DE1074017B

DE1074017B - Ozone generator with dielectric made of ferro-electric ceramic plates

Info

Publication number: DE1074017B
Application number: DENDAT1074017D
Authority: DE
Inventors: Mader Witt laer bei Dusseldorf Kaiserswerth Kurt
Original assignee: Demag Elektrometallurgie G m b H Duisburg
Priority date: 1958-06-13
Publication date: 1960-01-28
Also published as: DE1081428B

Description

DEUTSCHESGERMAN

Der Betrieb von Ozongeräten ist nach dem heutigen Stand der Technik wirtschaftlich am günstigsten bei Anwendung der stillen elektrischen Entladung in Sauerstoff oder Luft.The operation of ozone devices is economically the most economical according to the current state of the art when using silent electrical discharge in oxygen or air.

Die Bauart dieser Geräte ist als bekannt vorauszusetzen. Zwischen den Elektroden sind Stabilisierungsflächen aus Glas zwischengeschaltet, um das Überschlagen elektrischer Entladungen zur Gegenelektrode zu verhindern. Solche Anlagen können mit hochgespanntem Einphasen-Wechselstrom normaler Frequenz betrieben werden, jedoch bedingt die damit erzielbare geringe Stromdichte, daß diese Geräte verhältnismäßig große Abmessungen erhalten.It is assumed that the design of these devices is known. There are stabilizing surfaces between the electrodes made of glass interposed to avoid the flashover of electrical discharges to the counter electrode to prevent. Such systems can operate with high-voltage single-phase alternating current Frequency are operated, however, the low current density that can be achieved means that these devices are relatively get large dimensions.

Bei der Darstellung größerer Ozonmengen wäre eine höhere Stromdichte erwünscht und zwingt so zur Verwendung von Frequenzwandlern beim Betrieb dieser Ozongeräte mit Glasdielektrikum. Nachteilig für den Benutzer dieser Anlagen ist der ziemlich hohe Anschaffungswert des zusätzlich erforderlichen Frequenzwandlers. If larger amounts of ozone are to be represented, a higher current density would be desirable and is therefore compelling for the use of frequency converters when operating these ozone devices with glass dielectric. Disadvantageous for the user of these systems is the rather high purchase price of the additionally required frequency converter.

Eine bekannte Einrichtung zur Erzeugung von Ozon bei Verwendung von aus ferroelektrischen Keramikplatten bestehenden Stabilisiereungsflächen gewährleistet auch im Betrieb mit Wechselstrom normaler Frequenz eine ausreichende Stromdichte, so daß von der zusätzlichen Verwendung eines Frequenzwandlers abgesehen werden kann.A known device for generating ozone using ferroelectric ceramic plates existing stabilization surfaces guaranteed even when operating with alternating current normal Frequency has a sufficient current density, so that from the additional use of a frequency converter can be disregarded.

Obwohl diese Einrichtung einen bedeutenden technischen Fortschritt darstellt gegenüber den mit Stabilisierungsflächen aus Glas betriebenen Geräten, lassen sich in Anwendung des Verfahrens nur kleinere Ozongeräte entwickeln und bauen, da die hierzu benötigten keramischen Platten aus brenntechnischen Gründen nur in Größen von höchstens 300 cm² hergestellt werden können, was den Bau entsprechender Apparate, die über die Größe eines Laborgerätes hinausgehen, nicht zuließ.Although this device represents a significant technical advance compared to devices operated with stabilizing surfaces made of glass, only smaller ozone devices can be developed and built using this process, since the ceramic plates required for this purpose can only be produced in sizes of at most 300 cm ^{2 for combustion reasons} , which did not allow the construction of corresponding apparatus that exceeded the size of a laboratory device.

Es wurde allerdings auch ein Ozongerät bekannt, bei welchem einzelne Dielektrikumplatten zu einem großflächigen Dielektrikum zusammengefügt sind. Bei diesem bekannten Ozongerät bilden die zu einem oder mehreren großflächigen Dielektriken zusammengefügten einzelnen Dielektriken mit dem Gehäuse, den elektrischen Zuleitungen und den erforderlichen Halterungen einen kompakten, in sich geschlossenen Baukörper. Das Unbrauchbarwerden nur einer Dielektrikumplatte muß bei diesem Gerät zwangläufig zu einer vollkommenen Stillsetzung der ganzen Anlage führen. Eine Möglichkeit, nach Abschaltung des Gerätes das betreffende Dielektrikum auszuwechseln oder, falls kein Ersatz zur Hand ist, dieses lediglich herauszunehmen, um dann den Apparat mit einer kaum ins Gewicht fallenden Leistungsverminderung weiterbetreiben zu können, ist bei einem solchen Apözongerät mit Dielektrikum
aus ferroelektrischen KeramikplattenHowever, an ozone device has also become known in which individual dielectric plates are joined together to form a large-area dielectric. In this known ozone device, the individual dielectrics, which are joined together to form one or more large-area dielectrics, form a compact, self-contained structure with the housing, the electrical supply lines and the required holders. If only one dielectric plate becomes unusable in this device, it must inevitably lead to a complete shutdown of the entire system. One possibility of replacing the dielectric in question after the device has been switched off or, if there is no replacement available, of simply removing it in order to then be able to continue operating the device with a negligible reduction in performance, is with such an apozon device with a dielectric
made of ferroelectric ceramic plates

