IT202000011785A1

IT202000011785A1 - Apparato per generare ozono

Info

Publication number: IT202000011785A1
Application number: IT102020000011785A
Authority: IT
Inventors: Roberto Gasperini
Original assignee: Ozonolab S R L
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-11-20

Description

Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo ?APPARATO PER GENERARE OZONO?

DESCRIZIONE

Ambito dell?invenzione

[0001] La presente invenzione si riferisce a un apparato per generare ozono sottoponendo un flusso di aria eventualmente arricchita in ossigeno, o anche ossigeno, a una predeterminata differenza di potenziale.

Cenni relativi alla tecnica nota ? Problema tecnico

[0002] Grazie al proprio elevato potere ossidante, l?ozono trova ampio uso come disinfettante per aria, acqua, alimenti e manufatti quali indumenti e strumenti medici/chirurgici, come agente sbancante per vari prodotti industriali e come reagente chimico per esigenze di ricerca e industriali. Tuttavia, tale gas non ? stabile nelle condizioni ambientali e, se non utilizzato, tende a tornare allo stato di ossigeno molecolare O2, per cui non pu? essere conservato in bombole e recipienti in genere. Per questo motivo, l?impiego dell?ozono presuppone la sua produzione in situ per mezzo di generatori.

[0003] I generatori di ozono di impiego pi? comune prevedono di sottoporre un flusso di un gas contenente ossigeno biatomico O2, tipicamente aria ossigeno e/o miscele, a una differenza di potenziale di diverse decine di migliaia di Volt, in modo da provocare la reazione di formazione dell?ozono 3O2 ? 2O3, facendo passare tale flusso attraverso un condotto tra una o pi? coppie di elettrodi tra cui ? imposta una tensione dell?ordine di diverse decine di kV. Uno degli elettrodi ? accuratamente rivestito con un materiale dielettrico, normalmente vetro borosilicato, perch? tra gli elettrodi abbia luogo una scarica il pi? possibile esente da arco elettrico. In tali condizioni, nel gas alimentato si forma ozono O3 che viene immediatamente utilizzato. L?esecuzione del rivestimento dielettrico complica la costruzione dell?apparato, e contribuisce in modo notevole ai relativi costi di fabbricazione.

[0004] Nei generatori convenzionali, la presenza di un?intercapedine di gas tra il rivestimento dielettrico e l?altro elettrodo, come anticipato, richiede elevate tensioni di esercizio e comporta per questo elevati consumi di energia, e quindi notevoli costi di esercizio, oltre a costituire un fattore di rischio che complica l?iter di omologazione delle apparecchiature e le procedure di sicurezza.

[0005] Per lo stesso motivo, nei generatori di ozono di tipo convenzionale, per esempio del tipo descritto in in US 1,579,162 A, CN 106185829 A, CN 110395695 A, EP 0369366 A2, EP 0160964 A2, EP 0160964 A2, si genera un?elevata quantit? di calore in uno spazio limitato, che richiede dispositivi di raffreddamento di elevata efficienza, normalmente ad acqua, e notevole complicazione costruttiva, che contribuisce agli elevati costi di fabbricazione.

[0006] I generatori convenzionali sono altres? caratterizzati da un basso rendimento, poich? circa il 90% dell?energia elettrica utilizzata si trasforma in calore. Gli elettrodi e gli altri componenti si deteriorano rapidamente a causa dell?inevitabile surriscaldamento che ne deriva, e devono essere sostituiti periodicamente generando elevati costi di manutenzione dei generatori convenzionali.

[0007] Queste caratteristiche dei generatori attualmente disponibili si traducono in alti costi di produzione dell?ozono. Inoltre, l?aria alimentata ai generatori commerciali deve contenere quantit? molto limitate di particolato e umidit?, per evitare che si formino archi elettrici che danneggerebbero seriamente gli elettrodi.

[0008] Le dimensioni e il peso notevole costituiscono un altro svantaggio dei generatori di ozono attualmente in uso.

[0009] GB 1,401,692 descrive un generatore di ozono in cui una cella di generazione comprende un primo e un secondo tubo coassiali, il primo tubo essendo metallico e formando un primo elettrodo, il secondo tubo essendo in un materiale dielettrico e disposto a contatto con un liquido conduttore che costituisce un secondo elettrodo, comprendente inoltre mezzi per far passare un gas contenente ossigeno nell?intercapedine anulare tra i due tubi, mezzi per portare i due elettrodi a una prestabilita differenza di potenziale alternata, con frequenza preferibilmente compresa tra 0,5 kHz e 20 kHz, e un primo e un secondo sistema di raffreddamento per raffreddare rispettivamente il primo e il secondo tubo, il secondo sistema di raffreddamento prevedendo un flusso del liquido conduttore che costituisce il secondo elettrodo come fluido refrigerante per il secondo tubo. Preferibilmente, in un?apparecchiatura sono previste pi? celle di generazione disposte con i tubi paralleli tra loro in un mantello, secondo una sistemazione simile a quella di uno scambiatore di calore a fascio tubiero, in cui vantaggiosamente con i tubi esterni sono in materiale dielettrico e il fluido conduttore circola nel mantello al di fuori dei tubi esterni. Lo scopo di tale apparato ? migliorare il contatto tra il dielettrico e uno degli elettrodi, adottando l?elettrodo liquido, nonch? aumentare la densit? di potenza applicando tensioni alternate di alta frequenza, allo scopo di diminuire le superfici di scarica e quindi contenere le dimensioni del generatore. Tuttavia, tale apparecchiatura ? costruttivamente molto complicata, in particolare, per la necessaria presenza di un doppio sistema di raffreddamento.

[0010] WO 96/34824 descrive un?unit? generatrice di ozono comprendente due elettrodi per collegamento a un generatore di alta tensione, uno strato dielettrico disposto nello spazio tra gli elettrodi in modo da lasciar libera una via di passaggio per un gas contente ossigeno in tale spazio. Il generatore comprende inoltre un fluido di raffreddamento a contatto diretto con il dielettrico, allo scopo di migliorare l?efficienza di raffreddamento, e precisamente a contatto con la superficie del dielettrico rivolta dalla parte opposta rispetto alla via di passaggio del gas. In una forma realizzativa, il fluido di raffreddamento ? un liquido conduttivo mantenuto in agitazione in un contenitore che ospita una o pi? unit? generatrici di ozono del tipo sopra descritto, e circolante in un circuito di raffreddamento comprendente uno scambiatore di calore disposto esternamente a detto contenitore.

[0011] In ogni caso, gli apparati di GB 1,401,692 e WO 96/34824 non risolvono i problemi pi? critici dei generatori di ozono, dovuti al fatto che la scarica tra gli elettrodi avviene attraverso un?intercapedine di gas di spessore relativamente elevato. Per questo motivo, come anticipato, la scarica richiede un?elevata tensione tra gli elettrodi con notevoli consumi di energia e possibili surriscaldamenti che tendono a ridurre il rendimento de generatore e a usurarne i componenti. La presenza dell?intercapedine di gas tra i due elettrodi richiede inoltre sistemi di raffreddamento separati per ciascuno di essi, aumentando complicazioni e costi di fabbricazione.

