理室；(b)在第一处理室内用一定量的气体处理第一批产品；(c)在第二处理室内放置第二批产品；以及(d)把至少一部分的一定量的气体从第一处理室转移到第二处理室。

按照本发明的另一个特征，所述可能有害的气体是含臭氧的气体。

按照本发明的另一个特征，所述转移通过臭氧发生器进行，使得进一步增加在含臭氧的气体中的臭氧的比例。

按照本发明的另一个特征，气体还通过催化过滤器从第二处理室转移到第一处理室。

按照本发明的另一个特征，还在第一处理室内产生压力波，从而增强臭氧处理的效果。

按照本发明的另一个特征，在处理之前至少充分地冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在表面层凝结。

按照本发明的另一个特征，在处理之前至少充分地冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在表面层上冻结。

按照本发明的另一个特征，第一和第二处理室共用一个公共隔壁，其特征在于至少一个臭氧发生器和至少一个催化过滤器。

按照本发明的另一个特征，至少一个臭氧发生器具有可以转换地或者和第一处理室或者和第二处理室连通的入口，以及可以转换地或者和第一处理室或者和第二处理室连通的出口。

按照本发明的另一个特征，至少一个催化过滤器具有可以转换地或者和第一处理室或者和第二处理室连通的入口，以及可以转换地或者和第一处理室或者和第二处理室连通的出口。

按照本发明的教导，还提供一种高浓度的框架型的臭氧发生器，包括：(a)基本上平行设置的多个细长电极，其相互之间被如此设置，使得形成基本上平的电极阵列；(b)基本上包围所述电极阵列的壳体，所述壳体具有入口和出口；以及(c)和壳体相连的流系统，用于产生：(ⅰ)在壳体内通过电极阵列再循环的再循环气流，以及(ⅱ)通过入口进入的和通过出口流出的通流，所述通流的体积流速大大小于再循环流的体积流速。

按照本发明的另一个特征，再循环流的体积流速至少比通流的体积流速大10倍。

按照本发明的另一个特征，还提供一种和壳体相连的用于冷却壳体的冷却系统。

按照本发明的另一个特征，还提供至少一个类似于电极阵列的并和电极阵列平行设置的附加的电极阵列，使得再循环流按顺序通过电极阵列和附加的电极阵列。

下面只以举例方式结合附图说明本发明，其中：

图1示意地说明使用含臭氧的气体混合物处理物体的过程；

图2示意地说明体1所示的过程的改变；

图3说明交替地改变方向的螺旋圆柱流；

图4说明结合声波的图2所示的物体处理过程；

图5说明在具有开口的包装中物体的处理过程；

图6说明图5的一种改型；

图7说明利用一种系统对物体进行处理的过程，为了在处理空间内得到臭氧和载体气体的均匀的混合物；

图8说明用于连续操作的处理过程；

图9说明如图4中的处理过程，其中所述声波是由传感器产生的；

图10说明通过水蒸气的相转移而实现臭氧的转移来处理物体的过程；

图11说明利用含臭氧的气体混合物处理液滴的过程；

图12说明利用含臭氧的气体混合物处理向下流动的液膜的过程；

图13是图12的改型，其中所述薄膜从一个滑动托盘上落下；

图14说明利用含臭氧的气体混合物处理液体水雾的过程；

图15说明鸡蛋的处理过程；

图16表示三个图15的改型；

图17说明用于在一个处理空间内消毒的系统，所述空间由覆盖在物体周围的膜膨胀而成；

图18说明在任何医疗处理之前或/与之后对暴露的伤口和烧伤进行消毒的系统；

图19是用于利用含臭氧的气体混合物进行批处理的两室系统的示意的平面图，所示的系统处于操作的第一阶段；

图20,21,22是类似于图19的图，表示该系统操作的3个连续的阶段；

图23是在图19的系统的每个室内臭氧浓度随时间变化的曲线；

图24说明多用途的通用臭氧发生器的框架的实施例；

图25a和25b是在所述臭氧发生器中使用的电极组件；

图26a-26e说明在所述臭氧发生器中使用的一些典型的电极的横截面形状；

图27a,27b说明所述臭氧发生器在排气口或烟囱中的典型应用；

图28说明使用所述臭氧发生器和吹风机进行空气净化和消毒的系统；

图29a-29c说明在个人与/或外部保护罩中所述臭氧发生器的典型应用；

图30说明使用所述臭氧发生器进行水处理的优选的个人装置；

图31说明包括弧形框架的臭氧发生器系统的一个实施例；

图32说明图31的实施例的改型，其中所述系统包括由弧形框架构成的通道；

图33a,33b是臭氧发生器在操作期间的相邻电极的运动的示意图；

图34是按照本发明的教导构成和操作的模块式臭氧发生器装置的主视图；

图35是通过相应于图4的区域1的模块取的放大的截面图；

图36是沿图35的线Ⅱ-Ⅱ取的截面图；

图37和38是详细的截面图，表示用于图35的模块的不同的互锁形状的边缘；

图39是沿图35的线Ⅲ-Ⅲ取的截面图；

图40是图34的模块的主视图，表示电连接的可能的结构；

图41和42是装配几个如图40所示的模块的两种可能方法的示意图；

图43是按照本发明的教导构成和操作的另一种模块式臭氧发生器装置的示意的主视图；

图44是按照本发明的教导构成和操作的高浓度臭氧发生器的纵截面图；

图45是沿图44的线Ⅳ-Ⅳ取的横截面图。

本申请涉及和臭氧处理系统有关的若干个新装置，以及用于这种系统的臭氧发生器。

按照本发明的这些新装置的操作和原理通过参照附图和相关的说明可以更好地理解。

具体地说，尤其参照图1-23来说明几种用于对物体进行臭氧处理的系统。然后，参照图24-45说明臭氧发生器的几种结构及其应用。应当理解，图24-45的臭氧发生器可以在图1-23的系统内被优先使用。然而，除非专门规定，这些系统并不限于使用这些种类的臭氧发生器。

现在参看附图。图1说明通过强制的含臭氧的气体混合物的直线流对物体进行处理的过程，所述气体混合物交替地改变方向。这种系统尤其适用于具有光滑弯曲的表面并且没有孔的物体的消毒，例如某种农产品(例如番茄，葡萄和散装的南瓜，鸡蛋等)。

