DE8630134U1 - Device for generating ozone - Google Patents
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Description
26.Z42/70-R126.Z42/70-R1
Etec Gesellschaft für Energieoptimierung mbH, Luisenstrasse 2-10, 5200 SiegburgEtec Society for Energy Optimization mbH, Luisenstrasse 2-10, 5200 Siegburg
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon, mit einem ersten Elektrodenkörper, der an einer Hauptfläche mit einer Schicht aus einem dielektrischen Material bedeckt ist, und mit einem zweiten Elektrodenkörper aus elektrisch leitendem Material, der der Dielektrikumschicht gegenüberliegend angeordnet und vom Trägerkörper für die Dielektrikumschicht mittels Abstandshalterungselementen beabstandet ist, wobei die beiden Elektrodenkörper mit einer Hochspannungsquelle verbindbar sind.The invention relates to a device for generating ozone, with a first electrode body, which is covered on a main surface with a layer of a dielectric material, and with a second electrode body made of electrically conductive material, which is arranged opposite the dielectric layer and is spaced from the carrier body for the dielectric layer by means of spacer elements, wherein the two electrode bodies can be connected to a high voltage source.
Der Anwendungsbereich für Ozon ist gross und in schnellem Anstieg begriffen. Er erstreckt sich von der Anwendung des Ozons als reines Oxidationsmittel in der Parfümerie- und Arzneimittelindustrie, oder als Bleich- und Desinfektionsmittel in der Nahrungsmittelindustrie, bis zur Anwendung in der Hydrometallurgie beispielsweise der Buntmetalle, wo das Ozon als hochaktives Oxidationsmittel bei der Trennung verschiedener Metalle verwendet wird. Ein weiteresThe range of applications for ozone is large and growing rapidly. It ranges from the use of ozone as a pure oxidizing agent in the perfumery and pharmaceutical industry, or as a bleaching and disinfectant in the food industry, to the use in hydrometallurgy, for example of non-ferrous metals, where ozone is used as a highly active oxidizing agent in the separation of various metals. Another
If ■!If ■!
Anwendungsfeld des Ozons besteht In der Reinigung und Entkeimung von Trinkwasser in städtischen Wasserversorgungsanlagen, sowie 7'jr Reinigung von Industrieabwässern. Ozon wird auch bei der Oxidation von Kohlenwasserstoffen bei der Kunstfaserproduktion, 1n der Erdölchemie, als aktives Oxidationsmittel bei der Extraktion von Brom aus Grubenwässern, oder bei der Herstellung reiner chemischer Reaktions-The field of application of ozone is the cleaning and disinfection of drinking water in municipal water supply systems, as well as the cleaning of industrial waste water. Ozone is also used in the oxidation of hydrocarbons in synthetic fiber production, in petroleum chemistry, as an active oxidizing agent in the extraction of bromine from mine water, or in the production of pure chemical reactions.
1 &Lgr;. &Lgr;. — 1 .. _I4. T _ .J — ._ -»—&Igr;&Iacgr;-.».-^** &eegr; J _ — ..— .J T - .. &Lgr;. &Lgr; % 1 &Lgr;. &Lgr;. — 1 .. _I4. T _ .J — ._ -»—&Igr;&Iacgr;-.».-^** &eegr; J _ —..— .J T - .. &Lgr;. &Lgr; %
&mgr;&igr; &igr; L Lt; &igr; any trwaiiu L. in uer tciiiiuii-, repiei- unu ibaui-Industrie wird das Ozon als Bleichmittel verwendet. In verschiedenen Betrieben dient das Ozon als Oxidationsmittel bei der Entgiftung von Abgasen, weiche Dämpfe organischer Verbindungen enthalten. Ozon wird auch zum Oxidieren und Entgiften von Abgasen in Wärmekraftwerken und magnetohydrodynamischen Generatoren verwendet.μgr;&igr;&igr; L Lt; &igr; any trwaiiu L. in the chemical, pharmaceutical and food industries ozone is used as a bleaching agent. In various plants, ozone serves as an oxidizing agent in the detoxification of exhaust gases containing vapors of organic compounds. Ozone is also used to oxidize and detoxify exhaust gases in thermal power plants and magnetohydrodynamic generators.
