BR112021016535A2

BR112021016535A2 - Gerador de ozônio de baixa frequência

Info

Publication number: BR112021016535A2
Application number: BR112021016535-5A
Authority: BR
Inventors: Mikael Scott
Original assignee: Primozone Production Ab
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2020-02-24
Publication date: 2021-10-26
Also published as: SG11202108143TA; ZA202105981B; EP3932149C0; AU2020227180A1; EP4235710A3; EP3932149B1; PL3932149T3; CA3130136A1; EP4235710A2; EA202192243A1; KR20210130767A; MX2021010156A; EP3932149A1; WO2020173865A1; HUE062995T2; US20220135405A1; CN113475166A; JP2022522062A; ES2951972T3; CL2021002240A1

Abstract

gerador de ozônio de baixa frequência. a presente invenção se refere a um método de operação de um gerador de ozônio, um conjunto de transformador e um aparelho gerador de ozônio configurado para ser operado em uma faixa de frequência operacional entre 25-40 khz, tal como entre 30 e 40 khz.

Description

1 / 14 “GERADOR DE OZÔNIO DE BAIXA FREQUÊNCIA”

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um aparelho gerador de ozônio configurado para ser operado em uma faixa de frequência operacional entre 25- 40 kHz.

[002] A presente invenção também se refere a um método de operação de um aparelho gerador de ozônio a uma frequência entre 25-40 kHz.

[003] A presente invenção também se refere a um conjunto de transformador, tal como um transformador de alta potência configurado para fornecer ou adaptado para fornecer energia dentro de uma faixa de frequência entre 25-40 kHz.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[004] A usina do tratamento de água com ozônio bem-sucedido depende da capacidade de assegurar o nível necessário de ozônio na água o tempo todo. A remoção correta de metais pesados de águas subterrâneas contaminadas, a remoção apropriada de sólidos coloidais, compostos orgânicos dissolvidos e transformação de nitrito em nitrato em sistemas de aquicultura e soluções eficientes para problemas de tratamento de água municipal com ozônio dependem da capacidade de assegurar o nível necessário de ozônio na água o tempo todo.

[005] Os aparelhos geradores de ozônio são, de preferência, operados em frequência acima da faixa audível para humanos, isto é, na faixa de frequência entre 15-25 kHz, conforme divulgado, por exemplo, pelo documento WO 2008/074767.

[006] Operar em alta frequência também é desejável por ter a vantagem de exigir voltagens operacionais mais baixas para uma determinada potência de entrada em comparação com a operação de baixa frequência, como divulgado, por exemplo, por Kogelschatz em Plasma Chemistry and Plasma processing, Vol 23, (1): (1-46).

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[007] No entanto, os geradores de ozônio operando em alta frequência nem sempre garantem a liberação do nível necessário de ozônio. Por exemplo, a liberação real de ozônio, isto é, a concentração de ozônio liberado, pode ser, em alguns casos, inferior a um valor definido ou inferior aos limites aceitáveis.

[008] Portanto, um gerador de ozônio melhorado seria vantajoso, e em particular um aparelho gerador de ozônio mais eficiente e confiável, capaz de assegurar o nível necessário de ozônio na água a ser tratada em todos os momentos, seria vantajoso.

OBJETO DA INVENÇÃO

[009] Um objeto da presente invenção é fornecer um aparelho gerador de ozônio capaz de assegurar o nível necessário de ozônio na água a ser tratada em todos os momentos.

[0010] Um outro objetivo da presente invenção é fornecer um método de operação de um aparelho gerador de ozônio capaz de assegurar o nível necessário de ozônio na água a ser tratada em todos os momentos.

[0011] Ainda outro objetivo do presente pedido é fornecer um conjunto de transformador para alimentar um aparelho gerador de ozônio capaz de assegurar o nível necessário de ozônio na água a ser tratada em todos os momentos.

[0012] Um objeto da presente invenção também pode ser visto como o de fornecer uma alternativa à técnica anterior.

[0013] Em particular, pode ser visto como um outro objetivo da presente invenção fornecer um aparelho gerador de ozônio, um conjunto de transformador para alimentar um aparelho gerador de ozônio e um método de operação de um aparelho gerador de ozônio que resolve os problemas acima mencionados da técnica anterior por ser configurado para operar em uma faixa de frequência operacional entre 25-40 kHz.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0014] Assim, o objeto descrito acima e vários outros objetos se

3 / 14 destinam a ser obtidos em um primeiro aspecto da invenção, fornecendo um aparelho gerador de ozônio que compreende: uma unidade geradora de ozônio que compreende uma unidade de eletrodo de alta voltagem, um primeiro e segundo elementos dielétricos e um primeiro e segundo eletrodos de aterramento.

