HU228019B1 - Ozone generating device - Google Patents

Description

ESZTÖ KÉSZÜLÉK

A találmány ózonfejlesztö készülékhez, speciálisan olyan ózonfejlesztő készülékhez kapcsolódik, amelynek két egyforma koronakísülő-kamra között centrálisán elrendezett nagyfeszültségű elektródja van, ahol az egyes koronakisülő-kamrákat a nagyfeszültségű elektródtól egyik oldalakon dielektrikum, a dielektrikummal szemközti oldalukon pedig második elektród határolja el.

Az ózon erősen oxidáló tulajdonságú, — .rendszerint hígított formában — víz fertőtlenítésére használják. Példának okáért, a környezetre vagy az egészségre káros anyagok, valamint a belőle származó kellemetlen szagok kiküszöbölése vagy megszűntetése céljából a szennyvíz tisztításnak vethető alá, illetve az ivóvíz minőségének javítása érdekében előkezelésnek vethető alá. Az ózon felhasználásának egyéb területeit például annak a papíriparban fehérítőszerként történő, levsgötlszlitás céljára történő, valamint a szerves kémia területén bizonyos oxidáló reakciók végrehajtása céljából történő felhasználása jelentik.

Oxigénnel kevert ózont oly módon állítanak elő, hogy oxigéngázt vagy valamilyen oxigénben dús gázt villamos kisülésen vezetnek keresztül, Ennek megfelelően az oxigéngáz vagy az oxigénben dús gáz 'ózonfejlesztő készülékben vagy ozonizátorban elrendezett olyan koronaklsülö-kamrán halad keresztül, amit szám szerint két darab közös tengelyű cső vagy egymással párhuzamosan elrendezett lemez határol. A villamos kisülés a csövek vagy lemezek között következik be. itt és a továbbiakban a fért és a ^ífkoronákísüiö-kamra^!! megjelöléseket ugyanazon alkatrész jelölésére használjuk - az ózonfejlesztö készülék azon részére utalunk velük, ahol az oxigéngázt vagy az oxigénben dús gázt ózonná alakítják.

Az ózonfejlesztő készülékek fentiekben említett első típusa ipari célokat szolgál, rendkívül nagy és óriási helyigénye van, továbbá rendkívül nehéz és költséges azt előállítani és fenntartani. A szóban forgó özonfejíesztö készülékek második típusa sokkal gazdaságosabb és kisebb helyigényű, esetében mindazonáltal bizonyos, a

95134-271A/SZT/GL tt tt *♦* tt-tt tt * tt ttX* tt *

Ott ttttttx tt** tömítéssel és megbízhatósággal kapcsolatos problémák merülnek fel és maga a készülék nem működik optimálisan.

Az ózonfejlesztő készülékekhez kapcsolódé nehézségek egyike abban áll hogy az oxigéngázt vagy az oxigénben dús gázt ózonná átalakító koronakisülőkamrának legalább az egyik határoló felületét valamilyen dlelekfromos anyag, azaz dielektrikum képezi. A szóban forgó dielektrikumot egy nagyfeszültségű elektród és a föld között fellépő villamos kisülés koronaklsölés formájában történő megvalósításának elősegítése céljából használják; a dielektrikumot rendszerint valamilyen kerámiából vagy üvegből készifik. A nagy gáznyomások, és nem kevésbé a koronakisülőkamrába betáplált gázban fellépd, például a gáz rendszerbeli betáplálásakor vagy onnan történd kivezetésekor jelentkező nyomáshullámok hatására fellépő nyomáslngadozások a kerámiában óriási mechanikai feszültséget keltenek, amelynek végeredményeként a kerámia esetleg eltörik.

Egy másik nehézség az említett dielektrikum és a köronakisülo-kamrának a dielektrikummal átellenes, rendszerint a villamos földet képező határoló felületre között szükségszerűen alkalmazandó tömítéshez kapcsolódik. A szóban forgó tömítés nagy gáznyomásnak és nyomáshullámoknak van kitéve, A tömítés emellett gondot jelent az özonfejiasztő készülék élettartama és megbízhatósága szempontjából is, hiszen az ózon különösen reakcióképes és így az általában alkalmazott gumltömítések hajlamosak elromiani és szivárgáshoz vezetni.

