DE3247374A1 - Ozonerzeuger mit plattenfoermigen hochspannungs-elektroden - Google Patents
Ozonerzeuger mit plattenfoermigen hochspannungs-elektrodenInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/10—Preparation of ozone
- C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
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Description
-.?.-.. .:.·; 324737 A
■ 2-
Die Erfindung betrifft einen Ozonerzeuger mit gegeneinander verspannten
plattenförmigen Hochspannungs-Elektroden in Stapelbauweise,
wobei auf eine von außen kühlbare Elektrode ein plattenförmiges Dielektrikum und dann in einem den Entladungsraum bildenden
Abstand eine Gegenelektrode folgt.
Ein Ozonerzeuger dieser Art ist aus dem deutschen Patent
24 12 770 bekannt. Hiernach sind verhältnismäßig dicke massive Kühlelektroden aus Aluminium in Form von Ringscheiben vorgesehen,
die sich mit ihren topfartig axial vorspringenden Randpartien aneinander abstützen. Die Kühlelektroden sind beidseitig mit
mindestens 3 mm dicken Ringscheiben aus Glas belegt, die radial nach innen überstehen. Zwischen den benachbarten Glasscheiben
befindet sich eine scheibenförmige Gegenelektrode, die über kleine Distanzkörper in einem Abstand von je etwa 1 mm gegenüber
den Glasscheiben abgestützt ist und mit diesen zwei Entladungsräume bildet. Das Prozeßgas fließt abwechselnd radial nach außen
und innen durch die ringscheibenförmigen Entladungsräume.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß beim Betrieb solcher Ozonerzeuger häufig Glasbrüche zu verzeichnen sind. Die Verwendung eines
dickeren und damit stabileren Glases scheidet aus, da dies eine Erhöhung der dielektrischen Verluste, eine Verringerung der Feldstärke
in den Entladungsräumen und damit eine Verringerung der Ozonausbeute mit sich bringt. Schwingungen der Glasplatten
BAD ORSGIMAL
.3-
kommen als Bruchursache in Betracht. Auch eine hoch qennuo Bearbeitung
der ebenen Flächen äetr massiven Kühl el ekfrorlnn, niirdenen
die Glasscheiben aufliegen, ließ eine Verringerung der Glasdicke unter 2 mm nicht zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Glasbrüche
und die damit verbundenen Betriebsstörungen zu vermeiden und darüber hinaus die Glasdicke im Interesse besserer Betriebsdaten
weiter zu verringern.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Ozonerzeuger der einleitend
bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Kühlelektroden und dem Dielektrikum eine dünne Haftschicht
vorgesehen ist. Damit wird erreicht, daß die Glasplatten an den massiven Kühlelektroden haften und somit nicht in Eigenschwingungen
qeraten können bzw. diese Eigenschwingungen bedampft werden. Außerdem brincrt die Haftschicht einen besseren Üheraana
der dielektrischen Wärme zu der Kühlelektrode. Die Haftschicht kann vorzugsweise aus Siliconöl bestehen. Dabei zeigt die Erfahrung,
daß die mit Öl bestrichene Glasplatte nach dem Auflegen auf die Planfläche der Kühl elektrode nur durch Abschieben wieder entfernt
werden kann. ;
Die Dicke der Glasscheiben kann bis zu etwa 1,2 mm verringert werden. Gibt man einen kleinen Sicherheitszuschlag und wählt
eine Dicke von 1,5 mm, so läßt sich erwiesenermaßen die Glasbruchgefahr
vollkommen beseitigen. Außerdem folgt aus der Verwendung dünneren Glases - in Umkehrung der einleitenden Überlegungen
- eine höhere Ozonausbeute, und zwar in zweifacher Hinsicht. Einerseits erhöht sich unter der Voraussetzung gleicher
Dicke des Entladungsspalts und gleicher Spannung die Feldstärke im Entladungsspalt. Dadurch entsteht mehr Ozon. Andererseits
sinken die dielektrischen Verluste im Dielektrikum und damit die Temperatur im Entladungsraum, was ein Sinken der Wiederzerfallsrate
des Ozons zur Folge hat. Es bleibt also mehr erzeugtes Ozon nutzbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung erläutert, die einen axial geführten Teilschnitt eines Ozonerzeugers in etwa 1,5-facher natürlicher Größe zeigt.
Die zu einer Batterie zusammengesetzten Teile des Ozonerzeugers sind zwischen zwei Druckplatten 1 und 2 eingespannt, die durch
kreisförmig angeordnete Spannschrauben 3 zusammengehalten v/erden. Mehrere Kühlelektroden 4 in Form von 8 mm dicken Ringscheiben aus
Aluminium sind mit Hilfe von Distanzringen 5 aus Kunststoff gegeneinander
bzw. gegenüber den Druckplatten 1 und 2 distanziert. An den Druckplatten 1,2 und Kühlelektroden 4 liegen Glasscheiben 6
von 1,5 mm Dicke an. Sie haben je eine zentrale Öffnung 7. Mittig
zwischen je zwei benachbarten Glasscheiben 6, ist mit Hilfe kleiner Distanzplättchen 8 je eine etwa 1 mm dicke Gegenelektrode
9 gehalten.
Die Druckplatten 1 und 2 haben ie eine zentrale kreisförptigp1
Öffnung 10 gleichen Durchmessers wie die zentrale Öffnung dor Kühlelektroden 4. Letztere weisen am äußeren Rand offene Schlitze
11 auf, um die Spannschrauben 3 durchzulassen, die ie mit einem Isolierschlauch 12 umhüllt sind und deren Kopf zur Isolierung mit
Epoxydharz vergossen ist. Unten stützt sich die Schraubenmutter über Isolierstoffscheiben an der Druckplatte 2 ab. Die Isolierung
der Spannschrauben 3 dient der Vermeidung von Korrosionserscheinunqen infolge elektrochemischer Vorgänge zwischen den verschiedenen
Metallen.