[0015] A unidade geradora é configurada ou adaptada para funcionar em uma faixa de frequência operacional entre 25-40 kHz.

[0016] Por exemplo, a frequência operacional pode estar entre 30 e 40 kHz, tal como entre 31 e 37 kHz.

[0017] Em busca de otimizações no campo da geração de ozônio, os inventores perceberam que a diminuição da frequência de operação aumenta a produtividade do gerador de ozônio.

[0018] Em geral, operar em baixa frequência não é desejável, uma vez que operar um gerador de ozônio em alta frequência tem a vantagem de reduzir as voltagens de operação para uma determinada potência de entrada.

[0019] Além disso, a diminuição da frequência operacional aumenta o ruído audível produzido pela unidade geradora de ozônio. De fato, os aparelhos geradores de ozônio são operados, de preferência, em frequência muito acima da faixa audível para humanos.

[0020] Os inventores, em busca de otimização no campo da geração de ozônio, investigaram a faixa de frequência operacional em relação ao ruído de fundo indesejado produzido durante a operação e em relação à liberação ideal de ozônio.

[0021] Os inventores identificaram assim uma faixa de frequência na qual a correspondência entre o valor definido e o valor real da liberação de ozônio é otimizada para a perturbação operacional audível mínima.

[0022] O aparelho gerador de ozônio, de acordo com o primeiro aspecto da invenção, pode compreender ainda uma fonte de alimentação de CA de baixa frequência e alta voltagem, tal como um transformador de alta potência

4 / 14 ou um conjunto transformador, configurado ou adaptado para fornecer entre 50 e 800 Watts a uma frequência entre 25 e 40 kHz para a unidade geradora de ozônio.

[0023] Por exemplo, a fonte de alimentação de CA de alta voltagem pode ser configurada ou adaptada para fornecer entre 50 e 800 Watts a uma frequência entre 30 e 40 kHz, tal como preferencialmente entre 31 e 37 kHz.

[0024] A presença da fonte de alimentação de CA de alta voltagem configurada ou adaptada para fornecer entre 50 e 800 Watts possibilita a frequência operacional entre 25 e 40 kHz da unidade geradora de ozônio.

[0025] A fonte de alimentação de CA de alta voltagem da invenção pode ser referida aqui como transformador de alta potência, como transformador ou como conjunto de transformador.

[0026] Em relação à estrutura da unidade geradora de ozônio, tal como a unidade de eletrodo de alta voltagem, o primeiro e o segundo elementos dielétricos e o primeiro e o segundo eletrodos de aterramento, são referidos a estruturas e elementos divulgados em WO 02/20398 incorporados nesse documento por referência.

[0027] O primeiro e o segundo elementos dielétricos podem ser camadas de polímero, tal como uma camada fina de materiais poliméricos, por exemplo, folhas de politetrafluoroetileno (PTFE).

[0028] Em algumas formas de realização, a unidade de eletrodo de alta voltagem está localizada entre o primeiro e o segundo elementos dielétricos.

[0029] O primeiro e o segundo elementos dielétricos podem estar localizados a uma distância da unidade de eletrodo de alta voltagem dentro de uma faixa entre 0,01 e 0,5 milímetros, tal como entre 0,01 e 0,4 milímetros, por exemplo, entre 0,01 e 0,3 milímetros, tal como entre 0,01 e 0,1.

[0030] Em algumas outras formas de realização, o primeiro e o segundo elementos dielétricos podem ser espaçados uma parte da unidade de eletrodo de alta voltagem por um ou mais de elementos espaçadores.

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[0031] O primeiro e o segundo elementos dielétricos podem ser afastados da unidade de eletrodo de alta voltagem por um ou mais de elementos espaçadores dentro de 0,01 e 0,5 milímetros, tal como entre 0,01 e 0,4 milímetros, por exemplo, entre 0,01 e 0,3 milímetros, tal como entre 0,01 e 0,1.

[0032] O primeiro e o segundo dielétricos podem ser arranjados em ambos os lados do eletrodo de alta voltagem.

