DE19815703A1 - Device for generating ozone from oxygen-containing gases - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeu gung von Ozon aus sauerstoffhaltigen Gasen, mit einer ersten Elektrode, einer zweiten Elektrode, die in einem Abstand zur ersten Elektrode angeordnet ist, einer Dielektrikumsschicht, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet ist und diese voneinander trennt, und einem Gasspalt, der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet und durch den hindurch das sauerstoffhaltige Gas leitbar ist.The invention relates to a device for generating generation of ozone from oxygen-containing gases, with a first Electrode, a second electrode that is at a distance from the first electrode is arranged, a dielectric layer, arranged between the first and second electrodes and separates them from each other, and a gas gap that arranged between the first and the second electrode and through which the oxygen-containing gas can be conducted.
Derartige Vorrichtungen zur Erzeugung von Ozon aus sauer stoffhaltigen Gasen beruhen auf dem Prinzip der stillen elektrischen Entladung. An die beiden Elektroden, die durch die Dielektrikumsschicht und den Gasspalt voneinander ge trennt sind, wird Hochspannungswechselstrom angelegt. Wird dann gleichzeitig durch den Gasspalt das sauerstoffhaltige Gas geleitet, so tritt eine elektrische Hochspannungsentla dung ohne Funkenbildung und helle Lichterscheinung auf, die zur Ozonbildung führt.Such devices for generating ozone from acid Gases containing substances are based on the principle of silence electrical discharge. To the two electrodes that go through the dielectric layer and the gas gap from each other ge are separated, high-voltage alternating current is applied. Becomes then at the same time through the gas gap the oxygen-containing Gas is passed, an electrical high-voltage discharge occurs without sparking and bright light, the leads to ozone formation.
Als Dielektrikumsschicht kommen derzeit Keramikschichten zum Einsatz; bei zylindrischen Vorrichtungen zur Erzeugung von Ozon werden aus dem Keramikmaterial Keramikrohre gebildet, deren beschränkte Flexibilität und Fertigungsbegrenzung hin sichtlich der Länge zur Folge haben, daß auch die Weite des Gasspaltes und damit des Entladungsraums aufgrund der Tole ranzen der Radien der Elektroden, die als Elektrodenstab oder -rohre ausgebildet sind, eingeschränkt ist.Ceramic layers are currently used as the dielectric layer Commitment; in cylindrical devices for generating Ozone is formed from the ceramic material ceramic tubes, their limited flexibility and manufacturing limitations visibly the length have the consequence that the width of the Gas gap and thus the discharge space due to the tole knurled the radii of the electrodes, acting as an electrode rod or pipes are formed is restricted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge schilderte Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauer stoffhaltigen Gasen derart weiterzubilden, daß im Betrieb der Vorrichtung kleinere Gasspalte und höhere Feldstärken möglich sind, um die Ozonausbeute, die Ozonkonzentration und den elektrischen Wirkungsgrad zu verbessern.The invention has for its object the ge described device for generating ozone from acid to further develop gases containing substances that are in operation the device has smaller gas gaps and higher field strengths are possible to determine the ozone yield, the ozone concentration and improve electrical efficiency.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dielektrikumsschicht aus einer in einem Brennvorgang bei ho hen Temperaturen zu einer Keramikschicht umwandelbaren alu miniumhaltigen Stahllegierung hergestellt ist. Derartige Dielektrikumsschichten weisen im Vergleich zum Stand der Technik eine höhere Dielektrizitätskonstante und eine besse re Wärmeleitfähigkeit auf. Darüber hinaus sind sie mit grö ßerer Fertigungsgenauigkeit herstellbar und weisen im Ver gleich zu den herkömmlichen Keramikschichten eine größere Flexibilität auf. Die Dielektrikumsschicht entsteht durch den in einem Ofen stattfindenden Brennvorgang, wobei auf ei ner aluminiumenthaltenden Stahllegierung eine Keramikschicht aus Aluminiumoxid entsteht. Diese gleichmäßig dünne Keramik schicht aus Aluminiumoxid hat eine höhere elektrische Durch schlagsfestigkeit als die im bisherigen Stand der Technik eingesetzten Keramikschichten. Die