Sintesi dell?invenzione

[0012] ? quindi scopo della presente invenzione fornire un metodo e un apparato per generare ozono sottoponendo un flusso di un gas contenente ossigeno a una predeterminata differenza di potenziale tra due elettrodi, che risolva i problemi della tecnica anteriore, sopra riassunti.

[0013] Pi? in dettaglio, ? scopo dell?invenzione fornire siffatto metodo e siffatto apparato che permettano di operare con una differenza di potenziale tra i due elettrodi inferiore a quella richiesta dai dispositivi di tecnica anteriore, riducendo cos?, da un lato, i consumi energetici e, dall?altro lato, rimuovendo la causa del surriscaldamento e dell?usura dei componenti e, quindi, riducendo i costi di esercizio e manutenzione rispetto ai generatori convenzionali.

[0014] ? poi scopo dell?invenzione fornire siffatto metodo e siffatto apparato che permettano di operare con rendimenti energetici maggiori rispetto alla tecnica convenzionale, con analoghe conseguenze ed effetti sui costi.

[0015] ? un altro scopo dell?invenzione fornire un apparato per generare ozono che permetta di raffreddare in modo efficace gli elettrodi e gli altri componenti, senza tuttavia introdurre complicazioni costruttive, in modo da contenere i costi di costruzione.

[0016] ? inoltre scopo dell?invenzione fornire un apparato per generare ozono che sia di ingombro e peso ridotto e, quindi, facilmente trasportabile.

[0017] ? altres? scopo dell?invenzione fornire un apparato per generare ozono che possa operare con tenori di umidit? e particolato nell?aria alimentata superiori a quelli ammissibili negli attuali generatori.

[0018] Questi ed altri scopi sono raggiunti dagli apparati definiti dalle rivendicazioni 1 e 10, e dal metodo definito dalla rivendicazione 7. Forme realizzative e varianti particolarmente vantaggiose dell?apparato e del metodo sono definite dalle rispettive rivendicazioni dipendenti.

[0019] Secondo un aspetto dell?invenzione, un apparato per generare ozono da un gas contenente ossigeno, in cui un reattore di generazione dell?ozono comprende:

? un contenitore avente:

? un?apertura di alimentazione di un flusso di gas contenente ossigeno nel contenitore, e

? un?apertura di prelievo di un flusso di gas contenente l?ozono dal contenitore;

? un elemento elettricamente conduttore disposto affacciato all?interno del contenitore;

? un tubo in un materiale dielettrico disposto a contatto con l?elemento elettricamente conduttore all?interno del contenitore, il tubo avendo:

? un primo capo con un?apertura d?ingresso disposto per essere collegato con una sorgente di un liquido refrigerante conduttivo, e

? un secondo capo con un?apertura di uscita del liquido refrigerante conduttivo dal tubo;

? un primo elettrodo disposto a contatto con l?elemento elettricamente conduttore;

detto apparato comprendendo inoltre:

? un secondo elettrodo disposto per venire a contatto con il liquido refrigerante conduttivo;

? mezzi per applicare una tensione elettrica alternata avente un?intensit? predeterminata e una frequenza predeterminata tra il primo elettrodo e il secondo elettrodo, in modo da causare, quando il liquido refrigerante conduttivo viene convogliato nel tubo, scariche elettriche tra l?elemento elettricamente conduttore e il liquido refrigerante conduttivo attraverso uno spazio circostante il tubo e occupato dal gas contenente ossigeno e attraverso il materiale dielettrico del tubo, generando cos? ozono da una porzione dell?ossigeno e in modo da asportare una quantit? di calore prodotto associato a dette scariche mediante il liquido refrigerante conduttivo.

[0020] Secondo un altro aspetto dell?invenzione, un metodo per generare ozono da un gas contenente ossigeno, comprende le fasi di:

? predisporre un contenitore;

? predisporre un elemento elettricamente conduttore che si affaccia all?interno del contenitore;

? predisporre un tubo in un materiale dielettrico a contatto con l?elemento elettricamente conduttore all?interno del contenitore;

? collegare un primo capo del tubo con una sorgente di un liquido refrigerante conduttivo a una prima temperatura predeterminata;

? disporre un primo elettrodo a contatto con l?elemento elettricamente conduttore e un secondo elettrodo a contatto con il liquido refrigerante conduttivo;

? alimentare un flusso del gas contenente ossigeno nel contenitore;

? applicare una tensione elettrica alternata avente un?intensit? predeterminata e una frequenza predeterminata tra il primo elettrodo e il secondo elettrodo, in modo da causare scariche elettriche tra l?elemento elettricamente conduttore e il liquido refrigerante conduttivo attraverso uno spazio circostante il tubo e occupato dal gas contenente ossigeno all?interno del contenitore, e attraverso il materiale dielettrico del tubo, generando cos? ozono da una porzione dell?ossigeno;

? prelevare un flusso di gas contenente l?ozono in uscita dal contenitore;

? asportare calore prodotto associato alle scariche elettriche mediante il liquido refrigerante conduttivo;

? prelevare il liquido refrigerante conduttivo in uscita da un secondo capo del tubo, a una seconda temperatura superiore alla prima temperatura per effetto dell?asportazione di calore.

[0021] Nell?apparato sopra definito, il dielettrico ? costituito dal materiale del tubo, ed ? a diretto contatto con l?elemento elettricamente conduttore. In questo modo, si ottengono due effetti favorevoli fondamentali.

[0022] In primo luogo, la scarica che porta alla generazione dell?ozono non avviene attraverso un?intercapedine di spessore relativamente elevato, come nella tecnica anteriore citata, bens? essa ha luogo nella zona di contatto tra la superficie esterna del tubo e la superficie del conduttore, e nelle regioni circostanti tale zona di contatto, dove la distanza tra tali superfici ? limitata. Per questo motivo, la scarica con produzione di ozono pu? verificarsi con tensioni tra gli elettrodi dell?ordine qualche kV, per esempio 5 kV, inferiori a quelle necessarie nella tecnica anteriore, che ammontano normalmente a diverse decine di kV. Grazie a tale effetto tecnico, il dispositivo secondo l?invenzione consuma meno energia, ? intrinsecamente pi? sicuro e d? luogo a una minore produzione di calore rispetto ai dispositivi convenzionali, per cui anche i requisiti di raffreddamento sono meno importanti.

[0023] In secondo luogo, per effetto del contatto tra il conduttore e il tubo, il liquido circolante all?interno di quest?ultimo pu? fungere da fluido di raffreddamento sia per il dielettrico che per il conduttore, anche grazie alla limitata generazione di calore che questa stessa soluzione comporta, come sopra anticipato. Rispetto alla tecnica anteriore, il sistema di raffreddamento ? quindi costruttivamente molto pi? semplice.

[0024] Le minori temperature di esercizio conseguibili grazie all?invenzione comportano inoltre un maggior rendimento dell?apparato, il consumo elettrico specifico abbassandosi fino a 0,1 kW per 100 g/h di ozono prodotto, contro i convenzionali 0,9 kW per 100 g/h, e comportano anche una minore usura dei componenti. In pratica, ? necessaria una sostituzione periodica del tubo se questo, come descritto nel seguito, ? realizzato in materiale sintetico come gomma o altro materiale polimerico anzich? nel pi? costoso vetro utilizzato nei dispositivi convenzionali.

