DE1767111A1

DE1767111A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Ozon

Info

Publication number: DE1767111A1
Application number: DE19681767111
Authority: DE
Inventors: Roger Camberlyn; Jean Guillerd; Jaques Reinmann
Original assignee: Compagnie des Eaux et de lOzone France SA
Current assignee: Compagnie des Eaux et de lOzone France SA
Priority date: 1967-04-06
Filing date: 1968-04-02
Publication date: 1972-05-10
Also published as: CH485594A; DE1767111B2; FR94947E; FR1529691A; US3542664A; NL6804824A

Description

MUß

DipL-lng. Heinz L*tkar

■ MtadMH 61, Codmoitrofc· 81 · Telefon: (0611) 4838» -Tel·«. 06-24351

L 8260 L /bo 2. 4. 196a

Societe Anonyme dite: COMPAGNIE DES EAUX ET DE L'OZONE 4, rue du General Foy, Paris 8me

Vorrichtung zur Herstellung von Ozon

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von;,

Anlagen zur Ozonherstellung mit einer gewissen ^Anzahl von aus Flaehelektroden bestehenden Elementen sind bekannt. ■· .:· Hierbei sind diese Elemente nebeneinander in geschlossenen Gehäusen angebracht und bestehen je aus" einer Kasseelektrode, "■ an der ein DieleVtr i Uurn angebracht ist, und einer in einem ge- ;. wissen Abstand von diesem Dielektrikum befindlichen Hochspannungnelektrode. Tn dem dureh diesen Abstand gebildeten Zwischenraum zirkuliert die zu ozonisierende Luft oder der trockene rjaufir stoff, sn cia.sr; doH e \ ne 01 imment ladung verursacht und •We. Luft nach ihrer Ozonisierung dut'ch einen zentralen Samre.l bf.'häI t^r--p;efüi)rfr und nach auGsen abgei'utirt wird.

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Eine solche vorbekannte Bauert einer Anlage zur Herstellung von Ozon weist folgende Nachteile auf:

Da das die Elemente enthaltende Gehäuse feste Dimensionen aufweist, ist die Anzahl der die Entladung bewirkenden Elemente begrenzt, so dass es nicht möglich ist, die Anzahl der Elemente auch nur um weniges zu erhöhen. Eine Erhöhung der Anzahl der Elemente kann daher nur.durch Hinzuschalten eines weiteren, zusätzliche Elemente enthaltenden Gehäuses erfolgen, wodurch bei einer geringen Zahl zusätzlich benötigter Elemente dieses zweite Gehäuse nur schlecht ausgenutzt wird,

■Weiter kann ein solches Gehäuse nicht unter Druck arbeiten trotz des in seiner 'Anwendung liegenden Vorteils. Auch muss bei etwa notwendig werdender Reparatur oder Auswechslung eines beschädigten Teiler; eine .'solche vorbekannte Anlage während der ziemlich langwierigen Demontage- und Montagearbeiten ausser Betrieb gesetzt werden.

Ferner findet trotz des hierbei vorgesehenen Kanalisationssystems, das ein Strörren der Luft entlang der gesamten Fläche, auf der die Entladung vor sich geht, erwirken soll, ein solches Entlangströir.en nicht in absolut systematischer Weise statt.

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Schliesslich kann eine solche vorbekannte Vorrichtung auf Grund ihrer Gestaltung"nur in kleinen Serien hergestellt werden, was kein Herabsetzen der Herstellungskosten ermöglicht,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herste1-lung von Ozon, mit einer bestimmten Anzahl zusammenschaltbarer Elemente aus Plattenelektroden, bei der in Jedem EIe- _;·^: ment in einem bestimmten Abstand von einem auf einer Masseelektrode angebrachten Dielektrikum eine Hochspannungselektrode gehalten ist, die zu ozonisierende Luft Jeweils einer in dem Raum zwischen diesen beiden Elektroden erzeugten -; Glimmentladung ausgesetzt, nach ihrer Ozonisierung durch einen Sammelbehälter geleitet und nach aussen abgeführt wird, so vorteilhaft auszubilden, dass die vorstehend aufgezeigten Nachteile ausgeschaltet sind.

