ITMI20060859A1

ITMI20060859A1 - HIGH EFFICIENCY OZONE GENERATOR WITH DOWNLOAD IN CORONA

Info

Publication number: ITMI20060859A1
Authority: IT
Inventors: Paolo Broglio; Sergio Bui; Maurizio Rateo
Original assignee: S T I A S R L Sviluppo Tecnologie Innovative
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2007-11-03

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

“GENERATORE DI OZONO AD ALTA EFFICIENZA CON SCARICA A CORONA” "HIGH EFFICIENCY OZONE GENERATOR WITH CROWN DISCHARGE"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un generatore di ozono ad alta efficienza, con scarica a corona, particolarmente atto ad essere inserito in una macchina per la produzione di ozono, in particolare per un impianto per il trattamento, sterilizzazione ed abbattimento della carica batterica in fluidi inquinati. The present invention refers to a high efficiency ozone generator, with corona discharge, particularly suitable for being inserted in a machine for the production of ozone, in particular for a plant for the treatment, sterilization and abatement of the bacterial load in fluids. polluted.

L’ozono viene prodotto a partire da un gas contenente ossigeno grazie all’azione di una scarica elettrica. Il passaggio di una scarica elettrica attraverso un flusso di gas contenente ossigeno porta alla rottura della molecola dell’ossigeno e quindi alla formazione di ossigeno monoatomico. Questi atomi di ossigeno così liberati sono fortemente reattivi e alcuni possono ricombinarsi per formare la molecola di ozono (O3), mentre altri si legano per riformare la molecola di ossigeno (02), secondo le seguenti reazioni. Ozone is produced from a gas containing oxygen thanks to the action of an electric discharge. The passage of an electric discharge through a flow of gas containing oxygen leads to the breakdown of the oxygen molecule and therefore to the formation of monoatomic oxygen. These oxygen atoms thus released are highly reactive and some can recombine to form the ozone molecule (O3), while others bind to reform the oxygen molecule (02), according to the following reactions.

02+ e — > 20 e 02+ and -> 20 and

O 202— > O3+ 02O 202—> O3 + 02

O O3— ► 2Ο2O O3— ► 2Ο2

Essendo l’ozono altamente reattivo, esso ha una vita media molto breve e risulta quindi molto difficile o addirittura impossibile la sua conservazione e il suo trasporto. Per questi motivi risulta necessario produrre l’ozono in situ per un suo uso immediato. La scarica elettrica utile dal punto di vista energetico per la produzione di ozono deve essere del tipo a “corona” o “silente”. Being highly reactive ozone, it has a very short average life and is therefore very difficult or even impossible to store and transport. For these reasons it is necessary to produce ozone in situ for its immediate use. The electric discharge useful from an energetic point of view for the production of ozone must be of the “corona” or “silent” type.

Sono noti in commercio vari tipi di generatori di ozono comprendenti due elettrodi formanti un’intercapedine attraverso la quale passa il gas contenente ossigeno che deve essere trasformato in ozono. I due elettrodi vengono portati ad un’elevata differenza di potenziale in modo da generare la scarica elettrica che trasforma l’ossigeno in ozono. Various types of ozone generators are known on the market including two electrodes forming a gap through which the gas containing oxygen passes, which must be transformed into ozone. The two electrodes are brought to a high potential difference in order to generate the electric discharge that transforms oxygen into ozone.

I generatori di ozono noti presentano diversi inconvenienti dovuti principalmente alla loro bassa efficienza di generazione di ozono. Infatti tali generatori noti consumano un grande quantitativo di energia elettrica per la produzione della scarica elettrica a corona. Known ozone generators have various drawbacks mainly due to their low ozone generation efficiency. In fact, such known generators consume a large quantity of electrical energy for the production of the corona discharge.

Per aumentarne l’efficienza i generatori di ozono noti richiedono l’utilizzo di un essiccatore di aria o di bombole di ossigeno, in modo da immettere nel generatore aria secca o direttamente ossigeno. To increase efficiency, known ozone generators require the use of an air dryer or oxygen cylinders, in order to introduce dry air or oxygen directly into the generator.