Dielektrizitätskonstante einer erfindungsgemäß hergestellten Keramikschicht aus Alu miniumoxid ist darüber hinaus höher als die von Glas. Die Wärmeleitfähigkeiten der erfindungsgemäßen Keramikschicht aus Aluminiumoxid sind im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbessert. Darüber hinaus kann die erfindungsge mäße Dielektrikumsschicht sehr dünn und in jeder Länge und Breite auf dem Metall bzw. der aluminiumhaltigen Legierung erzeugt werden. Die Keramikschicht aus Aluminiumoxid und der Grundmetallkörper, auf dem sie ausgebildet ist, haben eine hohe Flexibilität und erlauben die Fertigung von Gasspalten beliebiger Länge. Kleine Abstände zwischen den Elektroden und der Dielektrikumsschicht und dünne Dielektrikumsschich ten führen dazu, daß die elektrische Feldstärke erhöht wird und ermöglichen so eine höhere Ozonausbeute in bezug auf den angelegten elektrischen Strom.This object is achieved in that the Dielectric layer from a in one burning process at ho hen temperatures to a ceramic layer convertible alu minium steel alloy is made. Such Dielectric layers have compared to the state of the Technology a higher dielectric constant and a better one re thermal conductivity. In addition, they are large Greater manufacturing accuracy can be produced and show in Ver a larger one than conventional ceramic layers Flexibility on. The dielectric layer is created by the burning process taking place in an oven, whereby on egg aluminum-containing steel alloy a ceramic layer arises from aluminum oxide. This evenly thin ceramic layer of aluminum oxide has a higher electrical throughput impact resistance than that in the prior art used ceramic layers. The dielectric constant a ceramic layer made of aluminum according to the invention Minium oxide is also higher than that of glass. The Thermal conductivity of the ceramic layer according to the invention are made of aluminum oxide compared to the prior art significantly improved. In addition, the fiction dielectric layer very thin and in any length and Width on the metal or the aluminum-containing alloy be generated. The ceramic layer made of aluminum oxide and Base metal body on which it is formed have a high flexibility and allow the production of gas gaps any length. Small distances between the electrodes and the dielectric layer and thin dielectric layer ten cause the electric field strength to be increased and thus enable a higher ozone yield in relation to the applied electrical current.
Zweckmäßigerweise kann die erste Elektrode als Innenelektro de und die zweite Elektrode als röhrenförmige Außenelektrode ausgebildet sein, wobei die röhrenförmige Außenelektrode die Innenelektrode konzentrisch umgibt.The first electrode can expediently be used as an internal electrode de and the second electrode as a tubular outer electrode be formed, the tubular outer electrode Surrounds the inner electrode concentrically.
Hierbei kann die Innenelektrode spannungsführend ausgebildet werden.The inner electrode can be designed to be live become.
Es ist möglich, die zwischen der Innen- und der Außenelek trode angeordnete röhrenförmige Dielektrikumsschicht separat anzuordnen. Alternativ kann die zwischen der Innen- und der Außenelektrode angeordnete röhrenförmige Dielektrikums schicht auf der Außenfläche der Innenelektrode oder auf der Innenfläche der Außenelektrode angeordnet werden.It is possible to distinguish between the inner and outer elec trode arranged tubular dielectric layer separately to arrange. Alternatively, the between the inside and the Tubular dielectric arranged on the outer electrode layer on the outer surface of the inner electrode or on the Be arranged inner surface of the outer electrode.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die röhrenförmige Dielektrikumsschicht aus einer Folie aus aluminiumhaltiger Stahllegierung hergestellt werden. Diese röhrenförmige Dielektrikumsschicht kann dann mit Abstand so wohl zur Innenelektrode als auch zur Außenelektrode angeord net werden, wobei dann ein geteilter Gasspalt bzw. zwei Gas- spalte vorhanden sind. According to an advantageous embodiment of the invention the tubular dielectric layer from a film aluminum alloy containing steel. This tubular dielectric layer can then do so by far probably arranged to the inner electrode as well as to the outer electrode be net, in which case a divided gas gap or two gas column are present.