A szakirodalom számos publikációjában fellelhetők ózonfejlesztő készülék különféle kiviteli alakjaira vonatkozó kíianílások.

Az. U8-S,3ö4,Ő4Í sz. amerikai szabadalom például olyan hengeres őzonfejlesztö készüléket ismertet, amelynek többek között spirálrugó elektródja, az elektródot körülvevő, dieíektromos anyagból lévő csöve, továbbá egy ugyancsak cső alakú földelt és hűtött második elektródja van, A második elektród és a cső között hengergyűrű alakú, ózonfejlesztés céljára körülhatárolt korenskísülő-ksmra helyezkedik el. Az oxigénnek a hengergyűrű alakú koronakisOlö-kamráha ózonfejlesztés céljából történő betáplálása csupán az egyik oldalon történik,. aminek eredményeként kezdetben a nyomás hatása is csupán egyoldalas, Működés közben a csőre kívülről folyamatosan nyomás hat, melynek hatása a működés során pillanatszerűen fellépő nyomáshullámok hatására változik az Időben. Mindent összevetve, a szobán forgó

.... 3 nyomás a szerkezeire eres terhelést fejt ki és annak károsodása, valamint szivárgása tekintetében jelentős kockázati tényezőnek minősül

Az US-4,960,570 sz. amerikai szabadalom egy olyan összetett és nagy anyagigényű ózon-fejlesztő készüléket tárgyal, amely többek között dieiektromos anyagból készíteti- csövekkel, vagy egy lehetséges másik kiviteli alakjában dieiektromos anyagból lévő külső bevonattal ellátott csövekkel rendelkezik. A csövek belső palástjukon az egyik elektródot képező témáimét hordoznak, illetve egy lehetséges másik kiviteli alaknál a csövek belsejében különálló elektród van elrendezve. Az említett csövek szám szerint két darab, külső, hűtött sík elektród között vannak elrendezve. Az ózonfejlesztésre szolgáló terek vagy koranakisűlő-kamrák a csövek és a sik elektródok között találhatók, valamint bizonyos esetekben a csövekben azok belseje és a csövekben elhelyezett elektród között. A szóban forgó szabadalomból mindenesetre nem nyilvánvaló, hogy a dieiektromos anyagból lévő alkatrészek és a hűtött elektródok közötti terekbe milyen módon kerül bevezetésre az ózonfejlesztéshez szükséges oxigén. Ennek következtében az sem nyilvánvaló továbbá, hogy a szóban forgó alkatrészeket a betáplált oxigén vagy a működés során fellépő nyomáshullámok által kifejlett nyomás hogyan befolyásolja.

A WO-97/01507 sz. nemzetközi közzétételi irat olyan őzonfejlesztő készüléket mutat be, amely tartalmaz valamilyen dieiektromos anyagból készített két lemezt, ezek között elrendezett spirális vagy síkrács alakú elektródot, amely felett nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áramot alkalmaznak, továbbá a lemezeken kívül földelt és hűtött elektródokat. Az özonfejieszíésre szolgáló fér a lemezek és egy test között helyezkedik ei. Az őzonfejlesztő készülék az ózonfejlesztésre szolgáló térben fellépő nyomás hatásának van kitéve, ennélfogva a lemezek hajlamosak egymástól eltávolodni. Nyomáshullámok fellépésekor a nyomás most említett hatása piilanafszerüen megnövekedhet. A szóban forgó őzonfejlesztő készülék ki van téve a károsodás és a tömítési problémák okozta fő kockázatnak. A lemezeken kívül ózonfejlesztésre szolgáló terek nincsenek kiképezve.

Végezetül az US-5,435,978 sz. amerikai szabadalom olyan síklemezes ózonfejlesztő készüléket tárgyal, amelynek szám szerint, két darab, korábban már ismertetett, átmenetileg ózonfejlesztésre szolgáló teret meghatározó elektródja van. A megfelelő elektródon egy dieiektromos anyagréfeg van elrendezve. Az őzonfejíesz* « « «>

χ «♦ β ·♦ »

.*.*·«* lésre szolgáló belső térben fellépő nyomás kiegyenlítése céljából az ózonfejlesztö készülékre külső nyomást fejtenek ki, mégpedig oly módon, hogy az ózonfejlesztő készüléket egy nyomás alatt lévő gázt tartalmazó nyomótartályban rendezik el. Az ózonfejlesztő berendezés működése során jelentkező, nyomáshullámok következtében fellépő pillanatszerü nyomásingadozások kezelése mindazonáltal rendkívül nehéz, ezek bekövetkezése esetén a károsodás kockázata rendkívül nagy.