Inoltre, durante la scarica, tra i due elettrodi del generatore di ozono, in particolare sulle loro superfici, si generano elevate temperature (superiori ai 350 K) che contribuiscono a diminuire l’efficienza del generatore. Conseguentemente tali generatori noti richiedono un impianto di raffreddamento ad acqua per abbassare la temperatura durante il loro funzionamento. Furthermore, during the discharge, between the two electrodes of the ozone generator, in particular on their surfaces, high temperatures (above 350 K) are generated which contribute to decreasing the efficiency of the generator. Consequently, such known generators require a water cooling system to lower the temperature during their operation.

Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un generatore di ozono che abbia un’elevata efficienza e richieda un consumo ridotto di energia. The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art by providing an ozone generator that has high efficiency and requires reduced energy consumption.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire un tale generatore di ozono che sia versatile ed atto ad essere utilizzato in vari tipi di applicazioni per la produzione di ozono. Another object of the present invention is to provide such an ozone generator which is versatile and suitable for use in various types of applications for the production of ozone.

Altro scopo ancora della presente invenzione è di fornire un tale generatore di ozono che sia affidabile, robusto, compatto e trasportabile. Still another object of the present invention is to provide such an ozone generator which is reliable, robust, compact and transportable.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all’invenzione con le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1. These purposes are achieved in accordance with the invention with the characteristics listed in the attached independent claim 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments of the invention appear from the dependent claims.

Il generatore di ozono secondo l’invenzione comprende una coppia di elettrodi collegati a mezzi di alimentazione elettrica per generare tra loro una differenza di potenziale atta ad innescare una scarica a corona. Gli elettrodi sono contenuti in un contenitore atto ad essere attraversato da un flusso di gas contenente ossigeno che viene attraversato da detta scarica a corona per la trasformazione dell’ossigeno in ozono. The ozone generator according to the invention comprises a pair of electrodes connected to electrical power supply means to generate between them a potential difference suitable for triggering a corona discharge. The electrodes are contained in a container capable of being crossed by a flow of gas containing oxygen which is crossed by said corona discharge for the transformation of oxygen into ozone.

La caratteristica principale dell’invenzione è rappresentata dal fatto che il generatore di ozono comprende un elemento in materiale dielettrico disposto tra detti due elettrodi, direttamente a contatto con l’elettrodo esterno e distanziato da quello interno, in modo da definire un’intercapedine per il passaggio di detto flusso di gas contenente ossigeno. The main feature of the invention is represented by the fact that the ozone generator comprises an element made of dielectric material arranged between said two electrodes, directly in contact with the external electrode and spaced from the internal one, so as to define an interspace for the passage of said flow of gas containing oxygen.

L’elemento dielettrico ha la funzione di distribuire uniformemente la scarica elettrica nell’intercapedine in cui passa il gas contenente ossigeno ed evitare pertanto la formazione di archi elettrici, con conseguente aumento incontrollato della corrente elettrica di scarica che provocherebbe un aumento della potenza elettrica necessaria alla produzione, nonché un danneggiamento del generatore di ozono. The dielectric element has the function of uniformly distributing the electric discharge in the interspace through which the gas containing oxygen passes and therefore avoiding the formation of electric arcs, with a consequent uncontrolled increase in the electric discharge current which would cause an increase in the electric power necessary for the production, as well as damage to the ozone generator.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui: Further features of the invention will appear clearer from the detailed description that follows, referring to a purely exemplary and therefore non-limiting embodiment, illustrated in the attached drawings, in which:

la Fig. 1 è una vista in sezione assiale del generatore di ozono secondo l’invenzione con in esploso i due coperchi di chiusura; Fig. 1 is an axial sectional view of the ozone generator according to the invention with an exploded view of the two closing covers;

la Fig. 2 è una vista in sezione assiale del generatore di ozono di Fig. 1 assemblato; e Fig. 2 is an axial sectional view of the assembled ozone generator of Fig. 1; And

la Fig. 3 è una vista in pianta dall’alto del coperchio inferiore del generatore di ozono di Fig. 1. Fig. 3 is a top plan view of the lower cover of the ozone generator of Fig. 1.

Con l’ausilio delle Figure viene descritto il generatore d’ozono secondo l’invenzione, indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 1. With the aid of the Figures, the ozone generator according to the invention is described, indicated as a whole with the reference number 1.

