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Vorrichtung zur Erzeugung und Ausnutzung elektrischer Effluvia.
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chemischer Wirkungen oder solcher, bei welchen molekulare Wiederanordnung in Betracht kommt, dienen kann, und im besonderen soll die Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon durch die Ozonisierung von atmospärischer Luft oder von Sauerstoff verwendet werden. Die Vorrichtung ist wirksamer als bisher für diesen Zweck benutzte Vorrichtungen, zuverlässiger in der Wirksamkeit und eines höheren Betrages von Arbeit fähig, ohne dabei ausser Ordnung kommen zu können. Die Vorrichtung wird im nachfolgenden für die Benutzung zur Ozonisierung atmosphärischer Luft, d. h. als Ozonisierer beschrieben werden, aber ihre Verwendung für andere Zwecke liegt in dem Bereich der Erfindung.
Es ist vorteilhaft, glatte Oberflächen aufweisende metallische Elektroden am besten von zylindrischer Form zu verwenden, die konzentrisch an gegenüberliegenden Seiten der Gasstrecke angeordnet sind. Zwischen den Elektroden und der Gasstrecke sind Wände von bekannten festen Dielektrikum, beispielsweise solche aus Glas angeordnet, welche die Wände der Gasstrecke bilden. r m ein Zunehmen des elektrischen Druckes an den Rändern der Elektroden zu verhindern, welche, falls zylindrische Elektroden vorhanden sind, an den Enden der Zylinder sich befinden, wird der Raum zwischen den Elektroden an den Enden der Zylinder dadurch vergrössert, dass die Zylinder von einander in gebogenen Linien nach ihren Enden zu divergieren.
Dadurch, dass eine Zunahme der Flächendichte an den Rändern oder Enden der Elektroden verhindert wird, wird die Gefahr, das Dielektrikum zu zerbrechen, herabgemindert. Die Vorrichtung kann daher mit einer grösseren Beanspruchung arbeiten, ohne ein Durchbrechen befürchten zu müssen, und ferner mit einem höheren Wirkungsgrade wegen der gleichförmigen Stromdichte, welche in der Gas-
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Die Elektroden werden vorteilhaft aus dünnwandigen Metallzylindern hergestellt, die unmittelbar von oder dicht an den Wänden der Glasrohre, mit welchen sie vereinigt sind, unterstiitzt sind. Die Teile des Ozonisierers werden an einem Ende so getragen, dass sie sich unabhängig von einander frei in der Längsrichtung ausdehnen und zusammenziehen können.
Um zur Verhinderung des Brechen der Glasrohre ungleichmässige Ausdehnung und Zusammenziehung des Glases und Metalles in der Richtung des Durchmessers zu gestatten, werden
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Es ist vorteilhaft, den inneren Metallzylinder durch lose Packung von dem sie umgebenden Glasrohre zu trennen. Solche lose Packung gestattet nicht nur die unabhängige diametrale Ausdehnung und Zusammenziehung der Metall-und Glasröhre, sondern verhindert auch die Zirkulation des Gases durch den zwischen den Metall-und den Glasflächen befindlichen Raum. Ferner ist es vorteilhaft, den äusseren Metallzvlinder in der Längsrichtung aufzuschlitzen und durch leichten Kontakt auf dem äusseren Glase zu halten, so dass er sich bei thermischen, mechanischen und elektrischen Einwirkungen diametral ausdehnen kann.
Um die Elektroden zu kühlen geht die Luft oder anderes durch die Gasstrecke gehendes Gas durch die zylindrische mittlere Elektrode und ist hierbei mit der Innenfläche derselben in
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Berührung. Diese Elektrode bildet einen Teil des Luftweges von der Luftzuführstelle zu der Gasstrecke und wird durch das über ihre innere Fläche strömende kalte Gas gekühlt. Die äussere Metallelektrode wird durch das Eintauchen des Ozonisierers in einen aus flüssiger Isolation bestehenden Körper gekühlt. Für diesen Zweck wird eine Flüssigkeit benutzt, die eine grosse thermische und dielektrische Kapazität besitzt, beispielsweise 01 oder harzhaltige Lösungen, die von Wasser und Säure befreit sind.
Um die isolierende Flüssigkeit zu kühlen, kann dieselbe durch geeignet geformte durch Luft oder Wasser gekühlte Radiatoren zirkulieren, wobei die Zirkulation durch Kraft oder durch Temperaturunterschiede bewirkt werden kann. Die flüssige Isolation wird von der Luftstrecke dadurch ausgeschlossen, dass das untere Ende des die äussere Elektrode tragenden dielektrischen Rohres geschlossen ist. Diese Anordnung bildet einen wirksamen
Schutz für die Vorrichtung, da, wenn das feste Dielektrikum durchschlagen oder durchbrochen werden sollte, die isolierende Flüssigkeit in die Gasstrecke Hiesst und dieselbe anfüllt.
