DE19822841A1 - Ozonisator und Verfahren zur Herstellung eines solchen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Ozonisator angegeben, mit einer ersten Elektrode (12) und einer zweiten Elektrode (14), zwischen denen ein Entladungsspalt (22) gebildet ist, wobei zwischen der ersten Elektrode (12) und der zweiten Elektrode (14) ein Dielektrikum angeordnet ist. Das Dielektrikum (16) besteht aus einem Trägerkörper (18) aus Glas oder Glaskeramik, auf den eine dünne dielektrische Schicht in der Größenordnung von bis zu 100 mum aufgebracht ist. Durch die Verwendung von Glas bzw. Glaskeramik als Dielektrikum in Verbindung mit einer zusätzlichen dünnen keramischen dielektrischen Schicht läßt sich eine deutliche Verbesserung der Ozonkonzentration im Trägergas bei einer gleichzeitig guten Ozonausbeute erreichen (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Ozonisator mit einer ersten Elek­ trode und einer zweiten Elektrode, zwischen denen ein Entla­ dungsspalt gebildet ist, wobei zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ein Dielektrikum angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes Ozonisators.

Ein derartiger Ozonisator ist aus der DE 195 11 001 A1 bekannt.

Der bekannte Ozonisator besteht aus einem bspw. rohrförmigen Trägerkörper aus Glas, auf dessen Außenseite eine erste metal­ lische Elektrode durch thermisches Spritzen aufgebracht ist. Auf diese metallische Elektrode ist eine Dielektrikumschicht, die bspw. aus Aluminiumoxid, aus Titanoxid oder aus Hafniumoxid bestehen kann, wiederum durch thermisches Spritzen aufgebracht. Zwischen der Dielektrikumschicht und einer konzentrisch ange­ ordneten Außenelektrode ist ein Entladungsspalt zur Ozonerzeu­ gung vorgesehen.

Als Dielektrikum wird bei dem vorbekannten Ozonisator nicht das Glasrohr verwendet, sondern lediglich die aufgespritzte kerami­ sche Schicht. Das Glasrohr dient somit nur als Trägerkörper.

Durch diese Anordnung wird eine relativ hohe Ozonausbeute er­ reicht, da das Dielektrikum nur als relativ dünne Schicht aus­ gebildet und die Ozonausbeute bekanntlich in erster Näherung proportional zur Dielektrizitätskonstante und umgekehrt propor­ tional zur Dicke des Dielektrikums ist. Die Ozonausbeute wird gleichzeitig noch dadurch gesteigert, daß anstelle von Glas als Dielektrikum Aluminiumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid oder eine Mischung hiervon verwendet wird, was zu einer höheren Dielek­ trizitätskonstante führt.

Dennoch ist der vorbekannte Ozonisator mit einigen Nachteilen behaftet. So muß die thermisch gespritzte Dielektrizitäts­ schicht, um eine ausreichend Durchschlagsfestigkeit aufzuwei­ sen, eine Schichtstärke in der Größenordnung von etwa 1 mm ha­ ben. Das Auftragen einer solchen Schicht durch thermisches Spritzen ist relativ aufwendig und teuer. Darüber hinaus werden neuere Ozonisatoren meist nicht mehr unter dem Gesichtspunkt einer möglichst hohen Ozonausbeute (d. h. Massenanteil von er­ zeugtem Ozon in Abhängigkeit von der eingesetzten elektrischen Energie) betrieben, sondern es wird versucht, eine möglichst hohe Ozonkonzentration in dem als Ausgangsbasis verwendeten Sauerstoff-Massenstrom zu erreichen. Es wird also versucht, bei ggf. höherem Einsatz von elektrischer Energie den Sauerstoff­ verbrauch bei der Erzeugung einer vorgegebenen Menge von Ozon möglichst niedrig zu halten. Eine hohe Sauerstoffkonzentration läßt sich allerdings nur mit höheren Betriebsspannungen errei­ chen. Bei dem aus der DE 195 11 001 A1 vorbekannten Ozonisator ist die Durchschlagsfestigkeit allerdings relativ begrenzt, da die thermisch gespritzte Dielektrikumschicht eine relativ hohe Porosität aufweist und natürlich aus Kostengründen und aus Gründen der verbesserten Ozonausbeute nur mit einer Schichtdic­ ke in der Größenordnung von 1 mm aufgetragen wird.