[0025] Le semplificazioni costruttive adottate nell?invenzione comportano inoltre minori ingombri e pesi dell?apparato, con possibilit? di realizzare un?apparecchiatura facilmente trasportabile, utile negli stabilimenti che comprendono pi? utenze.

[0026] L?apparato secondo l?invenzione coniuga inoltre tali vantaggi con quelli, ulteriori, che si ottengono grazie all?impiego di un ?elettrodo liquido? costituito dal liquido refrigerante conduttivo. Tali ulteriori vantaggi consistono nella possibilit? di operare con aria contenente quantit? di umidit? e di particolato superiori a quelle ammissibili nei generatori di tecnica anteriore. Infatti, l?apparato secondo l?invenzione pu? ammettere tenori di umidit? fino al 65% e purezze almeno del 95% in termini di particolato solido. Pertanto, l?apparato secondo l?invenzione pu? fare a meno di dispositivi in grado di realizzare una purificazione e un essiccamento spinti dell?aria alimentata, con notevole contenimento dei costi di fabbricazione, esercizio e manutenzione.

[0027] In particolare, il liquido refrigerante conduttivo ? acqua, pi? in particolare si pu? trattare di acqua contenente un sale a una concentrazione predeterminata, in modo da regolare la conducibilit? richiesta per una densit? di scarica ottimale.

[0028] Preferibilmente, l?elemento elettricamente conduttore ? una parete elettricamente conduttrice che definisce all?interno del contenitore una prima camera e una seconda camera, e che ? provvista di almeno un foro passante, le aperture di alimentazione e di prelievo dei flussi di gas sono disposte rispettivamente nella prima camera e nella seconda camera, in modo che il flusso di gas contenente ossigeno passi dalla prima camera alla seconda camera attraverso l?almeno un foro, e il tubo ? disposto adiacente all?almeno un foro passante della parete elettricamente conduttrice. La parete elettricamente conduttrice comprende preferibilmente una pluralit? di fori passanti, per esempio di diametro compreso tra 0,5 e 3 mm, in particolare essa pu? comprendere una griglia o lamina multiforata o una rete. La prima camera e il foro, o preferibilmente la pluralit? di fori passanti nella parete elettricamente conduttrice, forniscono un percorso di convogliamento del gas contenente ossigeno fino alla sede in cui avviene la scarica, cio? fino alle regioni prossime alla zona di contatto tra il tubo in materiale dielettrico e l?elemento elettricamente conduttore, nella forma di una parete elettricamente conduttrice o setto conduttore interno al contenitore. In tal modo si favorisce il rendimento del processo.

[0029] Vantaggiosamente, l?apertura di prelievo del flusso di gas contenente l?ozono generato, in uso, ? disposta inferiormente rispetto all?apertura di alimentazione del flusso di gas contenente ossigeno. Ci? permette di estrarre un flusso di gas pi? ricco in ozono, essendo l?ozono un gas pi? pesante dell?ossigeno e dell?eventuale azoto, nel caso di alimentazione di aria o anche di aria arricchita in ossigeno al generatore.

[0030] Preferibilmente, il reattore comprende inoltre una rete disposta dalla parte opposta dell?elemento elettricamente conduttore rispetto al tubo in materiale dielettrico, in cui tale rete ? preferibilmente fissata sul tubo in materiale dielettrico dalla parte opposta rispetto all?elemento elettricamente conduttore. Tale rete svolge il ruolo di equalizzazione del campo elettrico che si stabilisce tra l?elemento elettricamente conduttore e il liquido refrigerante conduttivo contenuto nel tubo in materiale dielettrico, cio? svolge il ruolo di rendere il valore del modulo del vettore campo elettrico il pi? possibile uniforme nello spazio compreso tra l?elemento elettricamente conduttore e il tubo in materiale dielettrico.

[0031] In una forma realizzativa, il contenitore e la parete elettricamente conduttrice hanno forma cilindrica e disposizione coassiale l?uno rispetto all?altra, per cui la prima camera e la seconda camera hanno rispettivamente forma cilindrica e forma anulare, o viceversa. Preferibilmente, il contenitore ? disposto con un proprio asse longitudinale verticale. In combinazione con la disposizione delle aperture di ingresso e di uscita del gas, ci? facilita ulteriormente la separazione dell?ozono dall?ossigeno, permettendo di estrarre un gas con una maggiore concentrazione di ozono.

[0032] In questa forma realizzativa, la rete di equalizzazione, ove presente, ha una forma cilindrica, in particolare tale rete forma un cilindro avvolto esternamente rispetto al tubo di materiale dielettrico avvolto ad elica, preferibilmente ? saldata esternamente a tale elica.

[0033] Preferibimente, il tubo in materiale dielettrico ? avvolto a elica internamente e/o esternamente sulla parete elettricamente conduttrice di forma cilindrica. Tale soluzione facilita la disposizione a stretto contatto tra il tubo in materiale dielettrico e la parete elettricamente conduttrice, in particolare agevola il periodico smontaggio e sostituzione del tubo in materiale dielettrico, quando necessario, in particolare, nel caso di un tubo in gomma o altro materiale polimerico soggetto a relativo deterioramento con l?esercizio del generatore.

[0034] In un?altra forma realizzativa, il contenitore ha una forma scatolare e la parete elettricamente conduttrice ha una forma piana. Anche in questo caso, ? possibile ricorrere a forme scatolari di forma allungata disposte in uso verticalmente, con i vantaggi gi? evidenziati per la geometria cilindrica.

[0035] Preferibilmente, il materiale dielettrico del tubo ? scelto tra:

? politetrafluoroetilene (PTFE);

? polivinilidenfloruro (PVDF);

? polivinilcloruro (PVC)

? vetro borosilicato;

? vetro al quarzo.

[0036] In particolare, il tubo in PTFE pu? avere spessore compreso tra 2 e 8 mm, preferibilmente tra 5 e 7 mm. Il tubo in PVDF pu? avere spessore compreso tra 2 e 8 mm, preferibilmente tra 3 e 5 mm. Il tubo in PVC pu? avere spessore compreso tra 2 e 8 mm, preferibilmente tra 3 e 5 mm.

[0037] Vantaggiosamente, l?apparato comprende un circuito di raffreddamento disposto esternamente a detto contenitore per raffreddare il liquido conduttivo circolante, in cui il circuito di raffreddamento comprende uno scambiatore di calore ed ? configurato per convogliare il liquido refrigerante conduttivo tra il tubo in materiale dielettrico del reattore e lo scambiatore di calore, e viceversa. Lo scambiatore di calore pu? essere uno scambiatore a fascio tubiero configurato per ricevere acqua refrigerata come fluido refrigerante secondario, quando necessario. In particolari condizioni ambientali lo scambiatore pu? essere uno scambiatore ad aria.

[0038] Vantaggiosamente, il circuito di raffreddamento comprende un serbatoio disposto tra il secondo capo e il primo capo del tubo, con una pompa interposta tra il serbatoio e il primo capo del tubo in materiale dielettrico.

[0039] Vantaggiosamente, il secondo elettrodo ? collegato a un elemento metallico del circuito di raffreddamento, in particolare al serbatoio.

[0040] Preferibilmente, almeno uno tra il primo e il secondo elettrodo viene collegato a terra, mentre l?altro elettrodo viene collegato a un polo di un generatore di tensione alternata. Tale soluzione ? vantaggiosa ai fini della sicurezza dell?apparato generatore di ozono.

