DE2027731A1

DE2027731A1 - Dielektrikum

Info

Publication number: DE2027731A1
Application number: DE19702027731
Authority: DE
Inventors: Robert La Celle St. Cloud Louboutin (Prankreich). P COIb 21-20
Original assignee: Degremont Societe Generale dEpuration de dAssainissement
Current assignee: Degremont SA
Priority date: 1969-06-05
Filing date: 1970-06-05
Publication date: 1970-12-17
Also published as: CH513768A; JPS4936552B1; GB1318397A; NL7008129A; BE751323A; DE7021132U; FR2045135A5; ES380372A1

Description

betreffend
Dielektrikum

Die Erfindung "bezieht sich auf Dielektrika für Ozonerzeuger

Es ist bekannt, in den rohrförmigen Ozonisierungsapparaten Dielektrika aas einem Glaszylinder konstanter Dicke, welcher an einem seiner Enden durch einen Boden, welcher vorteilhafterweise die Form einer Kugelkalotte beziehungsweise eines Kegels hab'en oder flach sein kann, abgeschlossen ist, während er an seinem anderen Ende, welches selbst mit Wellungen versehen ist, offen ist, zu verwenden. Dieses zylindrische Rohr aus Glas ist innen mit einem Metall, welches mittels einer Bürste an eine der Klemmen einer Hochspannungswechselstromquelle, deren zweite lilemme geerdet ist, angeschlossen ist, bekleidet beziehungsweise überzogen. Dieses Glasrohr ist im Inneren eines koaxialen geerdeten Metallzylinders angeordnet, während Zentriervorrichtungen das Konstanthalten des Abstandes zwischen dem Glasrohr und dem

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Metallrohrι des sogenannten "EntladungsZwischenraumes", gestatten.» · . ·

Dieser bekannte Zusammenbau bildet einen Kondensator., dessen Beläge vom Metallrohr und vom auf dem Glasrohr angebrachten Metall gebildet sind und dessen Dielektrikum vom Glasrohr selbst und der im EntladungsZwischenraum enthaltenen Luft gebildet ist. In diesem Zwischenraum bildet sich Ozon aus dem Sauerstoff der Luft unter der Wirkung der angelegten Hochspannung. Diese Ozonerzeugung erfolgt kontinuierlich durch Erneuerung des Sauerstoffes im EntladungsZwischenraum, indem ein Luftstrom vom offenen Ende des Rohres gegen das geschlossene Ende desselben geblasen wird«. Während des Betriebes dieser bekannten Vorrichtung wird das !Freiwerden von Wärme, welche eine Zerstörung des gebildeten Ozones hervorrufen kann, auch wenn der Entladungszwischenraum durch Umlaufenlassen von Wasser um das Metallrohr gekühlt wird, beobachtet₀

Es ist überdies bekannt, daß für einen gegebenen Ozorisierungsapparat und dieselbe angelegte Spannung die Ozonerzeugung um so höher ist, je größer die Kapazität des vorstehend beschriebenen Kondensators ist. Eine große Kapazität wird durch Verwendung eines Glases geringer Dicke, die jedoch eine mit der an es angelegten Spannung zu vereinbarende ausreichende Durchschlagsfestigkeit und eine hohe Dielektrizitätskonstante gewährleisten soll, erhalten» Die Ausführung von Glasrohren konstanter geringer Dicke von der soeben beschriebenen Art aus Glas mit einer hohen Dielektrizitätskonstante ist mühselig und schwierige Insbesondere wenn der zylindrische Teil des Rohres mit einer nahezu konstanten Dicke erhalten werden kann, erscheint im allgemeinen eine bedeutende Verringerung der Dicke am Anfang des Bodens· Diese Verringerung der Dicke führt zu einer übermäßigen mechanischen Brüchigkeit des Endes des Rohres und zu einer bedeutenden Verminderung seiner Durchschlagsfestigkeit.