Az ózonfejlesztö készülék egy további kiviteli alakját mutatja be a Mitsubishi Electric Corporation cég M. Kuzumoto, Y. Tabata és S. Yagi munkatársai által a franciaországi Lilié városában 1995. május 15-18. között megrendezett World Ózoné Congress elnevezésű nemzetközi konferencia konfereneiakiadványának 2. kötete 51-58. oldalain Magytejes/fraényű őzonf&j/eszt&s rendfcw/ keskeny résben csendes kísö/és afe/mazáséva/ fHigh Densify Ózoné Generálion in a Very Narrow Gap by Sllent Discharge) címmel megjelentetett munkája. A javasolt kialakítás kerámialemez és testelektród között elrendezett, keskeny, kör keresztmetszetű, egyoldalas koronakisülo-kamrát tartalmaz. A koronakisülő-kamra gázbeömlései a kamra szélén vannak elrendezve, míg egy kiömlés a koronaklsölö-kamra közepén a testelektródba vágott nyílás formájában van kiképezve A kerámiaiemez a koronaklsölö-kamra átellenes oldalán ismeretlen típusú (mechanikai) feszültségkiegyenlítő lemezen nyugszik, amely pedig egy fémből készült lemezzel szomszédos. A kerámiaiemez a feszültségkiegyenlítő lemezre néző felületén fémréteggel van bevonva, amely nagyfeszültségű elektródot képez. A koronaklsölö-kamra magasságát egy, a koronaklsülő-kamrában elhelyezeti, fémből lévő és sugárirányban terjedő tartóelemekkel ellátott távtartó határozza meg.

A találmánnyal a fentiek fényében tehát célunk egy olyan ózonfejlesztö készülék kidolgozása, amelynél az előzőekben. Ismertetett problémák nem jelentkeznek, Célunk egyrészt egy egyszerű, kompakt és kevésbé költséges kialakítás alkalmazása, amely az ismert ózonfejlesztö készülékekhez képest nagyobb teljesítményt és jobb konverziós hatásfokot nyújt. Célunk másrészt az, hogy a készülék alkatrészeinek a betáplált gáz túlnyomása és a készülék működése közben fellépő nyomásbulfámok hatására bekövetkező károsodását vagy hatékonyság-csökkenését megelőzzük.

«♦ «φ

A további célunk emellett egy olyan kialakítás megvalósítása is. amely a gázt befoglaló koronakisüló-kamra határoló felületein mindenütt -egyenletes nyomáseloszlást biztosit.

Végezetül egy olyan kialakítás megvalósítását is óéiul tűztük ki, amely a dielektrikum és a vele szemközti határoló felület között elrendezett tömítést megvédi az ózon reakcióképességének következtében fellépő elhasználódástól.

Kitűzött céljainkat egyrészt olyan özonfejiesztö készülék kidolgozásával értök el, amelynél a második elektródok a koronakísüiő-kamrákat a dielektrikummal szemközti oldaluk irányában különállón elhatároló egy-egy fémtömb képezte testelektród formájában vannak kialakítva, ahol az egyes fémtömbökben az elhatárolt koronakisütő-kamrákkal közlekedő gázbeömlő csatorna és gázkiömlő csatorna, továbbá a tesleiektíód hűtését biztosító hűtőközeg számára hűtöcsatorna van kiképezve.

Az özonfejiesztö készülék egy ilyen kiviteli alakjánál az érzékeny dielektromos alkatrészek a szemben lévő oldalak irányából egyenlő gáznyomásnak és gázn-yomás-ingadozásnak vannak kitéve, vagyis a nyomás ki van egyenlítve,

Továbbmenve, előnyösen mindkét légmentes köFonakísüfo-kamrát a dielektrikum és a testelektród között elrendezett legalább egy végtelenített tömítöelem határolja körül, amely tömítöelem előnyösen egy O-gyűrövel van megvalósítva. Továbbmenve, a nagyfeszültségű elektród és a dielektrikumok előnyösen lényegében sík elemekből vannak, és előnyösen a nagyfeszültségű elektród a dielektrikumokkal közvetlenül érintkezve egy lényegében sík kötegel képez, amely köteg a festeíekíródok által a tömítőelemekre kifejtett nyomással van a helyén tartva.