Im Vergleich zu herkömmlichen Glasozonisatoren, bei denen das Glasrohr mit einer Innenelektrode versehen ist und das Glasrohr selbst als Dielektrikum dient, wird somit zwar gemäß der DE 195 11 001 A1 eine höhere Ozonausbeute, jedoch eine geringere Ozon­ konzentration als mit herkömmlichen Glasozonisatoren erreicht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen verbesser­ ten Ozonisator zu schaffen, der die Erreichung einer möglichst hohen Ozonkonzentration ermöglicht und gleichfalls eine relativ gute Ozonausbeute ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Ozonisator gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Dielektrikum aus einem Trägerkörper aus Glas oder Glaskeramik besteht, auf den eine keramische dielektrische Schicht aufgebracht ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen ge­ löst.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bereits die Aufbrin­ gung einer dünnen keramischen Schicht als zusätzliche Dielek­ trikumschicht auf den Trägerkörper aus Glas oder Glaskeramik zu einer verbesserten Ozonausbeute führt. Gleichzeitig ermöglicht es der erfindungsgemäße Ozonisator, eine höhere Ozonausbeute sowohl im Vergleich zu herkömmlichen Glasozonisatoren, bei de­ nen das Glasrohr als Dielektrikum dient und die mit einer In­ nenelektrode versehen sind, als auch eine verbesserte Ozonkon­ zentration im Vergleich zu Ozonisatoren zu erreichen, bei denen das Glasrohr lediglich als Trägerkörper dient, auf den zunächst die Elektrode und darauf eine Dielektrikumschicht aufgebracht ist.

Der erfindungsgemäße Ozonisator ermöglicht ein verbessertes Entladungsverhalten im Vergleich zu herkömmlichen Ozonisatoren. Dabei wird ein besonders homogenes Entladungsbild erreicht, was vorteilhaft ist zur Erreichung einer hohen Ozonkonzentration im Trägergas bei einer gleichzeitig hohen Ausbeute.

Dies stellt ein überraschendes Ergebnis dar, da eine dünne zu­ sätzliche Dielektrikumschicht nur zu einer geringen Erhöhung der relativen Dielektrizitätskonstante führt.

Gleichzeitig kann der Ozonisator mit höheren Spannungen betrie­ ben werden, da die Durchschlagsfestigkeit durch den Trägerkör­ per aus Glas oder Glaskeramik gewährleistet ist. Mit dem erfin­ dungsgemäßen Ozonisator lassen sich so deutlich erhöhte Ozon­ konzentrationen im Trägergas erzielen.

Die erste Elektrode ist in bevorzugter Weiterbildung der Erfin­ dung auf einer ersten, der zweiten Elektrode abgewandten Seite des Trägerkörpers vorgesehen.

Sofern der Ozonisator als Röhrenozonisator ausgebildet ist, ist die erste Elektrode somit auf der Innenseite des Trägerkörpers vorgesehen, während die zweite Elektrode an der Innenseite ei­ nes zweiten Rohrs vorgesehen ist, das den Trägerkörper konzen­ trisch umschließt.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die kerami­ sche Schicht auf einer zweiten Seite des Trägerkörpers vorgese­ hen, die der zweiten Elektrode zugewandt ist.

Durch die Anordnung der ersten Elektrode auf der ersten Seite des Trägerkörpers und der keramischen Schicht auf der zweiten Seite des Trägerkörpers, die der zweiten Elektrode zugewandt ist, läßt sich eine einfache Herstellung durch thermisches Spritzen ermöglichen.