这种系统的细节如下：

·装置1，用于产生含臭氧的气体混合物，维持系统中的气体循环；

·被处理的物体2；

·处理空间的边界3

·入口4和出口5-用于交换气体混合物；

·装置6，用于控制在处理空间中的气体混合物的相对湿度和温度；

·在一个方向的流矢量a₁，以及

·沿相反方向的流矢量a₂。

在系统内通过再循环流动的气体由位于用于提供气体混合物的装置(见上面项1)中的风扇驱动，通过入口-出口4-5进入处理空间3，并交替地在被处理物体2的一侧然后在其另一侧和被处理的物体2作用，然后通过入口-出口4-5出去，同时流的方向改变。在通向处理空间的同时，气体流经湿度和温度控制装置6。

图2说明利用含臭氧的气体混合物的强制的螺旋锥形流对物体进行处理的过程，所述气体混合物交替地改变其自身的方向。在该系统中，可以处理具有不同几何形状的物体，只要其表面部分是平滑的且没有孔即可。螺旋形运动的流由风扇状气体混合器实现。作螺旋运动的流通过改变方向来保证被处理的物体的均匀处理，只要在不同方向上的处理间隔相等即可。

该系统的细节如下：

·用于产生臭氧和气体的混合物的装置21；

·被处理的物体22；

·处理空间的边界23

·入口-出口24-25(交替地)；

·控制装置6，用于控制气体混合物的湿度和温度。

从处理空间内气流方向的改变由改变气体混合器的方向来实现。通过旋转被处理的物体而不改变气流方向也可以实现均匀处理。

图3说明气体混合物的螺旋圆柱流，其交替地改变方向。对于具有不同形状的光滑物体，当分层设置并且这些层被设置在筛网上时，利用这种系统可以获得最好的结果。上述气流通过沿正切方向驱动气体混合物并从处理空间的中心驱动其流出而形成。

该系统的细节如下：

·用于产生臭氧和气体的混合物的装置31；

·被处理的物体32；

·处理空间的边界33；

·气体入口34，其使进入气体的方向改变90°角，以便获得交替地改变方向的正切速度；

·排气出口35，其呈圆柱形，并且最好位于处理空间的中心，用于产生平行的圆柱形螺旋运动a₂；

·控制装置36，用于控制气体的湿度和温度。

图4说明利用含臭氧的气体混合物和声波结合对物体进行处理的过程。在处理空间内的气流可以利用上述所有方式(图1-3)来实现。声波通过操作声换能器(例如通常的扬声器)来产生，这确保使臭氧被传递到气体保持静止的区域，例如具有不同拐角的物体和某种产品的多孔的表面。使气体混合物到达这些区域有助于其消毒和净化。

该系统的细节如下：

·用于产生臭氧和气体的混合物的装置41；

·被处理的物体42；

·处理空间43；

·气体入口-出口44-45；

·气体湿度和温度控制装置46；

·用于产生声波的电子装置47；以及

·声换能器48。

当含臭氧的气体流入处理空间43时，被处理的物体被消毒。声波f由传感器48产生，并且和处理空间的边界以及被处理的物体相互作用。当声波的频率和幅值改变时，气体混合物沿不同方向流动。这种流动没有声波便不能产生。此外，这气流较容易实现，并且对于所有物体，包括具有多孔表面的物体，可以更均匀地处理。

图5说明在具有开口的包装内对物体进行处理的过程，其中能够使含臭氧的气体混合物和包装内的物体接触。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置51；

·被处理的物体52；

·处理空间53；

·气体入口-出口54-55；

·气体混合物相对湿度和温度控制装置56；

·用于控制声换能器的电子装置57；以及

·声换能器58；

·被处理的物体的包装59。

在这种具体情况下，当声波f改变其幅值和频率时，便和被处理的物体、物体的包装以及处理空间的边界相互作用，含臭氧的气体混合物通过包装的开口更容易进入，从而对被处理的物体表面进行消毒和净化。

图6说明在多孔包装内的物体的处理过程。一种多孔材料例如微孔过滤材料有助于长期保存利用臭氧消毒或净化过的物体。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置61；

·被处理的物体62；

·处理空间63；

·气体入口-出口64-65；

·气体混合物相对湿度和温度控制装置66；

·用于控制声换能器的电子装置67；

·声换能器68；

·被处理的物体的多孔的不可折叠的包装59；

·真空泵70。

图7说明利用一种用于实现在处理空间内使臭氧和载体气体均匀混合的系统对物体的处理过程。该系统旨在根据下述的一种框架式臭氧发生器操作一种装置，用于产生均匀的含臭氧的气体混合物。这种臭氧发生器以和载体气体均匀混合的方式产生臭氧，其不需要专用的吹风机(风扇)。

该系统的细节如下：

·框架式臭氧发生器71；

·被处理的物体72；

·处理空间73；

·气体入口-出口74-75；

·气体混合物湿度和温度控制装置76；

·用于控制声换能器的电子装置77；

·声换能器78；

·在臭氧入口处的催化过滤器79；

·发生器，为了避免随时间臭氧浓度逐渐增加。

当框架式臭氧发生器被安装在处理空间内时，可通过声波频率和臭氧发生器电源的频率之间的相互作用来控制臭氧浓度。通过调制气体混合物在臭氧发生器内存在的时间间隔，各个频率之间的同步和异步状态以不同的方式影响臭氧浓度。

图8说明在运动的皮带上进行连续操作的处理过程。这种系统旨在用于沿着运动的皮带携带的不同种类的物体的连续消毒和净化。此时在处理空间保持负的压力，因而阻止臭氧从处理空间或从运动皮带的两边漏出。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置81；

·被处理的物体82；

·处理空间83；

·气体入口-出口84-85；

·气体混合物相对湿度和温度控制装置86；

·用于控制声换能器的电子装置87；

·声换能器88；

·运动的皮带89；

·内部负压p1；

·外部压力P2。

图9表示利用两个传感器进行处理的过程。为了产生声波，以便利用其间的相互作用。这种相互作用由来自不同源的声波的碰撞实现，这使得气体混合物沿各个方向有效地扩散。在这种系统中，在整个表面区域均匀地进行消毒和净化。用这种方式，和普通系统相比，气体混合物在多孔表面的孔中的渗透好得多。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置91；

