CH674001A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Der Erfindungsgegenstand ist mit Bezugnahme auf die Zeich-

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ozonisator gemäss nung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2. Fig.1 einen Schnitt durch einen bekannten Ozonisator und

Die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt einen Längs- Fig- 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfin-

schnitt durch einen bekannten Ozonisator. Dieser Ozonisator 55 dungsgemässen Ozonisators.

hat ein Entladungsrohr 1 aus dielektrischem Material wie dielek- Nachfolgend wird anhand der Fig. 2 der beiliegenden Zeich-trisches Glas. Das Entladungsrohr 1 ist in einer geerdeten Rohr- nungen ein Ausführungsbeispiel des Ozonisators nach der vorlie-elektrode 2 angeordnet, wobei zwischen der Aussenseite des genden Erfindung beschrieben.

Entladungsrohres 1 und der Innenseite der Rohrelektrode 2 ein Der Ozonisator nach Fig. 2 ist so ausgebildet, dass die in

Luftspalt gebildet ist. Die Innenseite des Entladungsrohres 1 ist 60 einem schmalen Spalt zwischen Metallelektroden 2,3 und einem mit einer Dünnschichtelektrode 3 versehen. Die Elektrode 3 Dielektrikum erzeugte Wärmeenergie durch eine wärmeabsor-

erhält über Speisemittel 4 hochgespannten Wechselstrom. Eine bierende Deckschicht 20 auf einer Metallelektrode 2 absorbiert Hochspannungssicherung 5 verhindert abnormalen Stromfluss. und von dieser durch ein Kühlmittel entfernt wird. Zur weiteren Der enge Spalt zwischen dem Entladungsrohr 1 und der geerde- Verbesserung der Kühlung wird die Wärmeenergie durch eine ten Rohrelektrode 2 wird durch Abstandsstücke 6 aufrechterhal- 65 auf dem Dielektrikum gebildete wärmereflektierende Deckten. Die Wechselspannung wird von einer Hochspannungsquelle Schicht 22 auf die gegenüberliegende gekühlte Metallelektrode 2 7 über einen Durchführungsisolator 8 an das Entladungsrohr 1 reflektiert. Durch das Zusammenwirken dieser beiden Effekte geliefert. Durch eine Zuführöffnung 9 wird Gas in den Ozonisa- wird die Wärmeenergie wirksam aus dem Ozonisator entfernt.

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Da die wärmeabsorbierende Deckschicht 20, z. B. in Form eines Films, auf der ganzen, dem ozonisierten Gas ausgesetzten Oberfläche der gekühlten Metallelektrode gebildet ist und die wärmereflektierende Deckschicht 22, z. B. in Form eines Films, auf der ganzen, dem ozonisierten Gas ausgesetzten Oberfläche 5 des Dielektrikums gebildet ist, wird die durch die stille Entladung erzeugte Wärmeenergie durch Konvektion und Strahlung wirksam zur gekühlten Metallelektrode 2 transportiert und über diese durch das Kühlmittel abgeführt.

In den Fig. 1 und 2 sind gleiche Einzelteile mit den gleichen io Bezugszeichen bezeichnet. Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Ozonisator. Zusätzlich zu den Einzelheiten des Ozonisators nach Fig. 1 hat der Ozonisator nach Fig. 2 eine Strahlungswärme absorbierende Deckschicht 20 auf der Innenseite einer geerdeten Rohrelektrode 2, d. h. auf der 15 Seite der Rohrelektrode 2, die dem ozonisierten Gas ausgesetzt ist und der Aussenseite eines Entladungsrohrs 1 aus dielektrischem Material gegenüberliegt. Ferner ist auf der Aussenseite des Entladungsrohres 1 eine Strahlungswärme reflektierende Deckschicht 22 vorgesehen, welche Aussenseite dem ozonisier- 20 ten Gas ausgesetzt ist und der Innenseite der Rohrelektrode 2 gegenüberliegt. Die beiden Deckschichten oder Deckfilme 20 und 22 unterscheiden sich dadurch, dass die auf der geerdeten Rohrelektrode 2 befindliche Deckschicht 20 Wärme absorbiert, während die auf dem Entladungsrohr 1 befindliche Deckschicht 25 22 Wärme reflektiert. Dieser Unterschied kann durch Wahl von Materialien mit geeignetem Reflexionsvermögen im der Tempe-ratur des ozonisierten Gases entsprechenden Infrarotbereich erzielt werden. Beispielsweise kann als Deckschicht 20 schwarze Farbe und als Deckschicht 22 ein reflektierender Anstrich ver- 30 wendet werden. Beispielsweise kann die Deckschicht 20 aus Kohlenstoff und die Deckschicht 22 aus Aluminium gebildet sein.