A találmány szerinti özonfejiesztö készülék egy lehetséges újabb kiviteli alakjánál a testelektródban a tömítőelemmel szomszédosán a koronakisülő-kamra belsejében végtelenített horony van kiképezve és a gázbeömlő csatorna ezen horonyban nyílik. Előnyösen a tömitőelemen kívül villamosán szigetelő anyagú, a koronaklsülőkamrán kívüli szikraátütéssel szembeni védelmet biztosító gyűrű van elrendezve. Továbbmenve. a tömítöelem előnyösen a dielektrikum és testeíektród között hengergyűrű alakban terjedve korong formájú koronaklsülő-kamrát határol körül.

Előnyösen a gázbeömiö csatorna a tömítöelem közelében a koronakisülőkamra kerületi tartományában lép ki és a gázkiömlő csatorna a koronakisülő-kamra közepén nyílik. Továbbmenve, a testeíektrodban előnyösen a tömitőelemen belül a ** ΧΧΦΦ ΦΦΦφ Χ«44 Φφ * * ♦ * Φ > « ♦ ΦΦΦ φ φ Αφ * Φ * Α Φ φ Φ >

»4*Χ ΦΧΦ «» «φ «« koronakisölö-kamra. kerületi tartományában koncentrikus gyűrűt képező horony van kiképezve és a gázbeömlő csatorna ezen horonyban nyílik.

Előnyösen a nagyfeszültségű elektród a dielektrikumok legalább egyikén fémes bevonat formájában van kialakítva vagy elrendezve. Egy lehetséges másik kiviteli alaknál előnyösen a nagyfeszültségű elektród fémfilm vagy fémlemez formájában van kialakítva. Továbbmenve, a légmentes köronakisülő-kamrát előnyösen részben egy, a tesfelektródban kialakított alakos bemélyedés képezi.

A találmány szerinti ózonfejtesztő készülék egy lehetséges újabb kiviteli alakjánál a légmentes koronakssülő-kamra belsejében a koronakisülő-kamrába n oxigéngáz vagy oxigéndús gáz és ózon meghatározott Irányú áramlását biztosítón kiképzett átömlésszabályozó csatornák vannak kialakítva.

Előnyösen a légmentes koronaklsúlö-kamrában a nagyfeszültségű elektród és a testelektrőd között a dielektrikumnál a villamos kisülés koronakisülés jellegét erősítő szerkezeti elem van elrendezve vagy kialakítva. Ezen szerkezeti elemet előnyösen lényegében egy háló képezi, továbbá a szerkezeti elem előnyösen egy, a légmentes kofonakisülő-kamrában .elrendezett különálló elem, vagy egy, a testelektródban kialakított mintázat.

Kitűzött céljainkat másrészt olyan, síklemezes ózonfejlesztő készülék kiaíakifásávai értük el, amelynél a második elektródok a koronakisülö-kamrákat a dielektrikummal szemközti oldaluk Irányában különállón elhatároló, lényegében sík felületű egy-egy fémtömb képezte testelektród formájában vannak kialakítva, ahol a nagyfeszültségű elektród a dielektrikumokkal közvetlenül érintkezve egy lényegében sík kötegel képez, továbbá a koronakísülő-kamrában a dielektrikum és a testelektród egymásra néző felületei között végtelen ftett O-gyűrövel megvalósított tömltöelem van elrendezve, ahol a köteg a testetektrodok által a tomítőeíemekre kifejtett nyomással van a helyén tartva.

Ezen utóbbi találmány szerinti ózonfejlesztó készüléknél előnyösen a fémtömbökben az elhatárolt koronakisülö-kamrával közlekedő gázbeömlő csatorna és gázkiömlő csatorna van kiképezve, a koronakísülő-kamra kerületi tartományában a testeiekfrodök lényegében sík felületén a fomltöeíemmeí szomszédosán végtelenített horony van kiképezve, a gázbeömlő csatorna a koronakisülő-kamrába ezen horony♦ 4 4 44 Λ 4 4 bán ömlik bele., és a koronakisülö-kamra a középső részén mért magasságához képest a horony területén magasabb.

