DE957028C - Elektrischer, mittels Glimmentladung arbeitender Ozonerzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen, mittels Glimmentladung arbeitenden Ozonerzeuger.

Derartige Ozonerzeuger, bei denen eine Glimmentladung auf einen Luftstrom einwirkt, sind bereits in verschiedenen Ausführungen' bekannt. Üblicherweise besitzen hierbei die Elektroden Röhrengestalt, wobei meist die Glimmentladung innerhalb einer Glasröhre erzeugt wird, in der eine stabförmige dünne Elektrode angeordnet ist, die gegenüber einem wassergefüllten Behälter, in welchen die Röhre hineinragt, eine genügend hohe elektrische Spannung aufweist. Ein durch das Rohr geleiteter Luftstrom wird dabei unter der Wirkung der Glimmentladung mit Ozon angereichtert. Diese Ozongeneratoren haben sich gut bewährt, sind jedoch ziemlich kostspielig, da manche Bauteile aus hochwertigen Rohmaterialien, beispielsweise Edelstahlen, bestehen, um der korrodierenden Wirkung des Ozons standhalten zu können. Ferner hat sich als Nachteil herausgestellt, daß bei größeren Ozon- ao erzeugern dieser Art, bei denen eine Vielzahl von Glasröhren mit Elektroden in einem gemeinsamen Wasserbehälter angeordnet ist, ein Defekt an einem Elektrodensystem den ganzen Generator außer Betrieb setzt.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Mängel und betrifft einen elektrischen, mittels Glimmentladung arbeitenden Ozonerzeuger, be-

stehend aus mindestens einem senkrecht angeordneten Glasrohr mit einer Innenelektrode und einem das Glasrohr umschließenden wassergefüllten Behälterteil als Außenelektrode sowie einer Luftzuführung zum Glasrohrinnenraum und einer Ozonabführung aus dem Glasrohrinnenraum. Hierbei ist die von der Glasrohrinnenwand überall gleichen Abstand besitzende Innenelektrode hohl und dient als Zuleitung für die ihm am oberen Ende zugeführte Frischluft zum Glasrohrboden, während die zwischen der Glasrohrinnenwand und der Außenseite der Innenelektrode nach oben strömende Luft unter der Wirkung der Glimmentladung steht und am oberen Ende des Glasrohres abgeführt wird. Das Glasrohr mündet mit seinem oberen Ende in eine oberhalb des wassergefüllten Behälterteils gelegene Ozonkammer, die ihrerseits gegen den darunterliegenden Behälterteil eine Ölabdichtung besitzt. Die hohle Innenelektrode ragt mit ihrem oberen Ende durch die Ozonkammer hindurch in' eine darüber befindliche, gegen dieselbe abgedichtete Kammer für die Frischluftzufuhr. Im unteren geschlossenen Ende des Glasrohres befindet sich eine geringe Menge öl, die beim Eindringen von Wasser in das Glasrohr nach oben steigt und dort eine Trennschicht gegenüber der Ozonatmosphäre bildet.

Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Fig. 1 und 2 näher beschrieben, von denen

Fig. ι einen Ozonerzeuger mit nur einem Glasrohr im Längsschnitt und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Stromversorgung zeigt.

