DE1901210B2

DE1901210B2 - Device for generating ozone

Info

Publication number: DE1901210B2
Application number: DE19691901210
Authority: DE
Inventors: Francis Allen Alameda Calif. Miller (V.St.A.)
Original assignee: Puromatic Inc
Current assignee: Puromatic Inc
Priority date: 1969-01-10
Filing date: 1969-01-10
Publication date: 1974-08-01
Also published as: DE1901210C3; DE1901210A1

Description

5050

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon aus Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas, mit einem Impulsgenerator, der an die Primärwicklung eines Transformators angeschlossen ist, um diesem eine Folge von Impulsen zuzuführen, und mit einer Behandlungskammer mit zwei Elektroden, die einen Kondensator bilden, zwischen dessen Platten das zu behandelnde Medium durchgeführt wird und der an die Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen ist.The invention relates to a device for generating ozone from oxygen or an oxygen-containing one Gas, with a pulse generator connected to the primary winding of a transformer is to supply this with a train of pulses, and with a treatment chamber with two electrodes, the form a condenser, between the plates of which the medium to be treated is carried out and the on the secondary winding of the transformer is connected.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-AS 27! 087 bekannt. Der Transformator dieser Vorrichtung hat eine Hochspannungs-Sekundärwicklung, deren Spannungswechsel beim Betrieb mit Wechselstrom zwei aufeinanderfolgende Entladungen bewirken, während derer eine Ionisation auftritt, die die Umwandlung in Ozon bewirkt. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß der hohe Energieverbrauch die Verwendung eines Kühlkreises erforderlich macht, um den Zerfall des erzeugten Ozons zu verhindern.Such a device is from the DT-AS 27! 087 known. The transformer of this device has a high-voltage secondary winding, the voltage of which changes when operated with alternating current cause two successive discharges, during which ionization occurs, which is the transformation causes in ozone. The disadvantage of this device is that the use of high energy consumption requires a cooling circuit to prevent the decomposition of the ozone generated.

Bei anderen Vorrichtungen wird die Glimmentladung oder eine stille Entladung zwischen zwei Hochspannungselektroden sowie auch die Entladung einer Quecksilberdampflampe zur fotochemischen Umsei zung von Sauerstoff in Ozon genutzt. Dabei sind die Hochspunnungselektroden bzw. die Quecksilberdampf lampe an die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen, dessen Primärwicklung mit Wechselstrom oder Impulsen veränderlicher Frequenz beaufschlagt wird (vgl. DT-PS 957 028, DT-AJ 1243 65 s, DT-AS 1 300 524). Auch bei diesen Vorrichtungen stön, daß die der Primärseite des Transformators zugeführt Energie nur unvollständig zur Erzeugung von Ozon go nutzt werden kann.In other devices, the glow discharge or a silent discharge between two high-voltage electrodes as well as the discharge of one Mercury vapor lamp used for the photochemical conversion of oxygen into ozone. There are those High-voltage electrodes or the mercury vapor lamp to the secondary winding of a transformer connected, the primary winding of which is supplied with alternating current or pulses of variable frequency (see DT-PS 957 028, DT-AJ 1243 65 s, DT-AS 1 300 524). Even with these devices, that fed to the primary side of the transformer Energy can only be used incompletely to generate ozone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung deran weiterzubilden, daß die Energieverluste möglichst gering sind und somit ohne besondere Kühleinrichtungen gearbeitet werden kann. Gelöst wird die-» Aufgabe :!:: durch, daß der Kondensator und die Sekundärwicklung des Transformators einen Parallelresonanzkreis bilden der so dimensioniert ist, daß seine Resonanzfrequenz wesentlich größer als die der Eingangsimpulse ist un.J daß der induktive Widerstand der Sekundärwicklung des Transformators bei der Resonanzfrequenz gleich dem kapazitiven Widerstand des Resonanzkreises im der in Abhängigi eil von den dem Transformator von dem Impulsgenerator zugeführten Eingangsimpulsen Inipulszüge fortschreitend abnehmender Größe erzeugt. The invention is based on the object of the device of the aforementioned genus deran to further develop that the energy losses as low as possible and can therefore be used without special cooling equipment. The problem is solved:! :: by that the capacitor and the secondary winding of the transformer form a parallel resonance circuit which is dimensioned so that its resonance frequency is significantly higher than that of the input pulses un.J that the inductive resistance of the secondary winding of the transformer at the resonance frequency is equal the capacitive resistance of the resonance circuit in the depending on the transformer of the pulse generator supplied input pulses generated inipulszug progressively decreasing size.

