DE102629C - - Google Patents
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Classifications
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C01B13/10—Preparation of ozone
- C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 12: Chemische Verfahren und Apparate.
Patentirt im Deutschen Reiche vom la. August 1897 ab.
Die Herstellung von Ozon durch funkenlose elektrische Entladung erfordert zwei Arten von
Apparaten:
1. die eigentlichen Ozonerzeuger, in welchen das Gas der Einwirkung der elektrischen
Entladung ausgesetzt wird,
2. die verschiedenen elektrischen Apparate, deren Anordnung in: Folgenden mit dem Ausdruck
»System« bezeichnet ist.
Durch die weiter unten beschriebene Einrichtung des Apparates wird es ermöglicht, das
Gas im Ozonerzeuger ganz gleichmäfsig dem Einflufs der Entladung zu unterwerfen und
dabei die Erwärmung der Elektroden durch Kühlung derselben mittelst eines ununterbrochenen
Wasserstromes zu beseitigen, ohne die gegenseitige Isolation der Elektroden zu beeinträchtigen.
Endlich ist die Anordnung der elektrischen Apparate nach vorliegender Erfindung vollständig
neu, durch welche dafür gesorgt wird, dafs die Thätigkeit des Ozonerzeugers sich bei
einer genau gleichmäfsigen Potentialdifterenz vollzieht, wodurch das Durchschlagen der dielektrischen
Platten vermieden wird. Aufserdem erzeugt der Deflagrator bei jedem Funken
besonders wirkame Entladungen, durch welche eine hohe Ausbeute erzielt wird.
Diese neue Anordnung bildet insbesondere den wesentlichen Gegenstand vorliegender Erfindung.
Fig. ι zeigt eine Seitenansicht und Längsschnitt
des Ozonerzeugers,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie x-x der . Fig- ι,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des angewendeten elektrischen Systems,
Fig. 4 im Gegensatz zum letzteren das bisher gewöhnlich angewendete System.
Fig. 5 und 6 stellen Ausführungsformen des Systems nach vorliegender Erfindung dar.
Der Ozonerzeuger besteht aus in parallelen Ebenen zu einander angeordneten Elementen,
welche in folgender Ordnung auf einander folgen:
Elektrode E, Zwischenraum, dielektrische Platte D1, Zwischenraum, Elektrode E2, Zwischenraum,
dielektrische Platte D0, Zwischenraum, Elektrode E3 u. s. w. Die Elektroden
mit geradem Index (E3 EA . . .) sind mit einander
leitend verbunden und ebenso die Elektroden mit ungeraden Indices (E1 E3 . . .); beide
Gruppen sind dagegen von einander elektrisch isolirt. Das Gas wird den Entladungen in den
Zwischenräumen zwischen den Elektroden und den dielektrischen Platten unterworfen.
Die Elektroden werden genau parallel zu den dielektrischen Platten angeordnet, beispielsweise
mittelst der Schrauben /2, welche durch Ansätze H hindurchgehen und sich gegen die
dielektrischen Platten D legen.
Die Elektroden sind innerhalb des gemeinsamen Gestelles A untergebracht und werden
von isolirenden Querträgern I und C getragen, die auf Consolen B ruhen. Die Abkühlung
der Elektroden wird durch einen Wasserstrom bewirkt, welcher die hohlen Elektroden durch fliefst.
Das für die Anordnung des Ozonerzeugers nach vorliegender Erfindung angewendete
System ist in Fig. 3 dargestellt. Die elektrische Energie wird durch einen hierzu bestimmten
Apparat, eine Dynamo oder dergl. mit hoher Spannung erzeugt. Ein Stromwender
K in Verbindung mit einem Transformator L sorgt für die nöthige weitere Erhöhung
der Potentialdifferenz. Der Ozonerzeuger ist bei M schematisch dargestellt;
seine beiden Elektrodenreihen stehen in unmittelbarer Verbindung mit den Polen des
Transformators. Ebenso steht aufserdem ein Deflagrator in unmittelbarer Verbindung mit
diesen beiden Polen.