Il generatore di ozono 1 comprende due elettrodi cilindrici 2, 4, vale a dire un elettrodo interno 2 e un elettrodo esterno 4. Gli elettrodi 2, 4 sono disposti coassialmente entro un contenitore tubolare 5. Il contenitore tubolare 5 viene chiuso tramite un coperchio inferiore 6 ed un coperchio superiore 7. The ozone generator 1 comprises two cylindrical electrodes 2, 4, namely an internal electrode 2 and an external electrode 4. The electrodes 2, 4 are arranged coaxially within a tubular container 5. The tubular container 5 is closed by means of a lower lid 6 and a top cover 7.

Tra i due elettrodi 2 e 4 è disposto coassialmente un tubo di materiale dielettrico 3. Tra la superficie esterna dell’elettrodo interno 2 e la superficie interna del tubo dielettrico 3, viene lasciata un’intercapedine cilindrica 8 per il passaggio del gas contenente ossigeno da trasformare in ozono. A tube of dielectric material 3 is coaxially arranged between the two electrodes 2 and 4. Between the external surface of the internal electrode 2 and the internal surface of the dielectric tube 3, a cylindrical gap 8 is left for the passage of the gas containing oxygen to be transform into ozone.

L’elettrodo interno 2 è costituito da un tubo metallico cilindrico, internamente cavo, avente un diametro esterno compreso nell’intervallo 14 ÷ 17 mm, preferibilmente 16 mm e uno spessore di 1,0 ÷ 2,0 mm, preferibilmente 1,5 mm. L’elettrodo interno 2 deve essere realizzato in un metallo conduttore resistente sia all’azione dell’ozono che alle elevate tensioni elettriche in gioco. L’elettrodo interno 2 preferibilmente è realizzato in acciaio inox AISI 316 e la sua superficie esterna è soggetta ad un trattamento meccanico di lappatura a specchio, in modo da essere perfettamente liscia per innalzare i siti di scarica a corona per unità di superficie, uniformando nel contempo la regione in cui avviene la scarica stessa. The internal electrode 2 consists of a cylindrical metal tube, hollow internally, having an external diameter in the range 14 ÷ 17 mm, preferably 16 mm and a thickness of 1.0 ÷ 2.0 mm, preferably 1.5 mm . The internal electrode 2 must be made of a conductive metal resistant to both the action of ozone and the high electrical voltages involved. The internal electrode 2 is preferably made of AISI 316 stainless steel and its external surface is subjected to a mechanical mirror lapping treatment, so as to be perfectly smooth to raise the corona discharge sites per unit of surface, making uniform in the at the same time the region in which the discharge itself takes place.

La distanza radiale tra la superficie esterna dell’elettrodo interno 2 e la superficie interna del tubo di dielettrico 3 deve essere compresa nel range da 2 a 4 mm, preferibilmente 2,5 mm. Pertanto il tubo materiale di dielettrico 3 ha un diametro interno compreso nell’intervallo 20 ÷ 22 mm, preferibilmente 21 mm. Il tubo dielettrico 3 deve avere uno spessore compreso nell’intervallo 1,8 ÷ 2,2 mm, preferibilmente 2 mm. Quindi il diametro esterno del tubo di dielettrico è compreso nell’intervallo 23,6 ÷ 26,4 mm, preferibilmente 25 mm. The radial distance between the external surface of the internal electrode 2 and the internal surface of the dielectric tube 3 must be in the range from 2 to 4 mm, preferably 2.5 mm. Therefore the dielectric material tube 3 has an internal diameter in the range 20 ÷ 22 mm, preferably 21 mm. The dielectric tube 3 must have a thickness between 1.8 ÷ 2.2 mm, preferably 2 mm. Therefore the external diameter of the dielectric tube is included in the range 23.6 ÷ 26.4 mm, preferably 25 mm.

Il tubo di dielettrico 3 deve essere realizzato in un materiale avente un’elevata costante dielettrica e privo di impurità e/o imperfezioni di lavorazione, in modo da non prevedere difetti superficiali sulla scala del micron. A tale scopo il tubo dielettrico 3 preferibilmente è realizzato in vetro, ma può essere anche realizzato in vetro-ceramica, o Boro-Silicato. The dielectric tube 3 must be made of a material having a high dielectric constant and free of impurities and / or processing imperfections, so as not to foresee surface defects on the micron scale. For this purpose, the dielectric tube 3 is preferably made of glass, but can also be made of glass-ceramic, or Boro-Silicate.