Anmelder:Applicant:

Demag-Elektrometallurgie G. m. b. H.,
Duisburg, Wolfgang-Reuter*PlatzDemag-Elektrometallurgie G. mb H.,
Duisburg, Wolfgang-Reuter * Platz

Kurt Mäder, Wittlaer bei Düsseldorf-Kaiserswerth,
ist als Erfinder genannt wordenKurt Mäder, Wittlaer near Düsseldorf-Kaiserswerth,
has been named as the inventor

parat nicht gegeben. Der etagenhafte Aufbau des Gerätes erfordert in Störungsfällen einen erheblichen Aufwand an Arbeitszeit lediglich einmal dazu, das Gerät auseinanderzunehmen, wozu in Anbetracht der empfindlichen Teile ein mit dieser Materie des Elektro-Apparatebaues vertrauter Fachmann nötig ist.ready not given. The multi-storey structure of the device requires a considerable amount in the event of a fault Expenditure of working time only once to take the device apart, for which reason, in view of the sensitive parts with this matter of electrical apparatus construction trusted professional is necessary.

Erfindungsgemaß wird daher bei einem Ozongerät mit aus einzelnen Platten zusammengesetztem, großflächigem Dielektrikum an jeder Einzelplatte"'mindestens ein mittig angeordnetes Befestigungselement vorgesehen, welches auch der Stromzuführung dient. Diese Anordnung hat den außerordentlichen Vorteil, daß bei einem Defektwerden das davon betroffene Segment leicht ausgebaut werden kann. Besondere Stromzuführungsleitungen zum Metallbelag der ferroelektrischen Keramikplatte, die beim Zusammenbau oder einem Austausch angeklemmt bzw. abgeklemmt werden müssen, entfallen.According to the invention, therefore, in an ozone device with a large area composed of individual plates Dielectric on each individual plate '' 'at least one centrally arranged fastening element provided, which is also used for power supply. This arrangement has the extraordinary advantage that in the event of a defect, the affected segment can easily be removed. Special Power supply lines to the metal covering of the ferroelectric ceramic plate, which during assembly or have to be clamped or disconnected for an exchange, are omitted.

Vorteilhafterweise können Druck- und/oder Spannfedern in Verbindung mit zusätzlich am Plattenteil angeordneten Haltegliedern als Stromzuführung verwendet werden.Advantageously, compression and / or tension springs can be used used as a power supply in conjunction with holding members additionally arranged on the plate part will.

Darüber hinaus ergibt sich bei einer anderen Befestigungsart der ferroelektrischen Keramikplatten die Möglichkeit, daß als Befestigungselemente ein Schraubenbolzen vorgesehen ist, der gegen die Wirkung einer an der Unterseite der Trägerplatte sich abstützenden geschlitzten Tellerfeder wirkt.In addition, a different type of fastening of the ferroelectric ceramic plates results the possibility that a screw bolt is provided as fastening elements, which counteracts the action a slotted disc spring supported on the underside of the carrier plate acts.

Die Vereinigung von Befestigungselementen und Stromzuführung des aus einzelnen ferroelektrischen Keramikplatten bestehenden Dielektrikums bei einem Ozongerät stellt mithin einen beachtlichen technischen Fortschritt dar. Durch die sich an der Unterseite der keramischen Platte gegen die Trägerplatte abstützende geschlitzte Tellerfeder wird eine elastische Befestigung der einzelnen Teilplatten auf der nicht leitenden Trägerplatte angestrebt und auch erreicht. The union of fasteners and power supply of the individual ferroelectric Ceramic plates existing dielectric in an ozone device therefore represents a considerable technical Progress is represented by being on the underside of the ceramic plate against the carrier plate supporting slotted disc spring is an elastic fastening of the individual sub-panels on the Non-conductive carrier plate sought and also achieved.

909 727/453909 727/453

L U / 4 U 1 / L U / 4 U 1 /

Besonders bei transportablen Geräten oder Anlagen von Fahrzeugen, z. B. in Eisenbahnwaggons, auf Schiffen oder Flugzeugen, ist dieser Umstand günstig, um eine Beschädigung der naturgemäß gegen härtere Stöße empfindlichen keramischen Platten auszuschließen. - ......Especially with transportable devices or systems of vehicles, e.g. B. in railroad cars on Ships or airplanes, this circumstance is favorable to damage the naturally against harder Avoid impacts on sensitive ceramic plates. - ......

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in Figures shown. It shows

Fig. 1 ein aus einzelnen ferroelektrischen Keramikplatten zusammengefügtes Dielektrikum in der Draufsieht. 1 a top view of a dielectric assembled from individual ferroelectric ceramic plates.

