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Ozonisator.
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Die Erfindung betrifft einen'Ozonisator, der aus einem metallischen
flüsskeitsgekühlten Doppelrohr als Außenelektrode und einer in diesem mit Abstand
angeordneten Glasröhre als Innenelektrode besteht, deren Innenfläche zumindest teilweise
metallisiert ist und über Bürsten oder dgl. mit einem in die Glasröhre eingeführten
Anschluß.elektrisch verbunden ist, bei dem an die Außenelektrode'und die. Innenelektrode
eine Hochspannung angelegt ist und bei dem ein Luft- oder Sauerstoffstrom von einem
zum anderen Ende des zwischen dem Doppelrohr und der Glasröhre gebildeten ringförmigen
Luftspaltraumes geführt ist.
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Wenn an die Elektroden eines derartigen rohrförmigen Ozonisators eine
genügend hohe Spannung angelegt wird, dann erfolgt in dem Luftspaltraum zwischen
dem Doppelrohr und der Glasröhre eine Glimmentladung. Wenn dabei durch den Luftspaltraum
Luft oder Sauerstoff geleitet wird, dann wird ein Teil des Sauerstoffes ozonisiert.
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Beim Betrieb des Ozonisators werden die Elektroden durch die elektrischen
Entladungen erhitzt und die auf diese Weise erzeugte Hitze wird auf das Gas in dem
.Luftspaltraum übertragen. Da die Ozonerzeugung mit zunehmender Tem-
peratur
abnimmt, ist eine wirksame Kühlung des Luftspaltraumes wichtig. Die Kühlung des
Luftspaltraumes von der Seite des Doppelrohres her bereitet keine Schwierigkeit,
da der Raum zwischen dem Außen- und Innenrohr des Doppelrohres mittels einer durchströmenden
Flüssigkeit leicht und ausreichend gekühlt werden kann.
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Wie die DE-OS 21 57 484 zeigt, sind auch schon Ozonisatoren bekannt,
bei denen die Innenelektrode gekühlt wird. Der Aufbau derartiger Ozonisatoren ist
jedoch - vom Teile- und Montageaufwand betrachtet - kompliziert und daher sind derartige
Ozonisatoren teuer und störanfällig. Es ist einleuchtend, daß dies umso mehr zutrifft,
wenn auch noch die Außenelektrode eines derartigen Ozonisators gekühlt werden muß
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ozonisator der eingangs erwähnten Art zu schaffen,
der ohne höheren Teile- und Montageaufwand in einfacher Weise neben der Kühlung
der Außenelektrode auch eine Kühlung der Innenelektrode zuläßt und damit einen verbesserten
Wirkungsgrad für die Ozonisierung bringt.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Ende
der Glasröhre nicht mit dem Luftspaltraum in Verbindung steht, daß der Luft- oder
Sauerstoffstrom in diesem Endbereich der Glasröhre einceleitet ist und die Glasröhre
zum anderen Ende hin durchströmt und daß erst von diesem Ende der Glasröhre aus
der Luft- oder Sauerstoffstrom in das zugekehrte Ende des Luftspaltraumes zwischen
dem Doppelrohr und der Glasröhre gelangt.
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Bei dieser Ausgestaltung wird der für die Ozonisierung im Luftspaltraum
zwischen Außen- und Innenelektrode erforder-
liche Luft- oder Sauerstoffstrom
zur Kühlung der Innenelektrode ausgenützt, ohne daß dazu eine weitere Unterteilungdes
Luftspaltraumes zwischen dem Doppelrohr als Außenelektrode und der Glasröhre als
Innenelektrode erforderlich wird.
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Der zur Ozonisierung zugeführte Luft- oder Sauerstoffstrom streicht
an der Innenwandung der Glasröhre entlang und bringt für diese eine Kühlung. Die
Glasröhre erhitzt sich daher nicht mehr so stark, was zu einer Reduzierung der Temperatur
im Luftspaltraum und damit einer Verbesserung des Wirkungsgrades der Ozonisierung
gegenüber dem bekannten Ozonisator führt.