Alternativ ist es möglich, die röhrenförmige Dielektrikums schicht auf der Außenfläche der Innenelektrode oder auf der Innenfläche der Außenelektrode aufzubringen.Alternatively, it is possible to use the tubular dielectric layer on the outer surface of the inner electrode or on the Apply inner surface of the outer electrode.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der er findungsgemäßen Vorrichtung ist die röhrenförmige Dielektri kumsschicht auf der Außenfläche der aus aluminiumhaltiger Stahllegierung bestehenden Innenelektrode oder auf der In nenfläche der aus aluminiumhaltiger Stahllegierung bestehen den Außenelektrode durch Beaufschlagung der Innenelektrode bzw. der Außenelektrode mit dem Brennvorgang gebildet. Hier bei wird eine mit der jeweiligen Elektrode unmittelbar ver bundene Dielektrikumsschicht geschaffen, die mechanisch ver formbar ist und fest mit einem Körper verbunden ist, der im Inneren elektrisch leitend ist und an seinen Oberflächen aufgrund der dort nach dem Brennvorgang vorhandenen Dielek trikumsschicht auch als Dielektrikum wirkt.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention is the tubular dielectric layer of aluminum on the outer surface Steel alloy existing inner electrode or on the in of the aluminum alloy steel alloy the outer electrode by acting on the inner electrode or the outer electrode formed with the burning process. Here at is immediately ver with the respective electrode bonded dielectric layer created that mechanically ver is malleable and is firmly connected to a body which in the Inside is electrically conductive and on its surfaces due to the existing Dielek there after the burning process tricum layer also acts as a dielectric.
Vorteilhaft ist das Verhältnis von Innenradius der röhren förmigen Außenelektrode und Außenradius der Innenelektrode kleiner als 1,5.The ratio of the inner radius of the tubes is advantageous shaped outer electrode and outer radius of the inner electrode less than 1.5.
Der Innenradius der röhrenförmigen Außenelektrode liegt zweckmäßigerweise zwischen 5 und 50 mm, vorzugsweise bei et wa 30 mm.The inner radius of the tubular outer electrode lies expediently between 5 and 50 mm, preferably in et wa 30 mm.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die erste und die zweite Elektrode als ein ander parallel gegenüberliegende Plattenelektroden ausgebil det, von denen eine eine Innenelektrode und die andere eine spannungsführende Gegenelektrode ist. In a further embodiment of the invention The first and second electrodes are as one device other parallel plate electrodes trained det, one of which has an inner electrode and the other one is live counter electrode.
Die zwischen der Innen- und der Gegenelektrode angeordnete plattenförmige Dielektrikumsschicht kann separat vorgesehen sein, d. h., sie kann sowohl zur Innen- als auch zur Gegen elektrode einen Abstand aufweisen, so daß sich ein zweige teilter Gasspalt bzw. zwei Gasspalte ergibt bzw. ergeben.The one located between the inner and counter electrodes plate-shaped dielectric layer can be provided separately be d. that is, it can face both the inside and the opposite Electrode have a distance, so that a branch divided gas gap or two gas gaps results.
Alternativ ist es möglich, die zwischen der Innen- und der Gegenelektrode angeordnete plattenförmige Dielektrikums schicht auf der Innenfläche der Innenelektrode oder der der Innenfläche der Innenelektrode gegenüberliegenden Oberfläche der Gegenelektrode anzuordnen.Alternatively, it is possible to move between the interior and the interior Plate-shaped dielectric arranged counter electrode layer on the inner surface of the inner electrode or the Inner surface of the inner electrode opposite surface to arrange the counter electrode.
Die plattenförmige Dielektrikumsschicht kann aus einer Folie aus aluminiumhaltiger Stahllegierung hergestellt werden.The plate-shaped dielectric layer can consist of a film be made of aluminum-containing steel alloy.