Es ist ein Behälter vorhanden, der aus einem wassergefüllten Unterteil 1 aus Metall und einem Oberteil 2 aus Isolierstoff besteht. Im Oberteil 2 ist eine durch die Wand 3 gegen den Unterteil 1 abgetrennte, teilweise mit Öl 4 gefüllte Ozonkammer 5 vorgesehen. Durch die Trennwand 3 ragt ein Glasrohr 6 in den wassergefüllten Behälterteil 1, wo es mit seinem Boden auf einer elastischen und korrosionsfesten Unterlage 7 ruht und durch weitere Führungselemente y_a innerhalb des wassergefüllten Behälters abgestützt ist. Die obere Mündung des Rohres 6 ragt innerhalb der Ozonkammer 5 über das öl 4 heraus. Durch eine Muffe 8 ist das Rohr 6 in der Kammer 5 geführt und seitens eines übergestülpten Schlauchstückes 9 gegen den Behälterunterteil 1 und dessen Wasserfüllung abgedichtet. Oberhalb der Ozonkammer 5 ist die Frischluftkammer 10 angeordnet, die durch eine Trennwand 11 gegen die Ozonkammer 5 abgedichtet ist. Von der Frischluftkammer 10 aus ragt eine als Rohr ausgebildete Innenelektrode 12 durch die Trennwand 11, an der sie in einer Muffe 13 geführt und durch ein übergestülptes ozonfestes Schlauchstück 14 abgedichtet ist, hindurch in die Kammer 5 und in das Glasrohr 6 hinein. Diese Hohlelektrode 12 dient zur Zuleitung der über den Anschluß 24 in die Kammer 10 strömenden Frischluft, von wo dieselbe im Glimmentladungsraum 15 nach oben strömt, mit Ozon angereichert wird, in die Ozonkammer 5 gelangt und von dort über den Ozonanschluß 16 abgeführt wird. Eine Vielzahl von Distanzelementen iy_a, ij_b, iy_c usw. gewährleistet überall genau gleichen Abstand zwischen der Innen -elektrode 12 und der Innenwandung des Glasrohres 6.

Die hohle Innenelektrode 12 besteht hier beispielsweise aus einem Isolierrohr 25, über dem einige miteinander elektrisch verbundene Metallmanschetten i8_a, i8₆ usw.-angeordnet sind, die sich zumindest über jenen Bereich der Elektrode 12 erstrecken, der innerhalb des wassergefüllten Behälterteils r verläuft.

Die Metallmanschetten 18 sind über eine im Inneren des Isolierrohres 25 befindliche Leitung an einer federnden Kontaktanordnung 19 am oberen Ende angeschlossen. Diese Kontaktanordnung 19 Sa ist bei aufgesetztem Behälterdeckel 20 über eine Überstromschmelzsicherung 21 mit dem Hochspannungsanschluß 22 verbunden. Vorzugsweise bestehen die Metallmanschetten aus eloxiertem Anticorodal oder aus einer ozon- und korrosionsfesten Stahllegierung. Falls erwünscht, kann aber auch der in den unteren Behälterteil 1 ragende Abschnitt der'Innenelektrode 12 aus einem einzigen Metallrohr, beispielsweise aus eloxiertem Anticorodal bestehen, das an einem nach oben bis in die Kammer 10 ragenden Isolierrohrstück befestigt ist.

Im Boden des Gliasrohres 6 ist ein ölgefüllter Behälter 23 angeordnet. Bei einem Defekt am Glasrohr 6 und einem Wassereinbruch in das Rohrinnere steigt das öl an die Oberfläche der inneren Wassersäule und bewirkt einen Abschluß von deren Oberfläche gegenüber der Ozonkammer 5.

Die Frischluftzufuhr zur Kammer 10 erfolgt über ein automatisch betätigbares Ventil 24, was besonders beim Zusammenbau mehrerer derartiger Ozonerzeugerröhren zu einem größeren Gerät von Vorteil ist. In diesem Fall wird nämlich ein gemeinsamer Unterteil 1 für alle Glasröhren vorgesehen und ein gemeinsamer Oberteil 2 mit einer allen Glasröhren gemeinsamen Ozonkammer 5. Dagegen sind zweckmäßigerweise getrennte Frischluftkammern 10 vorhanden, um bei Ausfall einzelner Ozonerzeugerröhren die Frischluftzufuhr zu denselben einzeln abschalten zu können.. Auch, die Dimensionierung des Luftdurchsatzes je nach Bedarf an ozonreicher Luft ist dadurch erleichtert.

Die beschriebene Bauart eines Ozonerzeugers ist besonders billig und vereinfacht die Wartung und die Auswechslung einzelner defekter Anlageteile.

Der Behälter i, 2 ist normalerweise über den An-Schluß 32 geerdet und stellt samt seiner Wasserfüllung im Unterteil 1 die Gegenelektrode für die hier durch Metallmanschetten 18 gebildete Hochspannungselektrode dar. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird die zum Betrieb erforderliche Hochspannung den Elektroden über die Anschlüsse 22 bzw. 32 seitens der Sekundärwicklung 26 eines geeigneten Hochspannungstransformators zugeführt. Die Primärwicklung 27 desselben wird über ein hier beispielsweise als Relais mit der Erregerwicklung 28 und dem Kontaktsatz 29 dargestelltes, auf Über-

strom ansprechendes Organ seitens der an den Anschlüssen 30, 31 liegenden Netzleitung mit Wechselstrom gespeist.