Dabei kann die erste Elektrode mit Hilfe einer seitlich abge­ winkelten Lanzette durch thermisches Spritzen erzeugt werden, die in das Glasrohr axial hineingefahren wird. Die keramische Schicht kann wiederum vorzugsweise durch Plasmaspritzen an­ schließend auf der Außenseite des Trägerkörpers erzeugt werden.

Da die Durchschlagsfestigkeit des Ozonisators durch den von Na­ tur aus gasdichten Trägerkörper aus Glas oder Glaskeramik vor­ gesehen ist, der mit einer hohen Präzision herstellbar ist, kann die als zusätzliche Dielektrikumschicht auf dem Trägerkör­ per aufgetragene keramische dielektrische Schicht mit einer re­ lativ geringen Schichtdicke von etwa 10 bis 100 µm, vorzugswei­ se von etwa 20 bis 70 µm, insbesondere von etwa 30 bis 50 µm ausgebildet sein.

Eine derart dünne dielektrische Schicht läßt sich durch thermi­ sches Spritzen verhältnismäßig kostengünstig erzeugen. Gleich­ zeitig wird überraschenderweise trotz einer derartig dünnen zu­ sätzlichen Dielektrikumschicht eine im Vergleich zu herkömmli­ chen Ozonisatoren, bei denen lediglich ein Glasrohr als Dielek­ trikum verwendet wird, und die mit einer Innenelektrode verse­ hen sind, verbesserte Ozonausbeute erreicht.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung der Erfindung enthält die keramische Schicht zumindest Aluminiumoxid, Titanoxid oder Zirkonoxid.

In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung enthält die ke­ ramische Schicht eine Mischung aus Titanoxid und Aluminiumoxid, die bis zu etwa 10 Gew.-% Titanoxid aufweist. Hierbei hat sich gezeigt, daß ein Gehalt von 5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 7 Gew.-% Titanoxid besonders vor­ teilhaft ist. Bei höheren Gehalten an Titanoxid ist ein großer Anteil des Titanoxids nicht mehr im Gitter des Aluminiumoxids gelöst, was dazu führt, daß die keramische Schicht leitfähig wird und somit nicht mehr die notwendige Durchschlagsfestigkeit erreicht werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung enthält die kera­ mische Schicht Zirkonoxid, das mit Yttriumoxid, Magnesiumoxid oder Calciumoxid stabilisiert ist.

Hierbei hat sich erwiesen, daß eine Stabilisierung besonders mit Magnesiumoxid (bis zu 28 Gew.-%) und/oder mit Calciumoxid (bis zu 40 Gew.-%) besonders vorteilhaft ist.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht die erste und vorzugsweise auch die zweite Elektrode aus Alumi­ nium, einer Aluminiumlegierung, aus Titan, einer Titanlegierung oder einer intermetallischen Verbindung von Aluminium und Nic­ kel.

Dabei kann auch eine Aluminiumlegierung verwendet werden, die bis zu etwa 30 Gew.-% Silizium enthält.

Durch die Verwendung von derartigen, an sich bekannten Materia­ lien zur Erzeugung der ersten Elektrode und ggf. auch der zwei­ ten Elektrode läßt sich eine gute Haftung der Elektrode an der Glasoberfläche beim Auftragen durch Plasmaspritzen erreichen, wobei gleichzeitig eine gute Leitfähigkeit und Beständigkeit im Langzeitbetrieb gewährleistet ist.

Der Trägerkörper besteht vorzugsweise aus Borosilikatglas oder aus einer Glaskeramik.

Beide Materialien lassen sich mit hoher Präzision insbesondere in Rohrform herstellen, wobei sowohl Glas als auch Glaskeramik einen höheren spezifischen Elastizitätsmodul aufweisen als bspw. Stahl. Dies führt dazu, daß die Rohre bei der üblichen horizontalen Anordnung nur wenig durchhängen und sich somit ei­ ne präzisere Einhaltung der Dimensionen des Entladungsspaltes gewährleisten läßt.