Kitűzött céljainkat végezetül olyan, slklemezes ózonfejlesztő készülék megvalósításával értük el, amelynél a második elektródot a dielektrikumtól közbeiktatott végtelenített tömltöelemme! adott távolságban rögzített fémtömb formájában megvalósított testelektród képezi, ahol valamennyi fémtömbben az elhatárolt koronakisülőkamrávai közlekedő gázbeömlő csatorna és gázkiömlö csatorna van kiképezve, a koranakísülő-kamra kerületi tartományában valamennyi testefektród lényegében sík felületén a íömitöelemmeí szomszédosán végtelenített horony van kiképezve, a gázbeömlő csatorna a koronakisülö-kamrába ezen horonyban ömlik bele, és a koronakisülő-kamrák a középső részükön mért magasságukhoz képest a horony területén magasabbak.

A találmány szerinti ózonfejlesztő készülék ezen utóbbi kiviteli alakjánál a betáplált oxigéngáz vagy oxigénben dús gáz először az említett hornyot ~ amelyben a gáz diffúziójával szemben a legkisebb ellenállás lép fel - tölti meg, majd a gáz ezt követően a koronakisülö-kamra központi tartománya felé diffundál. Egyenletes gázáram esetén a koronakisülö-kamra tömítöelemhez közeli tartományait először megtöltő oxigén a tömítőelemet védi a koronakisülő-kamrában fejlődő ózontól. Az egyenletes gázáram annak eredménye, hogy a gázbeömlő és -kiömlő csatornák elhelyezkedése révén a gáz a koronakisülö-kamra széléről annak közepe felé folyik,

A találmány szerinti ózonfejlesztő készüléknek egy olyan további kiviteli alakja is tehetséges, amely nyomáskíegyeniítö beömlóegységgel van ellátva, amely dielektromos anyagból lévő legalább két lemezzel, továbbá a szóban forgó lemezek között elrendezett elektróddal, valamint a szóban forgó egység átellenes oldalainál kialakított, ózonfejlesztésre szolgáló két zárt térrel van egyesítve, ahol az elektródra nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áram kapcsolható, továbbá ahol az egyes zárt tereket a dielektromos anyagból lévő lemezzel átellenes oldalon földelt és hűtött elektród határolja és az oxigéngázt vagy az oxlgéndüs gázt ezen elektródokon keresztül tápláljuk be a terekbe, illetve az ózont ezen elektródokon keresztül vezetjük el a terekből.

Egy Ilyen kiviteti alak kis térigényö, kompakt kialakítást tesz lehetővé, amely magas konverziós hatásfokkal, továbbá például a dielektromos anyagból lévő lemeφ « zeket, valamint a nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áram rákapcsolását lehetővé tevő elektródot tartalmazó egység tekintetében károsodástól vagy tömítési problémáktól mentesen üzemel, mivel a szóban forgó egységet egyidejűleg rendre két átellenes oldalról érik túlnyomások és nyomáshullámok, továbbá a szóban forgó egység alakja az említett túlnyomásokat és nyomáshullámokat arra kényszeríti, hogy azok kiegyenlítsék, azaz egyenlővé tegyék egymás hatását. A találmány szerinti készülék működése során esetlegesen fellépő túlnyomások és nyomáshullámok kiegyenlítése stabilizálja a készülék működését és ezáltal a készülék számára megnövelt konverziós hatásfokot biztosít.

A találmány szerinti készülékkel oly módon tudunk ózont fejleszteni, hogy oxigént vagy oxigéndús gázt első koronakisülő-kamrába táplálunk, majd az első koronakisülő-kamrában dielektrikum felett kisülés kiváltása céljából testelektródra nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áramot kapcsolunk. Az eljárás lényege, hogy a betáplált gázban fellépő nyomásváltozásokat' az említett dielektrikumot tartalmazó kompakt egység szemközti oldalán ugyanolyan működésre kényszerítőit gáznyomással kíegyenlitjök. A kompakt megjelöléssel jelen esetben arra utalunk, hogy az egységbe beépített alkatrészek egymással közbenső terek nélkül mechanikailag érintkeznek, így a szóban forgó egység egy gyakorlatilag nem összenyomható egészet képez.