·被处理的物体92；

·处理空间93；

·气体入口-出口94-95；

·气体混合物相对湿度和温度控制装置96；

·用于控制声换能器的电子装置97；

·声换能器98；

·在其间相互作用的声波f1和f2。

图10说明通过臭氧的转移对物体进行处理的过程，臭氧的转移是通过水蒸气的相转移而获得的。当被处理物体(例如水果，蔬菜，肉类)的温度发生如下变化时，发生这种过程：

(a)冷却到一个这样的温度，在此温度下，被处理物体和气体混合物的接触使得在物体上产生一层含有溶解的臭氧的水。这一层使得被处理的物体表面能够得以有效地消毒，或

(b)冷却到水的冰点以下的温度，此时在被处理的物体上形成含臭氧的冰层。

在情况(a)中，在气体混合物到达被处理的物体表面之前，可以形成露点前沿。这可以在被处理的物体的温度大大低于气体混合物的露点时发生。结果被处理物体和气体混合物之间的温度梯度导致形成含臭氧的雾，作为非常有效的消毒介质。

在情况(b)，含臭氧的雾可以在被处理的物体外表面上形成。在两种情况下的臭氧处理都是高效的，尤其是和改变混合物的流动方向矢量相结合，以及和与被处理物体表面相互作用的声波相结合，并且，在适用时，还可以和其包装以及处理空间的边界相结合时。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置101；

·被处理的物体102；

·声换能器103；

·用于控制声换能器的电子装置104；

·在被处理物体的表面区域上的包层105；

·被处理的物体的温度T1；

·气体混合物的温度T2；

·气流矢量的方向a；

·声波f。

图11说明利用含臭氧的气体混合物对水滴(或其它液体)进行处理的过程。这一处理发生在液滴和均匀的含臭氧的气体混合物接触时，接触的时间间隔要足以能够使气体混合物中的臭氧渗透到水滴中。在这种情况下，声波可以大大增加臭氧向水滴的渗透速率。

此外，在这种情况下，通过臭氧对液体进行的消毒和净化是非常充分的，并且除臭作用也很好。这处理和用于生产臭氧溶液的常规方法不同，因为前者是在存在气体混合物的情况下通过液滴的雾化进行的。而常规处理是通过使气体混合物在液体中形成气泡进行的。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置111；

·液滴112；

·声换能器113；

·用于控制声换能器的电子装置114；

·被处理的液滴115。

液滴被气体混合物包围，因而臭氧便渗透进去，从而对液体进行消毒，净化，和除臭。一般地说，液滴越小处理的效果越好。此外，当含臭氧的气体混合物溶解在液滴中时，会释放出适量的其它的溶解的气体，从而增强作为分散的细雾的被处理液体的除臭效果。

图12说明利用含臭氧的气体混合物处理向下流动的薄膜中的液体的过程。

这过程发生在当气体混合物通过被消毒，净化或除臭的液体的向下流动的薄膜上方时。通过使液体落在具有合适的几何形状的固体表面上可以形成薄膜。用这种方式，由于这种下落的薄膜的大的表面积，这种操作发生将提供高的处理效率。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置121；

·薄的液体122；

·在其上形成液体薄膜的固体表面123；

·声换能器124；

·用于控制声换能器的电子装置125。

除去液体的消毒，净化和除臭之外，在其上液体下落的表面也被消毒。后一处理对于处理动物(包括鱼)躯体或其一部分可能是非常满意的。

图13说明对于从滑动的托盘上下落的液体薄膜的消毒，净化，和除臭的处理过程。这种托盘的理想形状是圆形，并且下落的薄膜的理想形状是圆柱形。在足以使圆柱的一部分凸出的压力下，气体混合物被引入所述圆柱中。同时，在这种情况下，在“桶”的内部，还可能在其外部的气体混合物的流动可以改善处理效率。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置131；

·桶形的下落的膜132；

·具有单调边界除去液体脱离的拐角的滑动托盘133；

·声换能器134；

·用于控制声换能器的电子装置135；

·用于在“桶”的内部产生压力的阀门136；

·“桶”的内部容积v；

·桶”的内部压力Pi；

·气体混合物流的方向a或a’；

·声波f。

图14说明利用含臭氧的气体混合物的水的双相处理过程。该处理在一个类似于冷却塔的塔中进行。利用喷洒器喷洒水，产生悬浮微粒。气体混合物从塔的底部被驱动，其沿和下落的悬浮微粒相反的方向运动。气体混合物包围着悬浮微粒，因而对其进行消毒，净化和除臭。该系统旨在用于冷却塔中的冷却水，也用于处理相对小的水设备，例如游泳池和饮用水水库。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置141；

·塔142；

·喷洒器143；

·悬浮微粒144；

·催化过滤器145

·用于小塔的吹风机146；

·声换能器147；

·气体混合物流的方向a或a’；以及

·声波f。

图15说明利用含臭氧的气体混合物对设置在敞开的托盘上的鸡蛋进行处理的过程。这种处理的目的是为了通过使气体混合物通过鸡蛋外表面周围来对可食用的或用于孵化的鸡蛋的外壳消毒。由于很小的表面和托盘接触，鸡蛋表面积的大部分被暴露在所述气体混合物中。利用声波可以使消毒效率大大改善，声波可以增加臭氧在鸡蛋和其所在的托盘之间的空间以及蛋壳的孔中的渗透。通过限制处理时间，可使消毒处理被限制于仅在蛋壳上进行。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置151；

·被处理的鸡蛋152；

·托盘153；

·声换能器154。

图16说明使用含臭氧的气体混合物次包装的鸡蛋进行预处理的过程。这种应用使得能够对放在具有开口从而使气体混合物可以流入的盒子中的鸡蛋外壳消毒。此外，在这种情况下，通过和盒壁相互作用的声波可以大大改善消毒效果，声波可以使臭氧快速进入鸡蛋和存放鸡蛋的盒子之间的空间，并且快速进入鸡蛋外壳的孔中。这种操作方式在需要时可以只加速鸡蛋外壳的消毒。