Der Trägerkörper aus Glas oder Glaskeramik weist vorzugsweise eine Wandstärke von etwa 1,0 bis 3,0 mm, insbesondere von etwa 1,5 bis 2,1 mm, und besonders bevorzugt von etwa 1,7 bis 1,9 mm auf.

Bei einer derartigen Wandstärke des Trägerkörpers läßt sich ei­ nerseits eine ausreichende mechanische und thermische Stabili­ tät bei der Auftragung der metallischen Schicht zur Erzeugung der ersten Elektrode als auch bei der Auftragung der zusätzli­ chen Dielektrikumschicht durch thermisches Spritzen erreichen. Andererseits ergibt sich mit einer derartigen Dimensionierung eine gute Ausbeute und eine hohe Ozonkonzentration.

Wie zuvor bereits erwähnt, ist die keramische Schicht vorzugs­ weise als plasmagespritzte Schicht mit einer Stärke von etwa 10 bis 100 µm, vorzugsweise von etwa 20 bis 70 µm, insbesondere von etwa 30 bis 50 µm ausgebildet.

Eine derartige Schichtstärke führt zu einer deutlichen Verbes­ serung der Ozonausbeute bei gleichzeitig hoher Ozonkonzentra­ tion und dennoch relativ niedrigen Herstellungskosten.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch ein Verfahren zur Herstellung eines Ozonisators mit folgenden Schritten gelöst:

• - Beschichten der Innenseite eines rohrförmigen Trägerkör­ pers aus Glas oder Glaskeramik mit einer metallischen Schicht, um eine erste Elektrode zu erzeugen;
• - Beschichten der Außenseite des Trägerkörpers mittels einer keramischen, dielektrischen Schicht;
• - Anordnen der ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode mit Abstand voneinander derart, daß zwischen der kerami­ schen Schicht und der zweiten Elektrode ein Entladungs­ spalt gebildet ist.

Wie zuvor bereits erwähnt, läßt sich auf diese Weise erfin­ dungsgemäß ein Ozonisator herstellen, der eine hohe Ozonausbeu­ te bei einer gleichzeitig hohen Ozonkonzentration im Betrieb gewährleistet.

Dabei wird vorzugsweise die Beschichtung sowohl an der Innen­ seite des Trägerkörpers mit einer metallischen Schicht als auch an der Außenseite des Trägerkörpers mit einer keramischen Schicht durch Plasmaspritzen aufgetragen.

Auf diese Weise läßt sich insbesondere die keramische Schicht verhältnismäßig kostengünstig und mit ausreichender Qualität auf den Trägerkörper auftragen. Die metallische Schicht an der Innenseite könnte alternativ auch durch andere Verfahren, z. B. durch Galvanikverfahren erzeugt werden.

Wie gleichfalls bereits erwähnt, wird die keramische Schicht vorzugsweise aus einem Keramikmaterial hergestellt, das zumin­ dest Aluminiumoxid, Titanoxid oder Zirkonoxid enthält, wobei insbesondere eine Mischung aus Aluminiumoxid mit etwa 7 Gew.-% Titanoxid bevorzugt ist oder stabilisiertes Zirkonoxid verwen­ det wird, das vorzugsweise mit bis zu 28 Gew.-% Magnesiumoxid oder mit bis zu 40 Gew.-% Calciumoxid stabilisiert ist.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste­ hend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ozo­ nisator in schematischer Darstellung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Ozonausbeute eines herkömmlichen Röhrenozonisators, bei dem ein Glas­ rohr aus Borosilikatglas, das von Schott unter dem Handelsnamen "Duran" vertrieben wird, als Dielektri­ kum verwendet wird, die über der elektrischen Lei­ stung dargestellt ist;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Ozonausbeute über der Leistung bei einem erfindungsgemäßen Ozonisator mit einem rohrförmigen Trägerkörper aus Duran und mit einer keramischen dielektrischen Schicht aus mit Yttriumoxid stabilisiertem Zirkonoxid;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Ozonkonzentration über der elektrischen Leistung, die sich bei einem herkömmlichen Ozonisator gemäß Fig. 2 ergibt;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Ozonkonzentration in Abhängigkeit von der elektrischen Leistung, die sich bei einem erfindungsgemäßen Ozonisator mit einem Trägerkörper aus Duranglas und einer keramischen dielektrischen Schicht aus mit Yttriumoxid stabili­ siertem Zirkonoxid ergibt;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Ozonausbeute in Ab­ hängigkeit von der elektrischen Leistung, die sich bei einem herkömmlichen Röhrenozonisator mit einem Trägerkörper aus Duranglas ergibt, auf den eine Au­ ßenelektrode aufgebracht ist, auf die eine dielek­ trische Schicht aus Aluminiumoxid mit 6 Gew.-% Ti­ tanoxid aufgebracht ist, wobei das Glasrohr nicht als Dielektrikum verwendet wird; und