Eine solche Vorrichtung ist demzufolge in erster Linie dadurch gekennzeichnet, dass jedes Element in einem flachen» schubladenförmigen Gehäuse angeordnet ist, wobei die in einer dem Bedarf entsprechenden Anzahl aufeinander gestapelten, gleichartigen Gehäuse mit einem Stützgestell, auf dem das unterste Gehäuse ruht,ein Parallelepipedon bilden, an einer seiner Längsseiten nahe deren Enden dem Ein- und Austritt von Kühlwasser, dem Eintritt von IuTt, dem Austritt von Ozon

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und der Zuleitung des hochgespannten Stromes dienende öff nungen und an seiner unteren und oberen Fläche je mittig eine öffnung aufweist, von denen die erstere der Halterung eines Elementes und die letztere dem Durchgriff des Elementes eines darüber befindlichen Gehäuses dient, wobei der gegenseitige Abstand der zwei jeweils in einem Gehäuse einander zugekehrten, je aus einem Paar dünner Metallplatten bestehenden Hochspannungselektroden, deren Längskanten durch aus gegen Hochspannung und Ozon unempfindlichen Werkstoff bestehende Teile begrenzt sind und deren eine Schmalkante mit einem Isolierteil, an welchem eine dem Ableiten des Ozons dienende Leitung angeschlossen ist, eine Ozonsammeikammer bildet, durch ausserhalb des Gehäuses betätigbare Mittel veränderbar ist, durch die auch die dünnen,Dielektrika an . ■ die Maaseelektroden andrüokbar sind, und dass der Zwischen den Längskanten der Hochspannungselektroden und der mit diesen "< von Luft in Längsrichtung durchströmte Entladungsräume begrenzenden, hohlen, vom Kühlwasser durchflossenen und mittels beiderseits angebrachter Flügel auf den Bodenöffnungen der Gehäuse gehalterten Masseelektroderi einerseits und den Wänden der Gehäuse andererseits ein Raum gebildet ist, durch den die zu ozonisierende Luft zirkuliert.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung können die Mittel zur Regulierung des Abstandes zwischen den Hochspannungselektroden aus einer Nocke bestehen, die mittels einer Welle zum Einwirken

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auf Stützplatten bringbar ist, welche mit den Hochspannungselektroden und den Tsolierteilen kraftschlüssig verbunden sind, oder aus einem Parallelogramm gebildet sein, das um eine kraftschlüssig mit der einen "Stützplatte verbundene ^Achse drehbar ist, wobei durch die durch Drehung erwirkbare Deformierung des Parallelogramms an dessen Längsseiten angebrachte, abge- V winkelte Teile zum Zusammenwirken mit entsprechenden, an der . anderen Stützplatte angeordneten Teilen bringbar sind, wodurch die Gesamtdicke dieser Teile und damit der gegenseitige Ab- : ';-.: stand der Stützplatten veränderbar ist. "

Scbliesslich schlagt die Erfindung vor, dass die Gehäuse sich unter Zwischenfügung einer Dichtung gegenseitig stützen, eine Masseelektrode jeweils dem Betrieb zweier aufeinanderföl- _:" gender Elemente dient und die Anschlüsse für Luft, Ozon, Kühlwasser und elektrischen Strom Jeweils einer einzigen, der ■ Parallelverbindung dienenden Leitung zugeordnet sind.

Durch die erf indungsgerrMssen Massnahmen wird erreicht, dass . ■' '. sowohl bei entsprechend geringem Bedarf an Ozon sehr gut ein Element einzeln in Betrieb genommen als auch eine beliebige Anzahl solcher Elemente parallelgeschaltet werden kann, wo-

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-^ durch eine entsprechend vervielfachte Ozonherstellung ermög-•*3 licht wird. Die Grosse der Vorrichtung wird immer genau der crt - ■."■'■.

