CA1111377A - Electrode pour appareil generateur d'ozone - Google Patents
Electrode pour appareil generateur d'ozoneInfo
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- CA1111377A CA1111377A CA313,584A CA313584A CA1111377A CA 1111377 A CA1111377 A CA 1111377A CA 313584 A CA313584 A CA 313584A CA 1111377 A CA1111377 A CA 1111377A
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Abstract
L'invention est relative à une électrode pour appareils générateurs d'ozone tubulaires comportant deux électrodes cylindriques reliées aux bornes d'une source de haute tension alternative, consistant en un tube diélectrique ouvert à l'une de ses extrémités, muni d'une armature métallique cylindrique qui recouvre la majeure partie de la paroi interne, caractérisée en ce que cette armature est fermée du côté de l'extrémité ouverte du tube diélectrique par une calotte métallique comportant une partie cônique et une partie sphérique, le côté concave étant tourné vers l'intérieur du tube diélectrique, le sommet de la calotte étant relié par un connecteur à une source de haute tension alternative.
Description
37'7 La présente invention est relative à une électrode pour appareils génerateurs d'ozone du type tubulaire.
Les appareils générateurs d'ozone du type tubulaire comportent un certain nombre d'éléments disposés en parallele et constitués généralement d'un tube diélectrique en verre revêtu intérieurement d'une couche metallique conductrice et place coaxialement dans un cylindre métallique, une distance constante appelee intervalle de decharge etant menagee entre les deux tubes.
Le tube dielectrique est un cylindre de verre d'epais-seur constante ferme a l'une de ses extremites par un fond en forme de calotte spherique ou de cône ou encore par un fond plat tandis qu'il est ouvert a sont autre extremite, la couche metal-lique se terminant a une certaine distance de cette extremité
qui peut présenter une forme ondulée destinée a allonger la portion isolante du tube de verre.
Cet ensemble forme un condensateur a deux diélectriques, l'un solide : le verre, l'autre gazeux : l'intervalle dit de décharge et dont les armatures sont le métal depose sur la surface interne du tube de verre et le tube metallique qui l'entoure.
Pans ce type d'appareil, il est convenu d'appeler " electrode haute tension" l'ensemble tube de verre et revête- :
ment metallique interne et " electrode basse tension" ou " elec- .
trode de masse" le tube metallique qui l'entoure.
Selon une realisation de l'art anterieur, l'électrode :
" haute tension" est reliée par l'intermediaire d'un connecteur métallique en forme de balai a la borne haute tension d'une source de courant alternatif dont lafrequence peut être indif-féremment celle du secteur ou toute autre comprise dans lagamme des moyennes ou hautes fréquences, c'est-a-dire environ entre 50 et 5000 Hz, et dont la borne basse tension est reliée ~, ....
;,~, - 1 ~G~
g~
.
37'~
~ .
à la terre. L'electrode " basse ten~.ion" est également mise au potentiel de la terre par l'intermédiaire de la masse de l'ozoneur.
On fait circuler en permanence un courant d'air ou .
d'oxygène dans l'intervalle de décharge et sous l'effet du potentiel élevé appliqué à l'électrode ha~te tension, il se / produit à partir d'une tension déterminée un phénomème d'effluve qui provoque la transformation en ozone d'une partie de l'oxygène contenu dans l'intervalle de décharge.
Pour un appareil de ce type la production d'ozone est bien entendu pour un débit de ~ ion constante et pour un intervalle de.
, .
1~113717 décharge donné une fonction croissante de la tension que l'on peut appliquer entre les électrodes. La valeur maximale de cette tension se trouve, lorsque des électrodes haute tension c1assiques telles que décrites sont utilisées, limitée a une valeur inférieure a celle que l'on pourrait théoriquement envisager. En effet, a partir d'une certaine valeur de potentiel appliqué a l'électrode haute tension, aux points de concentration des lignes de force du champ électrique qui en dérive, se produisent des phenomenes parasites bien connus en électrostatique sous le nom de "effets de pointe" et qui se traduisent par l'émission d'etincelles connues sous le nom d'aigrettes.