Bei den Vorrichtungen zur Erzeugung von Ozon ist die pro Einheit der Entladungsfläche gebildete Ozonmenge zu der an die Vorrichtung angelegten elektrischen Leistung direkt proportional.In devices for generating ozone, the amount of ozone produced per unit of discharge area is directly proportional to the electrical power applied to the device.
Aus der DE-OS 31 28 746 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der das dielektrische Material aus einem mit einem Keramikpulver homogen gemischten Kunststoff besteht.From DE-OS 31 28 746 a device of the type mentioned above is known in which the dielectric material consists of a plastic homogeneously mixed with a ceramic powder.
Aus der DE-OS 34 42 121 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon bekannt, bei welcher das dielektrische Material ebenfalls auf Keramikbasis aufgebaut ist.From DE-OS 34 42 121 a device for generating ozone is known in which the dielectric material is also based on ceramics.
Allen diesen bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, dass die zu reinigende Substanz zwischen den beiden Elektrodenkörpern durchgeleitet wird, wobei infolge des zwischen den beiden Elektrodenkörpern befindlichen elektrischen Feldes grosser Feldstärke Sauerstoff in Ozon umgewandelt wird. Da das Ozon chemisch instabil ist, wird ein Teil des erzeugten Ozons innerhalb der Vorrichtung wieder in Sauerstoff umge-What all of these known devices have in common is that the substance to be cleaned is passed between the two electrode bodies, whereby oxygen is converted into ozone as a result of the high-strength electric field between the two electrode bodies. Since ozone is chemically unstable, part of the ozone produced is converted back into oxygen within the device.
wandelt. Um eine ausreichende Ozonausbeute zu erzielen, ist es bei den bekannten Vorrichtungen erforderlich, diese mit einer relativ grossen Leistung zu betreiben.In order to achieve a sufficient ozone yield, the known devices must be operated at a relatively high power.
t Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vor- ** richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gleicher Ozonausbeute mit einer vergleichsweise kleineren Leistung betrieben werden kann. t Therefore, the object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning which can be operated with a comparatively lower power while achieving the same ozone yield.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die auf dem ersten Elektrodenkörper vorgesehene Dielektrikumschicht zur Verhinderung einer Umwandlung von Ozon in Sauerstoff mindestens an der dem zweiten Elektrodenkörper zugewandten Oberfläche Inhibitoren aufweist. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Inhibitoren nicht nur an der dem zweiten Elektrodenkörper zugewandten Oberfläche, sondern auch im Inneren der Dielektrikumschicht vorgesehen sind. Diese Inhibitoren dienen dazu, die Umwandlung von in der Vorrichtung erzeugtem Ozon in Sauerstoff bestmöglich zu verhindern, so dass bei Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Leistung, wie sie der Leistung bekannter Vorrichtungen der gattungsgemässen Art entspricht, die Ozonausbeute vergrössert ist, bzw. dass die Vorrichtung mit einer vergleichsweise kleineren Leistung betrieben werden kann, wenn die Ozonausbeute gleichgross sein soll wie bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art. Infolge der Möglichkeit, die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer kleineren Leistung zu betreiben, ergeben sich ausserdem die Vorteile, dass die Vorrichtung kompakter ausgebildet sein kann, als eine bekannte Vorrichtung, und dass an die Kühlung der Vorrichtung keine besonderen Anforderungen gestellt werden müssen. Erfindungsgemäss kann eine Luftkühlung ausreichend sein, wo bei vergleichbaren bekannten Vorrichtungen eine Wasserkühlung erforderlich ist. Damit sind jedoch auch die Abdichtungsprobleme und der bauliche Aufwand für Anschluss-This object is achieved according to the invention in that the dielectric layer provided on the first electrode body has inhibitors to prevent the conversion of ozone into oxygen at least on the surface facing the second electrode body. Of course it is also possible for the inhibitors to be provided not only on the surface facing the second electrode body, but also inside the dielectric layer. These inhibitors serve to prevent the conversion of ozone generated in the device into oxygen as best as possible, so that when the device according to the invention is operated with a power that corresponds to the power of known devices of the generic type, the ozone yield is increased, or that the device can be operated with a comparatively lower power if the ozone yield is to be the same as in a known device of the type mentioned at the beginning. As a result of the possibility of operating the device according to the invention with a lower power, there are also the advantages that the device can be designed more compactly than a known device and that no special requirements have to be placed on the cooling of the device. According to the invention, air cooling can be sufficient, whereas water cooling is required for comparable known devices. However, this also reduces the sealing problems and the structural effort for connecting
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armaturen auf ein Minimum reduziert.fittings reduced to a minimum.