[0041] Vantaggiosamente, la frequenza della tensione alternata ? compresa tra 1 kHz e 50 kHz, mentre l?intensit? ? compresa tra 1,5 e 20 kV, preferibilmente ra 1,5 e 13 kV, ancor pi? preferibilmente tra 1,5 e 8,5 kV. Come anticipato, con la disposizione a stretto contatto con l?elemento elettricamente conduttore del tubo in materiale dielettrico percorso da liquido conduttivo avente funzione di fluido refrigerante, permette di utilizzare differenze do potenziale molto inferiori a quelle richieste dalle apparecchiature di tecnica anteriore.

[0042] Secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione, in un apparato per generare ozono un reattore di formazione dell?ozono comprende:

? un contenitore avente:

? un?apertura di alimentazione di un flusso di un gas contenente ossigeno nel contenitore, e

? un?apertura di prelievo di un flusso di gas contenente l?ozono in uscita dal contenitore;

? una parete elettricamente conduttrice di forma cilindrica comprendente una pluralit? di fori passanti disposta all?interno del contenitore parallelamente al contenitore, in modo da definire una prima camera e una seconda camera nel contenitore;

in cui l?apertura di alimentazione e l?apertura di prelievo sono rispettivamente disposte nella prima camera e nella seconda camera, in modo che il flusso del gas contenente ossigeno, alimentato nella apertura di alimentazione, passi dalla prima camera alla seconda camera attraverso gli fori passanti;

? un tubo in un materiale dielettrico disposto a elica, internamente o esternamente, lungo la parete elettricamente conduttrice a una distanza inferiore a 5 mm dalla parete elettricamente conduttrice, il tubo avendo

? un primo elettrodo disposto a contatto con la parete elettricamente conduttrice;

l?apparato comprendendo inoltre:

? mezzi per applicare una tensione elettrica alternata avente un?intensit? predeterminata e una frequenza predeterminata tra il primo elettrodo e il secondo elettrodo, in modo da causare, quando il liquido refrigerante conduttivo viene convogliato nel tubo, scariche elettriche tra la parete elettricamente conduttrice e il liquido refrigerante conduttivo attraverso uno spazio circostante il tubo e occupato dal gas contenente ossigeno, e attraverso il materiale dielettrico del tubo, generando cos? ozono da una porzione dell?ossigeno, e in modo da asportare una quantit? di calore prodotto associato alle scariche mediante il liquido refrigerante conduttivo.

Breve descrizione dei disegni

[0043] L?invenzione verr? di seguito illustrata con la descrizione di alcune sue forme realizzative, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

? la figura 1 ? una vista in prospettiva schematica di un apparato secondo l?invenzione;

? la figura 2 ? una vista in prospettiva esplosa schematica di un reattore di un apparato secondo una forma realizzativa dell?invenzione, in cui l?elemento elettricamente conduttore ? una parete piana e il contenitore ha una forma scatolare;

? la figura 3 ? una vista in prospettiva esplosa schematica di un reattore di un apparato secondo una forma realizzativa dell?invenzione, in cui l?elemento elettricamente conduttore ? una parete piana e il contenitore ha una forma cilindrica;

? la figura 4 ? una vista in sezione longitudinale di un reattore di un apparato secondo una forma realizzativa dell?invenzione, in cui l?elemento elettricamente conduttore ? una parete cilindrica e il contenitore ha una forma cilindrica, con il tubo in materiale dielettrico avvolto a elica a contatto esternamente alla parete elettricamente conduttrice cilindrica;

? la figura 5 ? una vista in sezione longitudinale di un reattore di un apparato secondo una forma realizzativa dell?invenzione, in cui esternamente al tubo in materiale dielettrico ? avvolta una rete di equalizzazione del campo elettrico;

? la figura 6 ? una vista in sezione longitudinale di un reattore di un apparato secondo una varante della forma realizzativa di figura 4, in cui il tubo in materiale dielettrico ? disposto internamente alla parete elettricamente conduttrice cilindrica;

? la figura 7 ? una vista in sezione longitudinale di un reattore di un apparato secondo una varante della forma realizzativa di figura 4, in cui il tubo in materiale dielettrico ? disposto sia internamente che esternamente alla parete elettricamente conduttrice cilindrica;

? la figura 8 ? una vista in sezione longitudinale di un reattore di un apparato secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione, in cui l?elemento elettricamente conduttore ? una parete cilindrica e il contenitore ha una forma cilindrica, con il tubo in materiale dielettrico avvolto a elica a una distanza predeterminata attorno alla parete cilindrica.

? la figura 9 ? una vista in sezione longitudinale di un reattore di un apparato secondo un ulteriore aspetto ancora dell?invenzione, in cui sono previsti due tubi di materiale dielettrico in una disposizione relativa predeterminata l?uno dall?altro;

? la figura 10 ? uno schema di un apparato secondo l?invenzione, in cui ? previsto un reattore come in figura 4.

Descrizione di forme realizzative preferite

[0044] Con riferimento alla figura 1, un apparato 100 per generare ozono comprende un reattore 1 per compiere la reazione di formazione dell?ozono O3 a partire dall?ossigeno O2, 3O2 ? 2O3. Il reattore 1 comprende un contenitore 10 provvisto di un?apertura di alimentazione 16 di un flusso di un gas 2 contenente ossigeno, in particolare aria o aria arricchita in ossigeno o anche ossigeno sostanzialmente puro, e di un?apertura di prelievo 17 di un flusso 9 di gas contenente l?ozono prodotto. Il reattore 1 comprende inoltre un elemento elettricamente conduttore 20 disposto affacciato all?interno del contenitore 10, e un tubo 30 in un materiale dielettrico disposto a contatto con l?elemento elettricamente conduttore 20 all?interno del contenitore 10.

[0045] In corrispondenza di un primo capo 31 e di un secondo capo 32 del tubo 30 sono previste aperture rispettivamente di ingresso e di uscita per un liquido refrigerante conduttivo 3, proveniente da una sorgente 50 per esempio del tipo descritto con riferimento alla figura 10. A tale scopo, il contenitore 10 ? provvisto di aperture 14 e 15 per il passaggio del tubo 30 in materiale dielettrico.

[0046] L?apparato comprende inoltre un primo elettrodo 41 e un secondo elettrodo 49 disposti a contatto rispettivamente con l?elemento elettricamente conduttore 20 e con il liquido refrigerante conduttivo 3, nonch? mezzi 40 per applicare una tensione elettrica alternata di intensit? ?V e frequenza f tra gli elettrodi 41 e 49 e, quindi, tra l?elemento elettricamente conduttore 20 e il liquido refrigerante conduttivo 3. Come descritto pi? in dettaglio con riferimento ad alcune forme realizzative dell?invenzione, i mezzi 40 per applicare la tensione elettrica alternata ?V possono comprendere un generatore 45 di tensione alternata con i rispettivi poli connessi agli elettrodi 41,49, oppure il generatore 45 con uno solo polo 46 connesso con uno degli elettrodi 41,49, preferibilmente con l?elettrodo 41 a contatto con l?elemento elettricamente conduttore 20, e un ramo 47 di un sistema di dispersione di terra commesso con l?altro elettrodo, e tipicamente con l?elettrodo 49 a contatto con il liquido refrigerante conduttivo 3.