Durch die Verwendung des Parallelresonanzkreises erreicht man eine Verminderung der Verluste, so duß sich auch die Erwärmung des Cases verringert, das die Vorrichtung durchströmt und die Stabilität des gebildeten Ozons erhöht wird.By using the parallel resonance circuit, you achieve a reduction in losses, so duss the heating of the case is also reduced, as the Device flows through and the stability of the ozone formed is increased.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verluste im Resonanzkreis derart gewählt sind, daß die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Sv.om bei der Resonanzfrequenz des Resonanzkreise? etwa 90° beträgt. In der Praxis hat sich eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom von 86° bewährt.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the losses in the resonance circuit are chosen such that the phase shift between voltage and Sv.om at the resonance frequency of the resonance circles? is about 90 °. In practice there has been a phase shift between Proven voltage and current of 86 °.

Aus fertigungstechnischen und betriebstechnischen Gründen ist es praktisch, wenn die Elektroden rohrförmige, koaxiale, konzentrisch zueinander angeordnete Leiter sind.For manufacturing and operational reasons, it is practical if the electrodes are tubular, are coaxial, concentrically arranged conductors.

Eine schaltungstechnisch besonders einfache Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Generator einen mittels eines Schalters entladbaren Kondensator enthält. Nach bevorzugter Ausführungsform soll der Schalter ein siliziumgesteuerter Gleichrichter sein, der mit seinem Steueranschluß an den Impulsgenerator angeschaltet ist.An embodiment which is particularly simple in terms of circuitry is characterized in that the generator contains a capacitor which can be discharged by means of a switch. According to a preferred embodiment the switch should be a silicon-controlled rectifier with its control connection to the pulse generator is turned on.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert, es zeigtIn the following the invention is based on one only an embodiment illustrative drawing explained in more detail, it shows

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,F i g. 1 a schematic view of a device according to the invention,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. I,F i g. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. I,

F i g. 3 ein vereinfachtes elektrisches Schaltbild der Vorrichtung,F i g. 3 a simplified electrical circuit diagram of the device,

F i g. 4 ein detailliertes Schaltbild der Vorrichtung undF i g. 4 shows a detailed circuit diagram of the device and

F i g. 5 einen Teil der Schaltung der F i g. 4 in einer weiteren Ausführungsform.F i g. 5 shows part of the circuit of FIG. 4 in a further embodiment.

F i g. I ist eine zur Sterilisierung eines Schwimmbek-F i g. I is one for sterilizing a swimming pool

kens P ausgebildete Vorrichtung IQ gemäß der Erfindung. Diese Vorrichtung 10 hot eine Lufteinlaßleitung It und eine Ozonauslaßleitung 12, Ein Ein- und Ausschaltventil 13 steuert die Strömung des Ozons vom Generator und ist mit Hilfe eines Zuleitungsrohres 14, vorzugsweise aus Polypropylen, an die Niederdrucksei· te einer Umwälzpumpe 16 für das Schwimmbecken P angeschlossen. Die Leitung 17 führt frisches oder umgewälztes Wasser zu der Pumpe und die Abzugsleitung 18 ist durch die Schwimmbeckenwandung W mit dem Inneren des Schwimmbeckens verbunden. Der Gasdruck in der Leitung 12 und im Rohr 14 wird mit Hilfe der Pumpe 16 unter den Umgebungsdruck reduziert, so daß Luft durch die Leitung Il in die Vorrichtung eingesaugt wird. Sollte sich irgendwo ein Leck in dieser Leitung ergeben, dann wird Luft von der Außenseite in die Leitungen eingesaugt, und es kann kein Ozon in die Umgebung austreten. ·kens P trained device IQ according to the invention. This device 10 has an air inlet line It and an ozone outlet line 12. An on and off valve 13 controls the flow of the ozone from the generator and is connected to the low-pressure side of a circulation pump 16 for the swimming pool P with the aid of a feed pipe 14, preferably made of polypropylene . The line 17 leads fresh or circulated water to the pump and the drain line 18 is connected through the swimming pool wall W to the interior of the swimming pool. The gas pressure in the line 12 and in the pipe 14 is reduced to below ambient pressure with the aid of the pump 16, so that air is sucked into the device through the line II. Should there be a leak somewhere in this line, then air will be sucked into the lines from the outside and no ozone can escape into the environment. ·

Die Vorrichtung kann nicht nur zur Sterilisierung von Schwimmbecken, sondern auch /.. B. für die Deso- ao dorierung von Abwässeranlagen, die rasche Oxydierung in industriellen chemischen Prozessen und die Reinigung von Behältern, Maschinen und Anlagen in der Lebensmittelindustrie und in Kaufhäusern verwendet werden. »5The device can not only be used for the sterilization of swimming pools, but also / .. B. for the Deso ao doring of sewage systems, the rapid oxidation in industrial chemical processes and the cleaning of containers, machines and systems in in the food industry and in department stores. »5