该系统的细节如下：

·用于产生均匀的臭氧和气体的混合物的装置161；

·被处理的鸡蛋162；

·盒子163；

·盒子中的开口164；

·声换能器165；以及

·盒子的尺寸A,B,C。

这种应用也适用于处理类似的带包装的农产品，例如水果和蔬菜。

图17说明用于在处理空间内消毒的系统，所述处理空间由包围被处理的物体的冲气的膜构成。

如上图所示，该系统的细节如下：

·用于产生用于处理，冲气和再循环的均匀的臭氧和气体的混合物的装置171；

·被处理的物体172；

·可冲气的处理空间173；

·气体混合物入口175；

·气体混合物出口174；

·用于对处理空间冲气的外部气体的控制阀176；

·用于操作声换能器的电子装置177；

·声换能器178；

·气体释放装置和催化过滤器179；

·用于气体混合物的温度和相对湿度的控制元件180。

可以看出，该系统的特征在于其灵活性和柔性，使得其折叠和真空包装需要最小的包装空间。用这种方式，使其可以用于利用杀虫剂处理单个的植物，例如树木和灌木，以及用于单个物体的消毒，例如医疗设备，实验室设备等。

图18说明一种用于对伤口和烧伤在医疗处理前后进行消毒处理的系统。

该系统的细节如下：

·用于产生用于冲气和气体再循环的均匀的臭氧和气体的混合物的装置181；

·具有烧伤或伤口的被处理的物体182；

·气体出口184；

·气体入口185；

·用于对处理空间冲气的外部气体的控制阀187；

·用于控制气体混合物的温度和相对湿度的控制元件188；

·用于使物体和膜分离的装置189，例如环状保持环带和连接带。

这种系统旨在用于在医疗处理前后隔离具有伤口或烧伤的治疗区域中的一些部分。当面部利用配备有催化过滤器例如碳的气罩包裹时，处理空间可以包围整个身体。

现在参看图19-23说明利用臭氧进行高效的批处理的系统，该系统是按照本发明的教导构成和操作的，整个系统用标号190表示。

利用臭氧进行批处理一般来说效率很低。使用大量的能量产生进行有效处理所需的足够的臭氧。然而，因为臭氧可能不被释放到大气中，在每次批处理结束时剩余的所有臭氧，在处理室可以被打开以便除去被处理的产品之前一般必须利用催化过滤器被分解。为了解决这个问题，系统190提供有几个室，在每批处理结束时，剩余的臭氧在这些室之间转移。

系统190可在宽的范围内使用，其中包括但不限于，食品，例如鸡蛋，蔬菜，肉和鱼，以及其它产品，例如医疗用品。

下面更详细地说明系统190的特征，系统190至少由两个处理室191，192构成，它们被交替地(或在多于两个室的情况下按照顺序)用于成批的臭氧处理。在室191和192之间的的隔离是配备有臭氧发生器194和催化过滤器180的隔开物部分193。

每个臭氧发生器194和催化过滤器195具有独立的可转换的入口和出口管道，从而可以以4种不同方式中的任何一种方式进行操作：在室191内再循环；在室192内再循环；从室191被抽到室192；以及从室192被抽到室191。入口和出口的转换，以及催化过滤器的启动，都被定时器或计算机化的控制系统控制，如下所述。

每个室至少具有一个气密密封的门196，最好在相对侧还有一个门196，以便帮助对室进行加载和卸载。这种结构还允许从相对侧独立地进入，以便提供在含有处理过的和未处理的产品之间的充分隔离。在最佳实施例中，每个室还具有声换能器197，用于增强含臭氧的气体的渗入，如上所述。

每个室最好还具有配备有催化过滤器的抽吸泵198。抽吸泵198用于在处理期间在室内产生负压，借以减少臭氧泄漏的危险。

图19-22表示系统190操作步骤的顺序而图23表示在两个室内臭氧浓度随时间的改变。首先，图19表示在任选的初始时刻，此时第一室191正在进行臭氧处理而第二室192是无臭氧的，用于加载或卸载。在这一阶段，臭氧发生器194以在室191内再循环的方式操作，使臭氧浓度保持在所需的最大值。室191的抽吸泵198也进行操作，以便维持向内的压力梯度，阻止臭氧溢出。

一旦室192完成加载或室191的处理结束，所有的门196则被关闭，系统190进入转换阶段，如图20所示。其中臭氧发生器194以压出方式操作，把充满臭氧的气体从室191转移到室192中。通过催化过滤器195发生反向流动，催化过滤器195分解试图返回室191内的臭氧。结果室192内的臭氧浓度快速上升，而室191内的臭氧浓度则降低。在这阶段，两个抽吸泵198进行操作用于阻止泄漏。

当在室192内的臭氧浓度超过室191内的臭氧浓度时，系统进入图21所示的两侧循环阶段。其中，臭氧发生器194在室192内以再循环方式操作，使臭氧浓度升高到用于处理所需的最大值。与此同时，催化过滤器195在室191内以再循环方式操作，除去任何残余的臭氧。

一旦室191内的臭氧含量为0，时191内的过滤器195和抽吸泵198便停止工作，如图22所示。一旦压力和大气压相等，门196便被打开，以便进行室191的卸载和重新加载。与此同时，在室192内的处理按照前述的步骤继续进行。然后整个过程沿着相反的方向进行，即掉换时191和192的作用，进行处理下一批。

下面参照图24-45详细说明按照本发明的臭氧发生器结构的细节设计。

概括地说，本发明的臭氧发生器或“臭氧化器”是一种通用系统，用于由含氧气体生产臭氧，其提供臭氧和所述气体(被称为“载体气体”)的均匀混合物。臭氧化器包括至少一个框架，其表面被至少两个电极所覆盖，电极上镀覆有介电材料，电极被平行地设置，借以在电极之间形成间隙，用于使气体沿着和电极纵轴以及框架范围的前表面基本上成90°角的方向流动，电极的表面区域基本上和制成电极的导电材料的表面区域平行，相同极性的电极被连在一起，相反极性的电极彼此相邻，并且电极被设置在基本上垂直于进入系统的气流的位置。这种用于产生臭氧的系统是通用的，其优点是有助于现场产生宽范围的所需浓度的臭氧，因而使得以前是困难的、不易实现的甚至不能实现的各种应用成为可能。

该系统还具有紧凑的结构，因而占据相当小的空间。

在按照本发明的臭氧化器的臭氧生产中的一个重要的参数是电极表面积与气流导管的横截面积的比值。当电极的长度比其直径大10倍时，这比值大约为0.4。当氧分子(O₂)通过在电极之间产生的电流时，一些分子被分解而形成单氧(O)，然后，一部分单氧被再结合而形成臭氧(O₃)。电极截面形状可以改变，并在几何形状上保持可相互匹配。