Sie kann auf der Innenfläche der Innenelektrode oder auf der der Innenfläche der Innenelektrode gegenüberliegenden Außen fläche der Gegenelektrode aufgebracht sein.It can be on the inner surface of the inner electrode or on the outside of the inner surface of the inner electrode surface of the counter electrode to be applied.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung ist die plattenförmige Dielektrikums schicht auf der Innenfläche der aus aluminiumhaltiger Stahl legierung bestehenden Innenelektrode oder der Außenfläche der aus aluminiumhaltiger Stahllegierung bestehenden Gegen elektrode durch Beaufschlagung der Innenelektrode bzw. der Gegenelektrode mit dem bereits geschilderten Brennvorgang gebildet.According to an advantageous embodiment of the fiction The device is the plate-shaped dielectric layer on the inner surface of the aluminum-containing steel alloy existing inner electrode or the outer surface the counter made of aluminum-containing steel alloy electrode by acting on the inner electrode or Counter electrode with the burning process already described educated.
Der Abstand zwischen der Dielektrikumsschicht und der bzw. den Elektroden kann 0,1 bis 1,0 mm, vorzugsweise etwa 0,5 mm, betragen. The distance between the dielectric layer and the or the electrodes can be 0.1 to 1.0 mm, preferably about 0.5 mm.
Zur Ausgestaltung der Dielektrikumsschicht ist es besonders vorteilhaft, wenn die aluminiumhaltige Stahllegierung einen Aluminiumanteil von ca. 5 bis 10 Gew.-% aufweist.It is special for the configuration of the dielectric layer advantageous if the aluminum-containing steel alloy Has aluminum content of about 5 to 10 wt .-%.
Die röhrenförmige Dielektrikumsschicht kann gemäß einer vor teilhaften Ausführungsform aus streifenförmigen, dünnen Me tallfolien gebildet werden, die spiralförmig und überlappend zu einer Röhre gewickelt und dann mit dem Brennvorgang be aufschlagbar sind.The tubular dielectric layer can be according to one partial embodiment of strip-shaped, thin Me tall foils are formed that are spiral and overlapping wrapped in a tube and then with the burning process can be opened.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die röhrenförmige Dielektrikumsschicht aus einer dünnen Metall folie hergestellt werden, die nach ihrer Beaufschlagung mit dem Brennvorgang so flexibel bleibt, daß sie auf eine Elek trode aufwickel- und aufbrennbar ist.According to a further advantageous embodiment, the tubular dielectric layer made of a thin metal foil are produced, which after their application with the burning process remains so flexible that it is based on an elec trode can be wound and burned.
Zur Verbesserung der Wärmeableitung kann es vorteilhaft sein, zwischen der Dielektrikumsschicht und der gekühlten Außenelektrode eine auf die Dielektrikumsschicht gewickelte flexible Keramikschnur vorzusehen.It can be beneficial to improve heat dissipation be between the dielectric layer and the cooled Outer electrode a wound on the dielectric layer provide flexible ceramic cord.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Metallfolie spiralförmig und überlappend zu einem Rohr ge wickelt und mit Nieten in der Rohrform stabilisiert sein. Nach der Beaufschlagung mit dem Brennvorgang ist auf der in neren und der äußeren Oberfläche des gewickelten Rohres die Aluminiumoxid-Keramikschicht ausgebildet, so daß die Ober fläche das Dielektrikum ist und das Innere der Folie, das sich in seiner Struktur nicht verändert hat, die elektrisch leitende Schicht der Innenelektrode ist, wenn an sie Strom gelegt wird. Das Ozonerzeugerelement wird somit aus der in neren Metallelektrode, dem darauf ausgebildeten Metalloxid- Keramikdielektrikum, dem Gasspalt und der Gegen- bzw. Au ßenelektrode gebildet. Die beiden Öffnungen am Anfang und am Ende des die Innenelektrode und das Dielektrikum ausbilden den gewickelten Rohres werden mit Stopfen aus ozonbeständi gem Werkstoff geschlossen, so daß als Gasspalt für den Durchfluß und für die Entladung des Gases nur der Raum zwi schen dem äußeren Metalloxid-Keramikdielektrikum und der Ge genelektrode verbleibt.According to a further advantageous embodiment, the Metal foil spirally and overlapping ge to a tube winds and be stabilized with rivets in the tube shape. After loading with the burning process is on the in and the outer surface of the