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Es ist ein Ziel der Erfindung, Dielektrika für Ozonerzeuger, welche den Anforderungen der Praxis besser als die zum selben Zweck dienenden bekannten Dielektrika entsprechen, besonders dadurch, daß durch sie die den bekannten Dielektrika innewohnenden Schwierigkeiten der Ausführung beziehungsweise des Aufbaues beseitigt und die Gestehungskosten im. Vergleich zu den Gestehungskosten der zum selben Zweck dienenden bekannten Dielektrika nennenswert verringert werden, vorzusehen«

Gegenstand der Erfindung ist ein Dielektrikum für Ozonerzeuger, bestehend aus einem zylindrischen Rohr konstanter Dicke aus Glas oder jedem anderen zur Verwendung in einem Ozonerzeuger geeigneten Isoliermaterial, welches innen mit Metall bekleidet beziehungsweise überzogen und dadurch gekennzeichnet ist, daß das zylindrische Rohr konstanter Dicke aus Isoliermaterial an seinen beiden 3nden offen ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungs— gemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger ist eines der Enden des Rohres aus Isoliermaterial mittels eines abnehmbaren Stopfens aus gegen Ozon beständigem Isoliermaterial, welcher axial von einer Öffnung, durch die ein Metallbolzen zum Unterspannungsetzen der Metallbekleidung beziehungsweise des Metallüberzuges,.welche beziehungsweise welcher die Innenfläche des Dielektrikums bedeckt, hindurchgeht₉ durchbohrt ist, verschlossen«

Gemäß einer bevorzugten Möglichkeit nach dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Durchgangsöffnung für den Metallbolzen zum Unterspannungsetzen der inneren Metallbekleidung beziehungsweise des inneren Metallüberzuges des Dielektrikums ein wenig größer als der Durchmesser des Bolzens.

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Gemäß einer anderen bevorzugten Möglichkeit nach dieser Ausführungsform weist der Stopfen eine, vorteilhafterweise kreisförmige, Fuge auf, die eine Federkraft bildet und dazu bestimmt ist, daß sie sicherstellt, daß der Stopfen in Verbindung mit dem Ende des Rohres, welches er verschließt, in seiner Stellung gehalten wird«

Gemäfi einer dritten bevorzugten Möglichkeit nach dieser Ausführungsform weist der Stopfen an seinem äußeren Teil Wellungen zur Vermeidung der Überspringerscheinungen (ph&nom^nes de contournement) auf₀

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Stopfens nach der Erfindung paßt dieser in das entsprechende Ende des Rohres aus Isoliermaterial.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des Stopfens nach der Erfindung umschließt beziehungsweise ummantelt dieser das entsprechende Ende des Rohres aus Isoliermaterial und ist in diesem Falle von zusätzlichen Nebenöffnungen, welche die Kammer, in welche die Luft eingelassen wird, und die Entladungszwischenräume miteinander in Ver- ^ bindung setzen, durchbohrt.

Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger ist auch das andere Ende des Rohres aus Isoliermaterial mittels eines Stopfens der oben beschriebenen Art verschlosiseno

Nach einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger ist die innere Metallbekleidung beziehungsweise der innere Metallüberzug des Rohres aus Isoliermaterial auf einer vorteilhafterweise geringeren Länge als die Länge des Rohres angebracht.

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Gemäß einer bevorzugten Möglichkeit nach dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger sind in dem Fall, daß die Länge der inneren Metallbekleidung beziehungsweise des inneren Metallüberzuges des Rohres aus Isoliermaterial geringer als die Länge des Rohres ist, die Enden des genannten Hohres nicht mit Metall belegte

Gemäß einer anderen bevorzugten Möglichkeit nach dieser Ausf-ührungsform sind die Enden des Rohres aus Isoliermaterial auf einander im wesentlichen gleichen Längen nicht mit Metall belegte

Die Erfindung richtet sich insbesondere auf die den vorstehenden Ausführungsformen entsprechenden Dielektrika für Ozonerzeuger und die zu deren Ausführung geeigneten Teile.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden beispielhaften ausführlichen Darlegungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert»

Hierbei sind:

Figur 1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger,

Figur 2 eine Teilansicht gleichfalls im Längsschnitt einer anderen Ausfiihrungsform des erfindungsgemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger,

Figur 3 eine Längsschnittansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger und

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Figur 4 eine der Figur 3 entsprechende Längssohnittansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dielektrikums für Ozonerzeuger„

Das in E'igur 1 dargestellte Dielektrikum für Ozonerzeuger besteht aus einem zylindrischen Rohr 1 konstanter Dicke, welches aus Glas oder jedem anderen zur Verwendung in einem Ozonerzeuger geeigneten Isoliermaterial ausgeführt ist* Dieses Rohr 1 ist an seinen beiden Enden offen5 es ist innen auf einer Länge 1, welche vorteilhafterweise geringer als die Länge L des Rohres 1 ist, mit einem Metall 2 bekleidet beziehungsweise überzogen, wobei die Enden 3 dieses Rohres 1 auf Längen, die vorteilhafterweise auf beiden Seiten gleich sein können, nicht mit einer Metallschicht belegt sind«