Im normalen Betriebszustand befindet sich der Kontaktsatz 29 in der gezeichneten Ruhelage. Tritt aber im Ozonerzeuger, beispielsweise durch Eindringen von Wasser in den Glimmentladungsraum 15, ein Kurzschluß zwischen der Hochspannungselektrode 18 und der Behälterwandung ein, und wird der Hochspannungsstromkreis durch die Schmelzsicherung 21 nicht sofort unterbrochen, so bewirkt der Stromanstieg im Primärstromkreis ein Ansprechen des Überstromrelais 28, 29. Der Kontaktsatz 29 wird umgelegt, unterbricht die Stromzuführung zur Primärwicklung 27 und verbindet die Netzleitung 30 mit dem Hochspannungsanschluß 22. Ist wie üblich die Netzleitung 31 geerdet, so liegt nunmehr die Netzspannung der Anschlüsse 30, 31 als stromstarke Niederspannungsquelle am Hochspannungsanschluß 22 und bewirkt einen derartigen Kurzschlußstrom zwischen den beiden Elektroden, daß die Schmelzsicherung 21 nunmehr sicher durchbrennt. Es genügt hier ein kurzer Stromstoß, so daß beim Zurückfallen des Kontaktsatzes 29 in die Ruhestellung des nunmehr stromlosen Relais 28, 29 und der damit erfolgenden Wiedereinschaltung des Transformators, der defekte Ozonerzeuger von der Sekundärwicklung 26 abgetrennt ist.

Diese Schaltungsmaßnahme empfiehlt sich besonders, wenn wie üblich eine große Anzahl derartiger Ozonerzeuger mit ihren Hochspannungsanschlüssen 22 parallel geschaltet und am gleichen Hochspannungstransformator 26, 27 angeschlossen sind. Bei einem Kurzschluß eines dieser Ozonerzeuger wird derselbe auf die oben beschriebene Weise durch Abschmelzen seiner Sicherung 21 vom Sekundärstromkreis getrennt, wobei nur eine kurzzeitige Unterbrechung des Betriebes aller anderen Ozonerzeuger eintritt.

Die in Fig. 2 wiedergegebene Schaltung stellt nur ein Ausführungsbeispiel für Netze mit einer geerdeten Leitung dar. Durch den Kontaktsatz 29 kann natürlich auch jede geeignete andere stromstarke Niederspannungsquelle nach erfolgter Unterbrechung der Transformatorerregung an die Elektrodenanschlüsse 22, 32 angeschaltet werden. Beispielsweise kann hierfür ein kleiner Hilfstransformator mit niedrigem Innenwiderstand und niedriger Sekundärspannung verwendet werden.