Die an dem Deflagrator auftretende Entladung kann verschiedene Eigenschaften haben.
Es kann eine Flamme erscheinen oder eine grofse Zahl von benachbarten leuchtenden
Strahlen oder ein rechtwinklig übertretender weifser leuchtender Funkenstrahl. Letztere
Form der Entladung ist es, die Hertz als »wirksame« Entladung bezeichnet, und diese
ist auch die günstige für die funkenlose Entladung im Ozonerzeuger. Dieselbe wird daher
vornehmlich angewendet. Diese Art der Entladung kann durch bekannte Mittel erreicht
werden, indem man z. B. einen Luftstrom zwischen die Elektroden des Deflagrators bläst.
Man kann die Funkenbildung dadurch erleichtern, dafs man diese Elektroden in Umdrehung
versetzt.
Die Erzeugung der »wirksamen Funken« tritt bei einer genau bestimmten Potentialdifferenz
ein und verursacht einen äufserst schnellen Spannungsabfall. Diese beiden Ursachen gestatten
es, die Thätigkeit der Einrichtung genau zu regeln und so eine hohe Ausbeute an Ozon zu erzielen.
An der beschriebenen Anordnung nach Fig. 3 kann man natürlich in manchen Punkten
Abänderungen treffen, ohne von den Grundzügen derselben abzuweichen.
Beispielsweise kann man zwischen dem Deflagrator und dem Haupt-Ozonerzeuger M
noch einen zweiten Ozonerzeuger (Secundärgenerator) M1 von bedeutend schwächerer Wirkung
im Nebenschlufs mit dem Entladungsstromkreis anordnen. Diese Abänderung hat den Zweck, den gröfsten Theil der sonst im
Deflegrator verloren gehenden Energie zur Erzeugung einer neuen Menge Ozon zu benutzen.
In dem Augenblick, wo der Haupt-Ozonerzeuger im Deflagrator entladen wird, wird
nämlich ein Theil (aber auch nur ein Theil) der vom Hauptgenerator M aufgenommenen
Energiemenge disponibel und wird durch die Funkenbildung vernichtet. Fügt man aber den
Secundärgenerator M1 im Nebenschlufs mit dem Entladungsstromkreis hinzu, wie in Fig. 5
angedeutet, so wird der gröfsere Theil des Stromes nach M1 abgeleitet, und in diesem
Secundärgenerator Ai1 werden dadurch in dem
Moment, wo die Entladung von M erfolgt, funkenlose Entladungen erzeugt. Das Ozon,
welches man mit Hülfe dieser Entladungen gewinnen kann, stellt sich als reiner Gewinn
dar, denn es wird auf Kosten der Energie erzeugt, welche sonst durch die Funkenbildung
verloren geht.
Es kann vorkommen, dafs zur richtigen Bethätigung des Hülfsgenerators eine höhere Potentialdifferenz
erforderlich ist als diejenige, welche bei der Anordnung nach Fig. 5 erzielt
wird. In diesem Falle kann man die in Fig. 6 schematisch dargestellte Anordnung treffen, bei
welcher die Potentialdifferenz mittelst eines kleinen Transformators L1 auf die erforderliche
Höhe gebracht wird.
Das beschriebene System der Anordnung unterscheidet sich von der bisher allgemein
üblichen in wesentlichen Punkten. Dieses bekannte System ist in Fig. 4 der Zeichnung
schematisch dargestellt. Bei dieser Einrichtung ist ein Deflagrator N nicht vorgesehen, und
dieses Unterscheidungsmerkmal ist von wesentlicher Bedeutung. Ordnet man keinen Deflagrator
an, so ist die Ausbeute erheblich geringer, und aufserdem bleibt die Potentialdifferenz
nicht mehr unveränderlich; es ist vielmehr die Gefahr vorhanden, dafs die Spannung
gelegentlich so hoch steigt, dafs die dielektrischen Platten D durchschlagen werden.