Die Dielektrikumschicht besteht vorzugsweise aus Emaille oder Glaskeramik, und die Inhibitoren bestehen insbesondere aus Metalloxiden. Es hat sich dabei als zweckmässig erwiesen, dass die Dielektrikumschicht eine Dicke zwischen 0,5 mm und 5 mm aufweist. Die Dielektrikumschicht besitzt eine hohe Durchschlagfestigkeit von grösser/gleich 10 kV/mn», bzw. von grösser/gleich 15 kV/mm. Sie ist säurebeständig und weist vorzugsweise eine glatte Oberfläche auf. Durch eine derartige glatte Oberfläche der Dielektrikumschicht werden Sprüherscheinungen während des Betriebes der Vorrichtung vermieden. Der Betrieb der Vorrichtung erfolgt entweder mit Netzfrequenz oder bei mittleren Frequenzen in der Grössenordnung zwischen 500 Hz und 600 Hz.The dielectric layer preferably consists of enamel or glass ceramic, and the inhibitors consist in particular of metal oxides. It has proven to be expedient for the dielectric layer to have a thickness of between 0.5 mm and 5 mm. The dielectric layer has a high dielectric strength of greater than or equal to 10 kV/mn», or greater than or equal to 15 kV/mm. It is acid-resistant and preferably has a smooth surface. Such a smooth surface of the dielectric layer prevents spraying during operation of the device. The device is operated either at mains frequency or at medium frequencies in the order of between 500 Hz and 600 Hz.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon bestehen die Inhibitoren vorzugsweise aus Oxiden der Metalle Nickel, Kobalt, Titan und/oder Chrom. Selbstverständlich können die Inhibitoren auch aus Oxiden anderer Metalle bestehen.In the device according to the invention for generating ozone, the inhibitors preferably consist of oxides of the metals nickel, cobalt, titanium and/or chromium. Of course, the inhibitors can also consist of oxides of other metals.
Die Inhibitoren können in einer Dünnschicht angeordnet sein, deren Wanddicke im Bereich einiger Angström bis einiger &mgr;&pgr;&igr; liegt. Die Inhibitoren werden beispielsweise durch chemische Absorption nach Art einer an sich bekannten Bekeimung auf die dem zweiten Elektrodenkörper zugewandte Oberfläche der Dielektrikumschicht aufgebracht.The inhibitors can be arranged in a thin layer, the wall thickness of which is in the range of a few angstroms to a few μπα. The inhibitors are applied, for example, by chemical absorption in the manner of a known nucleation process to the surface of the dielectric layer facing the second electrode body.