wound tube Alumina ceramic layer formed so that the upper area is the dielectric and the inside of the film that its structure has not changed, the electric conductive layer of the inner electrode is when there is current to it is placed. The ozone generator element is thus from the in metal electrode, the metal oxide Ceramic dielectric, the gas gap and the counter or Au Base electrode formed. The two openings at the beginning and at the Form the end of the inner electrode and the dielectric The wound tube is made with ozone-resistant plugs closed according to material, so that as a gas gap for the Flow and for the discharge of the gas only the space between the outer metal oxide ceramic dielectric and the Ge gene electrode remains.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Dielektrikums schicht einer Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauer stoffhaltigen Gasen wird die Dielektrikumsschicht aus einer aluminiumhaltigen Stahllegierung hergestellt, die bei hohen Temperaturen einem Brennvorgang unterzogen und zu einer Ke ramikschicht umgewandelt wird.In a method of manufacturing a dielectric layer of a device for generating ozone from acid The dielectric layer consists of gases containing substances aluminum-containing steel alloy manufactured at high Temperatures subjected to a burning process and to a Ke ceramic layer is converted.
Hierbei kann die Dielektrikumsschicht vorteilhaft aus einer Folie aus aluminiumhaltiger Stahllegierung hergestellt wer den.In this case, the dielectric layer can advantageously consist of one Foil made of aluminum-containing steel alloy the.
Es ist möglich, die Dielektrikumsschicht auf die Außenfläche einer Innenelektrode oder auf die Innenfläche einer Gegen- oder Außenelektrode aufzubringen, wobei der Aufbringvorgang vorteilhafterweise als Aufbrennvorgang ausgestaltet sein kann.It is possible to apply the dielectric layer to the outer surface an inner electrode or on the inner surface of a counter or Apply the outer electrode, the application process be advantageously designed as a burning process can.
Zweckmäßigerweise wird die Dielektrikumsschicht auf der Au ßenfläche einer aus aluminiumhaltiger Stahllegierung beste henden Innenelektrode oder auf der Innenfläche einer aus aluminiumhaltiger Stahllegierung bestehenden Gegen- oder Au ßenelektrode hergestellt, indem die Innenelektrode bzw. die Gegen- oder Außenelektrode mit dem Brennvorgang beaufschlagt werden. The dielectric layer is expediently placed on the Au outer surface of an aluminum alloy containing the best internal electrode or on the inner surface of one aluminum-containing steel alloy existing counter or Au produced by the inner electrode or the Counter or outer electrode with the burning process become.
Als aluminiumhaltige Stahllegierung ist eine solche mit ei nem Aluminiumgehalt von ca. 5 bis 10 Gew.-% besonders vor teilhaft.As an aluminum-containing steel alloy, one with an egg nem aluminum content of about 5 to 10 wt .-% especially before partial.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dielektrikumsschicht ist es möglich, streifenförmige dünne Metallfolie spiralför mig und überlappend zu einer Röhre zu wickeln und dann dem Brennvorgang zu unterziehen.To produce the dielectric layer according to the invention it is possible to spiral strip-shaped thin metal foil mig and overlapping to form a tube and then the Undergo the burning process.
Alternativ kann dünne Metallfolie mit dem Brennvorgang be aufschlagt und dann auf eine Elektrode aufgewickelt und auf gebrannt werden.Alternatively, thin metal foil can be used for the burning process hits and then wound up on an electrode and on be burned.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:In the following the invention is based on exemplary embodiments play in more detail with reference to the drawings tert. Show it:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen; Figure 1 shows a first embodiment of the device according to the invention for generating ozone from oxygen-containing gases.
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen;2 shows a second embodiment of the inventive device for generating ozone from oxygen-containing gases.
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen;3 shows a third embodiment of the inventive device for generating ozone from oxygen-containing gases.