Das System wird von einer Stromquelle S mit Strom versorgt, bei der es sich vorzugsweise um eine Wechselstromquelle mit 115VoIt und 60 Hz handelt. Ein durch eine Uhr betätigter Schalter 20 in der Leitung 2Ί steuert den Zeitablauf (Dauer und Anzahl der Zyklen) des gleichzeitigen Betriebes von Pumpenmotor 23 und Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 arbeitet nur, wenn der Beckenpumpenmotor unter Strom steht. Die Vorrichtung 10 enthält einen Oszillator 25 und koaxiale Kondensatorelemente 26 und 27, durch welche Luft von der Einlaßleitung 11 fortlaufend durch die Pumpe 16 angesaugt wird. Die Kondensatorelemente 26 und 27 sind im wesentlichen identisch in ihrem Aufbau.The system is powered by a power source S , which is preferably a 115VoIt, 60 Hz AC power source. A clock operated switch 20 in the line 2Ί controls the timing (duration and number of cycles) of the simultaneous operation of the pump motor 23 and device 10. The device 10 works only when the pool pump motor is energized. The device 10 includes an oscillator 25 and coaxial capacitor elements 26 and 27 through which air from the inlet conduit 11 is continuously drawn in by the pump 16. The capacitor elements 26 and 27 are essentially identical in structure.

Jedes Kondensatorelement enthält einen äußeren rohrförmigen Leiter 29 ur/ einen inneren stabförmigen Leiter 30, wie F i g. 2 zeigt, die zwischen sich eine ring förmige langgestreckte Kammer 31 bilden. Der innere Leiter 30 ist vorzugsweise durch eine Isolierschicht 32 isoliert und wird auf dem äußeren Leiter 29 durch eine gelochte innere Scheibe 33 am einen Ende und eine Kappe 34, vorzugsweise aus elektrischem Isoliermaterial, am anderen Ende getragen. Eine Rohrverbindung 36 an dem einen linken Ende des äußeren Leiterrohres erlaubt den Anschluß an eine Lufteinlaßleitung 11 bzw. eine Ozonauslaßleitung 12. Die ringförmigen Kammern 31 an den entgegengesetzten Enden der äußeren Leiter, im vorliegenden Fall den rechten Enden, sind elektrisch und pneumatisch mit Hilfe eines quer verlaufenden elektrisch leitenden Rohres 38 verbunden, so daß die Luft im wesentlichen durch die gesamte Länge jedes Kondensatorelementes auf dem Weg von der Einfcßleitung U zur Auslaßleitung 12 strömt.Each capacitor element includes an outer tubular conductor 29 and an inner rod-shaped conductor 30, as shown in FIG. 2 shows, which form an annular elongated chamber 31 between them. The inner conductor 30 is preferably insulated by an insulating layer 32 and is supported on the outer conductor 29 by a perforated inner disc 33 at one end and a cap 34, preferably of electrical insulating material, at the other end. A pipe connection 36 at the one left end of the outer conductor tube allows connection to an air inlet line 11 and an ozone outlet line 12. The annular chambers 31 at the opposite ends of the outer conductor, in the present case the right ends, are electrically and pneumatically by means of a transversely extending electrically conductive tube 38 so that the air flows through substantially the entire length of each capacitor element on its way from the inlet conduit U to the outlet conduit 12.

Die äußeren Leiter 29 beider Kondensatorelemcnte lind elektrisch durch die Leitung 40 an die Schaltung 25 angeschaltet. Die inneren Leiter 30 sind in ähnlicher So Weise durch die Leitung 41 an die Schaltung 25 angeschlossen. Die Luft in jeder ringförmigen Kammer 31 bildet zusammen mit der dielektrischen Schicht 32 das Dielektrikum für den Kondensator und die Leiter 29 und 30 bilden die Kondensatorplatten. In der Praxis 6j sind die äußeren Leiter 29 aus Sicherheitsgründen geerdet, während die nicht zugänglichen isolierten inneren Leiter 30 an die Hochspannungsseite des Erregerkreises angeschaltet sind.The outer conductors 29 of both capacitor elements are electrically connected through the line 40 to the circuit 25 turned on. Inner conductors 30 are connected to circuit 25 by line 41 in a similar manner. The air in each annular chamber 31 together with the dielectric layer 32 forms the Dielectric for the capacitor and the conductors 29 and 30 form the capacitor plates. In practice 6y the outer conductors 29 are grounded for safety reasons, while the inaccessible insulated inner conductors Conductor 30 are connected to the high voltage side of the excitation circuit.