La funzione del tubo dielettrico 3 risulta essenziale nel distribuire uniformemente la scarica elettrica nell’intercapedine 8 ed evitare pertanto la formazione di archi elettrici, con conseguente aumento incontrollato della corrente elettrica nel dispositivo 1, fino a un danneggiamento dello stesso. The function of the dielectric tube 3 is essential in uniformly distributing the electric discharge in the interspace 8 and therefore avoiding the formation of electric arcs, with consequent uncontrolled increase of the electric current in the device 1, up to its damage.

L’elettrodo esterno 4 è disposto sulla superficie esterna del tubo di dielettrico 3 ed ha la forma di un foglio di materiale metallico avente uno spessore compreso tra 0,1 mm e 0,4 mm, preferibilmente 0,2 mm. The external electrode 4 is arranged on the external surface of the dielectric tube 3 and has the shape of a sheet of metal material having a thickness between 0.1 mm and 0.4 mm, preferably 0.2 mm.

L’elettrodo esterno 4, il tubo di dielettrico 3 e l’elettrodo interno 2 sono disposti entro il tubo di contenimento esterno 5 realizzato in materiale isolante, quale ad esempio PVC (Poli-Vinil-Cloruro). Il diametro interno del tubo di contenimento 5 è leggermente maggiore del diametro esterno dell’ elettrodo esterno 4, in modo che l’elettrodo esterno 4 sia impacchettato tra il tubo di dielettrico 3 e il tubo di contenimento 5. The external electrode 4, the dielectric tube 3 and the internal electrode 2 are arranged within the external containment tube 5 made of insulating material, such as for example PVC (Poly-Vinyl-Chloride). The internal diameter of the containment tube 5 is slightly greater than the external diameter of the external electrode 4, so that the external electrode 4 is packed between the dielectric tube 3 and the containment tube 5.

Il tubo di contenimento esterno 5 e il tubo di dielettrico 3 hanno la stessa lunghezza compresa tra 300 e 340 mm, preferibilmente 320 mm. Invece l’elettrodo interno 2 ha una lunghezza compresa tra 290 e 310 mm, preferibilmente 300 mm. The external containment tube 5 and the dielectric tube 3 have the same length between 300 and 340 mm, preferably 320 mm. Instead the internal electrode 2 has a length between 290 and 310 mm, preferably 300 mm.

L’elettrodo interno 2 e l’elettrodo esterno 4 sono collegati a rispettivi cavi elettrici speciali 20, 40 con una rigidità dielettrica tale da sopportare elevate tensioni. I cavi 20, 40 possono essere ad esempio cavi di tungsteno con isolante di silicone. The internal electrode 2 and the external electrode 4 are connected to respective special electrical cables 20, 40 with a dielectric strength such as to withstand high voltages. The cables 20, 40 can be, for example, tungsten cables with silicone insulation.

Il tubo di contenimento 5, contenente gli elettrodi 2, 4 e il dielettrico 3, viene chiuso tramite il coperchio inferiore 6 e il coperchio superiore 7 entrambi in materiale isolante, quale PVC. I coperchi 6 e 7 hanno la stessa forma. Ciascun coperchio 6, 7 comprende tre flangie circolari concentriche 60, 61, 62 di diametro decrescente disposte una sull’altra. La flangia esterna di maggiore diametro 60 ha lo stesso diametro esterno del tubo di contenimento 5. La flangia intermedia 61 ha un diametro leggermente inferiore rispetto al diametro interno del tubo di dielettrico 3. La flangia interna 62 di minore diametro ha un diametro uguale al diametro esterno dell’elettrodo 2. The containment tube 5, containing the electrodes 2, 4 and the dielectric 3, is closed by means of the lower cover 6 and the upper cover 7 both of insulating material, such as PVC. Lids 6 and 7 have the same shape. Each cover 6, 7 includes three concentric circular flanges 60, 61, 62 of decreasing diameter arranged one on top of the other. The larger diameter outer flange 60 has the same outer diameter as the containment tube 5. The intermediate flange 61 has a slightly smaller diameter than the inner diameter of the dielectric tube 3. The smaller diameter inner flange 62 has a diameter equal to the diameter outer electrode 2.

Attorno alla flangia intermedia 61 di ciascun coperchio 6, 7, vicino alla flangia esterna 60, viene disposta una prima guarnizione 63 di tipo OR in viton, destinata ad impegnarsi a tenuta con la superficie interna dei bordi d’estremità del tubo di dielettrico 3. In questo modo il tubo di dielettrico 3 è bloccato in posizione entro il tubo contenitore 5. A first viton OR gasket 63 is arranged around the intermediate flange 61 of each cover 6, 7, close to the outer flange 60, intended to engage tightly with the inner surface of the end edges of the dielectric tube 3. In this way the dielectric tube 3 is locked in position within the container tube 5.