^w Anzahl der im Betrieb befindlichen Elemente entsprechen, wobei die zusammengeschalteten Elemente 'p-1-ne hermetisch abgeschlosse ne Einheit bilden, ^cniiesslich wird durch die Erfindung der

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wesentliche technische Portschritt erzielt, dass die Ausserbetriebsetzung eines solchen Elementes zum Zwecke des Reparierens oder Austauschend nur kurze Zeit in Anspruch nimmt, da die Vorgänge der Demontage und Montage äusserst einfach sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der aus aufeinander gestapelten Elementen bestehenden Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch zwei in zwei aufeinanderfolgenden Gehäusen angeordnete Elemente,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Hochspannungselektrode,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Systems zur Regelung des gegenseitigen Abstandes zwischen zwei Hochspannungselektroden, wobei zur besseren Sicht für Einzelteile Stücke herausgebrochen sind,

Fig. 5 eine Variante zu Fig. 2 und

Fig. 6 eine Variante zu Fig. ^.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung aus einer gewissen Anzahl gleichartiger, schubladenförmiger, aufeinandergestapelter Gehäuse 3, die einheitliche Elemente tragen. Die unterste Schublade la ruht auf einem Stützgestell

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Jedes eine Schublade bildende Gehäuse 3 ist flach und die . Gesamtheit der aufeinandergestapelten Gehäuse 3 bildet mit . v

dem Stützgestell 2 zusammen ein Parallelepipedon. /"C

Jeder Boden 4 eines Gehäuses 3 weist eine mittige öffnung 4a ;.i zur Anbringung der Masseelektrode 7 bzw. 7' auf und Jeder ^r£ obere Teil ist weit geöffnet.und kann kraftSchlussig mit dem ' Boden des unmittelbar darüberliegenden Gehäuses 3 verbunden werden, wobei eine Dichtung 6 zwischen beide geschoben ist. -

Die zentrale öffnung 4a wird durch eine, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung bestehende hohle Masseelektrode 7 mit Wasserkühlung geschlossen; diese Elektrode wird Inder ν zentralen öffnung durch einen Seitenflügel 7a gehalten, der , auf dem Teil der Grundplatte 4 befestigt ist, der diese zentrales, öffnung 4a begrenzt. Auf diese Weise kann dieselbe Masseelektrode für zwei aufeinanderfolgende Gehäuse 3 benützt werden. >:

Jedes Gehäuse 3 hat so zwei Mässeelektroden 7 und 7', an denen , jeweils dielektrische Platten 8, 8' angebracht sind, die durch den engen Kontakt mit den Masseelektroden gekühlt werden; ein solches Dielektrikum kann aus einer einfachen Glasplatte bestehen.

Zwischen diesen dielektrischen Platten 8, 8^f befinden sich, beispielsweise aus zwei rechteckigen Platten aus Leichtmetall-

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oder nicht oxydierbarem poliertem Stahl bestehende Hochspannungselektroden 9', 9'·

Jede dieser Hochspannungeelektroden ist einerseits an ihren Längskanten von aus gegen Hochspannung und Ozon unempfindlichem Material bestehenden Teilen 10, 10' und andererseits an einem ihrer Enden von einem Isolierteil 11 (Fig. J5) begrenzt, wobei ein Hohlraum zwischen der Hochspannungselektrode und dem Teil zur Bildung einer dichten Ozon-Samme1kammer 12 vorgesehen ist, an die eine Leitung 1 j5 zum Ableiten des Ozons angeschlossen ist.

Auf diese Weise bildet dieses System von Isolierteilen mit der Hochspannungselektrode und dem entsprechenden Dieelektrikum eine Entladungskammer 14, 14', deren Höhe auf diese Weise streng geregelt ist und durch die die zu ozonisierende Luft, die am offenen Ende der Kammer eintritt, längszirkuliert. Das gebildete Ozon wird in der Sammelkammer 12 gesammelt.

Um das Bekleiden der Masseelektroden 7, 7' durch die dielektrischen Platten 8, 8' zu bewirken, werden die beiden die Hoch-

öspannungselektroden 9i9' bildenden Platten durch ein System to

jj^ur Abstandsregülierung gesteuert, das gemäss einer ersten

^usführungsart aus einer Nooke 15 (Fig. 4) besteht, die ausser- «-frialb der Schublade zu betätigen ist und auf mit den Hochspannungs· Elektroden und den Isoliertellen kraftschlüssig verbundene Stutzplatten 16, l6^f einwirkt-, wobei eine die Noeke tragende

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Welle 17 ausserdem an die Stützplatte l6 .deren den Schwingarm 18 angelenkt ist. Im übrigen ist ein System von Stösseln mit Federstossdämpfern 20 und FUhrungsstangen 21 mit Rückzugsfedern 22 zur Regelung der Wirkung der Nooke 15 und zur Kompensation der durch die Verarbeitungstoleranzen bedingten Differenzen von Messzahlen vorgesehen.