Fig. 4 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen; und Figure 4 shows a fourth embodiment of the inventive device for generating ozone from oxygen-containing gases. and
Fig. 5 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen. Fig. 5 shows a fifth embodiment of the device according to the invention for generating ozone from oxygen-containing gases.
Mit in den Fig. 1 bis 5 beispielhaft gezeigten Ausfüh rungsformen von Vorrichtungen zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoffhaltigen Gasen wird Ozon nach der Methode der stillen elektrischen Entladung erzeugt.With exemplary embodiments shown in FIGS . 1 to 5 of devices for generating ozone from oxygen-containing gases, ozone is generated by the method of silent electrical discharge.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind zwei Plattenelektroden 1, 2 vorgesehen. Die Plattenelektrode 1 ist als Gegenelektrode ausgestaltet. Die Plattenelektrode 2 ist als Innenelektrode ausgestaltet. Die Gegenelektrode 1 und die Innenelektrode 2 sind parallel zueinander mit einem konstanten Abstand angeordnet. Durch den Zwischenraum zwi schen den beiden Plattenelektroden 1, 2 wird ein Gasspalt 3 gebildet, durch den ein sauerstoffhaltiges Gas geführt wird.In the embodiment shown in Fig. 1, two plate electrodes 1 , 2 are provided. The plate electrode 1 is designed as a counter electrode. The plate electrode 2 is designed as an inner electrode. The counter electrode 1 and the inner electrode 2 are arranged parallel to one another at a constant distance. A gap 3 is formed through the space between the two plate electrodes 1 , 2 , through which an oxygen-containing gas is passed.
Auf der der Gegenelektrode 1 zugewandten Innenfläche der In nenelektrode 2 ist eine Dielektrikumsschicht 4 angeordnet, die, wie die Innenelektrode 2 und die Gegenelektrode 1, plattenförmig ausgestaltet ist und hinsichtlich ihrer Breite und Länge den Abmessungen der Innenelektrode 2 entspricht. Mittels der Dielektrikumsschicht 4 werden die Innenelektrode 2 und die Gegenelektrode 1 elektrisch voneinander getrennt.On the counter electrode 1 facing inner surface of the In nenelektrode 2, a dielectric layer 4 is disposed which, as the internal electrode 2 and the counter electrode 1 is configured plate-shaped and in terms of their width and length corresponding to the dimensions of the inner electrode. 2 The inner electrode 2 and the counter electrode 1 are electrically separated from one another by means of the dielectric layer 4 .
Die Dielektrikumsschicht 4 kann gebildet werden, indem eine Metallplatte, die aus einer aluminiumhaltigen Stahllegierung besteht, wobei der Aluminiumgehalt der Stahllegierung ca. 5 bis 10 Gew.-% betragen kann, einem Brennvorgang bei einer vergleichsweise hohen Temperatur unterzogen wird. Hierdurch bildet sich auf der Innenseite der Innenelektrode 2 die Di elektrikumsschicht 4 in Form einer Keramikschicht aus Alumi niumoxid aus, deren Stärke und Qualität in Abhängigkeit von Temperatur und Dauer des Brennvorgangs abhängig ist.The dielectric layer 4 can be formed by subjecting a metal plate, which consists of an aluminum-containing steel alloy, the aluminum content of the steel alloy being approximately 5 to 10% by weight, to a firing process at a comparatively high temperature. This forms on the inside of the inner electrode 2, the dielectric layer 4 in the form of a ceramic layer made of aluminum oxide, the strength and quality of which depend on the temperature and duration of the firing process.
Die Gegenelektrode 1 kann beispielsweise mittels Wasser ge kühlt werden.The counter electrode 1 can be cooled, for example, by means of water.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen unterscheidet sich von der vorstehend anhand von Fig. 1 geschilderten Ausführungsform dadurch, daß beid seitig der Innenelektrode 2 jeweils eine Gegenelektrode 1 bzw. 5 angeordnet ist. Somit sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 auch zwei Gasspalte 3 bzw. 6 vorgesehen.The embodiment shown in Fig. 2 of the device according to the Invention for generating ozone from oxygen-containing gases differs from the embodiment described above with reference to FIG. 1 in that a counter electrode 1 and 5 is arranged on both sides of the inner electrode 2 . Thus, two gas gaps 3 and 6 are also provided in the embodiment according to FIG. 2.