围绕其纵轴进行控制调整，从而减少或加大气流作用处的电极之间的间隙，以便帮助调节气流速度。

电极可以由任何导电材料制成。例如金属丝，金属粉末膜，碳丝或碳膜以及导电的液体和胶体。电极的介电涂层可以从各种材料中选择，例如具有在范围4-7之间的典型值的高介电常数和最好具有12KV/mm以上的高的击穿电压的硼硅酸盐玻璃或陶瓷。

电极的横截面形状可以改变，只要在其间保持相等的间隙即可，以便在电极之间提供均匀的电场。

所述装置的电极之间的间隙和电极的纵轴基本上成90度角，并且电极被保持基本上相互平行，以便在形成臭氧的整个空间获得均匀的电场。

保持电极的框架可以由不被臭氧腐蚀的不同绝缘材料制成，因而可以选择适用于某种用途的某种材料。一般地说，可以使用任何抗臭氧的材料。应该强调，这问题并不怎么重要，只要其具有满足特定用途的足够的耐用性，柔性，弹性等，任何材料都可使用。

通过监视流经所述臭氧化器的气体的流量与/或通过由控制施加在所述臭氧化器的电端子上的电压而实现的在电极之间的电场的改变，可以实现臭氧浓度值的控制。

按照本发明的臭氧化器系统的特别的优点在于其适用性，其中不需附加的混合器，例如在对于空气而言间隙窄的情况下。

现在更详细地说明框架臭氧化器的特征。图24示例地表示按照本发明的臭氧化器的框架的一种可能的实施例。该框架包括排成阵列的涂镀有介电材料的电极201,202，它们基本上相互平行。在所述电极之间具有和电极的纵轴以及框架区域的前平面基本上成90度角的间隙。电极的表面区域基本上和制成电极的金属导体的表面区域平行。相同极性的电极被电连接在一起203,204，并被如此设置，使得相反极性的电极彼此相邻。所述的设置通过一个确定的矩形框架206被保持在一起。高电压AC和端子A,B相连，从而加在所述电极上。使空气流或含有氧的气流垂直于框架的前表面区域通过框架，以便达到最大的臭氧生产效率。在氧分子(O₂)通过在电极之间产生的电场时，一些分子被分解而形成单氧(O)，而后被部分地再结合而成臭氧(O₃)。

图25示意地说明在按照本发明的臭氧化器中使用的电极组件。该组件包括金属电极211，介电涂层212，电接点213和绝缘空间214。所述臭氧化器的电极可以有多种设计，图25中示出了两种典型的设计。如图所示，除去电接点202a之外，电极的所有侧面都涂敷有介电材料，或者把电极放在绝缘管内部，在其一端具有一个绝缘的空的空间，用于阻止电极之间的电气放电。

图26示出了最适用于按照本发明的臭氧化器的电极的一些典型的横截面形状。

图26a表示具有多边形截面的电极，其具有金属电极221，介电涂层222，其中气流的方向由V表示，用于形成臭氧的空间用G表示。

图26b表示具有圆形截面的电极。

图26c和26d说明具有不同形状的电极的截面，但是按照其间空间的相应的形状，这些电极相互匹配。它们包括金属电极221，和介电涂层224，臭氧在空间G中形成。

图26e表示具有这样的形状的截面的电极，使得能够形成具有平行边界表面的空间，从而借助于使电极绕其纵轴转动来帮助控制通过电极的气流。

图27说明所述臭氧化器在风道或烟囱中的具体应用。

图27a表示安装在风道或烟囱中的按照本发明的的臭氧化器的应用。其中包括风道230，按照本发明的臭氧化器231，气流方向由V表示。该系统旨在用于被处理介质的净化与消毒。

图27b说明一种安装在风道内的类似的装置，在所述系统中，具有一个用于在完成空气处理之后消除剩余的臭氧的装置。由图可见，在所述系统中，具有一个安装在所述系统内部的催化过滤器232，系统具有在臭氧处理区域前面的风道内的外部空间233，进行臭氧处理的空间234，在处理之后利用催化过滤器除去臭氧剩余物的空间235。该系统旨在用于空气或其它气体的消毒与除臭。这种系统可以用于空气调节设备和各种尺寸的冰箱中。

按照本发明的臭氧化器系统也适用于处理由微生物或化学污物污染的空气或氧气。在所述处理之后的臭氧将被和消除污染的气体一道转换成氧分子，因而没有臭氧。

图28说明一种使用按照本发明的臭氧化器和吹风机对空气进行净化和消毒的系统。该系统包括：

·壳体240；

·整体安装的吹风机241；

·按照本发明的臭氧化器242；

·催化过滤器243；

·在臭氧处理区域前面的处理空间244；

·进行臭氧处理的空间245；

·在催化过滤器后面的内部空间246；

·在吹风机前面的用于除去粉尘的过滤器247；

·第二催化过滤器248，用于阻止由气体回流引起的臭氧的释放(选择的)。

图29说明臭氧化器在个人与/或外部保护防止微生物污染中的一种典型应用。

吸入的空气和呼出的空气在通过催化过滤器之前利用臭氧消毒，这样，便确保戴着防护罩的人遭受环境空气的感染。在已经存在感染的情况下，能确保传染给其它人。

图29b表示只对吸入的空气进行消毒的防护罩。这种防护罩可以用于和无菌室的病人接触的人，例如患免疫系统无效的病人，以便避免这种人的感染。

防护罩包括以下几项：

·发送罩270；

·上述的臭氧化器271，包括在臭氧化器的每侧上的催化过滤器，用于对吸入的空气消毒；

·在臭氧化器的每侧上的催化过滤器272，用于对呼出的空气消毒；

·被固定在病人的胸上的片273，用于避免空气不通过所述臭氧化器从所述防护罩中泄漏或渗入；已经

·用于调节进入的和排出的空气的节制阀274。

为了避免湿度凝结，可以安装一个膜片275，用于隔离防护罩的呼出空气空间和其余的空间。

图30表示一种优选的用于水处理的个人设备，其中使用按照本发明的臭氧化器，专门设计用于浸在饮水容器中。该设备包括以下几项：

·圆柱形壳体280；

·也装在催化过滤器中的去除杂质过滤器281；

·按照本发明的臭氧化器282；

·电池盒283；

·当需要时才采用的用于产生高电压的逆变器284；

·水泵285；

·文氏管装置286；

·催化过滤器287；以及

·净化水的出口288。

水处理的操作如下。水通过文氏管装置被泵入，文氏管装置通过过滤器281和臭氧化器282吸入空气。在水通过文氏管装置期间，和含臭氧的空气均匀混合。混合物通过出口288流入净化水容器。在完成净化之后，臭氧化器操作被停止，但是泵仍工作一段时间，以便通过使气体经过催化过滤器而完全消除剩余的臭氧。