All’estremità della flangia interna 62 di ciascun coperchio 6, 7 è disposta una seconda guarnizione 64 di tipo OR, sempre in viton, destinata ad andare a contatto con i bordi d’estremità dell’elettrodo interno 2. In questo modo l’elettrodo interno 2 è compresso tra le due guarnizioni 64 dei coperchi 6, 7 ed è bloccato in posizione assiale entro il dispositivo generatore di ozono 1. At the end of the internal flange 62 of each cover 6, 7 there is a second gasket 64 of the OR type, again in viton, intended to come into contact with the end edges of the internal electrode 2. In this way the electrode internal 2 is compressed between the two gaskets 64 of the covers 6, 7 and is locked in an axial position within the ozone generator 1.

I coperchi 6, 7 sono quindi saldati al cilindro di contenimento di PVC 5 mediante una linea di saldatura esterna circonferenziale 68. Poiché sia il cilindro di contenimento 5 che i coperchi 6, 7 sono realizzati in PVC, si può usare una termosaldatura o saldatura ad ultrasuoni 68. The lids 6, 7 are then welded to the PVC containment cylinder 5 by means of an external circumferential welding line 68. Since both the containment cylinder 5 and the lids 6, 7 are made of PVC, heat-sealing or high-pressure welding can be used. ultrasound 68.

In corrispondenza della flangia intermedia 61 di ciascun coperchio 6, 7 sono ricavati una pluralità di canali di passaggio aria 65 che mettono in comunicazione l’esterno con l’intercapedine cilindrica 8 formata tra l’elettrodo interno 2 e il tubo di dielettrico 3. I canali 65 sono equidistribuiti angolarmente nella flangia intermedia 61. Allo scopo di ottimizzare la quantità di ozono prodotto è necessario equilibrare la portata del flusso in ingresso e la durata dell’interazione del gas stesso con la scarica elettrica. Per questo motivo sono previsti otto canali 65 di 3 mm di diametro equidistanziati tra loro di un angolo al centro di 45°. In correspondence with the intermediate flange 61 of each cover 6, 7 there are obtained a plurality of air passage channels 65 which put the outside in communication with the cylindrical gap 8 formed between the internal electrode 2 and the dielectric tube 3. channels 65 are angularly distributed in the intermediate flange 61. In order to optimize the quantity of ozone produced, it is necessary to balance the flow rate of the inlet flow and the duration of the interaction of the gas itself with the electric discharge. For this reason, eight channels 65 with a diameter of 3 mm are provided, equidistant from each other by an angle in the center of 45 °.

II coperchio inferiore 6 viene accoppiato a mezzi di immissione aria, di per sé noti e quindi non illustrati, atti ad immettere aria dal basso verso l’alto, attraverso i fori 65, entro l’intercapedine 4. Invece il coperchio superiore 7 è accoppiato a mezzi d’uscita o aspirazione aria atti a consentire l’uscita dell’aria carica di ozono dall’intercapedine 8 del dispositivo 1. The lower cover 6 is coupled to air inlet means, known per se and therefore not illustrated, suitable for introducing air from the bottom upwards, through the holes 65, into the interspace 4. Instead, the upper cover 7 is coupled to air outlet or suction means adapted to allow the ozone-laden air to exit from the interspace 8 of the device 1.

Nella flangia interna 62 del coperchio inferiore 6 è previsto un foro 66, in direzione parallela alla direzione assiale, che prosegue con un foro radiale 67 aperto sulla superficie laterale della flangia esterna 60. In questo modo il cavo elettrico 20 collegato all’elettrodo interno 2 può essere portato fuori dal dispositivo 1, passando attraverso i fori 66 e 67 del coperchio inferiore 6. A hole 66 is provided in the internal flange 62 of the lower cover 6, in a direction parallel to the axial direction, which continues with a radial hole 67 open on the lateral surface of the external flange 60. In this way the electric cable 20 is connected to the internal electrode 2 it can be brought out of the device 1, passing through the holes 66 and 67 of the lower cover 6.