[0033] Em algumas formas de realização, o primeiro e o segundo eletrodos de aterramento delimitam, com o primeiro e o segundo dielétricos, uma primeira e uma segunda câmaras de reação.

[0034] A primeira e a segunda câmaras de reação podem compreender, cada uma, uma entrada para abastecer oxigênio gasoso ou gás contendo oxigênio e uma saída para liberar gás ozônio.

[0035] A superfície externa da primeira e da segunda câmara de reação pode compreender elementos de resfriamento, tais como aletas de resfriamento.

[0036] Em algumas formas de realização, o resfriamento com ar pode ser usado sozinho ou em combinação com o resfriamento com água, aumentando a eficiência da unidade geradora de ozônio.

[0037] Em algumas outras formas de realização, o resfriamento com água pode ser usado sozinho para resfriar a unidade geradora de ozônio.

[0038] O eletrodo de alta voltagem pode ser arranjado como um revestimento metálico no primeiro e/ou no segundo dielétrico.

[0039] Em algumas outras formas de realização, o eletrodo de alta voltagem é uma lâmina de metal ou uma folha de metal.

[0040] Em algumas outras formas de realização, o primeiro e o segundo elementos dielétricos podem estar em contato com uma superfície interna da primeira e da segunda câmaras de reação.

[0041] A configuração específica mencionada acima tem a vantagem de que o calor produzido durante a produção de ozônio pode ser dissipado de forma mais eficiente conforme a troca de calor é mais eficiente entre os

6 / 14 eletrodos de aterramento resfriados, sendo parte da primeira e da segunda câmaras de reação e do primeiro e do segundo dielétricos em contato com a superfície interna da primeira e da segunda câmaras de reação.

[0042] Em um segundo aspecto, a invenção se refere a um método de operação de um aparelho gerador de ozônio de acordo com o primeiro aspecto da invenção, o método compreendendo: operar o aparelho gerador de ozônio a uma frequência entre 25-40 kHz, tal como entre 30 e 40 kHz.

[0043] Em algumas formas de realização, de acordo com o segundo aspecto da invenção, a operação do aparelho gerador de ozônio de acordo com o primeiro aspecto da invenção compreende: fornecer um fluxo de fluido contendo gás oxigênio à unidade geradora de ozônio; controlar o fluxo de fluido contendo gás oxigênio; controlar uma potência fornecida a partir de um aparelho de fornecimento de energia para o gerador de ozônio em uma frequência entre 25-40 kHz, tal como entre 30 e 40 kHz.

[0044] Em um terceiro aspecto, a invenção refere-se a um método de operação de um aparelho gerador de ozônio, o método compreendendo a operação do referido aparelho gerador de ozônio a uma frequência entre 25-40 kHz, tal como entre 30 e 40 kHz.

[0045] Em algumas formas de realização do método de operação do aparelho gerador de ozônio de acordo com o terceiro aspecto da invenção, a operação do gerador de ozônio compreende: abastecer um fluxo de fluido contendo gás oxigênio ao gerador de ozônio; controlar o fluxo de fluido contendo gás oxigênio; controlar uma potência abastecida a partir de um aparelho de fornecimento de energia para o gerador de ozônio em uma frequência entre 25-40 kHz, tal como entre 30 e 40 kHz.

[0046] Em algumas formas de realização adicionais do primeiro, do segundo ou do terceiro aspectos da invenção, a frequência de operação é uma frequência entre 31 e 40 kHz, tal como uma frequência entre 32 e 35 kHz.

[0047] Em um quarto aspecto, a invenção se refere a um conjunto de

7 / 14 transformador ou um transformador, tal como um transformador de alta potência configurado ou adaptado para fornecer energia elétrica dentro de uma faixa de frequência entre 25-40 kHz, tal como entre 30 e 40 kHz.

[0048] O conjunto de transformador de acordo com o quarto aspecto pode compreender um núcleo do tipo invólucro de ferrite envolvendo um enrolamento primário e um enrolamento secundário.

[0049] Os enrolamentos primários podem ter menos de 14 voltas e o enrolamento secundário pode ter mais de 107 voltas. O núcleo do tipo invólucro de ferrite pode ter um entreferro menor que 2,0 mm.

[0050] Em algumas formas de realização, o núcleo do tipo invólucro de ferrite compreende pelo menos duas partes separadas uma da outra por um entreferro menor que 2,0 mm.