[0047] La connessione del secondo polo del generatore di tensione alternata 45 o del ramo 47 del sistema di dispersione di terra con il liquido refrigerante conduttivo 3 pu? essere realizzata attraverso una parete integralmente conduttiva, per esempio metallica in tutto il proprio spessore, di un condotto attraverso cui passa il liquido refrigerante conduttivo 3, o attraverso una parete integralmente conduttiva di un elemento in genere di un circuito del liquido refrigerante conduttivo 3, quale un serbatoio, come sar? visto pi? in dettaglio descrivendo una forma realizzativa specifica dell?apparato secondo l?invenzione, con riferimento alla figura 10.

[0048] La frequenza f della tensione alternata ? preferibilmente compresa tra 1 kHz e 50 kHz. L?intensit? ?V ? scelta, in particolare, in dipendenza dallo spessore del tubo 30 in materiale dielettrico, in modo tale da causare, quando il liquido refrigerante conduttivo 3 viene convogliato nel tubo 30, scariche elettriche tra l?elemento elettricamente conduttore 20 e il liquido refrigerante conduttivo 3 attraverso uno spazio 12 circostante il tubo 30 e occupato dal gas 2 contenente ossigeno all?interno del contenitore 10, e attraverso il materiale dielettrico del tubo 30, generando cos? ozono a partire da una porzione dell?ossigeno contenuto nel flusso di gas 2. Alle scariche ? associata una generazione di calore che viene asportato dal liquido refrigerante conduttivo 3 che scorre all?interno del tubo 30 in materiale dielettrico, garantendone il raffreddamento ed evitandone la degradazione termica. Inoltre, lo spessore del tubo 30 in materiale dielettrico ? scelto in modo che, il liquido refrigerante conduttivo 3 possa raffreddare anche l?elemento elettricamente conduttore 20, grazie al contatto tra quest?ultimo e il tubo 30 in materiale dielettrico.

[0049] Con riferimento alle figure 2-8, in alcune forme realizzative del reattore 1, l?elemento elettricamente conduttore ha la forma di una parete elettricamente conduttrice 20 interna al contenitore 10, all?interno del quale tale parete elettricamente conduttrice 20 definisce una prima camera 11 e una seconda camera 12. Inoltre, la parete elettricamente conduttrice 20 ? provvista uno o pi? fori passanti 22, preferibilmente di diametro compreso tra 0,5 mm e 3 mm, e l?apertura di alimentazione 16 ? disposta nella prima camera 11, mentre l?apertura di prelievo 17 ? disposta nella seconda camera 12, per cui il flusso del gas 2 contenente ossigeno passa dalla prima camera 11 alla seconda camera 12. Il tubo 30 in materiale dielettrico ? vantaggiosamente disposto rispetto al foro passante 22 in modo tale che il flusso del gas 2 contenente ossigeno venga convogliato in prossimit? del tubo 30 in materiale dielettrico disposto a contatto con la parete elettricamente conduttrice 20.

[0050] Per esempio, nel caso non mostrato di un solo foro passante 22 attraverso la parete elettricamente conduttrice 20, questo ? preferibilmente disposto adiacente al tubo 30 in materiale dielettrico. Tuttavia, ? preferibile che la parete elettricamente conduttrice 20 abbia una pluralit? di fori passanti 22, per esempio pu? essere una griglia o auna lamina forata o una rete, quest?ultimo caso essendo illustrato, in particolare, nelle figure 2-5.

[0051] Nelle forme realizzative mostrate nelle figure 2 e 3, la parete elettricamente conduttrice 20 ha una forma piana, ed ? montata in una propria sede 19 realizzata internamente al contenitore 10, preferibilmente realizzato in due met? 10a e 10b, in particolare un corpo contenitore 10a e un coperchio 10b che possono esser uniti l?uno all?altro mediante un collegamento a flangia, come mostrato in figura 3. Il tubo 30 in materiale dielettrico ? disposto sulla faccia della parete elettricamente conduttrice 20 che ? rivolta verso la seconda camera 12, per cui il flusso di gas 2 deve prima attraversare i fori passanti 22 della parete elettricamente conduttrice 20 per poter raggiungere il tubo 30 in materiale dielettrico. Le aperture 14 e 15 per il passaggio del tubo 30 in materiale dielettrico attraverso la parete esterna del contenitore 10 sono infatti disposte nella seconda camera 12. Tuttavia, ? possibile anche una disposizione del tubo 30 in materiale dielettrico sulla faccia della parete elettricamente conduttrice 20 che ? rivolta verso la prima camera 11, nel qual caso il flusso di gas 2 contenente ossigeno attraversa i fori passanti 22 dopo aver lambito la superficie del tubo 30 in materiale dielettrico.

[0052] Nelle figure 2 e 3 il tubo 30 in materiale dielettrico ? formato da tratti paralleli tra loro collegati in serie attraverso raccordi a 180?, tuttavia sono possibili anche altre disposizioni, per esempio una disposizione a spirale con i capi 31 e 32 rispettivamente al centro e in periferia della spirale, o viceversa.

[0053] La forma cilindrica di figura 3, in particolare la forma bombata dei fondi del contenitore 10, ? pi? idonea per trattare un flusso di gas 2 contenete ossigeno avente una pressione notevolmente superiore all?atmosferica. In particolare, il flusso di gas 2 pu? avere una pressione compresa tra 2 e 6 bar, in modo da favorire la conversione a ozono dell?ossigeno ivi contenuto,

[0054] Nella forma realizzativa mostrata in figura 4, la parete elettricamente conduttrice 20 ha invece una forma cilindrica, cos? come il contenitore 10, rispetto al quale ? inoltre disposta coassialmente. In tal modo, la parete elettricamente conduttrice 20 definisce una camera di forma anulare e una camera di forma cilindrica all?interno del contenitore 10. In particolare, nella variante mostrata in figura 4, l?apertura di alimentazione 16 ? realizzata nel fasciame cilindrico del contenitore 10, mentre l?apertura di prelievo 17 ? realizzata in corrispondenza dell?asse 10? comune al contenitore 10 e alla parete cilindrica 20, per cui la prima camera 11 ? una camera anulare, mentre la seconda camera 12 ? una camera cilindrica. ? tuttavia possibile anche la disposizione inversa. Il tubo 30 in materiale dielettrico ? disposto sulla faccia della parete elettricamente conduttrice 20 che ? rivolta verso la prima camera 11, per cui il flusso di gas 2 lambisce il tubo 30 in materiale dielettrico prima di attraversare i fori passanti 22 della parete elettricamente conduttrice 20.

[0055] Con riferimento alla figura 5 in una variante vantaggiosa del reattore di figura 4, ? prevista una rete 35 di equalizzazione del campo elettrico che si stabilisce tra l?elemento elettricamente conduttore 20 e il liquido refrigerante conduttivo 3 contenuto nel tubo 30 in materiale dielettrico. Tale rete di equalizzazione 35 ? disposta dalla parte opposta dell?elemento elettricamente conduttore 20 rispetto al tubo 30 in materiale dielettrico, preferibilmente ? fissata esternamente al tubo 30 in materiale dielettrico. Anche se la figura 6 mostra la rete di equalizzazione 35 in associazione con un elemento elettricamente conduttore 20 avente la forma di una parete cilindrica e di un tubo di materiale dielettrico 30 avvolto a elica attorno alla parete elettricamente conduttrice cilindrica 20, come in figura 4, la rete di equalizzazione 35 pu? essere introdotta in ciascuna delle forme realizzative mostrate nelle figure 2, 3 e 6-9.