Zur Erzeugung von Ozon wird der erfindungsgemässe Ozonisator in gleicher Weise betrieben wie der konventionelle Ozoni- 35 sator, wobei die durch die stille Entladung erzeugte Wärmeenergie durch Konvektion zur geerdeten und gekühlten Rohrelektrode 2 transportiert und bei dem erfindungsgemässen Ozonisator zusätzlich Strahlungswärme durch die Strahlungswärme absorbierende Deckschicht 20 auf der Innenseite der Rohrelek- 40

trode 2 absorbiert wird. Zudem wird bei dem erfindungsgemässen Ozonisator die Wärmeenergie, welche das Entladungsrohr 1 erreicht, durch die Strahlungswärme reflektierende Deckschicht 20 absorbiert. Dadurch wird die von der stillen Entladung erzeugte Wärmeenergie zum grössten Teil von der Deckschicht 20 und der geerdeten Rohrelektrode 2 absorbiert und durch das Kühlmittel wirksam entfernt.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die dem ozonisierten Gas ausgesetzte Innenseite der geerdeten Rohrelektrode 2 mit der wärmeabsorbierenden Deckschicht 20 und die dem ozonisierten Gas ausgesetzte Aussenseite des Entladungsrohrs 1 mit der wärmereflektierenden Deckschicht 22 versehen. Jedoch bewirkt schon die Deckschicht 20 oder 22 allein eine wesentliche Verbesserung der Wärmeabfuhr.

Wenn die Innenseite des Entladungsrohres 1 mit der Elektrode 3 die gekühlte Elektrode ist, kann durch Anordnen der wärmeabsorbierenden Schicht auf der dem ozonisierten Gas zugewandten Oberfläche des Rohres 1 ebenfalls eine wesentliche Verbesserung der Kühlung erzielt werden. Wenn die Innenseite des Rohres 1 und die Elektrode 2 gekühlte Elektroden sind, können ähnliche Vorteile durch Vorsehen der wärmeabsorbierenden Schicht auf den dem ozonisierten Gas zugewandten Oberflächen von Rohr 1 und Elektrode 2 erhalten werden.

Wie aus obigem ersichtlich ist, wird bei den erfindungsgemässen Ozonisatoren die durch die stille Entladung erzeugte Wärmemenge durch Wärmeleitung infolge von Konvektion und Strahlung und Verwendung von wärmereflektierenden und/oder wärmeabsorbierenden Deckschichten auf einer oder mehreren gekühlten Elektroden wirksam abgeführt. Dadurch wird ein besserer Kühleffekt und ein besserer Wirkungsgrad der Ozonisa-tion erhalten, da der innere Temperaturanstieg unterdrückt wird.

Die den verschiedenen, erfindungsgemässen Ozonisatoren zugrunde liegende gemeinsame erfinderische Idee ist die Verwendung von wärmeabsorbierenden und/oder wärmereflektierenden Schichten auf Oberflächenteilen der Elektrode 2 und des Dielektrikums, welche dem ozonisierbaren Gas ausgesetzt sind, um eine gegenüber den bekannten Ozonisatoren wesentlich wirksamere Wärmeabfuhr zu erzielen.

M

1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

674 001 2 PATENTANSPRÜCHE tor eingeführt und das ozonisierte Gas über einen Auslass 10 dem

1. Ozonisator vom Entladungstyp mit einer ersten Metall- Ozonisator entnommen. Über einen Einlass 11 wird der geerde-elektrode (2), einer zweiten Metallelektrode (3) und einer zwi- ten Rohrelektrode 2 ein Kühlmittel zugeführt und das sehen der ersten und zweiten Met allelektrode angeordneten gebrauchte Kühlmittel über einen Auslass 12 in einem Gehäuse dielektrischen Schicht (1), wobei mindestens eine der genannten 5 13 abgeführt. Die Pfeile A und B zeigen die Richtung des Metallelektroden gekühlt und zwischen der gekühlten Elektrode Gasflusses an.

und der dielektrischen Schicht ein Spalt für den Durchgang eines I111 Ozonisator nach Fig. 1 wird durch die Energie der ozonisierbaren Gases gebildet ist, gekennzeichnet durch ein dem zwischen der Dünnschichtelektrode 3 und der geerdeten Rohr-ozonisierbaren Gas ausgesetztes, wärmeabsorbierendes Mittel elektrode 2 erzeugten stillen Entladung das vom Einlass 9 (20) auf mindestens einem Teil der Oberfläche der gekühlten io kommende, durch den Spalt strömende Gas, z. B. Sauerstoff, Metallelektrode und/oder ein dem ozonisierbaren Gas ausgesetz- teilweise in Ozon umgewandelt. Der ozonisierte Sauerstoff wird tes, wärmereflektierendes Mittel (22) auf mindestens einem Teil über den Auslass 10 dem Ozonisator entnommen. Da mit ) der Oberfläche der dielektrischen Schicht (1). zunehmender Temperatur des Ozons dessen Zerfallsrate