Dadurch wird nicht nur ein elektrischer Kurzschluss verhindert, sondern auch der Gasfluss durch den
Ozonisierer abgesperrt, so dass die Tätigkeit anderer in Vielfach-Bogen mit denselben Quellen elektrischer Energie und der Gasquelle verbundener Ozonisierer davon nicht berührt wird. Das flüssige Dielektrikum tritt auch als eine Schicht zwischen die äussere Elektrode und das Glasrohr von welchem sie getragen wird, so dass es einen Teil des Dielektrikum zwischen der Elektrode und der (rasstrecke bildet und Luftblasen von diesem Raume ausschliesst.
Die Schicht des Di- elektrikums wird durch die kapillare Wirkung zwischen den Flächen sowohl als auch durch die
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01 an den Enden des Raumes und auch durch die durch das Aufschlitzen der Elektroden in der Längsrichtung hervorgebrachten Lücke eintritt. Wasser ist in dem Ozonisierer weder zum Kühlen der Elektroden verwendet, noch zum Bilden der Elektroden benutzt, und es kann der Stromkreis des Ozonisierers ein nicht geerdeter oder vollständiger metallischer Stromkreis sein.
Es ist gefunden worden, dass dadurch, dass ein Ozonisierer oder eine Gruppe von solchen mit einem Körper von leitendem Metall von grosser Oberfläche, der nahe den Ozonisierern angeordnet und von der Erde isoliert ist, umgeben wird, eine sekundäre Kondenserwirkung durch die induktive Wirkung der Elektroden, besonders der äusseren, auf den anliegcnden leitenden Kürpn hervorgebracht wird, mit dem Ergebnis, dass eine Kapazität in das System eingeführt wird. welche eine regulierende Tätigkeit ausübt, die die elektrischen Stromwellen derart ändert, dass das Durchbrechen des Dielektrikums verhindert und die Notwendigkeit, Kondensatoren und Drosselspulen in den Stromkreis einzuschalten, erspart wird.
Eine bequeme und mit Vorteil zu verwendende Anordnung besteht darin, eine umgebende Metallfläche in der Form eines metallischen Behälters zur Aufnahme des flüssigen Dielektrikums vorzusehen, In welch letzteres ein Ozonisierer oder eine Anzahl von solchen eingetaucht werden kann. Der Metallbehälter ist ausserdem von der Erde isoliert und kann von äusserer Berührung durch eine aus Holz oder anderer geeigneter Isolation bestehenden Hülle geschützt sein. Das Mittel, die Ozonisierer zu regeln trdi r zu schützen, ermöglicht, dieselben unmittelbar mit der Energiequelle beispielsweise einem Krhöhungatransformator zu verbinden, ohne die Zwischenschaltung von Kondensatoren und Droso tapulen in den Stromkreis zu benötigen.
Diese Verbindung kann durch einen nicht geerdeten
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verbunden oder von demselben abgeschaltet werden. Die Ozonisierer können auch in Reihen oder in V@elfachreihen verbunden werden. Um die vollständige Unabhängigkeit der Ozonisierer @ zu sichern, können ihre Gasstrecken auch in Vielfachschaltung mit der Gaszufuhr verbunden sein.
Es sind Aufnahmebehälter und geeignete Schalter und Hähne vorgesehen, um die Ozonisierer unabhängig oder in Gruppen sowohl mit dem elektrischen Stromkreise als auch mit dem Gaskreisc verbinden oder von denselben abschalten zu können. Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsform eines Ozonisierers nach
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Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Ozonisierer nach Linie 2-2 der Fig. 1.
Fig, 3 ist ein Aufriss der äusseren Elektrode, die spiralartig aufgeschlitzt ist.
Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt einer anderen Ausführungsform des Ozonisierers.
Fig 5 ist ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.
Fig. 6 ist ein Schema, das mit Vorteil zu verwendende elektrische Verbindungen für die Ozonisierer zeigt.
Fig. 7 ist ein vorteilhafte Gasverbindungen zeigendes Schema.
Der Ozonisierer wird aus zwei Glasrohren 8, 9 (Fig. 1 und 2) aufgebaut. Das äussere Rohr 9 ist an seinem oberen Ende offen und an seinem unteren Ende geschlossen und nimmt das innere Rohr 8 auf, welches an dem konischen Sitze 10 in dem inneren Rohr befestigt ist. Das Rohr 8 erstreckt sich bis nahe zu dem Boden des Rohres 9, wo es mit Erweiterungen 11 versehen ist, um es lose in dem Rohr 9 zu zentrieren. Das obere Ende des Rohres 8 wird durch einen Kork verschlossen und mit einem seitlichen Rohre 12 versehen, durch welches Luft oder anderes Gas
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an dem unteren Ende in das äussere Rohr 9 eintritt und durch den zwischen den Rohren befindlichen Raum 13 nach aufwärts fliesst. Dieser Raum ist die Gasstrecke des Ozonisierers, auf welcher das Gas dem elektrischen Strom ausgesetzt wird.