Fig. 7 eine graphische Darstellung der mit dem Ozonisator gemäß Fig. 6 erreichbaren Ozonkonzentration in Ab­ hängigkeit von der elektrischen Leistung.

Ein erfindungsgemäßer Ozonisator ist in Fig. 1 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.

Der Ozonisator weist zwei konzentrisch angeordnete Glasrohre, nämlich einen innen Trägerkörper 18 aus Duranglas und einen äu­ ßeren Trägerkörper 24 gleichfalls aus Duranglas auf.

Es versteht sich, daß die Darstellung nicht maßstabsgerecht ist. Die Trägerkörper sind in geeigneten Aufnahmen an den Enden gehalten (nicht dargestellt) und werden im Betrieb gekühlt.

Beide Trägerkörper 18, 24 weisen eine Wandstärke von etwa 1,8 mm auf. Der Trägerkörper 18 ist an seiner Innenseite mit einer ersten metallischen Elektrode 12 versehen, die bspw. aus einer Aluminium-Silizium-Legierung etwa eutektischer Zusammen­ setzung (ca. 11,7 Gew.-% Silizium) bestehen kann. Daneben kön­ nen auch Aluminium-Titan-Legierungen, Aluminium-Nickel- Legierungen bzw. entsprechende intermetallische Verbindungen verwendet werden. Auch Mischlegierungen sind möglich. Die erste Elektrode 12 wurde durch Plasmaspritzen erzeugt, wozu eine ab­ gewinkelte Gaslanzette axial in den Trägerkörper hineingefahren wurde.

Auf die Außenseite des Trägerkörpers 18 ist eine keramische dielektrische Schicht 20, die aus Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid oder Mischungen davon bestehen kann, gleichfalls durch Plasmaspritzen aufgetragen. Beispielsweise kann die kera­ mische Schicht aus stabilisiertem Zirkonoxid bestehen, das mit etwa 10 Gew.-% Yttriumoxid stabilisiert ist. Obwohl mit Yttriu­ moxid stabilisiertes Zirkonoxid im Handel weit verbreitet ist, ist dieses Material relativ teuer. Es ist bevorzugt, statt des­ sen mit Calciumoxid oder mit Magnesiumoxid stabilisiertes Zir­ konoxid zu verwenden.

Daneben sind auch Mischungen von Aluminiumoxid und Titanoxid bevorzugt, insbesondere solche, die bis zu 10 Gew.-% Titanoxid, vorzugsweise etwa 7 Gew.-% Titanoxid enthalten.

Die Schichtdicke der keramischen Schicht 20 beträgt vorzugswei­ se etwa 30 bis 50 µm, insbesondere etwa 40 µm.

Der äußere Trägerkörper 24, der gleichfalls aus Duranglas be­ steht, ist an seiner Innenfläche mit einer zweiten Elektrode 14 versehen, die bspw. aus Reinaluminium bestehen kann oder aber wiederum aus einer Aluminiumlegierung der zuvor erläuterten Art. Zwischen der keramischen Schicht 20 und der zweiten Elek­ trode 14 ist ein ringförmiger Entladungsspalt 22 gebildet.