Wie in Figur 1 ersichtlich, sind auf einer der Längsseitenwände 3s des Gehäuses 3 alle öffnungen jeder Schublade angebracht , das heisst:

eine Eintrittsöffnung 23 und eine Austrittsöffnung 24 für das Kühlungswasser für die Masseelektroden 7> 7'» eine Eintrittsöffnung 25 für die zu ozonisierende Luft, und eine Austrittsoffnung für das Ozon 26, sowie ein Leitungsanschluss 27 für den Hochspannungsstronn.

Ebenso kann jedes Gehäuse 3 in Höhe der Seitenwände durch eine mit einem Fensterchen 28a versehene Klappe 28 zur Kontrolle der Entladung während der Tätigkeit des Ozonisators gescblossen werden.

O AuRserdem kann das oberste Gehäuse Ib mit einem Deckel 29 to

p"eschlossen werden.

o ■. -.■-.'■■

^:

•*j Tm Betrieb wird in .ledern Gehäuse 3 d'.ie z.u ozonisierende Lift 'durch die Ei ntri ti. soff nung, 25 eingelassen, zirkuliert durch den Tnrenraum 30 zwischen den Wänden des Gehäuses 3 und dp-r E'nt.larlunif'RkPrrmer I²* bzw. l4^r, tritt- in die-Entladungs-

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kammern l4 und l4' ein, die sie während der Ozonisierung in Längsrichtung durchströmt. Das gebildete "Ozon wird in den Ozonkammern 12 gesammelt und tritt durch Leitungen 13 aus.

Im Falle des Ausfalls eines Gehäuses 3 genügt es, die Klappe dieser Schublade zu öffnen und das System zur Abstandsregulierung zu betätigen, um die dielektrischen Platten und die Hochspannungselektroden herausnehmen zu können und das fehler- : hafte Element zu ersetzen, ein sehr einfacher Vorgang, der im Höchstfalle einige Minuten in Anspruch nimmt.

In der in Figur 5 dargestellten Variante sind die die Masseelektroden 7, 7¹ tragenden Bodenplatten 4 der Gehäuse 3 durch Laschen 3^ ersetzt, die dazu mit Seitenlaschen 32 versehen sind. ;

In der in Figur 6 dargestellten Variante besteht das System zur Abstandsregulierung aus einem Parallelogramm 33* das um eine kraftsehlüsslg mit der Stützplatte 16 verbundene Achse drehbar ist, so dass sich durch Verschiebung die langen Seiten 35» 35' des Parallelograrrrrs den Rändern der einen Platte l6 nähern. Diese langen Seiten tragen abgewinkelte Teile 36, 36¹, die mit analogen Teilen auf der anderen Stützplatte I6¹ zusammenarbeiten. Durch eine sich aus dem Rotieren um die Achse ergebende relative Verschiebung der abgewinkelten Teile kann die Gesamtdicke der Teile, d.h. der gegenseitige Abstand der

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Platten 1.6, 1.6· auf jeden bestimmten Wert verändert und *uf diesem gehalten werden. Diese Drehung kann mittels eines Schlüssels herbeigeführt werden, den man zwischen die Platten 16, l6^f schiebt,.indem der Stiel des Schlüssels aussen gehalten wird. .

Bei allen AusfUhrungsarten werden die einzelnen Elemente, ganz gleich, in welcher Zahl sie vorhanden sind, durch eine einzige Luftleitung gespeist, und das Ozon entweicht ebenfalls durch eine einzige Leitung, es kann jedoch nach Belieben eine Leitung an ihnen angeschlossen oder entfernt werden.

Eine solche Vorrichtung weist im übrigen ausser den vorgenannten Vorteilen besonders den auf, dass durch Hinzufügen der entsprechenden Anzahl von Eierrenten genau die gewünschte Menge Ozon hergestellt werden kann, das heisst bei einem ständig geringen Platzbedarf eine Höchstleistung erzielt wird.