图31和32说明另一个实施例，其特征在于，电极是弧形的，这有助于把其放在运输设备上，在运输设备上可以利用均匀分布的臭氧处理固体物体。

按照使用的另一种方式，含有臭氧的容器可以配备有一个架子，在其上可以放置要被臭氧处理的固体物体，例如新鲜农产品，食品，必须消毒的包装材料或设备。这样，例如，在水果或蔬菜的情况下，可以使用臭氧浓度高达10ppm，相对湿度达98％，温度范围为0-40℃之间，对水果和蔬菜进行消毒而不影响在水果表面上的天然的蜡涂层，消毒操作可以进行大约5-100分钟。

在容器的出口，臭氧被还原成氧气。即使在臭氧的微量不理想的情况下，可以在所述出口配备一个含有还原剂的溶液或催化过滤剂例如碳的收集器，它将容易地消除所述剩余物。

图31示意的表示由弧形电极构成的通道，被沿着运输设备或在运输设备附近使用，在运输设备上存放有要以连续方式由臭氧进行处理的固态材料或物体，例如农产品。可以提及的有以下几项：

·弧形电极291；

·吸气口292；

·通道底板293；

·通道的底部V₁，以及

·含臭氧的空气V₂。

图32和图31类似，具有以下几项：

·弧形电极301；

·用于吸气的多孔的底板302；

·通道底板303；

·空气入口V₁；以及

·含臭氧的空气V₂。

上述的通道表面具有一个具有多孔膜的输送器，要被用臭氧处理的固体材料沿着输送带移动。在臭氧气体和固体材料接触之后，便通过出口V₂被从通道排出。选择地，一个可移动的装置可以设置在所述通道中，在其上可以悬挂要被处理的材料。

按照本发明的另一个优选实施例，在所述通道中设置一个装置，用于交替地把所述材料从一侧翻到另一侧，在臭氧处理期间至少翻动一次，以便确保在整个表面和臭氧接触。

关于上述所有的臭氧化器的结构以及下面说明的结构，本发明的优选的特征在于，电极使用聚二氟乙烯(PVDF)作为介电绝缘材料构成。

已经发现，常规的玻璃涂镀的电极会遭受各种物理影响，这些影响减少效率和可靠性。这些影响据认为是在导电芯和玻璃之间存在间隙从而引起氧气的有害侵入的结果。

使用PVDF使得能够利用注入模制技术生产电极，从而确保介电材料和导电芯之间的紧密接触。注入模制技术还使得能够一步便可生产整个自含的臭氧化器单元，如下所述。合适的注入模制技术在其它的电气元件应用中是熟知的，其中利用植入的导电材料进行其它塑料材料的注入模制。

PVDF提供了若干个其它的优点。除去具有高的介电常数的必须性能和在臭氧化器的存在条件下不活泼外，PVDF还具有很大的弹性。结果，由PVDF制成的结构的抗断裂性相当好，因此比由玻璃制造的同样结构更可靠，更耐用。在结构上也可以利用柔性，例如在用夹子夹上去的连接器中，如下所述。

参看图33-43，现在说明本发明的臭氧化器结构的各种改进。首先，作为引言，图33a和33b说明长度为l的细长电极310的谐振运动的效果。在臭氧化器的操作期间，在电极附近产生大的磁场，使得在电极之间产生各种力。在涉及到两个以上的电极的位置，可以产生在一个以上平面内的复杂振动。作为这些振动的结果，最初为h的相邻电极间的间隙沿着电极长度在最大值h₁(图33a)和最大值h₂(图33b)之间改变。这振动具有若干不希望的效果：首先，在间隙宽度增加时，臭氧的产量减少；第二，减少的间隙间隔具有跨过间隙产生火花的危险；第三，过量的机械振动可以引起电极的绝缘介电涂层的断裂，或者甚至引起相邻电极相互卡住或有害的碰撞。

基于上述原因，已经发现存在一个实际的“临界长度”，在此长度之外，电极在机械上则不稳定。例如，在直径为1.6mm的铝芯，PVDF介电材料绝缘层厚度为1.2mm(总直径4mm)的情况下，发现临界长度大约为30cm。为了增加稳定性和可靠性，最好长度大约为20cm。更一般地说，对于铝/PVDF电极，临界比(临界长度和电极直径之间的比)接近80，对于耐热玻璃涂敷的电极，临界比大约为100。

把电极长度限制于小于给定的临界值给大面积的臭氧化器带来结构上的问题。对这问题的初步解决是以小于临界长度的间隔附加中间电极隔离件。然而，这种解决办法需要花费大量劳动，用于在装配期间在电极之间进行隔离件的精确的手工定位，或者使用太大的模具。

按照本发明的的技术提供了一种最佳的解决办法，其中提供一种模块式框架臭氧化器部件，图中用标号312表示，下面参照图34-42进行说明。

图34表示由相同的模块阵列314构成的装置312。如图35的详细的截面图所示，每个模块具有几个细长电极316,317，其长度l小于为形成自含的框架臭氧化器单元所需的临界长度。这种模块式结构使得可以构成任何所需面积和尺寸的臭氧化器，同时避免通常的大面积臭氧化器碰到的问题。

现在说明模块314的细节，每个电极316,317由用聚二氟乙烯320涂敷的导电芯318构成。电极316,317以相互相等的间隔彼此平行地设置，从而形成相当扁的电极阵列，相邻电极之间具有空气隙。第一极性的电极316被插在具有相反极性的电极317之间。

电极316,317由基本上是矩形的框架支撑，矩形框架由基本上和电极垂直的第一和第二边322,324，以及基本上和电极平行的第一第二端326,328构成。最好在端326与328和相邻的电极之间没有空气隙，因为在这些位置的空气隙不产生臭氧。

第一和第二边322,324由互补的互锁形状构成，使得在装置312的装配期间第一边322可以和类似模块314的叠置的第二边接合。在图36中更清楚地示出了一种优选的互补互锁的构型。其中每个边具有夹紧结构330，使得可以和相邻模块实现半永久性地强制接合。