[0056] La figura 6 mostra un reattore 1 secondo una forma realizzativa in cui il tubo 30 in materiale dielettrico ? disposto sulla faccia della parete elettricamente conduttrice 20 che ? rivolta verso la seconda camera 12, nel qual caso il flusso di gas 2 contenente ossigeno attraversa i fori passanti 22 prima di lambire la superficie del tubo 30 in materiale dielettrico.

[0057] Come mostra invece la figura 7, in un?altra forma realizzativa, ? altres? possibile disporre il tubo 30 in materiale dielettrico sia sulla faccia della parete elettricamente conduttrice 20 rivolta verso la prima camera 11, sia sulla faccia della parete elettricamente conduttrice 20 rivolta verso la seconda camera 12, per aumentare la resa in ozono. In tal caso, sulle due facce della parete elettricamente conduttrice 20 si possono anche disporre due diversi tubi 30, cio? tubi 30 aventi rispettivi primi capi 31 distinti e rispettivi secondo capi 32 distinti, come mostrato in figura 7 oppure, in una variante non mostrata, un unico tubo 30.

[0058] Tale disposizione del tubo 30 in materiale dielettrico su entrambe le facce della parete elettricamente conduttrice 20 ? altres? possibile anche in varianti non mostrate delle forme realizzative delle figure 2 e 3, in cui la parete elettricamente conduttrice 20 ha forma piana.

[0059] La figura 8 mostra un reattore 1? per un apparato per produrre ozono secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione. Il rettore di figura 8 differisce al reattore 1 di figura 4 per il fatto che il tubo 30 in materiale dielettrico, avvolto a elica lungo la parete elettricamente conduttrice 2 di forma cilindrica ? disposto a una distanza predeterminata d dalla parete elettricamente conduttrice 2, compresa tra 0 e 5 mm. Nel caso rappresentato, il tubo 30 in materiale dielettrico ? disposto esternamente rispetto alla parete elettricamente conduttrice cilindrica 2. Tuttavia, in rispettive varianti non mostrate, esso pu? essere disposto internamente o da entrambe le parti della parete elettricamente conduttrice cilindrica 2.

[0060] In figura 9, secondo un ulteriore aspetto ancora dell?invenzione, ? mostrato un reattore 1? per un apparato per produrre ozono in cui il tubo 30 in materiale dielettrico ? un primo tubo 30 in materiale dielettrico. Rispetto al reattore 1 di figura 4, all?interno del contenitore 10 non ? presente la parete elettricamente conduttrice 20, mentre ? previsto un secondo tubo 30? in materiale dielettrico. Il secondo tubo 30? ha un primo capo 31? con un?apertura d?ingresso, disposto per essere collegato con una sorgente di un liquido refrigerante conduttivo, e ha inoltre un secondo capo 32? con un?apertura di uscita del liquido refrigerante conduttivo dal secondo tubo 30?. Oltre al secondo elettrodo 49, ? previsto ancora il primo elettrodo 41, disposto per venire a contatto con il liquido refrigerante conduttivo contenuto nel secondo tubo 30? in materiale dielettrico. Anche in questo caso sono previsti mezzi per applicare una tensione elettrica alternata di predeterminate intensit? e frequenza tra il primo elettrodo 41 e il secondo elettrodo 49, in modo da causare scariche elettriche tra il liquido refrigerante conduttivo 3 contenuto nel primo tubo 30 in materiale dielettrico e il liquido refrigerante conduttivo contenuto nel secondo tubo 30? in materiale dielettrico attraverso uno spazio circostante tra i tubi 30,30? in materiale dielettrico e occupato dal gas 2 contenente ossigeno all?interno del contenitore 10, e attraverso il materiale dielettrico dei tubi 30 e 30?, generando cos? ozono da una porzione dell?ossigeno del gas 2.

[0061] In rispettive varanti non rappresentate delle forme realizzative delle figure 2-8, il tubo 30,30? in materiale dielettrico pu? comprendere pi? principi con i rispettivi primi capi 31,31? collegati idraulicamente a un collettore di alimentazione comune del liquido refrigerante conduttivo 3 e con i rispettivi secondi capi 32,32? collegati idraulicamente a un collettore di ritorno comune del liquido refrigerante conduttivo 3.

[0062] Come mostrato nelle figure 4-8, il tubo 30,30? in materiale dielettrico ha sezione trasversale preferibilmente circolare, tuttavia la forma della sezione trasversale pu? essere qualsiasi, per esempio ellittica, quadrangolare e cos? via.

[0063] Il materiale dielettrico del tubo 30,30? ? preferibilmente scelto tra i materiali polimerici come gomme o plastiche, poich? questi risultano pi? leggeri, pi? facilmente lavorabili nelle forme desiderate e meno costosi del vetro al borosilicato o del vetro al quarzo, tipicamente usati come dielettrici nei generatori di ozono di tipo convenzionale. In particolare, il materiale dielettrico pu? essere politetrafluoroetilene (PTFE), con spessore compreso tra 2 e 8 mm, preferibilmente tra 5 e 7 mm. In alternativa, il materiale dielettrico pu? essere polivinilidenfloruro (PVDF), con spessore compreso tra 2 e 8 mm, in particolare tra 5 e 7 mm. In alternativa, il materiale dielettrico pu? essere polivinilcloruro (PVC), con spessore compreso tra 2 e 8 mm, in particolare tra 3 e 5 mm. Tuttavia, ? possibile realizzare il tubo 30 anche in vetro borosilicato o al quarzo per una installazione sostanzialmente permanente, in modo da abbattere i costi di manutenzione ma con oneri di realizzazione pi? elevati.

[0064] Le parti conduttive o comunque metalliche del reattore possono essere realizzate in un acciaio inossidabile di comune impiego nella costruzione di serbatoi e recipienti industriali sottoposti ad ambiente potenzialmente corrosivo, per esempio tali parti possono essere realizzate in acciaio inossidabile AISI 316 e simili.

[0065] Come mostrato nelle figure 2-8, l?apertura di prelievo 17 ? preferibilmente disposta al di sotto all?apertura di alimentazione 16 quando il contenitore 10 ? disposto nella propria configurazione d?uso, in modo da favorire l?efflusso dell?ozono formatosi, pi? pesante dell?ossigeno e, nel caso dell?aria, anche dell?azoto presente.

[0066] La figura 9 ? uno schema esteso di un apparato 100 per generare ozono, in cui sono mostrati i mezzi 40 per applicare una tensione elettrica alternata di intensit? ?V e frequenza f tra gli elettrodi 41 e 49, e la sorgente del liquido refrigerante conduttivo nella forma di un circuito di raffreddamento 50 che ? disposto esternamente a detto contenitore 10 e che con il tubo 30 in materiale dielettrico forma un circuito sostanzialmente chiuso. In figura 9 viene mostrato, in sezione longitudinale, ? il reattore 1 di figura 4, tuttavia le considerazioni svolte di seguito possono applicarsi a uno qualsiasi dei reattori mostrati i nelle figure 1-8.