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Claims

b«tr.L 8260 Patentansprüche _.;"

1. Vorrichtung zur Herstellung von Ozon, mit einer bestimmten Anzahl zusammenschaltbarer Elemente aus Plattenelektroden, bei der in jedem Element in einem bestimmten Abstand von einem auf einer Masseelektrode angebrachten Dielektrikum eine Hochspannungselektrode gehalten ist, die zu ozonisierende Luft jeweils einer in dem Raum zwi-■ sehen diesen beiden Elektroden erzeugten Glimmentladung ausgesetzt, nach ihrer Ozonisierung durch einen Sammelbehälter gleitet und nach aussen abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Element (l) in einem flachen, schubladenförmigen Gehäuse angeordnet ist, wobei die in einer dem Bedarf entsprechenden Anzahl aufeinander gestapelten., · gleichartigen Gehäu«- se (3) mit einem Stützgestell (2), auf dem das unterste Gehäuse (la) ruht, ein Parallelepipedon bilden, an einer seiner Längsseiten (^a) nahe deren Enden dem Ein- (23) und Austritt (24) von Kühlwasser, dem Eintritt von Luft (25), dem Austritt von Ozon (26) und der Zuleitung des hochgespannten Stromes (27) dienende Öffnungen und an seiner unteren und oberen Flache je mittig eine öffnung (4a) aufweist, von denen die erstere der Halterung eines Elementes (l) und die letztere dem Durchgriff des Elementes (l) eines darüber befindlichen Gehäuses (3) dient,, wobei der gegen-

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seitige Abstand der zwei jeweils in einem Gehäuse (3)
einander zugekehrten, je aus einem Paar dünner Metall* i .; platten bestehenden Hochspannungselektroden (9)* deren Längskanten durch aus gegen Hochspannung und Ozon unempfindlichen Werkstoff bestehende Teile (l6, 1.6') begrenzt¹ sind, .^; und deren eine Schmalkante niit einem IsolieVteil (11), an ;.; welchem eine dem Ableiten des Ozons dienende Leitung (13) ; angeschlossen ist, eine Ozon-Sammelkammer (12) bildet,
durch ausserhalb des Gehäuses (3) betätigbare Mittel (15* ' ■■ 1.6, 16', 17 bis 22) veränderbar ist, durch die auch die ■ ■ dünnen Dielektrika (8, 8') an die Masseelektroden (7, 7¹)
andrückbar sind, und dass der zwischen den Längskanten ·
(10, 10') der Hochspannungselektroden (9, 9^!) und der mit
diesen in Längsrichtung von Luft durchströmten Entladüngs-:'.{.

räumen -(14', 1 V) begrenzenden, hohlen, von Kühlwasser durch.-

■"•"Sf · :.;·;< -. ". ;; flossenen und mittels beiderseits angebrachter Flügel (7a^;)v:^;'^; auf den Rändern der Öffnungen (4a) gehalterten Masseelek- ; trOden (7, 7') einersei'ts und den Wänden eier Gehäuse (3)^{; i:}
andererseits ein Raum (30) gebildet ist, durch den die.zu
ozonisierende luffr zirkuliert. . ■

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , dass die Mittel (15, l6', 17 bis 22)
aus einer Nocke (15) bestehen, die mittels einer Welle (17)

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zum Einwirken auf Stutzplatten (l6, 16¹) bringbar ist, welche mit den Hochspannurigselektroden (9* bzw. 9¹) und den Isolierteilen (11) kraftschlüssig verbunden sind.

3. - Vorrichtung nach Anspruch 3# dadurch gekenn

zeichnet , dass an Stelle der Mittel (15, l6, 16¹, 17 bis 22) ein Parallelogramm (35), das um eine kraftschlüssig mit der Stützplatte (16) verbundene Achse (3²O drehbar ist, angeordnet ist, wobei durch die durch Drehung erwirkbare Deformierung des Parallelogramms an dassen Längsseiten angebrachte, abgewinkelte Teile (36, 36') zum Zusammenwirken mit entsprechenden, an der anderen Stützplatte (I6¹) angeordneten Teilen bringbar sind, wodurch die Gesamtdicke dieser Teile und damit der gegenseitige Pbstand der beiden Stutzplatten.veränderbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3» dadurch gekennzeichnet,, dass die Gehäuse (3) sich unter Zwischenfügung einer Dichtung (6) gegenseitig stützen, eine Masseelektrode (7, 7¹) jeweils dem Betrieb zweier aufeinanderfolgender Elemente (1) dient und die Anschlüsse für Luft, Ozon, Kühlwasser und elektrischen Strom Jeweils einer eineigen, der Parallelverbindung dienenden Leitung zugeordnet sind.

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