Die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 sind über Leitungen 28 mit einer Wechselspannungsquelle von etwa 50 bis 60 Hz oder höherer Frequenz verbunden, sofern ein Frequenzum­ former verwendet wird.

Durch die Außenbeschichtung des Trägerkörpers 18 mittels der keramischen Schicht 20 ist zwischen der inneren ersten Elektro­ de 12 und der äußeren zweiten Elektrode 14 ein insgesamt mit der Ziffer 16 bezeichnetes Dielektrikum angeordnet, das aus der Kombination des Trägerkörpers 18 und der keramischen Schicht 20 gebildet ist.

Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Ozonisator läßt sich ei­ ne gegenüber herkömmlichen Röhrenozonisatoren aus Glas mit In­ nenelektrode und Glas als Dielektrikum verbesserte Ausbeute und gleichzeitig erhöhte Ozonkonzentration erreichen. Dabei ist die Ausbeute im Vergleich zu anders aufgebauten herkömmlichen Ozo­ nisatoren, bei denen das Glasrohr lediglich als Trägerkörper dient, auf den die erste Elektrode außen aufgebracht ist, wor­ auf wiederum das Dielektrikum aufgebracht ist, zwar etwas ge­ ringer, jedoch ist die Ozonkonzentration bei dem erfindungsge­ mäßen Ozonisator deutlich höher, wie im folgenden anhand der Fig. 2 bis 7 erläutert wird.

In Fig. 3 ist die Ausbeute eines erfindungsgemäßen Ozonisators in Abhängigkeit von der zugeführten Leistung dargestellt. Ein Vergleich mit Fig. 2, die die Ausbeute eines herkömmlichen Ozo­ nisators mit Innenelektrode und Duranrohr als Dielektrikum zeigt, ergibt, daß sich die Ozonausbeute um etwa 10 bis 15% verbessert.

In Fig. 5 ist die Ozonkonzentration des erfindungsgemäßen Ozo­ nisators gemäß Fig. 3, die sich in Abhängigkeit von der elek­ trischen Leistung bei Verwendung von reinem Sauerstoff als Trä­ gergas erreichen läßt, dargestellt.

Ein Vergleich mit Fig. 4, die die entsprechende Ozonkonzentra­ tion in Abhängigkeit von der elektrischen Leistung des zuvor anhand von Fig. 2 erläuterten Ozonisators zeigt, ergibt, daß die Ozonkonzentration gegenüber dem herkömmlichen Ozonisator um ca. 10% gesteigert werden kann.

Zum Vergleich sind die entsprechenden Kurven für die Ozonaus­ beute und die Ozonkonzentration in Abhängigkeit von der zuge­ führten elektrischen Leistung in Fig. 6 und 7 dargestellt, die sich bei einem anderen herkömmlichen Ozonisator ergeben, bei dem ein Glasrohr lediglich als Trägerkörper verwendet wird, auf dessen Außenseite eine erste Elektrode durch Plasmaspritzen aufgetragen ist, auf der eine Dielektrikumschicht mit einer Stärke von etwa 1 mm bestehend aus Aluminiumoxid und 6 Gew.-% Titanoxid durch Plasmaspritzen aufgetragen ist. Bei diesem Ozo­ nisator dient das Glasrohr also lediglich als Trägerkörper, nicht jedoch als Dielektrikum.

Ein Vergleich des erfindungsgemäßen Ozonisators gemäß Fig. 3 mit Fig. 6 zeigt, daß der herkömmliche Ozonisator eine leicht verbesserte Ausbeute ermöglicht. Jedoch zeigt ein Vergleich der Fig. 5 und 7, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Ozonisator eine deutlich verbesserte Ozonkonzentration im Vergleich zu dem herkömmlichen Ozonisator erreichen läßt.