L'apparition de ces aigrettes implique une diminution du rendement de l'ozoneur, car ces etincelles ne contribuent pas a la formation d'ozone. De plus, une telle concentration d'énergie peut entrainer des détériorations locales des matériaux et donner naissance a un court-circuit interdisant le fonctionnement de l'appareil au dela d'une certaine différence de potentiel, par exemple 20.000 V.
Dans les appareils générateurs d'ozone tubulaires tels que décrits, ce phénomene apparait a l'extrémité ouverte de l'électrode haute tension au niveau de l'arrêt de la couche de métallisation interne du tube diélectrique de verre, les départs d'étincelles se produisant entre l'extrémité de cette couche métal-lique et l'électrode de masse.
Il a été propos~ pour reculer le seuil de potentiel d'apparition de l'effet de pointe, de disposer a l'intérieur du tube de verre une bague métallique prolongeant la couche métallique conductrice et s'incurvant en dirigeant sa concavite vers l'inté-rieur du tube de telle sorte que l'extrémité de la partie conduc-trice se trouve ainsi éloignée de l'électrode "basse tension".Le phenomene d'aigrettage ne peut alors apparaître que pour une tension appliquée superieure a celle l'induisant en l'absence de cette bague.
Les appareils générateurs d'ozone du type tubulaire comportent un certain nombre d'éléments disposés en parallele et constitués généralement d'un tube diélectrique en verre revêtu intérieurement d'une couche metallique conductrice et place coaxialement dans un cylindre métallique, une distance constante appelee intervalle de decharge etant menagee entre les deux tubes.
Le tube dielectrique est un cylindre de verre d'epais-seur constante ferme a l'une de ses extremites par un fond en forme de calotte spherique ou de cône ou encore par un fond plat tandis qu'il est ouvert a sont autre extremite, la couche metal-lique se terminant a une certaine distance de cette extremité
qui peut présenter une forme ondulée destinée a allonger la portion isolante du tube de verre.
Cet ensemble forme un condensateur a deux diélectriques, l'un solide : le verre, l'autre gazeux : l'intervalle dit de décharge et dont les armatures sont le métal depose sur la surface interne du tube de verre et le tube metallique qui l'entoure.
Pans ce type d'appareil, il est convenu d'appeler " electrode haute tension" l'ensemble tube de verre et revête- :
ment metallique interne et " electrode basse tension" ou " elec- .
trode de masse" le tube metallique qui l'entoure.
Selon une realisation de l'art anterieur, l'électrode :
" haute tension" est reliée par l'intermediaire d'un connecteur métallique en forme de balai a la borne haute tension d'une source de courant alternatif dont lafrequence peut être indif-féremment celle du secteur ou toute autre comprise dans lagamme des moyennes ou hautes fréquences, c'est-a-dire environ entre 50 et 5000 Hz, et dont la borne basse tension est reliée ~, ....
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à la terre. L'electrode " basse ten~.ion" est également mise au potentiel de la terre par l'intermédiaire de la masse de l'ozoneur.
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d'oxygène dans l'intervalle de décharge et sous l'effet du potentiel élevé appliqué à l'électrode ha~te tension, il se / produit à partir d'une tension déterminée un phénomème d'effluve qui provoque la transformation en ozone d'une partie de l'oxygène contenu dans l'intervalle de décharge.
Pour un appareil de ce type la production d'ozone est bien entendu pour un débit de ~ ion constante et pour un intervalle de.
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1~113717 décharge donné une fonction croissante de la tension que l'on peut appliquer entre les électrodes. La valeur maximale de cette tension se trouve, lorsque des électrodes haute tension c1assiques telles que décrites sont utilisées, limitée a une valeur inférieure a celle que l'on pourrait théoriquement envisager. En effet, a partir d'une certaine valeur de potentiel appliqué a l'électrode haute tension, aux points de concentration des lignes de force du champ électrique qui en dérive, se produisent des phenomenes parasites bien connus en électrostatique sous le nom de "effets de pointe" et qui se traduisent par l'émission d'etincelles connues sous le nom d'aigrettes.