Die Kondensatorelemente 26 und 27 bilden zusammen den Kondensator in einem Parallelschwingkreis 44 (vgl. F i g. 3), dessen Induktionsspule die Sekundärwicklung 45 eines Transformators 46 ist. Die Abmessungen der äußeren Leiter 29 und der inneren Leiter 30 und der Schicht 32, die zusammen die Kondensatoren bilden, und von denen nur ein Element in Fi g. 3 der Einfachheit halber wiedergegeben ist, werden so ausgewählt, daß ein kapazitiver Widerstand entsteht, der bei Füllung mit Luft bei einer vorbestimmten Resonanzfrequenz im wesentlichen gleich dem induktiven Widerstand der Wicklung 45 ist. Dieser Parallelschwingkreis wird durch Energiestöße erregt, die an der Primärwicklung 47 des Transformators 45 durch die Entladung eines aufgeladenen Kondensators 49 erzeugt werden. Zur besseren Verdeutlichung ist der Erregerkreis einfach als Ladekondensator 49 wiedergegeben, welcher durch den Widerstand 50 aus üer Batterie 51 aufgeladen wird, wenn der Schalter 52 geschlossen und der Sciialter 53 geöffnet ist, sich aber plötzlich über die TransformatorprimärwickLng entlädt, wenn der Schalter 53 geschlossen wird. Der Ladekreis und die Wicklung 45 des Parailelschwingkreises bilden die Schaltung 25 nach F i g. 1.The capacitor elements 26 and 27 together form the capacitor in a parallel resonant circuit 44 (see FIG. 3), the induction coil of which is the secondary winding 45 of a transformer 46. The dimensions the outer conductor 29 and the inner conductor 30 and the layer 32, which together form the capacitors, and of which only one element in Fig. 3 is reproduced for the sake of simplicity, are selected in such a way that that a capacitive resistance arises, which when filled with air at a predetermined resonance frequency is substantially equal to the inductive resistance of winding 45. This parallel resonant circuit is excited by energy surges, which at the primary winding 47 of the transformer 45 by the discharge a charged capacitor 49 can be generated. The excitation circuit is simple for clarity reproduced as a charging capacitor 49, which is charged through the resistor 50 from the battery 51 is when the switch 52 is closed and the switch 53 is open, but suddenly over the Transformer primary winding discharges when switch 53 is closed. The charging circuit and the winding 45 of the parallel resonant circuit form the circuit 25 according to FIG. 1.

Die in der Wicklung 45 induzierte Spannung wird wegen der höheren Windungszahl der Sekundärwicklung hochtransformiert. Die rasche Stromänderung in der Primärwicklung 47 erregt den Parallelschwingkreis zu Schwingungen von grußer Amplitude und hoher Frequenz. Da der induktive Widerstand der Wicklung 45 und der gesamte kapazitive Widerstand der Kondensatorelemente 26 und 27 gleich sind, schwingt die Energie zwischen dem elektromagnetischen Feld der Induktanz und dem elektrostatischen Feld der Kapazitanz mit minimalen Verlusten im Kreis. Diese Schwingungen dauern an, nachdem der Spannungsstoß aufgehört hat. Wenn Luft durch die Kondensatorelemente strömt, wirkt das sich an den Ringspülten 31 entwikkelnde elektrostatische Feld auf den Sauerstoff in der Luft, der wie weiter nachfolgend beschrieben in Ozon umgewandelt wird. Das durch die Auslaßleitung strömende Gas enthält deshalb einen hohen Prozentsatz an Ozon. Das Zuführungsrohr 14 trägt den Ozon zu der Pumpe, die ihm mit Wasser mischt, das in das Schwimmbecken eingepumpt und damit sterilisiert wird.The voltage induced in the winding 45 is due to the higher number of turns of the secondary winding stepped up. The rapid change in current in the primary winding 47 excites the parallel resonant circuit to vibrations of great amplitude and high frequency. Because the inductive resistance of the winding 45 and the total capacitive resistance of the capacitor elements 26 and 27 are the same, the oscillates Energy between the electromagnetic field of inductance and the electrostatic field of capacitance with minimal losses in the circle. These oscillations continue after the surge has stopped Has. When air flows through the condenser elements, that which develops in the annular flushes 31 acts electrostatic field on the oxygen in the air, which as further described below in ozone is converted. The gas flowing through the outlet line therefore contains a high percentage of it Ozone. The supply pipe 14 carries the ozone to the pump which mixes it with water that is in the Swimming pool is pumped in and thus sterilized.

Die Schalter 52 und 53 zum Aufladen und Entladen des Ladekondensators 49 können mechanische oder elektronische Schalter sein. In der Praxis übernimmt eine Spule die Funktion des Schalters 52 und eine Gasentladungsröhre steuert den Betrieb einer Festkörpervorrichtung, die als Schalter 53 arbeitet. Die Quelle für den Ladestrom, die in F i g. 3 als Batterie angegeben ist, kann gleichgerichteten Wechselstrom liefern.The switches 52 and 53 for charging and discharging the charging capacitor 49 can be mechanical or be electronic switches. In practice, a coil takes over the function of switch 52 and a gas discharge tube controls the operation of a solid-state device that functions as a switch 53. The source for the charging current, which is shown in FIG. 3 is specified as a battery, can provide rectified AC power.