Auch von den von Tesla angegebenen. Anordnungen zur Erzeugung von Strömen hoher
Frequenz (s. Tesla's Untersuchungen über Mehrphasenströme 1895, Fig. 154 und 165)
unterscheidet sich vorliegende Anordnung wesentlich. Um Ströme von hoher Frequenz
zu erhalten, ist es nöthig, einen Condensator zu laden und denselben darauf in einen ein
Solenoid enthaltenden Stromkeis zu entladen. Es tritt dann in diesem Stromkreise ein sehr
heftiger elektrischer Stofs auf, welchen man benutzt, indem man die beiden Enden des
Solenoids mit dem Apparat in Verbindung bringt, durch welchen man den Strom von
hoher Frequenz hindurchschicken will. Tesla wendet das Solenoid auch noch in einer anderen
Weise an: dieses Solenoid dient hierbei als primäre Wickelung eines Transformators,
dessen secundärer Stromkreis Ströme von aufserordentlich hoher Spannung führt.
Es besteht zwischen den Anordnungen nach Tesla und der vorliegenden Einrichtung ein
sehr erheblicher Unterschied; bei der letzteren ist nämlich der Condensator Tesla's durch
einen Ozonerzeuger ersetzt.
Um klar zu stellen, dafs dieser Unterschied in der That wesentlich ist, wird zunächst
darauf hingewiesen, dafs man als Condensator solche elektrische Apparate bezeichnet, in welchen
man Energie dadurch aufspeichern kann, dafs man eine zwischen zwei metallische Be-
legungen befindliche dielektrische Platte polarisirt
(oder anders ausgedrückt, indem man diese Belegungen ladet). Wenn man den Condensator
entladet, so giebt derselbe die aufgenommene Energie wieder her, seine Thätigkeit
ist also umkehrbar.
Im Gegensatz hierzu stellt sich ein Ozonerzeuger als ein Apparat dar, welcher derart
eingerichtet ist, dafs er fortlaufend sogenannte funkenlose Entladungen veranlafst, d. h. aufserordentlich
viel kleine, über den ganzen Apparat verbreitete Fünkchen. Diese Entladungen bewirken
die Umwandlung des Sauerstoffs in Ozon, aber sie sind nothwendigerweise mit
einer Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme verbunden. Wenn man den Ozonerzeuger
entladet, so giebt er dementsprechend auch nur einen kleinen Theil der aufgenommenen
Energie wieder her; seine Wirkung ist also im Wesentlichen nicht umkehrbar.
Bei der Herstellung eines Ozonerzeugers mufs man gerade darauf bedacht sein, durch die
funkenlosen Entladungen einen möglichst grofsen Theil der elektrischen' Energie in
Wärme umzusetzen. Bei Condensatoren dagegen mufs man die Bildung von Ozon durch funkenlose Entladungen und ebenso die Umwandlung
von elektrischer Energie in Arbeit vermeiden. Ein guter Ozonerzeuger ist nothwendigerweise
ein sehr schlechter Condensator und umgekehrt. Keiner dieser beiden Apparate kann deshalb durch den anderen ersetzt
werden, denn die Wirkung beider ist ganz verschieden.
Claims (1)
- Patent-Ansprüche:Ein Apparat zur Erzeugung von Ozon mittelst funkenloser Entladungen, dadurch gekennzeichnet, dafs die Elektroden des eigentlichen Ozonerzeugers mit den Polen eines Deflägrators verbunden sind, zwischen welchen Entladungsfunken überspringen.
Eine Ausführungsform des Apparates nach Anspruch i, bei welchem ein secundärer Ozonerzeuger parallel zum Entladungsstromkreis des Haupt-Ozonerzeugers eingeschaltet ist, zum Zwecke, die Energie der Entladungsfunken theilweise zur Erzeugung von Ozon auszunutzen.Hierzu ι Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102629C true DE102629C (de) |
Family
ID=373203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102629C (de) |
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0
- DE DENDAT102629D patent/DE102629C/de active Active
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