L'apparition de ces aigrettes implique une diminution du rendement de l'ozoneur, car ces etincelles ne contribuent pas a la formation d'ozone. De plus, une telle concentration d'énergie peut entrainer des détériorations locales des matériaux et donner naissance a un court-circuit interdisant le fonctionnement de l'appareil au dela d'une certaine différence de potentiel, par exemple 20.000 V.
Dans les appareils générateurs d'ozone tubulaires tels que décrits, ce phénomene apparait a l'extrémité ouverte de l'électrode haute tension au niveau de l'arrêt de la couche de métallisation interne du tube diélectrique de verre, les départs d'étincelles se produisant entre l'extrémité de cette couche métal-lique et l'électrode de masse.
Il a été propos~ pour reculer le seuil de potentiel d'apparition de l'effet de pointe, de disposer a l'intérieur du tube de verre une bague métallique prolongeant la couche métallique conductrice et s'incurvant en dirigeant sa concavite vers l'inté-rieur du tube de telle sorte que l'extrémité de la partie conduc-trice se trouve ainsi éloignée de l'électrode "basse tension".Le phenomene d'aigrettage ne peut alors apparaître que pour une tension appliquée superieure a celle l'induisant en l'absence de cette bague.
- 2 -... . . .
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~:L1137'7 On a maintenant trouvé qu'au moyen de l'électrode selon l'invention il est possible de supprimer efficacement l'aigrettage.
Le dispositif pour la génération d'ozone selon l'inven-tion comprend une electrode tubulaire exterieure pouvant être connectee à une première borne d'une source de haute tenslon al-ternative; un tube dielectrique place à l'interieur de l'electrode tubulaire exterieure et à une certaine distance de celle-ci pour former un intervalle de décharge, ce tube dielectrique ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée; une couche élec-triquement conductrice couvrant la majeure partie de la surface interieure du tube dielectrique; une calotte électriquement con-ductrice placée en contact avec ladite couche à proximlté de l'extrémité ouverte du tube diélectrique, cette calotte presen-tant une partie partiellement spherique et une partie conique dans le prolongement de la partie partiellement spherique, cette partie presentant une surface concave fermée essentiellement con-tinue et sans interruption en face de l'intérieur du tube dié-lectrique, et des moyens pour connecter ladite partie partielle-ment spherique à une seconde borne de la source de haute tension alternative, de sorte que la calotte et la couche electriquement conductrice forment une electrode interieure, et lorsque une tension est appliquee entre les électrodes interieure et exteri-eure, un gaz contenant de l'oxygène passant dans l'intervalle de decharge est transforme en ozone au moyen d'une decharge silen-cieuse.
Selon une caracteristique préférée de l'invention, la calotte est amovible et possède sur son côté ouvert une partie cylindrique munie de fentes qui s'emboite dans l'armature métal-lique.
Dans le cas d'une electrode haute tension classique d'un appareil generateur d'ozone du type tubulaire, électrode dont l'armature est constituee par une couche métallique conductrice .
~ 3 -~ 13 1137'7 revêtant l'intérieur du tube dielectrique de verre, on peut, sui-vant l'invention, assurer la continuite de cette armature et de la calotte sphéro-cônique au moyen d'un cylindre métallique ouvert raccordé sans discontinuité à la partie cônique. La forme de la calotte est concue de façon à ce qu'elle épouse le plus fidèle-ment possible les surfaces equipotentielles qui s'etablissent -après l'application de la haute tension entre les electrodes de l'ozoneur, dans l'espace avoisinant l'extrémité de l'armature métallique qui est tournée vers le côté ouvert du tube diélectri-que.
Ces surfaces équipotentielles peuvent être calculées de façon connue selon la théorie de Theodore Lehmann.
- On determine la longueur de la partie cônique et le rayon de la partie spherique de façon à éviter toute concentration de lignes de force. Ce cylindre ainsi qu'une partie de l'élément sphéro-cônique sont fendus suivant un certain nombre de leurs génératrices de façon à former une série de lamelles de dimensions ; identiques qui grâce à leur elasticite maintiennent la calotte en contact avec la couche metallique et assurent la continuite .
de l'armature qui se referme ainsi sur elle-même.