Auf der der zweiten Gegenelektrode 5 zugewandten Oberfläche der Innenelektrode 2 ist eine weitere Dielektrikumsschicht 7 ausgebildet, die ebenfalls durch den bereits erläuterten Brennvorgang hergestellt werden kann.A further dielectric layer 7 is formed on the surface of the inner electrode 2 facing the second counterelectrode 5 , which dielectric layer 7 can also be produced by the already explained firing process.
Die zweite Gegenelektrode 5 kann, wie die erste Gegenelek trode 1, ebenfalls mit Wasser gekühlt werden.The second counter electrode 5 , like the first counter electrode 1 , can also be cooled with water.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen ist als Rohrozonerzeugerelement ausgebildet.The embodiment shown in Fig. 3 of the device according to the Invention for generating ozone from oxygen-containing gases is designed as Rohrozongeneratorelement.
Zu diesem Rohrozonerzeugerelement gehört eine zylindrische Innenelektrode 8, die als Innenelektrodenstab oder als In nenelektrodenrohr ausgebildet sein kann.To this tube rozon generator element belongs a cylindrical inner electrode 8 , which can be designed as an inner electrode rod or as an inner electrode tube.
Die Innenelektrode 8 ist konzentrisch von einer Außenelek trode 9 umgeben, welche zweckmäßigerweise als Außenelektro denrohr ausgebildet ist. The inner electrode 8 is concentrically surrounded by an outer electrode 9 , which is expediently designed as an outer tube.
Zwischen der Außenmantelfläche der Innenelektrode 8 und der Innenmantelfläche der Außenelektrode 9 ist ein Gasspalt 10 vorgesehen, durch den hindurch das sauerstoffhaltige Gas ge leitet wird.Between the outer surface of the inner electrode 8 and the inner surface of the outer electrode 9 , a gas gap 10 is provided through which the oxygen-containing gas is passed.
Die Außenelektrode 9 kann zweckmäßigerweise mit Wasser ge kühlt werden.The outer electrode 9 can advantageously be cooled with water ge.
Auf der Außenmantelfläche der Innenelektrode 8 ist eine röh renförmige Dielektrikumsschicht 11 vorgesehen. Die Dielek trikumsschicht 11 ist als Keramikschicht aus Aluminiumoxid ausgebildet und wurde mit dem bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 geschilderten Brennvorgang hergestellt. Sie trennt die Innenelektrode 8 elektrisch von der Außen elektrode 9.On the outer lateral surface of the inner electrode 8 , a tubular dielectric layer 11 is provided. The Dielek trikumsschicht 11 is formed as a ceramic layer made of aluminum oxide and was produced with the burning process already described in connection with FIGS. 1 and 2. It separates the inner electrode 8 electrically from the outer electrode 9 .
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoff haltigen Gasen unterscheidet sich von der in Fig. 3 darge stellten Ausführungsform dadurch, daß die Dielektrikums schicht 11 sowohl einen Abstand zur Außenmantelfläche der Innenelektrode 8 als auch einen Abstand zur Innenmantelflä che der Außenelektrode 9 aufweist, so daß statt eines Gas spalts 10 zwei Gasspalte 12, 13 vorhanden sind.The embodiment shown in Fig. 4 of the device according to the Invention for generating ozone from oxygen-containing gases differs from the embodiment shown in Fig. 3 Darge in that the dielectric layer 11 both a distance to the outer surface of the inner electrode 8 and a distance to Inner jacket surface of the outer electrode 9 , so that instead of a gas gap 10 two gas gaps 12 , 13 are present.