Invece, nella flangia esterna 60 del coperchio superiore 7 è previsto un foro passante 76 in direzione parallela alla direzione assiale disposto in corrispondenza del cavo 40 collegato all’elettrodo esterno 4. In questo modo il cavo elettrico 40 può essere portato fuori dal dispositivo 1, passando attraverso il foro 76 del coperchio superiore 7. On the other hand, in the external flange 60 of the upper cover 7 there is a through hole 76 in the direction parallel to the axial direction arranged in correspondence with the cable 40 connected to the external electrode 4. In this way the electric cable 40 can be brought out of the device 1, passing through the hole 76 of the top cover 7.

I cavi elettrici 20 e 40 sono collegati ad un alimentatore elettrico ad alta tensione atto ad erogare una tensione massima di circa 10 ÷ 12 kV con una corrente alternata di circa 5 ÷ 10 mA. L’alimentatore elettrico può essere un trasformatore elettrico atto a trasformare l’alimentazione di rete (220/230 Vac) in un’alimentazione ad alta tensione (10 ÷ 12 kVac). The electric cables 20 and 40 are connected to a high voltage electric power supply capable of delivering a maximum voltage of about 10 ÷ 12 kV with an alternating current of about 5 ÷ 10 mA. The power supply can be an electrical transformer capable of transforming the mains power supply (220/230 Vac) into a high voltage power supply (10 ÷ 12 kVac).

In questo modo, tra gli elettrodi 2 e 4 si genera una differenza di potenziale atta ad innescare la scarica a corona nell’intercapedine 8 attraversata da un flusso di gas contenente ossigeno che entra dai canali d’ingresso 65 del coperchio inferiore 6. Come risultato, nell’intercapedine 8 l’ossigeno viene trasformato in ozono che esce attraverso i fori d’uscita 65 del coperchio superiore 7. In this way, a potential difference is generated between the electrodes 2 and 4 which is capable of triggering the corona discharge in the interspace 8 crossed by a flow of gas containing oxygen which enters from the inlet channels 65 of the lower cover 6. As a result , in the interspace 8 the oxygen is transformed into ozone which comes out through the outlet holes 65 of the upper cover 7.

Inoltre, nel generatore di ozono 1 secondo l’invenzione, la temperatura di esercizio viene mantenuta inferiore a ~330 K, grazie all’elevata superficie interna del tubolare dielettrico 3 che definisce l’intercapedine 8 di passaggio del gas. Questa geometria permette di regolare nel modo desiderato il tempo di contatto del flusso di aria od ossigeno con la scarica elettrica all’interno del dispositivo 1. La possibilità di mantenere il dispositivo 1 a basse temperature di lavoro, consente di elevare ulteriormente l’efficienza di produzione di ozono, in quanto si abbassa notevolmente il tasso di riconversione dell’ozono in ossigeno. Infatti, a temperature di poco maggiori (~350 K) tale tasso di riconversione risulta essere tale da ridurre l’efficienza dei normali generatori in commercio di circa il 40%. Furthermore, in the ozone generator 1 according to the invention, the operating temperature is kept below ~ 330 K, thanks to the high internal surface of the dielectric tubular 3 which defines the interspace 8 for the passage of the gas. This geometry allows to adjust in the desired way the contact time of the air or oxygen flow with the electric discharge inside the device 1. The possibility of keeping the device 1 at low working temperatures allows to further increase the efficiency of ozone production, as the conversion rate of ozone into oxygen is considerably lowered. In fact, at slightly higher temperatures (~ 350 K) this conversion rate is such as to reduce the efficiency of normal generators on the market by about 40%.

Il mantenimento di temperature non elevate (< 330 K) è assicurato sia dall’alta efficienza di generazione di ozono secondo l’invenzione (solo circa l’8% dell’energia legata agli urti elettronici con le molecole del gas di ingresso viene convertito in calore) sia dal flusso dell’aria stessa in ingresso. Grazie a questa elevata efficienza del generatore è possibile ottenere ozono dall’aria in concentrazione media compresa tra 2,7 e 5,8 g/m di ozono per ciascun dispositivo 1 a seconda della portata dell’aria in ingresso. Tale quantità è ottenibile senza l’utilizzo di un essiccatore per l’aria in ingresso. Nel caso di utilizzo di bombole di ossigeno, è possibile ottenere quantità di ozono fino a 12 g/m per dispositivo generatore di ozono 1. The maintenance of low temperatures (<330 K) is ensured both by the high efficiency of ozone generation according to the invention (only about 8% of the energy linked to the electronic collisions with the molecules of the input gas is converted into heat) and from the flow of the incoming air itself. Thanks to this high efficiency of the generator it is possible to obtain ozone from the air in an average concentration between 2.7 and 5.8 g / m of ozone for each device 1 depending on the flow of the incoming air. This quantity can be obtained without using a dryer for the incoming air. In the case of using oxygen cylinders, it is possible to obtain quantities of ozone up to 12 g / m per ozone generator device 1.