2. Ozonisator vom Entladungstyp mit einer ersten Metall- zunimmt-wodurch der Wirkungsgrad der Ozonisierung elektrode (2), einer zweiten Metallelektrode (3) und einer zwi- 15 abnimmt - wird der Rohrelektrode 2 ein Kühlmittel zugeführt sehen der ersten und zweiten Metallelektrode angeordneten um die erzeugte Wärme zum Teil zu entfernen.

dielektrischen Schicht (1), wobei mindestens eine der genannten Bei dem mit stiller Entladung arbeitenden bekannten Ozoni-Metallelektroden gekühlt und zwischen der gekühlten Elektrode sator der Fig. 1 werden nur einige Prozent der durch die stille und der dielektrischen Schicht ein Spalt für den Durchgang eines Entladung erzeugten Energie für die Ozonisierung verwendet ozonisierbaren Gases gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass 20 währendmehr als 90% dieser Energiein.Wärme umgewandelt die genannte erste und zweite Metallelektrode gekühlt sind und wird. Bei diesem konventionellen Ozonisator wird zudem nur die dass je ein dem ozonisierbaren Gas ausgesetztes, wärmeabsor- vom ozonisierten Gas bewirkte Wärmekonvektion für den bierendes Mittel (20) auf mindestens einem Teil der Oberflächen Transport der im Spalt erzeugten Wärme zum Kühlmittel ver-der genannten ersten Metallelektrode (2) und der genannten wendet, wodurch die Wärmeabfuhr beschränkt wird. Dies hat dielektrischen Schicht (1) angeordnet ist. 25 zur Folge, dass, wenn die Entladungsenergie zunimmt, die

3. Ozonisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Temperatur im Spalt stark ansteigt. Diese Zunahme der Tempe-dass sich nur auf der einen gekühlten Metallelektrode ein wärme- ratur bewirkt wegen des dann grösseren Selbstzerfalls des Ozons absorbierendes Mittel (20) befindet, dessen Wärmeabsorptions- eine Abnahme der Ozonmenge und eine Zunahme der elektri-vermögen grösser ist als dasjenige der genannten dielektrischen sehen Verluste im Dielektrikum. Diese höheren Verluste bilden Schicht (1). 30 eine potentielle Gefahr, das sie zu einem dielektrischen Durch-

4. OzonisatornachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, schlag fuhren können.

dass sich nur auf der genannten dielektrischen Schicht (1) ein Die vorliegende Erfindung nimmt Bezug auf die US Patent-

wärmereflektierendes Mittel (22) befindet, dessen Wärmerefle- anmeldung Serial No. 684384, vom 19. Mai 1986 sowie auf den xionsvermögen grösser ist als dasjenige der genannten ersten technischen Artikel «Mitsubishi's High Frequency Ozonizer» Metallelektrode (2). 35 vonOkegawau. A., erschienenimMitsubishiDenkiTechnical

5. Ozonisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Report, Band 55, Nr. 101981. Dieser Artikel offenbart ein dass sich auf der einen gekühlten Elektrode (2) ein wärmeabsor- gläsernes Elektrodenrohr, das unter Bildung eines Spalts in einer bierendes Mittel (20) und auf der genannten dielektrischen geerdeten Rohrelektrode untergebracht ist, wobei die von der Schicht (1) ein wärmereflektierendes Mittel befindet. elektrischen Entladung im Spalt erzeugte Wärme durch die

6. OzonisatornachAnspruch5, dadurch gekennzeichnet, <to Rohrelektrode abgeführt wird.

dass das genannte wärmereflektierende Mittel (22) ein grösseres Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Wärmereflexionsvermögen hat als das genannte wärmeabsorbie- leistungsfähigen Ozonisator, der die oben genannten Nachteile rende Mittel (20) und das genannte wärmeabsorbierende Mittel der konventionellen Ozonisatoren nicht aufweist. Diese Aufgabe (20) ein grösseres Wärmeabsorptionsvermögen hat als das wird durch einen Ozonisator mit den im kennzeichnenden Teil genannte wärmereflektierende Mittel (22). 45 des Patentanspruches 1 oder 2 angeführten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemässen Mittel wird der Transport von abzuführender Wärme zur gekühlten Elektrode verbessert und beschleunigt, so dass auch bei höheren Entladungsenergien kein übermässiger Anstieg der Temperatur im Spalt auftritt, wodurch 50 die Nachteile der bekannten Ozonisatoren vermieden werden.