Wird das System erregt, dann erfolgt das Laden und Entladen des Kondensators 49 vorzugsweise kontinuierlich w^;e bei einem Kippgenerator. Die Wiederholungsgeschwindigkeit der Kondensatorentladung läßt sich durch Wahl der Kreisparameter derart bestimmen, daß der Parallelschwingkreis 54 mit dfir vorbestimmten Frequenz entsprechend dem Verbrauch des erzeugten Ozons erregt wird. Man kann die Anordnung auch variabel steuern oder programmieren, um die Ozonmenge dem Bedarf anzupassen. Beim Laden des Kondensators 49 fährt der Parallelschwingkreis 44 fort zu schwingen und die in dem Parallelschwingkreis enthaltene Energie schwingt zwischen dem elektro-When the system is energized, the capacitor 49 is preferably charged and discharged continuously w ^; e in the case of a relaxation generator. The repetition speed of the capacitor discharge can be determined by selecting the circuit parameters in such a way that the parallel resonant circuit 54 is excited at a predetermined frequency in accordance with the consumption of the ozone generated. The arrangement can also be variably controlled or programmed in order to adapt the amount of ozone to requirements. When the capacitor 49 is charged, the parallel resonant circuit 44 continues to oscillate and the energy contained in the parallel resonant circuit oscillates between the electrical

magnetischen Feld an der Wicklung 45 und dem elektrostatischen Feld an den Kondensatorelementen 26 und 27 mit einer Resonanzfrequenz, die durch die induktiven und kapazitiven Widerstände dieser Elemente bestimmt ist. Der Energieübergang auf das Luftdielcktrikum der Kondensatorclementc wird somit durch diesen Resonanzkreis bei hoher Frequenz aufrechterhalten. magnetic field on winding 45 and the electrostatic Field on the capacitor elements 26 and 27 with a resonance frequency that is determined by the inductive and capacitive resistances of these elements is determined. The transfer of energy to the air dielectric the capacitor element is thus maintained at a high frequency by this resonance circuit.

Der hohe Wirkungsgrad der Umwandlung von Luft in Ozon ist auf die Verwendung des Parallelschwingkreises zurückzuführen, der mit niedrigen Leistungsverlusten arbeitet. Da der induktive Widerstand der Transformatorsekundärwicklung 45 gleich dem kapazitiven Widerstand der ozonerzeugenden Kondensatorelemente 26 und 27 ist, sind die Strom- und Spannungsphasen der Energie um 90° versetzt, und es treten keine wesentlichen Leistungsverluste an den Kondensatorelementen auf. In der Praxis beträgt die Verschiebung 86°. Durch die niedrigen Leistungsverluste in den Kondensatorelementen wird nicht nur Energie gespart, ao sondern es wird auch die Erwärmung des Gases verringert und eine entsprechende Temperaturstabilisierung des Ozons erleichtert und eine Verringerung oder Beseitigung von Hilfsvorrichtungen zur Kühlung der Vorrichtung erreicht. Ozon spaltet sich bei erhöhten Tem- »5 peratüren wieder in Sauerstoff, und die Erzeugung von Ozon ohne Wärme hat somit den zusätzlichen Vorteil der Schonung des Endproduktes.The high efficiency of the conversion of air into ozone is due to the use of the parallel resonant circuit which operates with low power losses. Since the inductive resistance of the Transformer secondary winding 45 equal to the capacitive resistance of the ozone generating capacitor elements 26 and 27, the current and voltage phases of the energy are offset by 90 ° and none occur significant power losses on the capacitor elements. In practice the shift is 86 °. The low power losses in the capacitor elements not only save energy, ao but also the heating of the gas is reduced and a corresponding temperature stabilization of ozone and a reduction or elimination of auxiliary devices for cooling the device achieved. At elevated temperatures, ozone splits back into oxygen, and the production of Ozone without heat therefore has the additional advantage of protecting the end product.