图37和38示出了互锁形式的另一种优选的结构。图37表示一种夹紧结构332，其和夹紧结构330类似，只是附加了棘齿334，其可靠地把夹子锁定在其接合位置。在需要时，仅仅通过使模块滑动而沿着边322,324的长度分开便可进行拆卸。图38表示一种矩形的互锁形状336。

最好是第一和第二端326,328也具有互补互锁的形状，使得在装配期间第一端326可以和相同模块314的叠置的第二端328接合。图39示出了一种合适的互锁形状的例子。互锁形状可以取上面参照边322,324所述的形状，但不限于这些形状。

现在说明模块314的电连接。第一极性的所有电极316和第一公共电连接或导轨338相连，相反极性的所有电极317和第二公共电连接或轨道340相连。

可以用多种方式实现轨道338和340的外部连接。最好以一种方式在模块314的每边和每端内装连接器342,344(图36-40)，使得不用添加外部引线便可实现和装置312的连接。在这种情况下，夹持装置的弹性保持已经装配上的连接器的牢固的连接，借以阻止在接头之间产生火花。

最好提供可转换的多连接器插座346(图35和40)，使得在需要时通过外部引线进行连接。为清楚起见，在轨道338和连接器342之间和在轨道340与连接器344之间的以及和多连接器插座346连接的电连接器的细节在图中被省略了。

模块314的一个优选实施例的一个特征在于，连接器342和344使得被连接的模块可以进行合适的电气分组。通过把大面积的臭氧发生器的电源进行分组，使得可以使用几个低电流高电压的变压器，借以避免安全性方面的危害和与大电流高电压系统相关的法规约束。在另一方面，当可利用大电流电源时，可以容易地把相同的模块重新组合，从而提供所有模块的一般并联连接。连接器342和344的一种合适的结构的例子及其应用将结合图40-42进行说明。

在本例中，应当注意，边322和324的互补互锁形状被做成相同的，使得如果一个模块314绕着平行于边322和324(下面称为“翻转边”)的线转动180°，翻转边322则和非翻转模块314的边322互锁。类似地，端326和328的形状被做成相同的，使得如果一个模块314绕着平行于端326和328(下面称为“反向边”)的线转动180°，则反向端326将和非反向模块314的端326互锁。

图40表示具有在边322的上端和在边324的下端非对称设置的连接器342的模块314。类似地，连接器344非对称地设置在端326的右边和端328的左边。

容易理解，如果这样设计的两个模块被并排地装配，则在连接侧的连接器342之间不进行接触，在另一方面，如果一个模块被翻转，则连接器342处于重叠位置，使得它们在装配时实现电连接。

类似地，如果这样设计的两个模块被一个在另一个的上方装配，则连接端的连接器344之间不进行电连接。如果一个模块反向，连接器344则处于重叠位置，使得它们在装配时实现电连接。

图41表示由模块314的3×3阵列构成的装置312。为了容易理解，每个模块的相对方位由箭头的方向表示。每个模块相对于其水平方向相邻的模块被翻转，相对于其垂直相邻的模块被反向。结果，在连接器342之间水平地跨过整个装置形成连续的连接，在连接器344之间垂直地跨过整个装置形成连续的连接。因此，可以通过把三个暴露的连接器342和电源的一个极相连，使三个暴露的连接器344和电源的另一个极相连，来简单地启动所述装置。

图42表示另一种装置，其中包括模块314的3×4阵列。在这种情况下，不使模块314反向。结果，不形成垂直的连接。类似地，选择地进行翻转，从而形成一对模块314的连接。结果，装置312被电气上分为一对模块314的小的子单元，其中每个具有上述的需要低电流的优点。顺便地说，应该注意，在这种情况下，需要外部引线，用于通过和电连接器346相连而使模块的中间一排和导轨340相连。

应当注意，模块314的整个结构最好利用合适放置的导电植入件用聚二氟乙烯模制而成。导电材料的选择不是主要的，但一般选择铝。

应当理解，装置312和一些类型的流发生器(未示出)相结合进行操作，流发生器用于产生沿着基本上垂直于电极阵列平面的方向通过装置的含氧的气流。任何类型的流发生器，专用于臭氧发生器的或者非专用的都可使用。

应当理解，在垂直于气流方向的平面内的电极的使用导致在臭氧发生器的操作期间沿其整个长度的电极的冷却。这种现象显著地减少了臭氧的热分解。

现在参看图43，该图说明模块式框架臭氧化器装置312的一种改型400。装置400在整体上类似于装置312，主要区别在于，模块402作为一种沿着垂直于电极方向的延长带而被形成。在所有其它的方面，通过和上述的装置312比较，可以容易地理解装置400的特点。

最后，参看图44和图45，下面说明按照本发明构成和操作的在整体上用标号500表示的高浓度框架式臭氧发生器。

臭氧发生器500具有几个框架502，每个由基本上平行设置的细长电极的阵列构成，电极之间相互分开，和上述的类似。设置框架502，使其沿着方形截面的管道504分开，使得它们盖住管道的整个横截面积。管道504被设置在基本上封闭的圆柱壳体506内，从而限定一个周边气流导管508。

壳体506的特点在于入口510和出口512。在入口510附近，电源514向电机516供电，电机通过驱动轴520驱动风扇518。隔离部分522围绕驱动轴520限定一个小孔524，并用于隔离含有电源514和电机516的入口区域和臭氧发生器500的操作空间。

在操作时，风扇518产生双流形式：首先，它驱动操作空间内的气体沿管道504循环流动，并沿着周边导管508返回。此外，在风扇后方的抽吸作用从入口510通过孔524吸入气体，从而产生通过出口512排出的相应的通流。通过正确地设计臭氧发生器500，更具体地说，通过调整孔524的尺寸，设置通流的体积流速V₀大大小于再循环流的体积流速V₁，最好是，V₁至少比V₀大10倍，从而产生在载体气体中具有相当高的臭氧浓度的均匀的混合物。

在臭氧发生器操作期间产生可观的热量。在一些情况下，通过壳体506的壁对导管508内的气体进行无助的空气冷却可能是足够的。另外，提供有源的冷却系统用于冷却壳体506的壁。这种系统的一个例子是由冷却管道526所示的水循环冷却系统。