Das eine von den offenen Enden dieses Rohres 1 ist durch einen abnehmbaren Stopfen 4, welcher aus einem gegen Ozon beständigen Isoliermaterial, wie Porzellan, Glas, Polyvinylchlorid, einem gummiartigen Kunststoff aus vernetzbarem sulfochloriertem Polyäthylen (Hypalon), usw., ausgeführt ist, verschlossene Dieser Stopfen 4 ist'in seiner Mitte von einer Öffnung 5» durch welche der Bolzen 6 der zum Unterspannungsetzen des die Innenfläche des Dielektrikums bedeckenden Metalles 2 verwendeten Bürste 7 (oder von etwas Analogem) hindurchgeht, durchbohrt. Dieser Stopfen 4 weist vorteilhafterweise eine Fuge 8, welche ringförmig sein kann und eine Federkraft bildet und zum Halten des Stopfens 4 in seiner Stellung im dielektrischen Rohr 1 bestimmt ist, auf., Äußere V\fellungen 9$ welche am Stopfen 4 angeordnet sind,, gestatten die Vermeidung der uberspringerscheinungene Das an einem seiner Enden durch den Stopfen 4 zugestopfte dielektrische Rohr 1 ist in bekannter Weise in das Innere eines koaxialen geerdeten Stahlrohres 1O₉ in welchem es mittels Zentriervorrichtungen 11₉ dje den Entladung sZwischenraum 12 zwischen dem Rohr 1 aus Isoliermaterial und dem Metallrohr 10 konstant halten, in seiner Stellung gehalten wird, eingebaut«, Es wird Luft im Sinne des Pfeiles A in

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den jintladungszwischenraum 12 eingeführt und es bildet sich in diesem Zwischenraum 12 aus dem Sauerstoff der Luft Ozon«. Die Kühlung des EntladungsZwischenraumes 12 wird durch einen Wasserumlauf um das Metallrohr 10 durch Rohrmäntel 13 sichergestellt.

Die in der Mitte des Stopfens 4· angeordnete Öffnung 5 hat einen ein wenig größeren Durchmesser als der Bolzen 6 der Bürste 7» Auf Grund der Tatsache, daß der Durchmesser der Öffnung 5 ein wenig größer ist als derjenige des Bolzens 6, entsteht durch den Durchgang einer bestimmten Menge Luft zum Inneren des dielektrischen Rohres 1 eine Erneuerung der Luft, was die Kühlung des Dielektrikums beträchtlich verbessert und dadurch die Gefahr einer Zerstörung des gebildeten Ozons unter der Wirkung der im Betrieb der Vorrichtung freigesetzten. Wärme beseitigte

Zur Erhöhung des Überspringabstandes zwischen dem Metall 2 und dem Metallrohr 10 kann gegebenenfalls auch ein mit dem oben beschriebenen Stopfen identischer Stopfen 4 am der Zuführung abgewandten Ende des dielektrischen Rohres 1 angeordnet sein, wie es in der Figur 2 dargestellt ist.

Eine Vorrichtung zur Ozonerzeugung umfaßt im allgemeinen eine mehr oder minder große Zahl von Dielektrika und es erscheint von Interesse zu sein, die gesamte Luftmenge in allen Entladungszwischenräumen gleichmäßig verteilen zu könnenc Auf Grund der geringen Durchflußgeschwindigkeiten in den Zwischenräumen (von größenordnungsmäßig 2 m/Sekunde) kann diese gleichmäßige Verteilung nicht von Haus aus erhalten werden« Daher ist es, um eine derartige Verteilung zu erzielen, von Vorteil, erfindungsgemäß einen Stopfen 14- von der in den Figuren 3 und dargestellten Art, welcher nicht wie in den Figuren 1 und 2 in das Innere des dielektrischen Rohres 1 eindringt, sondern im Gegensatz dazu das genannte Rohr 1 umschließt, zu verwenden«, Dieser Stopfen 14, der von einer Durchgangsöffnung 15 für den

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Bolzen 6 der Bürste 7 durchbohrt ist, ist überdies vorteilhafterweise von Nebenöffnungen 16, welche die Kammer 17» in welche die Luft eingelassen wird, mit den Sntladungszwischenräumen 12 in Verbindung setzen, durchbohrte Die Durchmesser der öffnungen 16 sind so bemessen, daß ein solcher Beschickungsabfluß geschaffen wird, daß die Gesamtmenge zwischen allen Öffnungen gleichmäßig verteilt wird.