Die Dielektrikumsschicht 11 hat bei der in Fig. 4 darge stellten Ausführungsform die Konfiguration eines Rohrele ments, welches konzentrisch zur Innenelektrode 8 und damit auch zur Außenelektrode 9 angeordnet ist.The dielectric layer 11 has in the embodiment shown in FIG. 4 Darge the configuration of a Rohrele element, which is arranged concentrically to the inner electrode 8 and thus also to the outer electrode 9 .
Diese rohrförmige Dielektrikumsschicht 11 kann beispielswei se durch eine Metallfolie gebildet werden, welche dem be reits mehrfach erwähnten Brennvorgang unterzogen wird, wo durch sich auf ihren Außenflächen die bereits mehrfach er wähnte Keramikschicht aus Aluminiumoxid bildet.This tubular dielectric layer 11 can, for example, be formed by a metal foil which is subjected to the firing process which has already been mentioned several times, where the ceramic layer made of aluminum oxide, which has already been mentioned several times, forms on its outer surfaces.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform kann die Innenelektrode 8 als Innenelektrodenstab oder als Innenelek trodenrohr ausgebildet sein, wobei die Außenelektrode 9 als Außenelektrodenrohr ausgebildet ist und mittels Wasser ge kühlt wird.In the embodiment shown in FIG. 4, the inner electrode 8 can be designed as an inner electrode rod or as an inner electrode tube, the outer electrode 9 being designed as an outer electrode tube and being cooled by means of water.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauer stoffhaltigen Gasen handelt es sich um eine spezielle Aus führungsform der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung.In the embodiment shown in FIG. 5 of the device according to the invention for producing ozone from oxygen-containing gases, it is a special embodiment of the device shown in FIG. 3.
Die Innenelektrode 8 ist auf ihrer Außenseite mit der Di elektrikumsschicht 11 versehen. Die Dielektrikumsschicht 11 wird durch streifenförmige Metallfolien gebildet, die einan der überlappend um die Außenmantelfläche der Innenelektrode 8 gewickelt sind. Von diesen streifenförmigen Metallfolien ist in Fig. 5 lediglich eine Metallfolie 14 dargestellt. Die Metallfolien 14 können, bevor sie auf die Innenelektrode 8 aufgewickelt werden, dem bereits mehrfach erwähnten Brenn vorgang unterzogen werden. Nachdem sie dann auf die Innen elektrode 8 aufgewickelt sind, werden sie erneut einem Brenn vorgang unterzogen, wobei sie an den einander überlagernden Flächenabschnitten eine innige Verbindung eingehen.The inner electrode 8 is provided on its outside with the dielectric layer 11 . The dielectric layer 11 is formed by strip-shaped metal foils which are overlapped on the one around the outer circumferential surface of the inner electrode 8 . Of these strip-shaped metal foils, only one metal foil 14 is shown in FIG. 5. Before they are wound onto the inner electrode 8 , the metal foils 14 can be subjected to the burning process already mentioned several times. After they are then wound on the inner electrode 8 , they are again subjected to a firing process, forming an intimate connection at the overlapping surface sections.
Alternativ ist es möglich, die Metallfolien 14 auf die Au ßenmantelfläche der Innenelektrode 8 zu wickeln und erst da nach einem Brennvorgang zu unterziehen, wodurch dann auf der Außenmantelfläche der Innenelektrode 8 die Dielektrikums schicht 11 entsteht. Alternatively, it is possible the metal foils 14 on the Au ßenmantelfläche the inner electrode 8 to wrap and subject only then after a burning process, which then formed on the outer surface of the inner electrode 8, the dielectric layer. 11
Wesentliches Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus sauerstoffhaltigen Gasen ist die Di elektrikumsschicht, die zwischen der Innenelektrode und der Außenelektrode bzw. der Gegenelektrode angeordnet ist und die aus einer aluminiumhaltigen Stahllegierung, welche einem Brennvorgang unterzogen wird, hergestellt wird.Essential element of the device according to the invention The production of ozone from oxygen-containing gases is the Di electrical layer between the inner electrode and the Outer electrode or the counter electrode is arranged and that of an aluminum-containing steel alloy, which one Is subjected to the burning process, is produced.
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