[0051] Os inventores conceberam o transformador de alta potência considerando que a frequência operacional da unidade geradora de ozônio depende da capacitância do reator e da indutância do lado secundário do transformador de alta voltagem. A indutância no lado primário do transformador de alta voltagem e a indutância em série também têm alguma influência na frequência operacional da unidade geradora de ozônio.

[0052] De modo a modificar a frequência operacional, a invenção faz uso de um conjunto de transformador com indutância aumentada.

[0053] Uma aproximação da indutância pode ser calculada pela fórmula abaixo: 0 é uma constante física e não pode ser modificada. As dimensões mecânicas do conjunto do transformador são restringidas pelo tamanho da unidade geradora de ozônio. Além disso, o núcleo de ferrite no

8 / 14 conjunto do transformador também tem dimensões predefinidas que não podem ser alteradas.

[0054] Na prática, de acordo com a fórmula acima significa que nenhuma modificação em (constante geométrica do núcleo) e Ae (a área do núcleo) são possíveis. e é constante do material utilizado, sendo ferrita do estado da técnica.

[0055] A solução da invenção é alterar N (número de voltas do enrolamento primário) e G (entreferro do núcleo).

[0056] No entanto, a restrição da dimensão mecânica da unidade geradora implica que não há espaço para aumentar o número de voltas do enrolamento secundário do transformador sem diminuir o número de voltas do enrolamento primário. A solução da invenção foi modificar o número de voltas no enrolamento primário, por exemplo, reduzindo-o em um certo número, tal como reduzindo-o em 1, 2, 3, 4 ou 5 voltas do valor atualmente usado em conjuntos de transformadores tendo uma frequência operacional de ≈45kHz, essa sendo por exemplo em torno de 14 voltas. Isso deixou espaço suficiente para modificar o número de voltas dos enrolamentos secundários, por exemplo, aumentando-o em um certo número, tal como aumentá-lo em 1, 2, 3, 4 ou 5 voltas do valor atualmente usado em conjuntos de transformadores com uma frequência operacional de ≈45kHz, sendo esta, por exemplo, em torno de 107.

[0057] Reduzir o entreferro no transformador aumenta o fluxo magnético no núcleo. Diminuir a frequência aumenta o fluxo magnético, levando a um aumento das perdas no núcleo. Por outro lado, diminuir a frequência reduz o número de mudanças na direção do fluxo. Isso, ao contrário, reduz as perdas. Dessa forma, o entreferro foi modificado, tal como reduzido em 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,1; 1,2 mm do valor atualmente usado em conjuntos de transformadores tendo uma frequência operacional de ≈45 kHz, sendo esse por exemplo em torno de 2,1-2,2 mm.

[0058] Assim, em algumas formas de realização, a invenção se refere a

9 / 14 um conjunto de transformador que compreende um núcleo do tipo invólucro de ferrite em torno de um enrolamento primário e um enrolamento secundário, em que os enrolamentos primários têm um número de voltas inferior a 14 e o enrolamento secundário tem um número de voltas superior a 107 e o núcleo do tipo invólucro de ferrite tem um entreferro menor que 2 mm.

[0059] Diminuindo o entreferro e aumentando o número de voltas no enrolamento secundário e diminuindo o número de voltas no enrolamento primário, a frequência operacional foi diminuída de ≈45kHz para ≈30kHz.

[0060] Essa modificação pode aumentar ligeiramente a temperatura operacional. No entanto, o aumento da temperatura operacional pode ser reduzido por soluções de resfriamento melhoradas.

[0061] O primeiro, o segundo, o terceiro e outros aspectos e as formas de realização da presente invenção podem, cada um, ser combinados com qualquer um dos outros aspectos e das formas de realização. Esses e outros aspectos da invenção serão evidentes e elucidados com referência às formas de realização descritas a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0062] O gerador de ozônio, o método de operação do gerador de ozônio e o conjunto do transformador de acordo com a invenção serão agora descritos em mais detalhes em relação às figuras anexas. As figuras mostram uma maneira de implementar a presente invenção e não devem ser interpretadas como limitativas a outras formas de realização possíveis que caem dentro do escopo do conjunto de reivindicações anexado.

[0063] A Figura 1 mostra uma seção transversal de uma unidade geradora de ozônio de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0064] A Figura 2 mostra uma seção transversal de uma unidade geradora de ozônio de acordo com algumas outras formas de realização da invenção.

[0065] A Figura 3 mostra um gráfico da frequência operacional em

10 / 14 relação ao ruído audível de ponderação e a razão entre o valor definido e o valor real da produção de ozônio.

