DE2541906A1

DE2541906A1 - Einrichtung zur spannungsversorgung eines ozonisators

Info

Publication number: DE2541906A1
Application number: DE19752541906
Authority: DE
Inventors: Erwin Ing Grad Poppe; Walter Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-09-19
Filing date: 1975-09-19
Publication date: 1977-03-24

Description

Einrichtung zur SpannunRsversorRunn eines Ozonisators
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Spannungsversorgung eines Ozonisators, bei der der Ozonisator über ein steuerbares Ventil an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist.
Ozonisatoren sind Geräte, bei denen mit stillen elektrischen Entladungen aus Luft ein Luft-Ozongemisch erzeugt wird. Zum Hervorrufen dieser Ladungen sind dabei elektrische Spannungen von etwa 8 bis 30 kV erforderlich.
Bei einer bekannten Anordnung (vgl. z.B. DT-OS 224 098) ist hierzu im Primärkreis eines Impulstransformators die Reihenschaltung einer Gleichspannungsquelle mit einem steuerbaren Ventil, z.B. einem Thyristor, angeordnet und im Sekundärkreis des Transformators der Ozonisator. Die durch das Jeweilige Zünden des Ventils hervorgerufene Stromänderung im Primärkreis induziert pulsweise im Sekundärkreis Jeweils eine durch die Parameter des Kreises bedingte Spannung Nach der hier vertretenen Meinung ist dabei die Form der Spannung unwesentlich, da die Ozonausbeute vor allem vom Quadrat der Spitzenspannung und der Frequenz abhängig sei.
Neuere Untersuchungen haben nun ergeben, daß die Kurvenform der angelegten Spannung keineswegs unwesentlich für die Ozonausbeute ist, sondern daß z.B. stetig ansteigende Puisformen weit bessere Resultate bringen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich genau und in beliebiger Weise die einzelnen Parameter der pulsierenden Speisespannung, wie Pulsdauer, Pulsfolgefrequenz, Amplitude und vor allem Flankensteilheit den jeweiligen Betriebserfordernissen optimal anpassen lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ozonisator direkt über eine stetig steuerbare Senderöhre mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist und an das Steuergitter der Senderöhre ein Funktionsgenerator angeschlossen ist.
Auf diese Weise folgt die Speisespannung genau dem vom Funktionsgenerator vorgeschriebenen optimalen Verlauf, unerwünschte Kurvenverzerrungen durch Schaltbetrieb und Impulsübertrager entfallen. Die Entladung des Ozonisators kann dabei durch einen hochohmigen Parallelwiderstand vorgenommen werden, der ständig eingeschaltet bleibt; vorteilhafter ist es Jedoch, eine steuerbare Entladungsstrecke parallel zu schalten, z.B. in Form einer weiteren Röhre, da damit auch die Entladung in Bezug auf die Aufladungsdauer gesteuert wird.
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen: Figur 1 ein Schemabild eines Ozonisators, Figur 2 einen Spannungsverlauf am Ozonisator, und Figuren 3 und 4 Schaltungsausbildungen zur Spannungsversorgung des Ozonisators.
Der gebräuchliche Ozonisator besteht im wesentlichen aus zwei konzentrischen Rohren 1 und 2, von denen das innere Rohr mit einer Silberschicht 3 überzogen und von einem Glasmantel 4 umgeben ist. Zwischen den beiden Rohren 1 und 2 liegt die Speisespannung U, die z.B. im Bereich von 10 bis 30 kV liegen kann.
Durch stille Entladungen im Raum zwischen den Rohren wird ein Teil der die Rohre durchströmenden Luft 5 in Ozon umgewandelt, so daß aus den Ozonisator dann ein Luftozongemisch 6 austritt.
Der Wirkungsgrad des Ozonisators ist dabei bei Wechselspannung relativ gering, da der größte Teil in Wärme umgesetzt wird und nur etwa Wirkungagrade von 5 bis 6 X erreicht werden.
Eine Erhöhung des Wirkungsgrades ergibt sich, wenn keine Wechseispannung, sondern eine pulsförmige Spannung, wie z.B, in Figur 2 dargestellt, gewahlt wird. Hierbei ist für die optimale Ausbeutung wesentlich ein relativ langsamer Flankenanstieg (Winkel hb ), da vor allem im Bereich A t die Entladung und damit Ozonbildung stattfindet.
Eine derartige Spannung läßt sich mit der in Figur 3 beschriebenen Schaltung erreichen. Hierzu ist an die Gleichspannungsquelle 8, z.B. 20 kV über einen Widerstand 13 eine Hochspannungssenderöhre 9 angeschlossen, die die Speisespannung für den Ozonisator 7 liefert. Der Ozonisator ist dabei elektrisch durch die Reihenschaltung einer Kapazität 71, eines Verlustwiderstandes 72 und einer Funkenstrecke 73 dargestellt. An das SteuergitteH1der Hochspannungssenderöhre 9 ist ein Funktionsgenerator 10 angeschlossen, der abhängig von bestimmten Betriebsbedingungen, wie z.B. Luft, Temperatur usw. gesteuert wird (angedeutet durch Pfeil 11). Dem Ozonisator 7 ist ferner noch ein hochohmiger Entladungswiderstand 12 dauernd parallel geschaltet. Durch die Verwendung der stetig steuerbaren Hochleistungssenderröhre ist Jeder beliebige Kurvenverlauf auf dem Ozonisator 7 einstellbar, sei es die Flankensteilheit oder die Impulsdauer oder ein sonstiger Parameter.
Figur 4 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Figur 3 und zwar ist hier der Dauerwiderstand 12 durch die Reihenschaltung einer weiteren Senderöhre 14 und eines Widerstandes 16 ersetzt. Der Senderöhre 14 ist dabei ebenfalls ein Funktionsgenerator 15 zugeordnet, so daß auch die Entladung in optimaler Form in Bezug auf den Aufladevorgang gesteuert werden kann.
4 Figuren 3 Patentansprüche

Claims

PatentansrUche Einrichtung zur Spannungsversorgung eines Ozonisators, bei der der Ozonisator über ein steuerbares Ventil an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ozonisator (7) direkt über eine stetig steuerbare Senderöhre (9) mit der Gleichspannungsquelle (8) verbunden ist und an das Steuergitter (91) der Senderöhre (9) ein Funktionsgenerator (10) angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ozonisator (7) eine steuerbare Entladungsstrecke parallel geschaltet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbare Entladungsstrecke die Reihenschaltung aus einer weiteren Senderöhre (14) und einem Widerstand r16) dient.