Nahe dem oberen Ende des äusseren Rohres 9, aber unter dem Sitze des darin befindlichen inneren Rohres 8, steht mit dem Rohre 9 ein seitliches Rohr 14 für die Abgabe des ozonisierten Gases in Verbindung.
Die innere Elektrode 15 ist ein leichtes Rohr aus Metall,. das eine glatte, polierte äussere Fläche hat und innerhalb des inneren Rohres 8 nahe der Innenfläche dieses Rohres gehalten wird, aber so, dass etwas Raum zwischen den Flächen bleibt, der genügend ist, um ungleiche diametrale Ausdehnung und Zusammenziehung des Glases und Metalles zu gestatten. Dieser Raum wird
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Paraffin o. dgl. ausgefüllt, welches ungleiche Ausdehnung und Zusammenziehung von 8 und 15 gestattet und gleichzeitig Zirkulation des Gases zwischen den angrenzenden Flächen verhindert. Die Enden der rohrförmigen Elektroden 15 sind offen, so dass das in den Ozonisierer eintretende
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dient. Auf dem äusseren Rohr 9 des Ozonisierers ist die äussere Elektrode 17 angeordnet, welche ebenfalls ein leichter Metallzylinder ist, der eine glatte innere Fläche besitzt.
Diese Elektrode wird vorteilhaft durch leichten Kontakt auf dem Rohre 9 gehalten und ist, wie bei 18 (Fig. 2 und 3) angedeutet ist-, in der Längsrichtung oder spiralförmig aufgeschlitzt, so dass es sich diametral
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Dielektrikum 23, beispielsweise in ein geeignetes O ! von hoher thermischer und dielektrischer Kapazität, eingetaucttt, das in einen) Metallbehälter 24 enthalten ist. Dieser ist von der Erde durch Isolatoren 25 isoliert. Der Ölbehälter kann in eine hölzerne oder eine ähnliche isolierende Hülle 26 eingeschlossen sein. An seinem oberen Ende wird der Ozonisierer von der isolierenden Decke der Gefässes getragen.
Von den Seiten des Behälters 24 gehen in verschiedenen Höhen Rohre 28 aus. die mit den Radiatoren 29 verbunden sind, durch welche das Ot infolge der Schwer-
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fliessende Gas in den zwischen den Glasrohren 32, 33 befindlichen Raum gelangt und durch denselben nach oben fliesst. Der zwischen dem inneren Ulasrohrp. 32 und der mittleren Elektrode
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Die Ozonisierer sind mit ihren Elektroden vorteilhafterweise durch einen vollständigen. nicht geerdeten metallischen Stromkreis unmittelbar mit einer geeigneten elektrischen Energie- @ quelle, beispielsweise einem Wechselstromtransformator 36 (Fig. 6) in Vielfach-Bogen verbunden.
In Fig. U sind zwei Gruppen von Ozonisierern 37, 38 gezeigt, und zwar ist jede Gruppe in einem
Metallbehälter 24 eingeschlossen. Die einzelnen Stromkreise der Ozonisierer können durch ge- eignete Schalter 39 beherrscht werden, während die Schalter 40 zum Öffnen und Schliessen der
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eine ganze Gruppe enthaltenden Stromkreise dienen können. Wie bereits erwähnt, bilden die einschliessenden Metallbehälter nahe leitende Teile von grosser Oberfläche, auf welche durch die Elektroden der Ozonisierer induktiv eingewirkt wird, und dienen dazu, den Strom durch eine sekundäre Kondenserwirkung zu regeln und zu ändern.
Diese verhindert übermässige Schwankungen und macht die Verwendung von Drosselspulen und Kondensatoren ausserhalb der Ozonisierer entbehrlich, so dass die Elektroden des Ozonisierers unmittelbar mit der Energiequelle verbunden werden können.
Der einschliessende Metallbehälter 24 wird, wie oben beschrieben, auf Isolatoren gestellt, aber es ist in der Praxis gefunden worden, dass einiges Entweichen aus dem Behälter zur Erde vorhanden ist und hiervon mag die erzielte bessere Wirkung abhängen. Aber die Anregung dieser Theorie der Wirkung des Behälters soll die damit verbundene Erfindung keineswegs beschränken.
Fig. 7 zeigt schematisch die Verbindung der Gaskreise, bei welcher die Ozonisierer in Vielfach-Bogen liegen, mit den Gaseinlass- und Auslassrohren 41. Hähne 43 dienen zum Anstellen des Gasstromes von jedem einzelnen der Ozonisierer, während die Hähne 44 zum Abstellen einer Gruppe von Ozonisierern von den Gaskreisen dienen. Mehrere Ozonisierer können in Reihen von zwei, drei oder mehr verbunden und eine Anzahl solcher Reihen kann in Vielfach-Bogen geschaltet sein.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Effluvia, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den auf gegenüberliegenden Seiten der Gasstrecke liegenden Elektroden nach den Rändern derselben hin zunimmt, so dass gleichmässige Stromdichte in der genannten GasStrecke erhalten wird.