Afin d'obtenir un champ electrique homogène à l'inte-rieur de la calotte sphero-cônique l'espace entre les lamelles doit être maintenu assez étroit. Dans la pratique,il s'avère que la largeur maximale des fentes est de 4,5 mm, tandis que le nombre de lamelles a peu d'importance à condition qu'un bon contact entre le revêtement métallique et la calotte soit assuré.
La calotte est réalisee de preference en metal soigneu-sement poli, préalablement traite de façon à avoir une bonne elas-ticite; son epaisseur est de quelques dixièmes de millimètres.
Comme metaux, on peut utiliser tous ceux qui resistent à l'action corrosive de l'ozone, tels que l'acier inoxydable, l'aluminium et le titane.
~' 3a .. . .. . . :
~1~137'7 Le résultat principal obtenu pa,r ~a,mise en oeuvre de l'electrode selon llinvention est la suppression du pheno-mène d'aigrettage : en effet, la presente electrode definissant au niveau de son armature un champ homogène dû à la geometrie de la partie terminale de cette armature se presentant sous la forme d'une surface fermée, sans aspérité, sans discontinuité, et rendant ainsi impossible toute accumulation de charges élec-triques, permet la suppression totale du phénomène d'aigrettage et ce pour des tensions de fonctionnement voisines de la ten-sion maximale théorique.
L'utilisation de la présente electrode permet enoutre de supprimer les balais utilises habituellement pour relier la couche metallique revêtant l'interieur du tube dielectrique d'une electrode classique a la source de haute tension puisque, suivant l'invention, le sommet de la surface fermee de l~arma-ture de la nouvelle electrode est raccorde directement a cette source de haute tension.
Un autre resultat important est d'ordre economique puisque la realisation d'un champ electrique plus homogène et mieux reparti que dans le cas d'une électrode classique permet la suppression de la partie ondulée du tube diélectrique et la diminution de la longueur de la portion isolante de ce tube.
On a ainsi réalisé et fait fonctionner une electrode suivant l'invention comportant un tube diélectrique de verre dont la portion isolante ne comportait pas d'ondulations et avait une longueur réduite de 9 cm au lieu de 18 cm habituellement.
Les figures jointes permettront de mieux comprendre l'invention.
- La figure (1) represente une electrode haute tension classique disposée coaxialement à l'interieur d'une electrode de masse cylindrique.
La figure (2) represente une electrode haute tension . .
37'~' ,, ~
selon l'invention disposee.egalem.ept c.oa,x,iale~en,t d,a,p.s une electrode de masse.
La figure (3) represepte une vue en perspective de la calotte selon l'invention..
La figure 1 montre une.électrode haute.tens,ion,clas-sique constituée d'un tube diélectrique de verre ~ ferme à
sont extremite 2 et ouvert à.l'autre extremite:3 qui comporte des ondulations 4 et une armature interne constituee par un revêtement metallique conducteur 5 qui s'etend jusqu'à une certaine distance de l'extremite du tube, de façon à menagex une longueur suffisante d'isolation avec l'electro~.e de masse 6. Cette electrode de masse est constituee par un tube m~etal-lique co-axial à l'electrode haute tension, la di.stance entre les deux electrodes definissant un intervalle de decharge 7.
L'armature 5 de l'électrode haute tension, est reliée à une source de haute tension par l'intexmédia,ire dlun b.alai 8.
L'électrode de masse est mise au potentiel de la terre.
La figure 2 montre une electrod,e haute tensiop sui-vant l'invention constituée d'un tube de verxe 9 fermé à son extrémité 10 et ouvert à l'autre extrémité 11 comportant une armature interne constituée dans sa première partie 12 par un revêtement metallique conducteur et dans sa partie d'extremite 13 par une surface fermee sphero-cônique dont le sommet est relie par l'intermediaire du connecteur 14 à la source de haute tension.
Comme dans la configuration classique, cette electrode haute tension est entouree d'une electrode de masse 15, la distance entre les deux electrodes definissant un intervalle de decharge 16.