Die elektrische Belastung, der der durch die Kondensatorelemente 26 und 27 strömende Sauerstoff ausgesetzt ist. verwandelt das Gas in ein ionisiertes Medium bzw. Plasma, das durch Trennung der Kerne und Elektronen gekennzeichnet ist. Diese Dissoziation der Gasmoleküle tritt auf, wenn die elektrische Belastung des Gases einen vorbesiimmten Schwellwert überschreitet. Die Änderungsgeschwindigkeit des hochfrequenten elektrischen Stromes an den Kondensatorelementplatten bewirkt eine molekulare Dissoziation des Sauerstoffes und erzeugt ein Plasma innerhalb dieser Kondensatorelemente. Wenn das Plasma aus dem Ringraum 31 des Elementes 27 strömt, hört die elektrische Belastung auf es plötzlich auf, wodurch es zu einer teilweisen Rückkehr der Kerne und Elektronen in ihre ursprünglichen relativen Stellungen und damit zur Bildung von Ozon kommt. Das Hochtransformieren der Spannung durch den Transformator 46 erhöht den elektrischen Belastungspegel im Kreis 46 über den plasmabildenden Schwellwert.The electrical load to which the oxygen flowing through the capacitor elements 26 and 27 is exposed . transforms the gas into an ionized medium or plasma, which is characterized by the separation of nuclei and electrons. This dissociation of the gas molecules occurs when the electrical load on the gas exceeds a predetermined threshold value. The rate of change of the high-frequency electric current on the capacitor element plates causes a molecular dissociation of the oxygen and generates a plasma within these capacitor elements. When the plasma flows out of the annular space 31 of the element 27, the electrical load on it suddenly ceases, as a result of which the nuclei and electrons partially return to their original relative positions and thus to the formation of ozone. The stepping up of the voltage by the transformer 46 increases the electrical load level in the circuit 46 above the plasma-forming threshold value.

Ein Detailschaltbild der Lade- und Resonanzkreise zeigt F i g. 4. Eine Wechselstromquelle S mit einem Strom von z. B. 115 Volt und 60 Hz ist über eine Sicherung 55 an einen Gleichrichter 56 mit einer Spitzenspannungsunterdrückungsvorrichtung 57 parallel zum Versorgungsstromkreis. S*peicherkondensatoren 58 und 59 parallel- und reihengeschalteten Dioden 60 und 61 geschaltet. Die Kondensatoren 58 und 59 laden sich bei aufeinanderfolgenden Halbwellen des Versorgungsstromes über die Dioden auf und entwickeln eine positive Spannung am Punkt B. Diese gleichgerichtete Spannung wird durch eine Diode 62 auf eine Spule 63 Sn aufgegeben, die einen Teil des Ladekreises des Kondensators 49' bildet, welcher dem Kondensator 49 nach F i g. 3 entspricht. Der Kondensator 49' wird in dem rfcn Ausgang des Gleichrichters 56. die Spule 63 und iie Primärwicklung 47' des Transformators 46' umfassenden Kreis geladen.A detailed circuit diagram of the charging and resonance circuits is shown in FIG. 4. An alternating current source S with a current of e.g. B. 115 volts and 60 Hz is via a fuse 55 to a rectifier 56 with a peak voltage suppression device 57 in parallel with the supply circuit. S * storage capacitors 58 and 59 diodes 60 and 61 connected in parallel and in series. The capacitors 58 and 59 charge at successive half-waves of the supply current via the diodes and develop a positive voltage at point B. This rectified voltage is applied by a diode 62 to a coil 63 Sn, which forms part of the charging circuit of the capacitor 49 ' , which the capacitor 49 of FIG. 3 corresponds. The capacitor 49 'is charged in the rfcn output of the rectifier 56, the coil 63 and the circuit comprising the primary winding 47' of the transformer 46 '.

Die Entladung des Kondensators 49' über die Pn-Tiärwicklun? 47' wird durch einen nnraile Schalter 66 gesteuert, vorzugsweise einen siliziumge steuerten Gleichrichter, der als Thyratron, in Reihe mi einem Widersland 67 dient. Der Schalter 66 ist mi einer Klemme 66.7 an die dem Kondensator 49' abge wendete Seite der Primärwicklung 47' angeschaltet um besitzt einen Steueranschluß 66b, auf den ein Auslöse Vorspannungspotential gegeben wird, um den Schalte zu schließen, d. h. ihn leitend zu machen. Die Frequenz mit der der Kondensator 49' entladen wird, wird dami durch die Frequenz der Auslösesignale gesteuert, di< auf die Schalterklemme 66b gelangen. Die Diode 6; hindert den Gleichrichter 56 an einer Entladung de: Kondensators 49'. Wenn sich der Kondensator 49' ent lädt, nimmt die Spannung an ihm und am Schalter 6f unter das Schwellenpotential ab, das erforderlich ist um den Schalter 66 im leitenden Zustand zu halten, dei Schalter öffnet sich, und der Kondensator 49' beginni sich wieder zu laden.The discharge of the capacitor 49 'through the Pn-Tiärwicklun? 47 'is controlled by a near switch 66, preferably a silicon ge controlled rectifier, which serves as a thyratron, in series with an opposition 67. The switch 66 is mi a terminal 66.7 to the capacitor 49 'turned abge side of the primary winding 47' turned on has a control terminal 66b to which a release bias potential is given to the switch to close, d. H. to make him lead. The frequency with which the capacitor 49 'is discharged is controlled by the frequency of the trigger signals, di < get on the switch terminal 66b. The diode 6; prevents the rectifier 56 from discharging de: capacitor 49 '. When the capacitor 49 'ent charges, the voltage across it and switch 6f will decrease below the threshold potential that is required to keep switch 66 conducting, the switch opens and capacitor 49 'begins to reload.