Fig. 2 einen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Dielektrikum nach der Linie I-I,Fig. 2 shows a section through the dielectric shown in Fig. 1 along the line I-I,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt der Fig. 1 und isFig. 3 shows an enlarged partial section of Fig. 1 and is

Fig. 4 die Darstellung der Fig. 3 im Schnitt nach der Linie II-II.FIG. 4 shows the illustration of FIG. 3 in section along the line II-II.

Alle für das Verständnis der Erfindung unwichtigen Teile sind weggelassen.All parts that are unimportant for an understanding of the invention are omitted.

Das aus einzelnen ferroelektrischen Keramikplatten zusammengesetzte Dielektrikum nach den Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einem nicht leitenden Trägerkörper 1, den keramischen Platten 2, auf die einseitig ein Metallbelag 3 aufgebracht ist. Dieser metallische Belag 3 erstreckt sich jedoch nicht über die ganze Plattenfläche, so daß ein nicht leitender Rand 4 frei bleibt und ein Überschlagen von dem als Elektrode dienenden metallischen Plattenbelag auf die Gegenelektrode 5 (s. Fig. 2) vermieden wird. Der auf den Metallbelag der keramischen Platte aufgelötete Schraubenbolzen führt durch eine im Trägerkörper vorgesehene Bohrung 7 (Fig. 4), wo er durch die Muttern 8 und Scheibe 9 gegen die Wirkung einer sich auf den Trägerkörper 1 abstützenden Tellerfeder 10 die keramische Platte hält. Die Mutter 11 dient zum Befestigen der Stromzuführungsleitung 12. Nach Abschrauben der Mutter 11 und Abnehmen der Stromzuführungsleitung 12 kann nach Lösen der Muttern 8 und der Scheibe 9 das Plattensegment leicht entfernt werden. Der Wiedereinbau einer keramischen Platte in das Dielektrikum geschieht in umgekehrter Reihenfolge.The dielectric according to FIG. 1 composed of individual ferroelectric ceramic plates and 2 consists essentially of a non-conductive support body 1, the ceramic plates 2, to which a metal coating 3 is applied on one side. However, this metallic covering 3 does not extend over the entire plate surface, so that a non-conductive edge 4 remains free and a flashover of the metallic plate covering serving as an electrode on the counter-electrode 5 (see FIG. 2) is avoided. The screw bolt soldered onto the metal coating of the ceramic plate leads through one in the carrier body provided hole 7 (Fig. 4), where he by the nuts 8 and washer 9 against the action of a on the support body 1 supported plate spring 10 holds the ceramic plate. The mother 11 is used to attach the power supply line 12. After unscrewing the nut 11 and removing the Power supply line 12 can, after loosening the nuts 8 and the washer 9, the plate segment easily removed. The reinstallation of a ceramic plate in the dielectric is done in reverse Series.

Die Schnittdarstellung nach der Fig. 2 veranschaulicht in klarer Weise die Gegenelektrode 13 und läßt die Anordnung des Lufteintrittspaltes 14 erkennen. Die zu ozonisierenden Gasteilchen werden bei Durchgang durch diesen Spalt 14 einer Entladung ausgesetzt. Durch'den von der Gegenelektrode gebildeten Stutzen 15 verläßt das Ozon das Gerät. Zum besseren Verständnis ist das Schaltbild mit dem anspeisenden Trafo 16 in der Fig. 2 schematisch dargestellt. Ein Hochspannungspol ist geerdet.The sectional view according to FIG. 2 illustrates the counter-electrode 13 clearly and reveals the arrangement of the air inlet gap 14. The gas particles to be ozonized are exposed to a discharge as they pass through this gap 14. The ozone leaves the device through the nozzle 15 formed by the counter-electrode. For the better Understanding is shown schematically the circuit diagram with the feeding transformer 16 in FIG. A The high voltage pole is grounded.

Die ferrokeramischen Platten sind in einem gewissen Abstand zueinander auf der Trägerplatte befestigt, so daß zwischen den einzelnen Platten des Dielektrikums der Spalt 17 verbleibt. Vorteilhafterweise kann dieser Spalt mit einem nicht dargestellten Asbeststreifen ausgelegt sein, um die Möglichkeit eines Überschlages von einer Elektrode zur anderen weitgehendst auszuschließen.The ferro-ceramic plates are attached to the carrier plate at a certain distance from one another, so that the gap 17 remains between the individual plates of the dielectric. Advantageously this gap can be designed with an asbestos strip, not shown, to the possibility A rollover from one electrode to the other can be largely excluded.

Claims

Patent claims:

1. Ozone device with a large-area dielectric composed of individual plates, thereby characterized in that · each individual plate made of ferroceramic material with at least a centrally arranged fastening element is provided, which is also the power supply serves.

2. Dielectric according to claim 1, characterized in that the fastening element is clamping and / or compression springs are provided in connection with additional holding members.

3. Dielectric according to claim 2, characterized in that a fastening element Screw bolt is provided which counteracts the action of a on the underside of the support plate supported slotted disc spring acts.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,260,831.

1 sheet of drawings