Bei einer Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung sind die beiden Elektrodenkörper koaxial ineinander angeordnete Metallrohre. Bei einer anderen Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung sind die beiden Elektrodenkörper als Metal!platten ausgebildet. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere, einseitig mit einer Dielektrikumschicht bedeckte Elektrodenkörper in einem bestimmtenIn one embodiment of the device according to the invention, the two electrode bodies are metal tubes arranged coaxially inside one another. In another embodiment of the device according to the invention, the two electrode bodies are designed as metal plates. Of course, it is also possible to have several electrode bodies covered on one side with a dielectric layer in a certain
.&ngr;.&ngr;
Abstand übereinander bzw. koaxial ineinander anzuordnen und benachbarte Elektrodenkörper jeweils auf das eine oder das andere Potential einer Hochspannungsquelle zu legen. Auf diese Weise ergibt sich eine Parallelschaltung der nebeneinander bzw. koaxial ineinander angeordneten Elektrodenkörper, wobei der letzten Dielektrikumschicht ein zweiter Elektrodenkörper gegenüberliegen kann.spaced apart, one above the other or coaxially within one another, and neighboring electrode bodies are each connected to one or the other potential of a high-voltage source. This results in a parallel connection of the electrode bodies arranged next to one another or coaxially within one another, whereby a second electrode body can be placed opposite the last dielectric layer.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon. Es zeigt:Further details, features and advantages can be found in the following description of a device for generating ozone, shown schematically in the drawing. It shows:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon,Figure 1 shows a longitudinal section through a device for generating ozone,
Figur 2 die Abhängigkeit der Ozonausbeute A in Abhängigkeit von der Durchflussmenge D der die Vorrichtung durchströmenden Luft, wobei die an die Vorrichtung angelegte Spannung die Kurvenparameter bildet,Figure 2 shows the dependence of the ozone yield A on the flow rate D of the air flowing through the device, with the voltage applied to the device forming the curve parameters,
Abhängigkeit von der Durchflussmenge D der die Vorrichtung durchströmenden Luft, wobei die Betriebsspannung die Kurvenparameter bildet, undDependence on the flow rate D of the air flowing through the device, with the operating voltage forming the curve parameters, and
Figur 4 die Abhängigkeit der spezifischen Leistung N bezogen auf die Ozonausbeute in Abhängigkeit von der ' Durchflussmenge D der die Vorrichtung durchströmenden Luft, wobei auch in dieser Figur wie in den Figuren 2 und 3 die Betriebsspannung die Kurvenparameter bildet.Figure 4 shows the dependence of the specific power N on the ozone yield as a function of the flow rate D of the air flowing through the device, whereby in this figure, as in Figures 2 and 3, the operating voltage forms the curve parameters.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon, die einen ersten Elektrodenkörper 10 und einen zweiten Elektrodenkörper 12 aufweist, dieFigure 1 shows a longitudinal section through a device for generating ozone, which has a first electrode body 10 and a second electrode body 12, which
: s. : p.
voneinander einen Abstand aufweisen. Der Abstand zwischen den beiden Elektroüenkörpern 10 und 12 wird durch Abstandshalterungselemente 14 festgelegt, an denen die Elektrodenkörper 10 und 12 angeordnet sind. Der Elektrodenkörper 10 ist an der dem Elektrodenkörper 12 zugewandten Hauptfläche mit einer Schicht 16 aus einem dielektrischen Material bedeckt. Die Dielektrikuipschicht 16 besteht aus Emaille oder aus Glaskeramik. In der nachfolgenden Tabelle ist eine Zusammensetzung eines für die Dielektriumschicht 16 zur Anwendung gelangenden Emailles beschrieben, wobei es selbstverständlich ist, dass die Erfindung nicht auf diese Zusammensetzung des Emailles beschränkt ist.have a distance from each other. The distance between the two electrode bodies 10 and 12 is determined by spacer elements 14 on which the electrode bodies 10 and 12 are arranged. The electrode body 10 is covered with a layer 16 of a dielectric material on the main surface facing the electrode body 12. The dielectric layer 16 consists of enamel or glass ceramic. The following table describes a composition of an enamel used for the dielectric layer 16, it being understood that the invention is not limited to this composition of the enamel.
SiO2 Al2O3
SiO2
602
60
CaOK 2 O
CaO
0,01
0.0
Co Fe2 °3
Co
0,51
0.5
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Dielektrikumschicht 16 aus folgendem Bereich der möglichen Zusammensetzungen auszuwählen:It has proven to be expedient to select the dielectric layer 16 from the following range of possible compositions:
cn co ro
OIII
cn co ro
O
B2°3
Co2O3 Fe2O3
B2 °3
CO2O3
0
0.10
0
0.1
Auch bei diesen Zahlenangaben handelt es sich um Gewichtsprozent. These figures are also percentages by weight.