Die Wiederholungsgeschwindigkeit, mit der dei Kondensator 49' entladen wird, ist proportional der Ozonmenge, die durch die Kondensatorelementc 26 und 27' im Parallelschwingkreis 44' erzeugt wird, und infolgedessen führt die Steuerung der Frequenz der aiii die Schalterklemme 666 gegebenen Auslösesignale zu einer Steuerung der Geschwindigkeit der Ozonerzeugung. Die Auslösesignalfrequenz wird somit durch den Ozonerzcugungsgeschwindigkeitsbedarf bestimmt und kann variabel sein, wenn sich dieser Bedarf ändert, oder kann auf eine bestimmte Produktionsgeschwindigkeit konstant eingestellt werden.The repetition rate at which capacitor 49 'is discharged is proportional to that Amount of ozone generated by the capacitor elements 26 and 27 'in the parallel resonant circuit 44', and as a result, the control of the frequency of the aiii trigger signals given to switch terminal 666 to control the rate of ozone generation. The trip signal frequency is thus determined by the ozone generation rate requirement and can be variable as this need changes, or can be set to a constant production speed.

Ein automatischer Frequenzauslösegenerator 68 is: in Fig.4 dargestellt und enthält eine Neongasschahröhre 70 mit einer Plattenklemme 70a, die über Widerstände 73 und 72 und die Leitung 74 an die positiv-Seite des Ladekondensators 49' angeschaltet ist. um! eine Kathodenklemme 70b, die über Widerstände 7" und 76 an Masse liegt. Ein Kondensator 77 zwisdn der Anodenklemme 70a und Masse bildet zusamme mit dem Widerstand 72 und der Neonröhre 70 eine Kippschwingkreis, der die WiederholungsgeschwimliL-keit steuert, mit welcher der Kondensator 49' durc^; den Schalter 66 entladen wird. Die zwischen Masse under Verbindungsstelle der Widerstände 72 und 73 avgeschaltete Diode 78 schützt den Schalter 66 gemeine Umschaltung während der induktiven Umkehni-: der Primärwicklung 47' bei Beendigung der Entladung des Kondensators 49'. Die Steuerklemme 66fr ·.!■. Schalters 66 ist zwischen die Widerstände 75 umi ',''■ eingeschaltet. Wenn der Kondensator 49' sich aufhu: wird seine zunehmende positive Spannung über -U Leitung 74 auf die Schaltröhre 70 gegeben, bis <m Zünd- bzw. Diirchschlagpotenlial überschritten ist i;ü, die Röhre zündet. Der Stromstoß über die NeonroH: 70 erzeugt ein Auslösesignal am Widerstand 76, ches wiederum eine Schaltvorrichtung 66 einseht' und dafür Sorge trägt, daß sich der Kondensator -^! · rasch über diesen Schalter und die Primärwicklung 4" entlädt. Sinkt die Spannung am Kondensator 49' um einen Wert, der ausreicht, um die Leitfähigkeit ch Schaltvorrichtung aufrechtzuerhalten, dann hört let/t-j re zu leiten auf (der Schalter öffnet sich) und der AuIb dezyklus beginnt von neuem.An automatic frequency trigger generator 68 is shown in FIG. 4 and contains a neon gas tube 70 with a plate clamp 70a, which is connected to the positive side of the charging capacitor 49 'via resistors 73 and 72 and the line 74. around! a cathode terminal 70b, which is connected to ground via resistors 7 ″ and 76. A capacitor 77 between the anode terminal 70a and ground, together with the resistor 72 and the neon tube 70, forms a relaxation circuit which controls the repetition rate at which the capacitor 49 ' . By ^J; the switch is discharged 66 under between the ground connection point of the resistors 72 and 73 av connected diode 78 protects the switch 66 common switch during inductive Umkehni-: the primary winding 47 'at the completion of discharge of the capacitor 49', the control terminal 66fr. ·.! ■. Switch 66 is switched on between the resistors 75 umi ',''■ . When the capacitor 49' opens: its increasing positive voltage is applied via -U line 74 to the switching tube 70 until <m ignition resp The shock potential is exceeded, the tube ignites see and see to it that the capacitor - ^! · Discharges rapidly via this switch and the primary winding 4 ". If the voltage on the capacitor 49 'drops by a value that is sufficient to maintain the conductivity of the switching device, let / tj re ceases to conduct (the switch opens) and the The decycle begins all over again.