In un impianto tipico per la produzione di ozono comprendente una configurazione con otto dispositivi generatori di ozono 1, per produrre 35 g/h di ozono da aria si ha un consumo di 110 W che risulta essere circa 20 volte inferiore rispetto al consumo degli impianti noti per produrre lo stesso quantitativo di ozono. In a typical plant for the production of ozone comprising a configuration with eight ozone generating devices 1, to produce 35 g / h of ozone from air there is a consumption of 110 W which is about 20 times lower than the consumption of known plants. to produce the same amount of ozone.

Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse. Numerous variations and modifications of detail can be made to the present embodiment of the invention, within the reach of a person skilled in the art, however falling within the scope of the invention expressed by the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Ozone generator (1) comprising: - a pair of electrodes (2, 4) connected to electrical power supply means to generate a potential difference between them capable of triggering a corona discharge, and - a container (5, 6, 7) containing said pair of electrodes (2, 4) and able to be crossed by a flow of gas containing oxygen which is hit by said corona discharge for the transformation of oxygen into ozone, characterized from understanding - an element made of dielectric material (3) arranged between said two electrodes (2, 4), at a certain distance from the internal electrode (2), so as to define an interspace (8) for the passage of said gas flow containing oxygen.

2. Ozone generator (1) according to claim 1, characterized in that said electrodes (2, 4) and said dielectric element (3) have a substantially tubular shape, internally hollow, and are arranged coaxial with each other (2).

3. Ozone generator (1) according to claim 1 or 2, characterized in that said dielectric element (3) is made of a material resistant to ozone and having a high dielectric constant, such as glass, glass ceramic, or Boron. Silicate, free of imperfections and impurities.

4. Ozone generator (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the distance between the surface of the internal electrode (2) and the internal surface of the dielectric element (3) defining the interspace (8) of passage of the gas is comprised between 2 and 4 mm, preferably 2.5 mm.

5. Ozone generator (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the thickness of said dielectric element (3) is in the range between 1.8 and 2.2 mm, preferably 2 mm.

6. Ozone generator (1) according to any one of claims 2 to 5, characterized by the fact that the internal electrode (2) is made of a stainless steel tube with the external surface mirror-lapped.

7. Ozone generator (1) according to any one of claims 2 to 5, characterized by the fact that the external electrode (4) is made of a sheet of metal material placed on the external surface of the dielectric tube (3).

8. Ozone generator (1) according to any one of claims 2 to 7, characterized in that said container comprises a tubular element (5), a lower lid (6) and an upper lid (7) which seal said electrodes (2, 4) and said dielectric element (3) within the container.

9. Ozone generator (1) according to claim 8, characterized in that each cover (6, 7) comprises three concentric circular flanges (60, 61, 62) of decreasing diameter arranged one on top of the other, in which the outer flange of greater diameter (60) has the same external diameter of the containment tube (5), the intermediate flange (61) has a slightly smaller diameter than the internal diameter of the dielectric tube (3) and the internal flange (62) of smaller diameter has a diameter equal to the outer diameter of the inner electrode (2).

10. Ozone generator (1) according to claim 8 or 9, characterized in that each cover (6, 7) comprises gas passage channels (65) which put the outside in communication with said cavity (8) for the passage of the gas.

11. Ozone generator (1) according to claims 9 and 10, characterized in that said gas passage channels (65) are formed in correspondence with said intermediate flange (61) and are angularly equidistant from each other.

12. Ozone generator (1) according to any one of claims 8 to 11, characterized in that each lid (6, 7) comprises gaskets (63, 64) arranged in contact with the ends of said dielectric tube (3) and with the ends of said internal electrode (2).

13. Ozone generator (1) according to any one of claims 8 to 12, characterized in that each cover (6, 7) comprises through holes (66, 67, 76) for the passage of respective electric cables (20, 40 ) connected to said two electrodes (2, 4).