La figure 3 montre en perspective la partie terminale de l'armature de l'electrode haute tension. Celle-ci comporte une partie cylindrique 17 et une partie sphero-cônique 18, le .~ _ 5 _ 1~ l37'7 raccordement de ces deux parties présentant une arête ar~ondie 19 pour éviter toute concentration de lignes de force. Le cylindre 17 et en partie le cône 20 montrent des incisions suivant un certain nombre de génératrices pour former une serie de lamelles 21 de dimesions identiques et dont le nombre et la repartition sont déterminés en fonction des paramètres du champ électrique.
Le sommet de la sphere est conçu pour recevoir un moyen de raccordement 22 a la source de haute tension.
L'invention sera décrite plus en détail dans l'exem-ple de réalisation non limitatif suivant.
Exemple On utilise un appareil générateur d'ozone tubulaire de type connu comportant 7 électrodes de masse identique et 7 électrodes haute tension de même diametre dont 5 sont du type classique et les deux autres correspondent a l'invention.
Ces dernieres sont chacune constituée d'un tube de verre cylindrique dont le diametre extérieur est de 74,2 mm et l'épaisseur de 1,6 mm, une de ses extrémités étant ouverte et l'autre fermée. L'armature a l'intérieur du tube est consti-tuée d'une couche d'aluminium, prolongée du côte de l'extremite ouverte du tube par une calotte sphéro-cônique en acier inoxyda-ble de caractéristiques suivantes : diamètre de la sphère 50,8 mm, diametre de la grande base du tronc de cône : 73,6 mm, longueur de la partie cônique : 42 mm. La continuité de l'armature est assurée par un cylindre de contact de 40 mm de longueur prolon- -geant le tronc de cône. Les fentes s'étendent sur toute la lon-gueur de la partie cylindrique et sur deux tiers de longueur de la partie c8nique. Ii y a 22 fentes identiques d'une largeur de 3 mm.
On applique une tension alternative de 50 Hz aux électrodes d'une valeur efficace de 14 k~ qu'on fait ensuite ~ 6 ,,,,, .' . .
., : , : . .
~iiL1377 monter à 24 kV. A partir de 16 kY on observe un léger aigret-tage aux electrodes classiques. Sur les electrodes selon l'in-vention par contre le phenomène d'aigrettage ne se produit même pas à la tension efficace de 24 kV, correspondant à une tension de crête de 40,8 kV.
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~:L1137'7 On a maintenant trouvé qu'au moyen de l'électrode selon l'invention il est possible de supprimer efficacement l'aigrettage.
Le dispositif pour la génération d'ozone selon l'inven-tion comprend une electrode tubulaire exterieure pouvant être connectee à une première borne d'une source de haute tenslon al-ternative; un tube dielectrique place à l'interieur de l'electrode tubulaire exterieure et à une certaine distance de celle-ci pour former un intervalle de décharge, ce tube dielectrique ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée; une couche élec-triquement conductrice couvrant la majeure partie de la surface interieure du tube dielectrique; une calotte électriquement con-ductrice placée en contact avec ladite couche à proximlté de l'extrémité ouverte du tube diélectrique, cette calotte presen-tant une partie partiellement spherique et une partie conique dans le prolongement de la partie partiellement spherique, cette partie presentant une surface concave fermée essentiellement con-tinue et sans interruption en face de l'intérieur du tube dié-lectrique, et des moyens pour connecter ladite partie partielle-ment spherique à une seconde borne de la source de haute tension alternative, de sorte que la calotte et la couche electriquement conductrice forment une electrode interieure, et lorsque une tension est appliquee entre les électrodes interieure et exteri-eure, un gaz contenant de l'oxygène passant dans l'intervalle de decharge est transforme en ozone au moyen d'une decharge silen-cieuse.
Selon une caracteristique préférée de l'invention, la calotte est amovible et possède sur son côté ouvert une partie cylindrique munie de fentes qui s'emboite dans l'armature métal-lique.
Dans le cas d'une electrode haute tension classique d'un appareil generateur d'ozone du type tubulaire, électrode dont l'armature est constituee par une couche métallique conductrice .