Der Stromstoß in der Primärwicklung 47'. der diirc; das Entladen des Kondensators 49' erzeugt wird, bewirkt eine sinusförmige Schwingung hoher Spannum. in der Sekundärwicklung 45' des Transformators und der Paraileischwingkreis 44' aus der Wicklung 45 un;: den Kondensatorelementen 26' und 27' wird in Sch"- -r The rush current in the primary winding 47 '. the diirc; the discharging of the capacitor 49 'is generated, causes a sinusoidal oscillation of high span. in the secondary winding 45 'of the transformer and the parallel resonant circuit 44' from the winding 45 un ;: the capacitor elements 26 'and 27' is in Sch "- -r

gunt' versetzt.gunt 'shifted.

Kinc abgeänderte Aiisführungsform der erlindungsgemäüen Vorrichtung zeigt Y i g. ^r>. bei der die Steiierklenimc bhb des Schalters 6β au einen Auslösesignalgenerator 80 mit veränderlicher l-'requenz angeschaltet ist. Die Irequenz der Auslösesignale des (ieneratnrs 80 ist von einem zum Ozonbedarf in Uezielning stehenden /us,;,nd abhängig z.H. tier Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit, clic mit Ozon gereinigt werden soll. Somit weist ein Rohr 81. durch welche¹- die zu reinigende flüssigkeit fließt, einen Strömungsmesser 82 auf, der die Strömungsgeschwindigkeit feststellt und ein Analogsignal auf der Leitung 153 erzeugt, um die frequenzA modified embodiment of the device according to the invention shows Y i g. ^r >. in which the stepping cycle bhb of the switch 6β is switched on to a trigger signal generator 80 with a variable I frequency. The frequency of the trigger signals of the (ieneratnrs 80 is dependent on the ozone requirement in Uezielning / us,;, nd on the flow rate of a liquid that is to be cleaned with ozone. Thus, a pipe 81. through which ¹ - the liquid to be cleaned flows, a flow meter 82, which detects the flow rate and generates an analog signal on line 153 to the frequency

der Atislösesignale des (ieneuitors zu steuern. Dn; Ozon w ird somit entsprechend dem Bedarf erzeugt.to control the dissolving signals of the (ieneuitor. Dn; Ozone is thus generated according to demand.

In Abänderung der beschriebenen Ausführungsfor men kann z. H. nur ein einziges koaxiales Kondensator element 26. 27 vorgesehen sein. Man kann auch die oder mehrere solcher Kiemente vorsehen und clicst Klemenie parallel, aber auch in Reihe schalten. Wiih rend bei der wiedergegebenen Ausfill'irungsform ihi< Ckis durch Druckverminderung am Aiisiritlsende de· Ozougeneralors bewegt wird, kann man diese iiewe gung auch durch Druckerhöhung an der Kingangsseitc oder durch andere geeignete Mittel erzeugen.In modification of the described Ausführungsfor men can, for. H. only a single coaxial capacitor element 26. 27 may be provided. You can also provide one or more such fasteners and click Connect terminals in parallel, but also in series. Wiih rend in the illustrated embodiment ihi < Ckis by reducing the pressure at the Aiisiritlsende de Ozougeneralors is moved, you can iiewe this generation also by increasing the pressure on the Kingangsseitc or by other suitable means.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for generating ozone from Oxygen or an oxygen-containing gas, with a pulse generator connected to the primary winding of a transformer is connected to supply this with a train of pulses, and with a Treatment chamber with two electrodes, which form a capacitor, between the plates treated medium is carried out and connected to the secondary winding of the transformer is, characterized in that the capacitor (29, 30) and the secondary winding (45) of the transformer (46) has a parallel resonance circuit form, which is dimensioned so that its resonance frequency is much greater than that of the input pulses and that the inductive resistance of the secondary winding of the transformer at the resonance frequency is equal to the capacitive resistance of the resonance circuit, which is dependent on "on the input pulses supplied to the transformer by the pulse generator, pulse trains progressively decreasing size generated. »5

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the losses in the resonance circuit in such a way are chosen that the phase shift between voltage and current at the resonance frequency of the Resonance circle is about 90 °. 3 <>

3. Apparatus according to claim 2, characterized; that the phase shift between voltage and current is 86 °.

4. Device according to one of claims i to 3, characterized in that the electrodes (29, 30) tubular, coaxial, conc. risch disordered conductors to each other.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the generator has a capacitor which can be discharged by means of a switch (53) (49) contains.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the switch is a silicon-controlled Rectifier (66) is the one with its control connection (66/3) is connected to the pulse generator (80).