Die auf dem ersten Elektrodenkörper 10 vorgesehene
Dielektrikumschicht 16 weist zur Verhinderung einer Umwandlung von Ozon in Sauerstoff mindestens an der dem
zweiten Elektrodenkörper 12 zugewandten Oberfläche Inhibitoren 18 auf. Die Inhibitoren 18 sind in dieser Figur
durch eine strichlierte Linie angedeutet. Die Inhibitoren bestehen aus Metalloxiden, insbesondere aus Oxiden der
Metalle Nickel, Kobalt, Titan und/oder Chrom. Die Inhibitoren 18 sind in einer Dünnschicht angeordnet, deren
Wanddicke einige Angström bis einige &mgr;&igr;&tgr;&igr; beträgt.
Die Inhibitoren werden auf die Dielektrikumschicht 16 aufgedampft oder auf chemischem Wege nach Art einer an
sich bekannten Bekeimung aufgebracht.The provided on the first electrode body 10
Dielectric layer 16 has, to prevent conversion of ozone into oxygen, at least at the
second electrode body 12 facing surface inhibitors 18. The inhibitors 18 are in this figure
indicated by a dashed line. The inhibitors consist of metal oxides, in particular oxides of
Metals nickel, cobalt, titanium and/or chromium. The inhibitors 18 are arranged in a thin layer, the
Wall thickness is a few Angstroms to a few μιδ. The inhibitors are vapor-deposited onto the dielectric layer 16 or applied chemically in a manner known per se.
• · · ■· · ■
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Die Elektrodenkörper 10 und 12 rohrförmiger, plattenförmiger oder beliebiger anderer Gestalt bestehen aus Metall, vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl, oder aus Kupfer, Aluminium o.dgl. Die Dielektrikumschicht 16 weist eine Wanddicke im Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm auf. Mit der Bezugsziffer 20 sind Anschlusselemente bezeichnet, die schematisch dargestellt sind und die mit den Elektrodenkörpern 10 bzw. 12 elektriscftyeitend kontaktiert sind. An diese Anschlusselemente 20 wird zum BetrieD der Vorrichtung eine (nicht dargestellte) Hochspannungsquelle angelegt. Diese Hochspannungsquelle kann mit Netzfrequenz oder mit Frequenzen im Bereich um 500 bis 600 Hz betrieben werden.The electrode bodies 10 and 12, tubular, plate-shaped or of any other shape, are made of metal, preferably of stainless steel, or of copper, aluminum or the like. The dielectric layer 16 has a wall thickness in the range between 0.5 mm and 3 mm. The reference number 20 designates connection elements which are shown schematically and which are electrically connected to the electrode bodies 10 and 12. A high-voltage source (not shown) is applied to these connection elements 20 to operate the device. This high-voltage source can be operated at mains frequency or at frequencies in the range of 500 to 600 Hz.
Die Abstandshalterungselemente 14 sind mit Durchgangsöffnungen 22 ausgebildet, die in den Raum 24 zwischen den beiden Elektrodenkörpern 10 und 12 einmünden. Mit dem in Figur 1 links dargestellten Pfeil 26 ist eine Luftzufuhr zur Vorrichtung schematisch angedeutet. Der Pfeil 28 deutet die mit Ozon angereicherte Luftabfuhr an.The spacer elements 14 are designed with through-openings 22 that open into the space 24 between the two electrode bodies 10 and 12. The arrow 26 shown on the left in Figure 1 schematically indicates an air supply to the device. The arrow 28 indicates the air discharge enriched with ozone.