~ 3 -~ 13 1137'7 revêtant l'intérieur du tube dielectrique de verre, on peut, sui-vant l'invention, assurer la continuite de cette armature et de la calotte sphéro-cônique au moyen d'un cylindre métallique ouvert raccordé sans discontinuité à la partie cônique. La forme de la calotte est concue de façon à ce qu'elle épouse le plus fidèle-ment possible les surfaces equipotentielles qui s'etablissent -après l'application de la haute tension entre les electrodes de l'ozoneur, dans l'espace avoisinant l'extrémité de l'armature métallique qui est tournée vers le côté ouvert du tube diélectri-que.
Ces surfaces équipotentielles peuvent être calculées de façon connue selon la théorie de Theodore Lehmann.
- On determine la longueur de la partie cônique et le rayon de la partie spherique de façon à éviter toute concentration de lignes de force. Ce cylindre ainsi qu'une partie de l'élément sphéro-cônique sont fendus suivant un certain nombre de leurs génératrices de façon à former une série de lamelles de dimensions ; identiques qui grâce à leur elasticite maintiennent la calotte en contact avec la couche metallique et assurent la continuite .
de l'armature qui se referme ainsi sur elle-même.
Afin d'obtenir un champ electrique homogène à l'inte-rieur de la calotte sphero-cônique l'espace entre les lamelles doit être maintenu assez étroit. Dans la pratique,il s'avère que la largeur maximale des fentes est de 4,5 mm, tandis que le nombre de lamelles a peu d'importance à condition qu'un bon contact entre le revêtement métallique et la calotte soit assuré.
La calotte est réalisee de preference en metal soigneu-sement poli, préalablement traite de façon à avoir une bonne elas-ticite; son epaisseur est de quelques dixièmes de millimètres.
Comme metaux, on peut utiliser tous ceux qui resistent à l'action corrosive de l'ozone, tels que l'acier inoxydable, l'aluminium et le titane.
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L'utilisation de la présente electrode permet enoutre de supprimer les balais utilises habituellement pour relier la couche metallique revêtant l'interieur du tube dielectrique d'une electrode classique a la source de haute tension puisque, suivant l'invention, le sommet de la surface fermee de l~arma-ture de la nouvelle electrode est raccorde directement a cette source de haute tension.
Un autre resultat important est d'ordre economique puisque la realisation d'un champ electrique plus homogène et mieux reparti que dans le cas d'une électrode classique permet la suppression de la partie ondulée du tube diélectrique et la diminution de la longueur de la portion isolante de ce tube.
On a ainsi réalisé et fait fonctionner une electrode suivant l'invention comportant un tube diélectrique de verre dont la portion isolante ne comportait pas d'ondulations et avait une longueur réduite de 9 cm au lieu de 18 cm habituellement.
Les figures jointes permettront de mieux comprendre l'invention.
- La figure (1) represente une electrode haute tension classique disposée coaxialement à l'interieur d'une electrode de masse cylindrique.
La figure (2) represente une electrode haute tension . .
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selon l'invention disposee.egalem.ept c.oa,x,iale~en,t d,a,p.s une electrode de masse.
La figure (3) represepte une vue en perspective de la calotte selon l'invention..
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sont extremite 2 et ouvert à.l'autre extremite:3 qui comporte des ondulations 4 et une armature interne constituee par un revêtement metallique conducteur 5 qui s'etend jusqu'à une certaine distance de l'extremite du tube, de façon à menagex une longueur suffisante d'isolation avec l'electro~.e de masse 6. Cette electrode de masse est constituee par un tube m~etal-lique co-axial à l'electrode haute tension, la di.stance entre les deux electrodes definissant un intervalle de decharge 7.
L'armature 5 de l'électrode haute tension, est reliée à une source de haute tension par l'intexmédia,ire dlun b.alai 8.
L'électrode de masse est mise au potentiel de la terre.
La figure 2 montre une electrod,e haute tensiop sui-vant l'invention constituée d'un tube de verxe 9 fermé à son extrémité 10 et ouvert à l'autre extrémité 11 comportant une armature interne constituée dans sa première partie 12 par un revêtement metallique conducteur et dans sa partie d'extremite 13 par une surface fermee sphero-cônique dont le sommet est relie par l'intermediaire du connecteur 14 à la source de haute tension.
Comme dans la configuration classique, cette electrode haute tension est entouree d'une electrode de masse 15, la distance entre les deux electrodes definissant un intervalle de decharge 16.