Der Stopfen "14 kann vorteilhaft erweise mit Zentrierstegen beziehungsweise Zentrierspitzen 18 welche die Aufrechterhaltung des erforderlichen Abstandes zwischen dem " dielektrischen Rohr 1 und dem Metallrohr 10 sicherstellen, versehen sein» Er weist überdies genauso wie der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Stopfen 4 eine ringförmige Fuge und äußere Wellungen 20 auf. "

Wie im Falle der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform wird der Überspringabstand zwischen der Ketallbekleidung beziehungsweise dem Metallüberzug 2 und dem Metallrohr 10 dadurch erhöht, daß ein Stopfen 14 auch am anderen ' Ende des dielektrischen Rohres 1 angeordnet wirdo

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß unabhängig von den verwendeten Ausführungsformen Dielektrika für Ozonerzeuger, welche gegenüber den bekannten Dielektrika für Ozonerzeuger bedeutende Vorteile außer den bereits weiter oben erwähnten bieten, nämlich den Vorteil der Vermeidung eines Brüohigmachens des Endes der dielektrischen Rohre, wobei die Ausführung von dielektrischen Rohren aus Isoliermaterialien geringer Dicke und hoher Dielektrizitätskonstante erlaubt ist, und den Vorteil der Gewährleistung einer zusätzlichen Kühlung durch den Durchgang von Luft in das Innere des dielektrischen Rohres, welche zur Außenkühlung durch Wasserumlauf hinzukommend die Gefahr der Zerstörung des in der Vorrichtung gebildeten Ozons gänzlich beseitigt, erhalten werden»

Patentansprüche 009851/1855

Claims

Patentansprüche

1.) Dielektrikum für Ozonerzeuger, bestehend aus einem zylindrischen Rohr konstanter Dicke aus Glas oder jedem anderen zur Verwendung in einem Ozonerzeuger geeigneten Isoliermaterial, welohes innen mit Metall bekleidet beziehungsweise überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Rohr (1) konstanter Dicke aus Isoliermaterial an seinen beiden Enden offen ist.

2.) Dielektrikum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Enden des Rohres (1) aus Isoliermaterial mittels eines abnehmbaren Stopfens (4, 14) aus gegen Ozon beständige^ Isoliermaterial verschlossen ist«

3») Dielektrikum nach Ansjjruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (4, 14) axial von einer öffnung (5» 1-5)» durch die ein Metallbolzen (6) zum Unterspannungsetzen der Metallbekleidung beziehungsweise des Metallüberzuges (2), welche beziehungsweise welcher die Innenfläche des Dielektrikums bedeckt, hindurchgeht, durchbohrt ist.

4„) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmejsser der Durchgangsöffnung (5» für den Metallbolzen (6) ein wenig größer als der Durch messer des Metallbolzens (6) ist*

c.) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (4) eine, vorteilhafterweise kreisförmige, Fuge (8), die eine Federkraft bildet und den Stopfen (4) in Verbindung mit dem Ende des Rohres (1) aus Isoliermaterial, welches er verschließt, in seiner Stellung hält, aufweist.

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6.) Dielektrikum nach Anspruch. 1 "bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (4, 14) an seinem äußeren Teil //ellungen (9) zur Vermeidung von Überspringerscheinungen aufweist»

7«) Dielektrikum nach Anspruch 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (4) in das entsprechende Ende des Rohres (1) aus Isoliermaterial eingepaßt ist«

8β) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn- w zeichnet, daß der Stopfen (14) das entsprechende Ende

des Rohres (1) aus Isoliermaterial umschließt»

9o) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) von zusätzlichen Nebenöffnun^en (16), welche die Kammer (17)» in welche die Luft eingelassen wird, und die Entladungszwischen» räume (12) miteinander in Verbindung setzen, durchbohrt ist.

1O₀) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 6, 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) Zentrierstege (18) vom dielektrischen Rohr (1) zum Metallrohr (10) aufweist.

11o) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auch das.andere Ende des Rohres (1) aus Isoliermaterial mittels eines wie in Anspruch 2 bis 10 festgelegten Stopfens (4, 14) verschlossen ist.

ο) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Metallbekleidung beziehungsweise der innere Metallüberzug (2) des Rohres (1) aus Isoliermaterial auf einer vorteilhafterweise geringeren Länge (1) als die Länge (L) des Rohres (1) angebracht ist₀

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13o) Dielektrikum nach. Anspruch 1 bis 12₁ dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden des Rohres (1) aus Isoliermaterial nicht mit Metall belegt sind.

14«) Dielektrikum nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Rohres (1) aus Isoliermaterial auf einander im wesentlichen gleichen Längen nicht mit lie tall belegt sind«.

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