Durch die mindestens an der dem zweiten Elektrodenkörper zugewandten Oberfläche vorgesehenen Inhibitoren 18 wird eine unerwünschte Rückwandlung von Ozon in Sauerstoff im elektrischen Hochspannungsfeld zwischen den beiden Elektrodenkörpern 10 und 12 vermieden, so dass -wie auch aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren 2 bis 4 ersichtlich wird- die an die Vorrichtung anzulegende Energie kleiner sein kann als bei bekannten Vorrichtungen der gattungsge-Mässen Art.The inhibitors 18 provided at least on the surface facing the second electrode body prevent undesirable conversion of ozone back into oxygen in the high-voltage electric field between the two electrode bodies 10 and 12, so that - as will also be apparent from the following description of Figures 2 to 4 - the energy to be applied to the device can be lower than in known devices of the generic type.
Figur 2 zeigt die Abhängigkeit der Ozonausbeute A pro Df3 als Funktion der Durchflussmenge D an Luft, wobei die an die Vorrichtung angelegte Spannung die Kurveriparamster bildet. Die Ozonausbeute A wird in g Ozon gemessen. Die Durchflussmenge D ist die Anzahl m pro Stunde, die durch die Vorrichtung durchströmen. Die Kurve 30 zeigt den Zusammen-Figure 2 shows the dependence of the ozone yield A per Df 3 as a function of the flow rate D of air, with the voltage applied to the device forming the curve parameters. The ozone yield A is measured in g of ozone. The flow rate D is the number of m per hour that flow through the device. Curve 30 shows the composition
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hang zwischen der Ozonausbeute in Abhängigkeit von der Durchflussmenge Luft bei einer Spannung von 5,0 kV bei der erfIndungsgemässen Vorrichtung. Die Kurve 32 zeigt den gleichen Zusammenhang, wenn an die erfindungsgemässe Vorrichtung eine Spannung von 6,0 kV angelegt wird. Die Kurve 34 zeigt schliesslich den Zusammenhang zwischen der Ozonausbeute und der Durchflussmenge, wenn anrelationship between the ozone yield as a function of the air flow rate at a voltage of 5.0 kV in the device according to the invention. Curve 32 shows the same relationship when a voltage of 6.0 kV is applied to the device according to the invention. Curve 34 finally shows the relationship between the ozone yield and the flow rate when
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7,5 kV angelegt wird. Wird an die erfindungsgemässe Vorrichtung eine grössere Spannung angelegt, so nimmt die Ausbeute A/m in Abhängigkeit von der Durchflussmenge D wieder ab. Die strichlierten Linien 36 und 38 zeigen7.5 kV is applied. If a higher voltage is applied to the device according to the invention, the yield A/m decreases again depending on the flow rate D. The dashed lines 36 and 38 show
die Abhängigkeit der Ozonausbeute A/m von der Durchflussmenge D einer bekannten Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon, bei der als dielektrisches Material ein Glaskörper zur Anwendung gelangt. Wird eine derartige bekannte Vorrichtung mit einer Spannung von 13,5 kV betrieben, so ergibt sich eine Ozonausbeute A in Abhängigkeit von der Durchflussmenge D gemäss Linie 36. Wird die Spannung auf 14,3 kV erhöht, so ergibt sich bei einer derartigen bekannten Vorrichtung ein Zusammenhang zwischen der Ozonausbeute A und der Durchflussmenge D entsprechend der Linie 36.the dependence of the ozone yield A/m on the flow rate D of a known device for generating ozone, in which a glass body is used as the dielectric material. If such a known device is operated with a voltage of 13.5 kV, an ozone yield A results as a function of the flow rate D according to line 36. If the voltage is increased to 14.3 kV, a relationship between the ozone yield A and the flow rate D according to line 36 results for such a known device.
Aus Figur 2 ist also ersichtlich, dass bei einer bekannten Vorrichtung der beschriebenen Art die an die Vorrichtung anzulegende Spannung quasi doppelt so gross sein muss wie bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung, um annähernd die gleichen Ozonausbeuten zu erzielen.It is therefore clear from Figure 2 that in a known device of the type described, the voltage to be applied to the device must be virtually twice as high as in a device according to the invention in order to achieve approximately the same ozone yields.