La figure 3 montre en perspective la partie terminale de l'armature de l'electrode haute tension. Celle-ci comporte une partie cylindrique 17 et une partie sphero-cônique 18, le .~ _ 5 _ 1~ l37'7 raccordement de ces deux parties présentant une arête ar~ondie 19 pour éviter toute concentration de lignes de force. Le cylindre 17 et en partie le cône 20 montrent des incisions suivant un certain nombre de génératrices pour former une serie de lamelles 21 de dimesions identiques et dont le nombre et la repartition sont déterminés en fonction des paramètres du champ électrique.
Le sommet de la sphere est conçu pour recevoir un moyen de raccordement 22 a la source de haute tension.
L'invention sera décrite plus en détail dans l'exem-ple de réalisation non limitatif suivant.
Exemple On utilise un appareil générateur d'ozone tubulaire de type connu comportant 7 électrodes de masse identique et 7 électrodes haute tension de même diametre dont 5 sont du type classique et les deux autres correspondent a l'invention.
Ces dernieres sont chacune constituée d'un tube de verre cylindrique dont le diametre extérieur est de 74,2 mm et l'épaisseur de 1,6 mm, une de ses extrémités étant ouverte et l'autre fermée. L'armature a l'intérieur du tube est consti-tuée d'une couche d'aluminium, prolongée du côte de l'extremite ouverte du tube par une calotte sphéro-cônique en acier inoxyda-ble de caractéristiques suivantes : diamètre de la sphère 50,8 mm, diametre de la grande base du tronc de cône : 73,6 mm, longueur de la partie cônique : 42 mm. La continuité de l'armature est assurée par un cylindre de contact de 40 mm de longueur prolon- -geant le tronc de cône. Les fentes s'étendent sur toute la lon-gueur de la partie cylindrique et sur deux tiers de longueur de la partie c8nique. Ii y a 22 fentes identiques d'une largeur de 3 mm.
On applique une tension alternative de 50 Hz aux électrodes d'une valeur efficace de 14 k~ qu'on fait ensuite ~ 6 ,,,,, .' . .
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~iiL1377 monter à 24 kV. A partir de 16 kY on observe un léger aigret-tage aux electrodes classiques. Sur les electrodes selon l'in-vention par contre le phenomène d'aigrettage ne se produit même pas à la tension efficace de 24 kV, correspondant à une tension de crête de 40,8 kV.
....
' .
Claims (12)
1. Dispositif pour la génération d'ozone comprenant:
a) une électrode tubulaire extérieure pouvant être connectée à
une première borne d'une source de haute tension alternative:
b) un tube diélectrique placé à l'intérieur de ladite électrode tubulaire extérieure et à une certaine distance de celle-ci pour former un intervalle de décharge, ce tube diélectrique ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée;
c) une couche électriquement conductrice couvrant la majeure partie de la surface intérieure du tube diélectrique;
d) une calotte électriquement conductrice placée en contact avec la dite couche à proximité de l'extrémité ouverte du tube diélectrique, cette calotte présentant une partie partiellement sphérique et une partie conique dans le prolongement de la par-tie partiellement sphérique, cette dernière partie présentant une surface concave fermée essentiellement continue et sans interruption en face de l'intérieur du tube diélectrique, et e) des moyens pour connecter la dite partie partiellement sphérique à une seconde borne de la source de haute tension alternative, de sorte que la calotte et la couche électriquement conductrice forment une électrode intérieure, et lorsque une tension est appliquée entre les électrodes intérieure et exté-rieure, un gaz contenant de l'oxygène passant dans l'intervalle de décharge est transformé en ozone au moyen d'une décharge silencieuse.