Claims (14)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrischer, mittels Glimmentladung arbeitender Ozonerzeuger, bestehend aus mindestens einem senkrecht angeordneten Glasrohr ■mit einer Innenelektrode und einem das Glasrohr ■umschließenden, wassergefüllten Behälterteil als Außenelektrode, wobei die Innenelektrode hohl ist und als Zuleitung für die ihm am oberen Ende zugeführte Frischluft zum Glasrohrboden dient, während die zwischen der Glasrohrinnenwand und der Außenseite der Innenelektrode nach oben strömende Luft unter der Wirkung der Glimmentladung steht und am oberen Ende des Glasrohres abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasrohr mit seinem oberen Ende in eine oberhalb des wassergefüllten Behälterteils gelegene Ozonkammer mündet, die ihrerseits gegen den darunterliegenden Behälterteil eine Flüssigkeitsabdichtung besitzt, und die hohle Innenelektrode mit ihrem oberen Ende durch die Ozonkammer hindurch in eine darüber befindliche, gegen dieselbe abgedichtete Kammer für die Frischluftzufuhr ragt, wobei sich im unteren geschlossenen Ende des Glasrohres eine geringe Menge Öl befindet, die beim Eindringen von Wasser in das Glasrohr an die Wasseroberfläche innerhalb von Glasrohr und Hohlelektrode steigt und dort eine Trennschicht gegenüber der Ozonatmosphäre bildet.
2. 2. Ozonerzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenelektrode aus einem Kunststoffrohr mit darüber befindlichen korrosionsfesten Metallmanschetten besteht und sich durch eine Vielzahl federnder, weder die Glimmentladung störender, noch den Luftdurchtritt merklich beeinträchtigender Distanzelemente gegen die Glasrohrinnenwand abstützt.
3. 3. Ozonerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmanschetten aus eloxiertem Anticorodal bestehen.
4. 4. Ozonerzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmanschetten au? einer ozonfesten Stahllegierung bestehen.
5. 5. Ozonerzeuger nach Anspruch 1, dadurch ge- $$ kennzeichnet, daß die Inraenelektrode aus einem eloxierten, sich durch eine Vielzahl federnder Distanzelemente gegen die Glasrohrinnenwand abstützenden Anticorodalrohr besteht.
6. 6. Ozonerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenelektrode innerhalb der Frischluftkammer über eine Überstrom-Schmelzsicherung mit der einen Stromzuführung verbunden ist, während die andere Stromzuführung am metallischen Behälter angeschlossen ist.
7. 7. Ozonerzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Frischluftkammer und der daruntergelegenen Ozonkammer eine Trennwand aus Isoliermaterial vorgesehen ist, durch welche die Innenelektrode hindurchragt und mittels einer Rohrmuffe an der Plattenoberseite befestigt ist, wobei ein über diese Rohrmuffe und die Innenelektrode gestülptes Schlauchstück aus ozonfestem elastischem Material eine Abdichtung zwischen beiden Kammern bewirkt.
8. 8. Ozonerzeuger nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Ozonkammer und dem daruntergelegenen wassergefüllten Be- 12a hälterteil eine Trennwand vorgesehen ist, durch welche die Glasrohre hindurchragt und mittels einer Rohrmuffe in derselben geführt ist, wobei ein über die Rohrmuffe und das Glasrohr gestülptes Schlauchstück aus elastischem Material sowie eine teilweise öl'füllung der Ozonkammer

   eine Abdichtung derselben gegen den wassergefüllten Behälterteil bewirken.
9. 9. Ozonerzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Führungselement des Glasrohres gegenüber der ßehälterwandung innerhalb des wassergefüllten Behälterteils vorhanden ist sowie eine elastische und korrosionsfeste Auflage für das untere geschlossene Glasrohrende am Behälterboden.
10. 10. Ozonerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen die Frischluftkammer oben abschließenden, abnehmbaren Deckel aufweist, nach dessen Beseitigung die Innenelektrode, die Trennwand zwischen Frischluft- und Ozonkammer, und nach Ablassen der ölfüllung derselben auch das Glasrohr ausbaubar ist.
11. 11. Ozonerzeuger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung zur Innenelektrode über eine Durchführung im Behälterdeckel und mittels eines federnden Druckkontaktes innerhalb der Frischluftkammer erfolgt.
12. 12. Ozonerzeuger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Glasrohre mit a$ Innenleiter in einem gemeinsamen wassergefüllten Behälterteil und einer gemeinsamen Ozonkammer angeordnet sind, aber getrennte Frischluftkammer besitzen, wobei der Frischluftzustrom zu jeder einzelnen Frischluftkammer über ein automatisch betätigbares Ventil erfolgt.
13. 13. Ozonerzeuger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem wassergefüllten Behälterteil und der darüber befindliehen gemeinsamen Ozonkammer eine Trennfuge in der Behälterwandung vorgesehen ist.
14. 14. Ozonerzeuger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein auf Überstrom ansprechendes Organ im Primärstromkreis des die Hoch-Spannungselektrode speisenden Transformators, und eine von dem Organ betätigbare Schalteinrichtung zur kurzzeitigen Unterbrechung der Transformatorerregung und zur Anschaltung einer stromstarken Spannungsquelle an die Elektrodenanschlüsse.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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