[0067] Il circuito di raffreddamento 50 comprende in primo luogo mezzi 55 per raffreddare il liquido contenente il liquido refrigerante conduttivo 3 in uscita dal secondo capo o dai secondi capi 32 del tubo 30 in materiale dielettrico, e mezzi di circolazione 52 per riportare il fluido refrigerante, dopo raffreddamento, al primo capo o ai primi capi 31 del tubo 30 in materiale dielettrico.

[0068] Nella forma realizzativa mostrata in figura 9, i mezzi per raffreddare il liquido refrigerante conduttivo 3 hanno la forma di uno scambiatore di calore a fascio tubiero 55, disposto per far cedere calore dal liquido refrigerante conduttivo 3 a un fluido refrigerante 5 proveniente, per esempio, da un circuito frigorifero o da una rete di acqua industriale di raffreddamento, o da un pozzo, o da una rete idrica pubblica. Sono tuttavia possibili anche apparecchiature di tipo di verso note nella tecnica, come scambiatori a piastre, o raffreddatori ad aria. In ogni caso, ? preferibile che la temperatura del fluido refrigerante conduttivo 3 in ingresso al tubo 30 in materiale dielettrico non superi 20?C.

[0069] Nella forma realizzativa mostrata in figura 9, i mezzi di circolazione del liquido refrigerante conduttivo 3 comprendono una pompa 52, tipicamente una pompa centrifuga anche se ? possibile una pompa di tipo diverso.

[0070] Inoltre, nel circuito di raffreddamento 50 ? previsto un serbatoio 51, con funzione di vaso di espansione, disposto per ricevere il liquido refrigerante conduttivo 3 in uscita dal tubo 30 in materiale dielettrico e collegato in aspirazione alla pompa 52 che in tal caso ? una pompa di rilancio 52 essendo interposta tra il serbatoio 51 e il primo capo 31 del tubo 30 in materiale dielettrico, pi? in particolare tra il serbatoio 51 e lo scambiatore di calore 55. Preferibilmente, ? previsto un dispositivo, non mostrato, per regolare la portata del liquido refrigerante conduttivo 3 nel circuito di raffreddamento 50 in base al livello nel serbatoio 51.

[0071] Inoltre, alla parete o comunque a un componente elettricamente conduttivo del serbatoio in contatto elettrico con il liquido refrigerante conduttivo 3, ? connesso l?elettrodo 49, a sua volta connesso con un ramo 47 di un impianto di dispersione di terra. L?elettrodo 49 pu? tuttavia essere collegato in un punto qualsiasi del circuito di raffreddamento 50, purch? in collegamento elettrico con il fluido refrigerante conduttivo 2, in particolare l?elettrodo 49 pu? essere collegato con un elemento metallico del circuito di raffreddamento 50.

[0072] Nello schema di figura 9, il ramo 47 dell?impianto di dispersione di terra collabora con un generatore di tensione alternata 45, di intensit? ?V e frequenza f, per imporre una differenza di potenziale o tensione predeterminata tra l?elemento elettricamente conduttore 20 e il liquido refrigerante conduttivo 3 che circola all?interno del tubo 30 in materiale dielettrico.

[0073] Il liquido refrigerante conduttivo 3 pu? essere comune acqua di acquedotto, eventualmente trattata contro la formazione di incrostazioni e la proliferazione batterica nel circuito 50 di raffreddamento, pi? in particolare pu? trattarsi di una soluzione acquosa di un elettrolita per promuovere la conducibilit? elettrica in base alla concentrazione di tale elettrolita, per esempio un sale come cloruro di sodio a una concentrazione preferibilmente intorno a 0,5% in peso, o altri.

[0074] Sempre a scopo esemplificativo, nella tabella che segue sono indicate le caratteristiche strutturali ed operative di un apparato 100 come in figura 10, quindi provvisto di un reattore avente le caratteristiche del reattore 10 di figura 4. Il tubo in materiale dielettrico ? stato sostituito in modo da condurre le prove con tre diversi materiali dielettrici, come deducibile dalla figura stessa.

Con l?attrezzatura sopradescritta ? stato possibile produrre una quantit? di ozono corrispondente a una concentrazione in peso compresa tra il 6 e il 7% in una portata corrispondente alla portata di aria alimentata.

[0075] La descrizione di cui sopra di forme realizzative e varianti dell?invenzione ? in grado di mostrare l?invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tali forme realizzative specifiche senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti delle varianti e forme realizzative specifiche. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall?ambito dell?invenzione. S?intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e, per questo, non limitativo.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Un apparato (100) per generare ozono da un gas (2) contenente ossigeno, in cui un reattore (1) di detto apparato (100) comprende:

? un contenitore (10) avente:

? un?apertura di alimentazione (16) di un flusso di detto gas (2) contenente ossigeno in detto contenitore (10), e

? un?apertura di prelievo (17) di un flusso (9) di gas contenente detto ozono da detto contenitore (10);

? un elemento elettricamente conduttore (20) disposto affacciato all?interno di detto contenitore (10); ? un tubo (30) in un materiale dielettrico disposto a contatto con detto elemento elettricamente conduttore (20) all?interno di detto contenitore (10), detto tubo (30) avendo:

? un primo capo (31) con un?apertura d?ingresso disposto per essere collegato con una sorgente (50) di un liquido refrigerante conduttivo (3), e

? un secondo capo (32) con un?apertura di uscita di detto liquido refrigerante conduttivo (3) da detto tubo (30);

? un primo elettrodo (41) disposto a contatto con detto elemento elettricamente conduttore (20)

detto apparato (100) comprendendo inoltre:

? un secondo elettrodo (49) disposto per venire a contatto con detto liquido refrigerante conduttivo (3); ? mezzi (45,46,47) per applicare una tensione elettrica alternata avente un?intensit? predeterminata (V) e una frequenza predeterminata (f) tra detto primo elettrodo (41) e detto secondo elettrodo (49), in modo da causare, quando detto liquido refrigerante conduttivo (3) viene convogliato in detto tubo (30), scariche elettriche tra detto elemento elettricamente conduttore (20) e detto liquido refrigerante conduttivo (3) attraverso uno spazio circostante detto tubo (30) e occupato da detto gas (2) contenente ossigeno e attraverso detto materiale dielettrico di detto tubo (30), generando cos? ozono da una porzione di detto ossigeno e in modo da asportare una quantit? di calore prodotto associato a dette scariche mediante detto liquido refrigerante conduttivo (3).

2. Un apparato (100) come da rivendicazione 1, in cui

? detto elemento elettricamente conduttore ? una parete elettricamente conduttrice (20), interna a detto contenitore (10), che definisce una prima camera (11) e una seconda camera (12) in detto contenitore (10);

? detta parete elettricamente conduttrice (20) ? provvista di almeno un foro passante (22);

? detta apertura di alimentazione (16) ? disposta in detta prima camera (11), e detta apertura di prelievo (17) ? disposta in detta seconda camera (12), in modo che detto flusso di detto gas (2) contenente ossigeno, alimentato in detta apertura di alimentazione (16), passi da detta prima camera (11) a detta seconda camera (12) attraverso detto almeno un foro passante (22);

? detto tubo (30) ? disposto adiacente all?almeno un foro passante (22) di detta parete elettricamente conduttrice (20).