[0066] A Figura 4 é uma vista explodida do conjunto do transformador de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0067] A Figura 5 é uma vista em perspectiva do conjunto do transformador de acordo com algumas formas de realização da invenção.

[0068] A Figura 6 é um fluxograma de um método de operação de um gerador de ozônio de acordo com algumas formas de realização da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA FORMA DE REALIZAÇÃO

[0069] A Figura 1 mostra uma unidade geradora de ozônio 27 que compreende uma primeira folha de PTFE 23 e uma segunda folha de PTFE 24 em torno de um eletrodo de alta voltagem 16.

[0070] A primeira e uma segunda câmaras de reação, nas quais o ozônio é gerado, são delimitadas pela primeira folha de PTFE 23 e pela segunda folha de PTFE 24 em um lado e a superfície interna do alojamento ou eletrodos de aterramento 14 e 15, respectivamente.

[0071] O gás oxigênio entra na unidade geradora de ozônio 27 através das entradas 19 e 20, é exposto à descarga corona na primeira e na segunda câmaras de reação levando à formação de gás ozônio que é liberado através das saídas de ozônio 21 e 22, respectivamente.

[0072] O alojamento ou os eletrodos de aterramento 14 e 15 é(são) resfriado(s) por meio de resfriamento com água fluindo nas câmaras de resfriamento com água 11 e 13. As câmaras de resfriamento com água 11 e 13 são definidas por rebaixos na superfície externa dos eletrodos de aterramento 14 e 15 cobertos pelas coberturas 10 e 12.

[0073] Redes ou folha de aço inoxidável 25 e 26 é(são) localizada(s) entre a superfície interna dos eletrodos de aterramento 14 e 15 e a primeira folha de PTFE 23 e a segunda folha de PTFE 24. Redes ou folha de aço inoxidável 25 e 26 é(são) estrutura(s) de promoção de efeito corona que

11 / 14 promovem descarga entre os eletrodos.

[0074] Os anéis de PTFE de suporte 17 e 18 são arranjados entre os eletrodos de aterramento 14 e 15.

[0075] Os anéis de PTFE de suporte podem ter a função de espaçadores, garantindo a formação de câmaras de reação entre os eletrodos de aterramento e o eletrodo de alta voltagem.

[0076] A Figura 2 mostra uma unidade geradora de ozônio 45 compreendendo uma primeira folha de PTFE 43 e uma segunda folha de PTFE 44 circundando um eletrodo de alta voltagem 36.

[0077] A primeira e uma segunda câmara de reação, nas quais o ozônio é gerado, são delimitadas pela primeira folha de PTFE 43 e pela segunda folha de PTFE 44 em um lado e a superfície interna do alojamento ou eletrodos de aterramento 34 e 35, respectivamente.

[0078] O gás oxigênio entra na unidade geradora de ozônio 45 através das entradas 39 e 40, é exposto à descarga corona na primeira e na segunda câmaras de reação levando à formação de gás ozônio que é liberado através das saídas 41 e 42, respectivamente.

[0079] O alojamento ou os eletrodos de aterramento 34 e 35 são resfriados por meio de resfriamento com água fluindo nas câmaras de resfriamento com água 31 e 33. As câmaras de resfriamento com água 31 e 33 são definidas por rebaixos na superfície externa dos eletrodos de aterramento 34 e 35 cobertos por coberturas 30 e 32.

[0080] Os anéis de PTFE de suporte 37 e 38 são arranjados entre os eletrodos de aterramento 34 e 35.

[0081] A unidade geradora de ozônio 45 tem a primeira e a segunda folhas de PTFE 43 e 44 em contato com uma superfície interna da primeira e da segunda câmaras de reação, isto é, com a superfície interna dos eletrodos de aterramento 34 e 35.

[0082] Essa configuração permite um resfriamento melhorado e

12 / 14 eficiente das folhas de PTFE em contato com a superfície interna dos eletrodos de aterramento que são resfriados externamente com água.

[0083] A Figura 3 mostra um gráfico da frequência operacional em relação ao ruído audível de ponderação e uma razão entre um valor de produção real e um valor definido de produção de ozônio.

[0084] O eixo X representa a frequência operacional, em Hz, de um gerador de ozônio de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[0085] O eixo Y1 é um valor de ponderação da redução do ruído audível em dBa.