Figur 3 zeigt den Zusammenhang zwischen der Ozonausbeute A pro Zeiteinheit, d.h. pro Stunde,als Funktion der Durchflussmenge D der die Vorrichtung durchströmenden Luft, wobei auch in dieser Figur die an die Vorrichtung angelegten Spannungen die Kurvenparameter bilden. Die Kurve 30'Figure 3 shows the relationship between the ozone yield A per unit of time, i.e. per hour, as a function of the flow rate D of the air flowing through the device, whereby in this figure too the voltages applied to the device form the curve parameters. The curve 30'
le · · ·les · · ·
zeigt die Ozonausbeute A pro Stunde in Abhängigkeit von der Durchflussmenge D, wenn an die erfindungsgemässe Vorrichtung eine Spannung von 5,0 kV angelegt wird. Die Kurve 32' entspricht einer an die erfindungsgemässe Vorrichtung angelegte Spannung von 6,0 kV. Die Kurve 34' entspricht einer an die erfindungsgemässe Vorrichtung angelegten Spannung von 7,5 kV. Die strich!ierten Linien 36' und 38' zeigen wiederum die Abhängigkeit der Ozonausbeute A pro Zeiteinheit als Funktion der Durchflusssmenge D bei einer bekannten Vorrichtung mit einem Glaskörper als dielektrischem Material. Die Kurve 36' zeigt die Abhängigkeit der Ozonausbeute A pro Zeiteinheit als Funktion der Durchflussmenge bei einer bekannten Vorrichtung der zuletzt genannten Art, wenn an diese Vorrichtung eine Spannung von 13,5 kV angelegt wird. Die Kurve 38' zeigt den Zusammenhang zwischen Ozonausbeute und Durchflussmenge der bekannten Vorrichtung bei Anlegen einer Spannung von 14,3 kV. Aus dieser Figur ist ersichtlich, das«, bei einer bekannten Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon, die als Dielektrikumkörper einen Glaskörper verwendet, die Ozonausbeute A pro Stunde auch bei der maximalen Betriebsspannung von 14,3 kV wesentlich niedriger ist als bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung, wenn diese mit ihrer Maximal spannung von 7,5 kV betrieben wi rd.shows the ozone yield A per hour as a function of the flow rate D when a voltage of 5.0 kV is applied to the device according to the invention. Curve 32' corresponds to a voltage of 6.0 kV applied to the device according to the invention. Curve 34' corresponds to a voltage of 7.5 kV applied to the device according to the invention. The dashed lines 36' and 38' again show the dependence of the ozone yield A per unit of time as a function of the flow rate D in a known device with a glass body as the dielectric material. Curve 36' shows the dependence of the ozone yield A per unit of time as a function of the flow rate in a known device of the last-mentioned type when a voltage of 13.5 kV is applied to this device. Curve 38' shows the relationship between the ozone yield and the flow rate of the known device when a voltage of 14.3 kV is applied. From this figure it is clear that in a known device for generating ozone, which uses a glass body as the dielectric body, the ozone yield A per hour is significantly lower even at the maximum operating voltage of 14.3 kV than in a device according to the invention when it is operated at its maximum voltage of 7.5 kV.