Zur Abdichtung des Innenraums aegenüber dem den Ozonerzeuaer umspülenden
Wasser 13 sind in die Distanzringe 5 ie zwei Dichtringe
14 eingebettet. Innerhalb dieser Dichtringe 14 weisen die Distanzringe 5 achsparallele Bohrungen auf, welche Stahlsti fte I1S
enthalten. Diese dringen mit ihren soitzen Enden etwa 0,3 mm tief in die Kühlelektroden 4 bzw. die Druckplatten 1 und 2 ein, um
eine gegenseitige Potentialverbindung zu schaffen.
Jede der Gegenelektroden 9 hat ein zentrales Loch, durch welches eine Schraube 16 aesteckt und mittels einer Mutter befestigt ist.
Über den Schraubenschaft ist eine Druckfeder 17 gesteckt, welche
sich mit einer gewissen Vorspannung an dem nächstfolgenden Schaubenkopf abstützt. Dadurch sind alle Gegenelektroden 9" leitend
miteinander verbunden. Sie Liegen auf Hochsnannungsnoten-
t-.-i.al von bis zu 12.000 Volt. · ·
Die Flachen der Druckplatten 1 und 2 sowie der Kühlelektroden 4,
auf denen die Glasscheiben 6 auflieqen, sind hoch genau planiert
und werden beim Zusammenbau vor dem Aufleqen der Glasscheiben fi mit Siliconöl bestrichen. Dieses bewirkt ein Anhaften der Glasscheiben
6 und verhindert Schwinqunaen, während andererseits die
entstehende dielektrische Wärme noch besser auf die Kühlelektroden 4 übergehen kann.
Zur Sicherst^ll una der Durchschlaqsfestiakeit in radialer Ri chtunq
zwischen den Geqenelektroden 9 und den Stahlstiften 15 bzw. den Außonränd^rn der Kühlel ektrod<=>n 4 sind Dichtrinqe 18 vor—
qesehenf welche im Randbereich zwischen zwei benachbarten Glasscheiben
6 einqeklemmt sind. Diese Dichtrinae 18 bestehen aus
Silicon. Sie haben auf "ieder dem Glas zuqewandten Seite drei
Wülste in radialem Abstand. Dadurch entsteht die Wirkunq einer
Kaskade von drei einzelnen Dichtstellen, wobei die Luft in den
Rinakammern zu beiden Seiten des Dichtrinqs IR beim Zusammenpressen
herausqedrückt wird. Der Dichtrinq 18 erlaubt es, den Durchmesser der Geqenelektroden 9 bezogen auf den Durchmesser der
Glasscheiben 5 und der Kühlelektroden 4 bekannter Ozonerzeuger zu verqrößern, was eine beträchtliche ^lächenverqröRerung des Reak-Honsraumes
und eine Verlängerung des Strömunqsweqes des Prozeßrrases
b"i unveränderten Außenabmessunaen des Ozonerz.euqers bedeutet.
BA0
Als Prozeßgas wird bei dem beschriebenen Ozonerzeuger getrocknete
Luft verwendet. Sie tritt durch die Öffnung 10 der Druckplatte 1 ein, gelangt sodann durch die Öffnung 7 der obersten
Glasplatte 6 in den Entladungsraum zwischen dieser und der obersten Gegenelektrode 9. Hier wandert die Luft radial nach außen,
umströmt den Rand der erwähnten Gegenelektrode und wandert auf deren Unterseite wieder radial nach innen, um durch die Öffnungen
7 der folgenden Glasscheiben 6 im nächstfolgenden Entladungsraum wieder nach außen zu wandern und so fort.
Messungen bei einem Ozonerzeuger mit sechs Gegenelektrodeh und
den sonstigen vorerwähnten Abmessungen haben eine Ozonausbeute von 27 g je Stunde ergeben, das entspricht 45 g Ozon pro cbm
Prozeßluft unter Normbedingungen bei einem Leistungsbedarf von
17 Wattstundon je Gramm Ozon.
BAD ORIGINAL
ι | Druckplatte |
2 | Druckplatte |
3 | Spannschraube |
4 | Kühlelektrode |
5 | Distanzringe |
6 | Glasscheibe |
7 | Öffnung in Glasplatte |
8 | Distanzplättchen |
9 | Gegenelektrode |
10 | Öffnung |
11 | Schlitz |
12 | Isolierschlauch |
13 | Wasser |
14 | Dichtring |
15 | Stahlstift |
16 | Schraube |
17 | Druckfeder |
18 | Dichtring |
Claims (3)
1. Ozonerzeuqer mit gegeneinander verspannten plattenförmigen Hochspannungs-Elektroden in Stapelbauweise, wobei auf eine
von außen kühlbare Elektrode ein plattenförmiqes Dielektrikum und dann in einem den Entladungsraum bildenden Abstand eine
Gegenelektrode folgt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kühlelektrode (4) und dem Dielektrikum (6) eine Haftschicht vorgesehen
ist.
2. Ozonerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht aus Siliconöl besteht.
3. Ozonerzeuqer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dielektrikum (6) Glas in einer Dicke von etwa 1,5 mm
verwendet ist.
BAD ORIGINAL
Priority Applications (2)
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DE19823247374 DE3247374A1 (de) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | Ozonerzeuger mit plattenfoermigen hochspannungs-elektroden |
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DE19823247374 DE3247374A1 (de) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | Ozonerzeuger mit plattenfoermigen hochspannungs-elektroden |
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1984
- 1984-06-26 US US06/624,706 patent/US4818498A/en not_active Expired - Fee Related
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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