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Die Einleitung des Luft- oder Sauerstoffstromes in die Glasröhre in
der geforderten Art läßt sibh nach einer Ausgestaltung dadurch erreichen, daß der
Luft- oder Sauerstoffstrom über ein Rohr in den.Bereich des geschlossenen Endes
einer Glasröhre eingeleitet ist und daß dieses Rohr den Anschluß für die Bürsten
aufnimmt. Das geschlossene Ende der Glasröhre bringt dabei die Trennung des innenraumes
der Glasröhre von dem zugekehrten Ende des Luftspaltraumes zwischen dem Doppelrohr
und der Glasröhre.
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Dieselbe Wirkung iäßt sich nach einer weiteren Ausgestaltung auch
dadurch erreichen, daß ein Ende der Glasröhre als Anschluß ausgebildet und mit einem
Anschlußstutzen für den Luft- oder Sauerstoffstrom verbunden, sowie aus der geschldssenen
Stirnseite des Doppelrohres herausgeführt ist.
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Damit der aus dem offenen Ende der Glasröhre ausströmende Luft- oder
Sauerstoffstrom auf kurzem Wege direkt dem zugekehrten Ende des Luftspaltraumes
zugeführt wird und'am anderen Ende desselben den Ozonisator verlassen kann, ist
nach
einer einfachen konstruktiven Ausgestaltung vorgesehen, daß die beiden Stirnseiten
des Doppelrohres mittels Verschlußplatten- verschlossen sind, daß die Verschlußplatte
auf.der Einströmseite der Glasröhre mit einem Luft- oder Sauerstoff-Austrittsstutzen
versehen ist,daß durch die der Ausströmseite der Glasröhre zugekehrte Verschlußplatte
der Anschluß für die Innenelektrode eingeführt ist und daß das offene Ende der Glasröhre
im Abstand von dieser Verschlußplatte endet.
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Die Kühlung des Doppelrohres läßt sich in bekannter Weise dadurch
ohne Beeinträchtigung des Luft- oder Sauerstoffstromes im Ozonisator realisieren,
daß das Außenrohr des Doppelrohres im Bereich beider Enden mit Anschlußstutzen für
die Kühlflüssigkeit versehen ist, die vorzugsweise diametral zueinander angeordnet
sind.
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Die richtige Lage der Glasröhre in dem Doppel rohr läßt ;i<1 erfindungsgemäß
dadurch einhalten, daß die Glasröhre mittels Abstandshaltern konzentrisch in dem
Doppelrohr gehalten ist.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt: Figur 1 im Längsschnitt einen rohrförmigen Ozonisator nach
dem Stand der Technik mit flüssigkeitsgekühlter Außenelektrode, Figur 2 im Längs
schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ozonisators nach der Erwindung mit
gekühlter Außen- und Innenelektrode und
Figur 3 im Längsschnitt
ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ozonisators nach der Erfindung mit gekühlter
Außen- und Innenelektrode.
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Wie der Schnitt nach Figur 1 zeigt, besteht der bekannte )zonisator,
der nach der Erfindung verbessert werden soll, .tus einem Doppelrohr als Außenelektrode.
Das Außenrohr 21 tnd das Innenrohr 20 bilden einen im Querschnitt ringför-:.eigen
Kühlraum, dem über den Anschlußstutzen 25 die Kühlflüssigkeit zugeführt und über
den Anschlußstutzen 27. die ühlflüssigkeit abgeführt wird. Die Stirnseiten des Doppelrohres
sind mittels Verschlußplatten 22 und.23 verschlossen.
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'u beachten ist ferner, daß das Innenrohr 20 am rechten Ende flicht
bis zur Verschlußplatte 23 reicht und vorher mit dem 'außenrohr 21 verbunden ist.
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In dem Doppelrohr ist eine Glasröhre 10 konzentrisch eingesetzt, wobei
Abstandshalter 15 die Lage der Glasröhre 10 festlegen. Zwischen dem Doppelrohr und
der Glasröhre 10 entsteht damit ein ringförmiger Luftspaltraum als Entladungsraum.
Die Glasröhre ist am linken Ende 16 geschlossen und trägt auf der Innenwandung einen
Metallbelag, der über Bürsten 30 oder dgl. elektrisch mit dem Anschluß 28.verbunden
ist.