Figur 4 zeigt den Zusammenhang zwischen der Leistung pro · Masse erzeugten Ozons und der Durchflussmenge D an Luft, die durch die Vorrichtung hindurchgeleitet wird, wobei wiederum die an die Vorrichtung angelegte Spannung die Kurvenparameter bildet. Die Kurve 30'' zeigt den zuletzt genannten Zusammenhang bei einer Betriebsspannung von 5,0 kV, die Kurve 32" zeigt diesen Zusammenhang bei einer Betriebsspannung von 6,0 kV und die Kurve 34" zeigt diesen Zusammenhang bei einer maximalen Betriebsspannung von 7,5 kV. DieFigure 4 shows the relationship between the power per mass of ozone produced and the flow rate D of air that is passed through the device, with the voltage applied to the device forming the curve parameters. Curve 30'' shows the latter relationship at an operating voltage of 5.0 kV, curve 32" shows this relationship at an operating voltage of 6.0 kV and curve 34" shows this relationship at a maximum operating voltage of 7.5 kV. The
Kurven 30", 32" und 34" zeigen auch in dieser Figur die Abhängigkeit der Leistung pro erzeugter Ozonmenge als Funktion der Durchflussmenge bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung,während die Kurven 36'' und 38'' den entsprechenden funktionellen Zusammenhang bei einer bekannten Vorrichtung zeigen, bei der als dielektrisches Material ein Glaskörper zurAnwendung kommt. Die Kurve 36'' zeigt die Abhängigkeit dsr spszifischsn Leistung N von der Durchflussmenge D bei einer Betriebsspannung von 13,5 kV und die Kurve 38'' zeigt diesen Zusammenhang bei der maximalen Betriebsspannung von 14,3 kV. Aus dieser Figur ist zu erkennen, dass bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Art die spezifische Leistung N grössenordnurgsmässig doppelt so gross sein muss, wie bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung.Curves 30", 32" and 34" also show in this figure the dependence of the power per ozone quantity generated as a function of the flow rate in a device according to the invention, while curves 36" and 38" show the corresponding functional relationship in a known device in which a glass body is used as the dielectric material. Curve 36" shows the dependence of the specific power N on the flow rate D at an operating voltage of 13.5 kV and curve 38" shows this relationship at the maximum operating voltage of 14.3 kV. From this figure it can be seen that in a known device of the type mentioned the specific power N must be in the order of magnitude twice as large as in a device according to the invention.
einer quasi nur halb so grossen Spannung betrieben werden,operated at a voltage of only half the size,
sondern sie benötigt auch nur ca 50% der Energie einer bekannten Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon.but it also requires only about 50% of the energy of a known device for producing ozone.
Mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich also die weiteren Vorteile, dass die zu ihrem Betrieb benötigten Transformatoren aus einer kleineren Nennspannungsreihe ausgewählt werden können, dass die elektrischen Anlagen kompakter und preisgünstiger sind, und dass vor allem das Kühlproblem erheblich vereinfacht wird. Infolge der wesentlich geringeren spezifischen Leistung N pro erzeugter Ozonmenge kann es oftmals ausreichend sein, die Vorrichtung luftgekühlt auszubilden und nicht mit einer Wasserkühlung zu versehen, wodurch auch der Installationsaufwand wesentlich verkleinert wird. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung sind auch die Betriebskosten infolge des geringeren Energieverbrauchs wesentlich erniedrigt.A device according to the invention therefore has the additional advantages that the transformers required for its operation can be selected from a smaller nominal voltage range, that the electrical systems are more compact and less expensive, and that, above all, the cooling problem is considerably simplified. Due to the significantly lower specific power N per amount of ozone produced, it can often be sufficient to design the device to be air-cooled and not to provide it with water cooling, which also significantly reduces the installation effort. With the device according to the invention, the operating costs are also significantly reduced due to the lower energy consumption.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19868630134 DE8630134U1 (en) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | Device for generating ozone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19868630134 DE8630134U1 (en) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | Device for generating ozone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8630134U1 true DE8630134U1 (en) | 1987-01-15 |
Family
ID=6800099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19868630134 Expired DE8630134U1 (en) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | Device for generating ozone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8630134U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19822841A1 (en) * | 1998-05-22 | 1999-11-25 | Schott Geraete | Ozonizer with improved discharge behavior |
-
1986
- 1986-11-11 DE DE19868630134 patent/DE8630134U1/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19822841A1 (en) * | 1998-05-22 | 1999-11-25 | Schott Geraete | Ozonizer with improved discharge behavior |
| US6322759B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-11-27 | Schott-Gerate Gmbh | Ozonizer using a thermally sprayed ceramic dielectric |
| DE19822841B4 (en) * | 1998-05-22 | 2006-01-12 | Schott Ag | Ozonizer and method of making such |
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