[0086] A linha 1 representa uma coleta de dados de geradores de ozônio operados em diferentes frequências versus redução de ruído.

[0087] Pode-se notar que o aumento da frequência entre 10 kHz e 30 kHz produz uma redução substancial do ruído, isto é, até -32,5 dBa. Um aumento adicional para 40 kHz fornece uma redução adicional de até - 37,5 dBa. Um aumento adicional na frequência operacional não reduz substancialmente o ruído audível por humanos, que é produzido pelo gerador de ozônio.

[0088] O eixo Y2 é a razão entre um valor real de produção de ozônio e um valor definido de produção de ozônio Ovr/Ovd a uma concentração de ozônio de 200 g de O3/Nm3, a 2 bar (200 kPa), 100% da capacidade de liberação de ozônio.

[0089] O valor 100 no eixo Y2 representa a condição em que o valor definido corresponde ao valor real, portanto, para um valor definido de 200 g de O3/Nm3, o valor real de ozônio liberado é 200 g de O3/Nm3. Os valores inferiores a 100 correspondem a condições em que o valor definido é superior à liberação real de ozono, isto é, menos ozono é liberado em comparação com o valor definido.

[0090] Valores superiores a 100 correspondem a condições em que o valor definido é inferior à liberação real de ozônio, isto é, mais ozônio é

13 / 14 liberado em comparação com o valor definido.

[0091] A linha 2 mostra a correspondência entre os valores definidos e os valores reais dependendo da frequência operacional.

[0092] Percebe-se que quanto maior a frequência de operação, pior é a correspondência entre o valor ajustado e o valor real de ozônio liberado.

[0093] De fato, em alta frequência, por exemplo, a 60 kHz, o valor correspondente de 90 significa que para um valor definido de 200 g de O3/Nm3, apenas 180 g de O3/Nm3 são liberados.

[0094] A redução da frequência operacional melhora a correspondência entre o valor definido e o valor real do ozônio liberado.

[0095] Por exemplo, para uma frequência operacional de 30 kHz, o valor correspondente de 102 significa que para um valor definido de 200 g de O3/Nm3, 204 g de O3/Nm3 são liberados.

[0096] Dentro dos limites aceitáveis de desvio entre o valor definido e o valor real, ou seja, 100 +/- 2, a frequência operacional entre 30 e 40 kHz foi surpreendentemente encontrada como a frequência que fornece o menor ruído audível, isto é, a maior redução em dBa, isto é, entre -32,5 dBa e -37,5 dBa.

[0097] Os inventores configuraram assim o gerador de ozônio para operar com uma frequência entre 30 e 40 kHz.

[0098] Na figura 4, o conjunto de transformador 5 de acordo com algumas formas de realização da invenção compreende um núcleo de ferrite tendo duas partes 3 e 6 separadas por um tampão de espaçamento 7 e enrolamentos primário e secundário 4 e 8.

[0099] A Figura 5 é uma vista em perspectiva do conjunto de transformador 5 mostrado em uma vista explodida na figura 4.

[00100] A Figura 6 é um fluxograma de um método de operação de um gerador de ozônio 9, o aparelho gerador de ozônio de acordo com o primeiro aspecto da invenção, o método compreendendo a operação do aparelho gerador de ozônio a uma frequência entre 25-40 KHz, tal como entre 30 e 40 kHz.

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[00101] A operação do gerador de ozônio compreende:

[00102] - S1, fornecendo um fluxo de fluido contendo gás oxigênio ao gerador de ozônio;

[00103] - S2, controlando o fluxo de fluido contendo gás oxigênio;

[00104] - S3, controlando uma potência fornecida a partir de um aparelho de fornecimento de energia para o gerador de ozônio em uma frequência entre 25-40 kHz, tal como entre 30 e 40 kHz.