Claims (19)

1. Ozonisator mit einer ersten Elektrode (12) und einer zwei­ ten Elektrode (14), zwischen denen ein Entladungsspalt (22) gebildet ist, wobei zwischen der ersten Elektrode (12) und der zweiten Elektrode (14) ein Dielektrikum (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektri­ kum (16) aus einem Trägerkörper (18) aus Glas oder Glaske­ ramik besteht, auf den eine keramische dielektrische Schicht (20) aufgebracht ist.

2. Ozonisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (12) auf einer ersten, der zweiten Elektrode (14) abgewandten Seite des Trägerkörpers (18) vorgesehen ist.

3. Ozonisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht (20) auf einer zweiten Seite des Trägerkörpers (18) vorgesehen ist, die der zweiten Elektrode (14) zugewandt ist.

4. Ozonisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht zumindest Aluminiumoxid, Titanoxid oder Zirkonoxid enthält.

5. Ozonisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht (20) eine Mischung aus Titanoxid und Aluminiumoxid enthält, die bis zu etwa 10 Gew.-% Titanoxid aufweist.

6. Ozonisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung etwa 7 Gew.-% Titanoxid enthält.

7. Ozonisator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht Zirkonoxid enthält, das mit Y₂O₃, mit MgO oder mit CaO stabilisiert ist.

8. Ozonisator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht Zirkonoxid enthält, das mit bis zu 28 Gew.-% MgO oder mit bis zu 40 Gew.-% CaO stabilisiert ist.

9. Ozonisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (12) aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, aus Titan, einer Ti­ tanlegierung oder einer intermetallischen Verbindung von Aluminium mit Nickel oder Titan besteht.

10. Ozonisator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (12) aus einer Aluminiumlegierung be­ steht, die bis zu etwa 30 Gew.-% Silizium enthält.

11. Ozonisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (18) aus Boro­ silikatglas besteht.

12. Ozonisator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trägerkörper (18) aus Glaskeramik besteht.

13. Ozonisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (18) ein Glas­ rohr mit einer Wandstärke von etwa 1,0 und 3,0 mm, vor­ zugsweise von etwa 1,5 bis 2,1 mm, insbesondere von etwa 1,7 bis 1,9 mm ist.

14. Ozonisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht (20) eine plasmagespritzte Schicht mit einer Stärke von etwa 10 bis 100 Mikrometer, vorzugsweise von etwa 20 bis 70 Mikrome­ ter, insbesondere von etwa 30 bis 50 Mikrometer, ist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Ozonisators (10) mit fol­ genden Schritten:

• - Beschichten der Innenseite eines rohrförmigen Trä­ gerkörpers (18) aus Glas oder Glaskeramik mit einer metallischen Schicht, um eine erste Elektrode (12) zu erzeugen;
• - Beschichten der Außenseite des Trägerkörpers (18) mittels einer keramischen, dielektrischen Schicht (20);
• - Anordnen der ersten Elektrode (12) und einer zweiten Elektrode (14) mit Abstand voneinander derart, daß zwischen der keramischen Schicht (20) und der zwei­ ten Elektrode (14) ein Entladungsspalt (22) gebildet ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung zumindest der Innenseite des Trägerkör­ pers (18) mit einer metallischen Schicht (12) oder der Au­ ßenseite des Trägerkörpers mit einer keramischen Schicht (20) durch Plasmaspritzen erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die keramische Schicht (20) aus einem Keramikma­ terial hergestellt wird, das zumindest Aluminiumoxid, Ti­ tanoxid oder Zirkonoxid enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht (20) aus einem Keramikmaterial her­ gestellt wird, das eine Mischung aus Aluminiumoxid und bis zu etwa 10 Gew.-% Titanoxid, vorzugsweise etwa 7 Gew.-% Titanoxid enthält.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Schicht (20) aus einem Keramikmaterial mit sta­ bilisiertem Zirkonoxid hergestellt wird, das mit bis zu 28 Gew.-% MgO oder mit bis zu 40 Gew.-% CaO stabilisiert ist.