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DieVerschlußplatte 22 ist mit einem Luft- oder Sauerstoff-Austrittsstutzen
24 versehen und im Bereich der Verschlußplatte 23 ist am Außenrohr 21 ein Luft-
oder Sauerstoff-Eintrittsstutzen 26 angebracht. Der über den Luft-' oder Sauerstoff-Eintrittsstutzen
26 zugeführte Luft- oder Sauer-
stoffstrom gelangt im wesentlichen
in den Luftspaltraum zwischen dem Innenrohr 20 des Doppelrohrs und der Glasröhre
11, passiert diesen Luftspaltraum und verläßt übr den Luft- oder Sauerstoff-Austrittsstutzen
24 den Ozonisator. Der Innenraum der Glasröhre 11 wird dabei nur illit der Luft
oder dem Sauerstoff ausgefüllt, eine Strömunsbeweguna entsteht in diesem Raum jedoch
nicht. Bei dem bekannten Ozonisator ist also nur die Außenelektrode mit Flüssigkeit
gekühlt, die Innenelektrode erhitzt sich lin Betrieb sehr stark und heizt den Luftspaltraum
auf, was sich in einem schlechten Wirkungsgrad der Ozonisierung ausdrückt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Ozonisator nach Figur 2 ist das Innenrohr
20 des Doppelrohres über die gesamte Länge des Außenrohres 21 geführt und im Bereich
der Enden mittels der Verschlußplatten 22 und 23 zu einem Kühlraum geschlossen.
Die Anschlußstutzen 25 und 27 für die Kuhlçlüssigkeit sind unverändert an den Enden
des Außenrohres 21 diametral zueinander angebracht. Der Anschluß 28 für die Bürsten
30 oder dg1. ist aber diesmal in einem Rohr 31 geführt, an dessen Ende 32 die Luft
oder der Sauerstoff zugeführt wird.
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Die Luft oder der Sauerstoff tritt am Ende 29 des Rohres 31 aus und
strömt im Bereich des geschlossenen Endes 16 in die Glasröhre 10 ein und durchläuft
diese zum offenen Ende 14 hin.
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Da dieses offene Ende 14 der Glasröhre 10 im Abstand von der Verschlußplatte
23 endet, gelangt die aus der Glasröhre 10 austretende Strömung in den Luftspaltraum
zwischen dem Innenrohr 20 des Doppelrohres und der Glasröhre 10. Nach dem Passieren
des Luftspaltraumes wird die ozonisierte Lu t -oder der ozonisierte Sauerstoff über
den Luft- oder Sauerstoff-Austrittsstutzen 24 abgeführt. Die an der Innenwan-
ciung
der Glasröhre 10 entlangstreichende Strömung bringt eine Kühlung der Glasröhre 10,
d.h. also auch der Innenelektrode, so daß sich der Luftspaltraum während des Betriebes
des Ozonisators weniger erwärmt. Dies bringt binnen höheren Wirkungsgrad-der der
Ozonisierung.
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3in Vergleich des erfindungsgemäßen Ozonisators nach Fiur 2 mit dem
bekannten Ozonisator nach Figur 1 zeigt, daß Lediglich eine andere Ausbildung des
Doppelrohres und ein zusätzliches Rohr 31 für den Anschluß 28 der Innenelektroie
erforderlich sind, um bei dem Ozonisator auch eine Kühlurig der Innenelektrode zu
erreichen.
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«sei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Ausgestaltung des
Doppelrohres gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unverändert. Das Ende
der Glasröhre 10, in das die Luft oder der Sauerstoff eingeführt wird, ist jedoch
als Anschluß 11 ausgebildet, der über eine Muffe 12 mit einem Anschlußstutzen 13
verbunden ist. Dieser AnschluBstutzen 13 ist in der Verschlußplatte 22 festgelegt
und dient zur Zuführung der Luft oder des Sauerstoffes. Das offene Ende 14 der Glasröhre
10 endet wieder im Abstand von der Verschlußplatte 23. Wie die Pfeile zeigen, streicht
der zugeführte Luft- oder Sauerstoffstrom durch die Glasröhre 10 und kühlt diese.
Der am Ende 14 aus der Glasröhre 10 austretende Luft-oder Sauerstoffstrom gelangt
in den Luftspaltraum zwischen dem Innenrohr 20 des Doppelrohres und der Glasröhre
10, der als Entladungsraum dient. An dem Luft- oder Sauerstoff-Austrittsstutzen
24 wird der ozonisierte Luft- oder Sauerstoffstrom abgeführt bzw. abgezogen.
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