3. Un apparato (100) come da rivendicazione 2, in cui detta parete elettricamente conduttrice (20) comprende una pluralit? di fori passanti (22), in particolare detta parete elettricamente conduttrice (20) comprende una griglia o lamina multiforata, o una rete.

4. Un apparato (100) come da rivendicazione 2, in cui detto contenitore (10) ha una forma cilindrica, e detta parete elettricamente conduttrice (20) ha una forma cilindrica coassiale a detta forma cilindrica di detto contenitore, per cui detta prima camera (11) e detta seconda camera (12) hanno rispettivamente una forma cilindrica e una forma anulare, o viceversa,

in cui detto tubo (30) ? avvolto a elica internamente e/o esternamente su detta parete elettricamente conduttrice (20) di forma cilindrica,

in particolare detto contenitore (10) ? disposto con un proprio asse longitudinale (10?) verticale, e detta apertura di prelievo (17), in uso, ? disposta inferiormente rispetto a detta apertura di alimentazione (16).

5. Un apparato (100) come da rivendicazione 1, in cui detto materiale dielettrico di detto tubo (30) ? scelto tra: ? politetrafluoroetilene (PTFE), e detto tubo ha uno spessore compreso tra 2 e 8 mm, in particolare tra 5 e 7 mm;

? polivinilidenfloruro (PVDF), e detto tubo ha uno spessore compreso tra 2 e 8 mm, in particolare tra 3 e 5 mm;

? polivinilcloruro (PVC), e detto tubo ha uno spessore compreso tra 3 e 5 mm;

? vetro borosilicato;

? vetro al quarzo.

6. Un apparato (100) come da rivendicazione 1, comprendente un circuito di raffreddamento (50) disposto esternamente a detto contenitore (10) e comprendente uno scambiatore di calore (55) e configurato per convogliare detto liquido refrigerante conduttivo (3) tra detto tubo (30) in materiale dielettrico e detto scambiatore di calore (55), e viceversa,

in particolare, detto circuito di raffreddamento (50) comprende un serbatoio (51) disposto tra detto secondo capo (32) e detto primo capo (31) di detto tubo (30), una pompa (52) essendo interposta tra detto serbatoio (51) e detto primo capo (31),

in particolare, detto secondo elettrodo (49) ? collegato a un elemento metallico di detto circuito di raffreddamento (50), in particolare a detto serbatoio (51).

7. Un metodo per generare ozono da un gas (2) contenente ossigeno, comprendente le fasi seguenti:

? predisporre un contenitore (10);

? predisporre un elemento elettricamente conduttore (20) che si affaccia all?interno di detto contenitore (10);

? predisporre un tubo (30) in un materiale dielettrico a contatto con detto elemento elettricamente conduttore (20) all?interno di detto contenitore (10);

? collegare un primo capo (31) di detto tubo (30) con una sorgente di un liquido refrigerante conduttivo (3) a una prima temperatura predeterminata, in particolare, detto liquido refrigerante conduttivo (3) ? acqua, pi? in particolare acqua contenente un sale a una concentrazione predeterminata;

? disporre un primo elettrodo (41) a contatto con detto elemento elettricamente conduttore (20) e un secondo elettrodo (49) a contatto con detto liquido refrigerante conduttivo (3);

? alimentare un flusso di detto gas (2) contenente ossigeno in detto contenitore (10);

? applicare una tensione elettrica alternata avente un?intensit? predeterminata e una frequenza predeterminata tra detto primo elettrodo (41) e detto secondo elettrodo (49), in modo da causare scariche elettriche tra detto elemento elettricamente conduttore (20) e detto liquido refrigerante conduttivo (3) attraverso uno spazio circostante detto tubo (3) e occupato da detto gas (2) contenente ossigeno all?interno di detto contenitore (10), e attraverso detto materiale dielettrico di detto tubo (30), generando cos? ozono da una porzione di detto ossigeno;

? prelevare un flusso (9) di gas contenente detto ozono in uscita da detto contenitore (10);

? asportare calore prodotto associato a dette scariche elettriche mediante detto liquido refrigerante conduttivo (3);

? prelevare detto liquido refrigerante conduttivo (3) in uscita da un secondo capo (32) di detto tubo (30), a una seconda temperatura superiore a detta prima temperatura per effetto di detta asportazione di calore prodotto.

8. Un metodo (100) come da rivendicazione 7, in cui almeno uno tra detti primo elettrodo (41) e secondo elettrodo (49) ? collegato a terra (47), mentre l?altro tra detti primo elettrodo (41) e secondo elettrodo (49) ? collegato a un polo (46) di un generatore di tensione alternata (45).

9. Un metodo come da rivendicazione 7, in cui detta frequenza ? compresa tra 1 kHz e 50 kHz, e detta intensit? ? compresa tra 1,5 e 20 kV, in particolare tra 1,5 e 13 kV, ancor pi? in particolare tra 1,5 e 8,5 kV.

10. Un apparato (100) per generare ozono da un gas (2) contenente ossigeno, in cui un reattore (1?) di detto apparato (100) comprende:

? un contenitore (10), avente:

? un?apertura di alimentazione (16) in detto contenitore (10) di un flusso di detto gas (2) contenente ossigeno, e

? un?apertura di prelievo (17) da detto contenitore (10) di un flusso (9) di gas contenente detto ozono;

? una parete elettricamente conduttrice (20) di forma cilindrica comprendente una pluralit? di fori passanti (22) disposta all?interno di detto contenitore (10) parallelamente a detto contenitore (10), in modo da definire una prima camera (11) e una seconda camera (12) in detto contenitore (10);

in cui detta apertura di alimentazione (16) e detta apertura di prelievo (17) sono rispettivamente disposte in detta prima camera (11) e in detta seconda camera (12), in modo che detto flusso di detto gas (2) contenente ossigeno, alimentato in detta apertura di alimentazione (16), passi da detta prima camera (11) a detta seconda camera (12) attraverso detti fori passanti (22);

? un tubo (30) in un materiale dielettrico disposto a elica, internamente o esternamente, lungo detta parete elettricamente conduttrice cilindrica (20) a una distanza inferiore a 5 mm da detta parete elettricamente conduttrice cilindrica (20), detto tubo (30) avendo

? un primo elettrodo (41) disposto a contatto con detta parete elettricamente conduttrice cilindrica (20);

detto apparato (100) comprendendo inoltre:

? un secondo elettrodo (49) disposto per venire a contatto con detto liquido refrigerante conduttivo (3); ? mezzi (45,46,47) per applicare una tensione elettrica alternata avente un?intensit? predeterminata (V) e una frequenza predeterminata (f) tra detto primo elettrodo (41) e detto secondo elettrodo (49), in modo da causare, quando detto liquido refrigerante conduttivo (3) viene convogliato in detto tubo (30), scariche elettriche tra detta parete elettricamente conduttrice cilindrica (20) e detto liquido refrigerante conduttivo (3) attraverso uno spazio circostante detto tubo (30) e occupato da detto gas (2) contenente ossigeno, e attraverso detto materiale dielettrico di detto tubo (30) generando cos? ozono da una porzione di detto ossigeno, e in modo da asportare una quantit? di calore prodotto associato a dette scariche mediante detto liquido refrigerante conduttivo (3).