[00105] Embora a presente invenção tenha sido descrita em conexão com as formas de realização especificadas, ela não deve ser interpretada como sendo de forma alguma limitada aos exemplos apresentados. O escopo da presente invenção é estabelecido pelo conjunto de reivindicações em anexo. No contexto das reivindicações, os termos “compreendendo” ou “compreende” não excluem outros elementos ou outras etapas possíveis. Além disso, a menção de referências como “um” ou “uma” etc. não deve ser interpretada como excluindo uma pluralidade. O uso de sinais de referência nas reivindicações em relação aos elementos indicados nas figuras também não deve ser interpretado como limitando o escopo da invenção. Além disso, recursos individuais mencionados em diferentes reivindicações podem ser combinados de forma vantajosa e a menção dessas características em diferentes reivindicações não exclui que uma combinação de características não seja possível e vantajosa.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho gerador de ozônio, caracterizado pelo fato de que compreende - uma unidade geradora de ozônio (27, 45) que compreende o uma unidade de eletrodo de alta voltagem (16, 36); o um primeiro (23, 43) e um segundo elementos dielétricos (24, 44); o um primeiro (14, 34) e um segundo eletrodos de aterramento (15, 35); em que a referida unidade de eletrodo de alta voltagem está localizada entre o referido primeiro e o referido segundo elementos dielétricos - em que a referida unidade geradora é configurada para ser operada em uma faixa de frequência operacional entre 30 e 40 kHz; - uma fonte de alimentação de CA de baixa frequência e alta voltagem, sendo um conjunto de transformador, configurada para fornecer entre 50 e 800 Watts a uma frequência entre 30 e 40 kHz para a unidade geradora de ozônio.

2. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido primeiro e o segundo elementos dielétricos estão localizados a uma distância da referida unidade de eletrodo de alta voltagem dentro de uma faixa entre 0,01 e 0,1 milímetros, tal como entre 0,01 e 0,075 milímetros.

3. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que os referidos primeiro e segundo elementos dielétricos são afastados da referida unidade de eletrodo de alta voltagem por um ou mais de elementos espaçadores.

4. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o referido primeiro e segundo dielétricos são arranjados em ambos os lados do referido eletrodo de alta voltagem.

5. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o referido primeiro e um segundo eletrodo de aterramento delimitam uma primeira e uma segunda câmaras de reação com o referido primeiro e o segundo dielétricos.

6. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o referido eletrodo de alta voltagem é arranjado como um revestimento metálico no referido primeiro e no referido segundo dielétricos.

7. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o referido eletrodo de alta voltagem é uma lâmina de metal ou uma folha de metal.

8. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as referidas primeira e segunda câmaras de reação compreendem, cada uma, pelo menos uma entrada (19, 20, 39, 40) para fornecer gás oxigênio ou gás contendo oxigênio e pelo menos uma saída (21, 22, 41, 42) para a liberação de gás ozônio.

9. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que uma superfície externa das referidas primeira e segunda câmaras compreende elementos de resfriamento, tais como aletas de resfriamento.

10. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os referidos primeiro e segundo elementos dielétricos estão em contato com uma superfície interna das referidas primeira e segunda câmaras de reação.

11. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o referido conjunto de transformador é um transformador de alta potência.

12. Aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o referido conjunto de transformador é um transformador de alta potência compreendendo um núcleo do tipo invólucro de ferrite circundando um enrolamento primário e um enrolamento secundário, onde os referidos enrolamentos primários têm um número de voltas inferior a 14 e o referido enrolamento secundário tem um número de voltas superior a 107 e o referido núcleo do tipo invólucro de ferrite tem um entreferro menor do que 2 mm.

13. Método de operação de um aparelho gerador de ozônio, o referido aparelho gerador de ozônio como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, o referido método caracterizado pelo fato de que compreende: - operar o referido aparelho gerador de ozônio em uma frequência entre 30 e 40 kHz.

14. Método de operação de um aparelho gerador de ozônio, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a referida operação compreende: - abastecer um fluxo de fluido contendo gás oxigênio ao referido aparelho gerador de ozônio; - controlar o referido fluxo de fluido contendo gás oxigênio; - controlar uma potência fornecida a partir de um aparelho de fornecimento de energia para o referido gerador de ozônio em uma frequência entre 30 e 40 kHz.

15. Método de operação de um aparelho gerador de ozônio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que a referida frequência é uma frequência entre 31 e 40 kHz, tal como uma frequência entre 32 e 35 kHz.

16. Conjunto de transformador, sendo um transformador de alta potência, caracterizado pelo fato de ser configurado para fornecer energia elétrica dentro de uma faixa de frequência entre 30 e 40 kHz, o referido conjunto de transformador compreendendo um núcleo do tipo invólucro de ferrite circundando um enrolamento primário e um enrolamento secundário, em que os referidos enrolamentos primários têm um número de voltas inferior a 14 e o referido enrolamento secundário tem um número de voltas superior a 107 e o referido núcleo do tipo invólucro de ferrite tem um entreferro menor que 2 mm.