风扇518相对于孔524的位置帮助确保不可能破坏回流进入含有电源和电机的区域中的臭氧。

最好是，入口510配备有过滤器与/或沉淀器，用于从进入的空气中除去灰尘和其它小颗粒，借以保证臭氧发生器500的安全性能。

应该理解，上面的说明仅是例子而已，在本发明的范围和构思内可以有许多其它的实施例。

Claims (30)

1一种框架型臭氧发生器，包括：

(a)基本上平行设置的多个细长电极，其相互之间留有间隔，使得基本上形成一个平的电极阵列；以及

(b)流发生器，用于产生沿着基本上垂直于所述电极阵列的方向通过所述电极阵列的含有氧的气体流，其中每个电极由用聚二氟乙烯镀覆的导电芯构成。

2如权利要求1所述的臭氧发生器，其中所述电极阵列被设置在给定面积的框架内，所述框架被构成用于和其它类似框架装配而成为一种其面积比所述给定面积大的扩展的臭氧发生器。

3如权利要求2所述的臭氧发生器，其中所述框架基本上是矩形的，具有基本上和所述电极垂直的第一边和第二边，所述第一边和第二边以互补的互锁形式构成，使得第一边可以和类似框架的并列的第二边接合，以便形成扩展的臭氧发生器单元。

4如权利要求3所述的臭氧发生器，其中所述第一边包括对第一组电极的第一公共电连接，所述的互补的互锁形状被这样构成，使得所述第一公共电连接将和并列的类似框架的另一个公共电连接实现电连接，从而和该框架互锁。

5如权利要求3所述的臭氧发生器，所述框架具有基本上和所述电极平行的第一端和第二端，所述第一端和第二端被制成具有互锁的形状，使得第一端可以和并列的类似框架的第二端接合，从而形成扩展的臭氧发生器单元。

6如权利要求5所述的臭氧发生器，所述第一端包括对第一组电极的第一公共电连接，所述互补的互锁形状被这样构成，使得所述第一公共电连接将和并列的类似框架的公共电连接实现电连接，从而和该框架互锁。

7如权利要求2-6任何一个所述的臭氧发生器，其中所述框架和电极阵列由模制的具有导电的植入件的聚二氟乙烯整体地构成。

8一种利用含臭氧的气体处理产品的装置，该装置包括：

(a)用于容纳产品的容器；

(b)用于向所述容器内部提供含臭氧的气体的臭氧发生器；以及

(c)用于在所述容器内部产生压力波从而增加臭氧处理的效果的压力波发生器。

9如权利要求8所述的装置，还包括一种用于使含臭氧的气体进行循环的流产生系统。

10如权利要求8所述的装置，还包括一种如此构成的流产生系统，使得产生这样的含臭氧的气体流，其在第一方向和与所述第一方向相反的第二方向之间交换方向。

11如权利要求8所述的装置，还包括一种如此构成的流产生系统，使得同时产生沿着一个以上的方向向物体流动的含臭氧的气体流。

12如权利要求8-11任何一个所述的装置，还包括一种冷却系统，用于在充分处理之前至少冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在所述表面层上凝结。

13如权利要求8-11任何一个所述的装置，还包括一种冷却系统，用于在充分处理之前至少冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在所述表面层上冻结。

14如权利要求8-11任何一个所述的装置，其中所述产品是水，所述装置还包括水管理系统，用于在容器内产生水的运动的膜。

15如权利要求8所述的装置，所述产品是水，所述装置还包括：

(a)水雾发生器，用于产生在容器内沿第一方向运动的水雾；以及

(b)流产生系统，用于产生沿基本上和所述第一方向相反的方向的含臭氧的气体流。

16如权利要求8-11任何一个所述的装置，还包括一种和所述容器相连的用于在所述容器打开之前从含臭氧的气体中除去臭氧的催化过滤器。

17一种利用可能有害的气体成批处理产品的方法，所述方法包括：

(a)提供第一和第二处理室；

(b)在所述第一处理室内用一定量的气体处理第一批产品；

(c)在所述第二处理室内放置第二批产品；以及

(d)把至少一部分的所述一定量的气体从所述第一处理室转移到所述第二处理室。

18如权利要求17所述的方法，其中所述可能有害的气体是含臭氧的气体。

19如权利要求18所述的方法，其中所述转移通过臭氧发生器进行，使得进一步增加在含臭氧的气体中的臭氧的比例。

20如权利要求18所述的方法，还包括使气体通过催化过滤器从所述第二处理室转移到所述第一处理室。

21如权利要求18-20任何一个所述的方法，还包括在所述第一处理室内产生压力波，从而增强臭氧处理的效果。

22如权利要求18-20任何一个所述的方法，还包括在处理之前至少充分地冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在表面层凝结。

23如权利要求18-20任何一个所述的方法，还包括在处理之前至少充分地冷却产品的表面层，使得含臭氧的水蒸气在表面层上冻结。

24如权利要求18-20任何一个所述的方法，其中所述第一和第二处理室共用一个公共隔壁，该公共隔壁的特征在于具有至少一个臭氧发生器和至少一个催化过滤器。

25如权利要求24所述的方法，其中所述至少一个臭氧发生器具有可以转换地或者和所述第一处理室或者和所述第二处理室连通的入口，以及可以转换地或者和所述第一处理室或者和所述第二处理室连通的出口。

26如权利要求25所述的方法，其中所述至少一个催化过滤器具有可以转换地或者和所述第一处理室或者和所述第二处理室连通的入口，以及可以转换地或者和所述第一处理室或者和所述第二处理室连通的出口。

27一种高浓度的框架型的臭氧发生器，包括：

(a)基本上平行设置的多个细长电极，其相互之间被如此设置，使得形成基本上平的电极阵列；

(b)基本上包围所述电极阵列的壳体，所述壳体具有入口和出口；以及

(c)和壳体相连的流系统，用于产生：

(ⅰ)在所述壳体内通过所述电极阵列再循环的再循环气流，以及

(ⅱ)通过所述入口进入的和通过所述出口流出的通流，所述通流的体积流速大大小于所述再循环流的体积流速。

28如权利要求27所述的臭氧发生器，其中所述再循环流的体积流速至少比所述通流的体积流速大10倍。

29如权利要求27所述的臭氧发生器，其中还包括一种和所述壳体相连的用于冷却所述壳体的冷却系统。

30如权利要求27所述的臭氧发生器，还包括至少一个类似于所述电极阵列的并和所述电极阵列平行设置的附加的电极阵列，使得所述再循环流按顺序通过所述电极阵列和所述附加的电极阵列。

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