a) une électrode tubulaire extérieure pouvant être connectée à
une première borne d'une source de haute tension alternative:
b) un tube diélectrique placé à l'intérieur de ladite électrode tubulaire extérieure et à une certaine distance de celle-ci pour former un intervalle de décharge, ce tube diélectrique ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée;
c) une couche électriquement conductrice couvrant la majeure partie de la surface intérieure du tube diélectrique;
d) une calotte électriquement conductrice placée en contact avec la dite couche à proximité de l'extrémité ouverte du tube diélectrique, cette calotte présentant une partie partiellement sphérique et une partie conique dans le prolongement de la par-tie partiellement sphérique, cette dernière partie présentant une surface concave fermée essentiellement continue et sans interruption en face de l'intérieur du tube diélectrique, et e) des moyens pour connecter la dite partie partiellement sphérique à une seconde borne de la source de haute tension alternative, de sorte que la calotte et la couche électriquement conductrice forment une électrode intérieure, et lorsque une tension est appliquée entre les électrodes intérieure et exté-rieure, un gaz contenant de l'oxygène passant dans l'intervalle de décharge est transformé en ozone au moyen d'une décharge silencieuse.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la calotte comprend également une partie cylindrique dans le prolongement de la partie conique et en contact électrique avec la dite couche.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la face extérieure de la zone de jonction entre la partie cylin-drique et la partie conique est arrondie afin de réduite la concentration des lignes de force dans cette zone.
4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la partie cylindrique comprend une pluralité d'éléments flexi-bles de forme allongée séparés par une pluralité de fentes.
5 Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les fentes s'étendent dans le sens longitudinal sur une partie de la partie conique.
6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la configura-tion de la calotte correspond essentiellement à celle des surfaces équi-potentielles créée par l'application de la tension entre les électrodes intérieure et extérieure.
7. Electrode intérieure pour l'emploi dans un générateur d'ozone par décharge silencieuse du type comprenant une électrode tubulaire extérieure connectée à une première borne d'une source de haute tension alternative, un tube diélectrique placé à l'intérieur de la dite électrode tubulaire et à une certaine distance de celle-ci pour former un inter-valle de décharge, et une électrode intérieure sur la surface intérieure du tube diélectrique connectée à une deuxième borne de la source de haute tension alternative de manière à transformer un gaz contenant de l'oxygène passant dans l'intervalle de décharge et transformé en ozone lorsqu'une tension est appliquée entre les électrodes intérieure et extérieure, l'électrode intérieure comprenant:
a) une couche électriquement conductrice couvrant une partie majeure de la surface intérieure du tube diélectrique; et b) une calotte électriquement conductrice placée en contact avec la dite couche et dont une extrémité est placée à proximité de l'extrémité ouverte du tube diélectrique, cette calotte ayant une partie partiellement sphé-rique et une partie conique dans le prolongement de cette partie partiel-lement sphérique, cette dernière présentant une surface concave fermée essentiellement continue et sans interruption en face de l'intérieur du tube diélectrique.
a) une couche électriquement conductrice couvrant une partie majeure de la surface intérieure du tube diélectrique; et b) une calotte électriquement conductrice placée en contact avec la dite couche et dont une extrémité est placée à proximité de l'extrémité ouverte du tube diélectrique, cette calotte ayant une partie partiellement sphé-rique et une partie conique dans le prolongement de cette partie partiel-lement sphérique, cette dernière présentant une surface concave fermée essentiellement continue et sans interruption en face de l'intérieur du tube diélectrique.
8. Electrode intérieure selon la revendication 7, dans laquelle la calotte comprend également une partie cylindrique dans le prolonge-ment de la partie conique et en contact électrique avec la dite couche.
9. Electrode intérieure selon la revendication 8, dans laquelle la face extérieure de la zone de jonction entre la partie cylindrique et la partie conique est arrondie afin de réduire la concentration des lignes de force dans cette zone,
10. Electrode intérieure selon la revendication 8, dans laquelle la partie cylindrique comprend une pluralité d'éléments flexibles de forme allongée séparés par une pluralité de fentes.
11. Electrode intérieure selon la revendication 10, dans laquelle les fentes s'étendent dans le sens longitudinal sur une partie de la partie conique .
12 Electrode intérieure selon la revendication 7, dans laquelle la configuration de la calotte correspond essentiellement à celle des surfaces équipotentielles créée entre une électrode extérieure et la dite électrode intérieure lorsqu'elle est mise en oeuvre dans un générateur d'ozone à décharge silencieuse.
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| FR7731248 | 1977-10-18 | ||
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