Pontosabban fogalmazva, ózonfejlesztéshez nyomás alatt lévő oxigéngázt vagy oxigéndús gázt közös forrásból két egyforma légmentes koronakisülő-kamrába táplálunk, amely koronaklsölö-kamrák egymástól két dielektrikumot és ezek között elrendezett nagyfeszültségű elektródot tartalmazó egységgel vannak egymástól elhatárolva, az említett nagyfeszültségű elektródra nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áramot kapcsolunk, ezáltal a koronaklsütö-kamrákhan lévő oxigént a nagyfeszültségű elektród és egymástól elválasztott testelektródok között létrehozott villamos kisüléssel ózonná alakítjuk, ahol az egyes testelektródok mindegyike egyegy koronakisülö-kamfát határol a koronakisölő-kamrának a megfelelő dielektrikummal szemközti oldalánál,

A találmány szerinti ózonfejlesztő készülék további előnyeit és jellemzőit a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen, ahol az

Q ....

< » Φ Χ· * ♦ * * φ *φφ ’í

Φ Φ X Φ

ΧΦ Φ Φ Φ φ. φφφ φ

- 1. ábra a találmány szerinti ózonfejiesztö készülék egyik előnyös példaként! kiviteli alakjának vázlatos íeiülnézeti rajza; a ~2. ábra az 1. ábrán szemlélteted őzonfejiesztő készülék vázlatos hosszmetszete; a ~ 3. ábra a találmány szerinti őzonfejiesztő készülék egy lehetséges újabb példakéntí kiviteli alakjának vázlatos keresztmetszete; míg a

- 4. ábra a 3. ábrán szemléltetett őzonfejiesztő készülék egy részét matatja vázlatosan egy olyan nézetben, ahogyan az a készülék koronskisülő-kamrájának belsejéből látszik.

Az 1. és 2. ábrákon őzonfejiesztő készülék vagy ozonlzátor egyik lehetséges

Amint az különösen a 2. ábráról nyilvánvaló, a szóban forgó ózonfejlesztő készüléknek ózon fejlesztésére szolgáló légmentes terét vagy 1 koronakisüiö-kamráját egyik oldalról lemez formájú, előnyösen kerámiából, üvegből vagy ezekhez hasonló anyagból lévő 2 dielektrikum, míg az ezzel átellenes oldalánál földelt és hűtött, például alumíniumból, rozsdamentes acélból vagy ezekhez hasonló anyagból, jó hővezető képessége miatt előnyösen alumíniumból lévő 3 testelektröd határolja. A légmentes teret és/vagy 1 koronakisüiő-kamrát határoló 2 dielektrikum túlsó oldalán nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áram rákapcsolhatöságát biztosítón, például alumíniumból, rézből vagy egyéb villamosán vezető anyagból kialakított 4 elektród van elrendezve. A lemez formájú 2 dielektrikum, továbbá a 3 testelektród és a 4 elektród az ózonfejlesztéshez alkalmas mérettel és alakkal rendelkeznek, vagyis azok például négyoldalú, majdnem négyzetes lemezek formáját veszik fel, bár a szóban forgó lemezek, vagy az azokhoz hasonló elemek lehetnek téglalap, kör, háromszög, ötszög, hatszög, stb. alakúak is.

Ahhoz, hogy a találmány szerinti megoldás értelmében egy megkettőzött konverziós hatásfokú őzonfejiesztő készüléket egyszerűen és költséghatékonyan alakíthassunk ki, a nagyfeszültségű 4 elektródnak a 2 dielektrikumhoz viszonyított túloldalán lemez formájú második 2’ dielektrikumot rendezünk el. A 4 elektródot, előnyösen fémfólia vagy fémlap formájában a 2, 2’ dielektrikumok közé erősítjük be megfelelő módon, vagy például szitanyomással a 2, 2’ dielektrikumok legalább egyikére visszük fel, miáltal azoo/azokon bevonatot képezünk. A nagyfeszültségű 4 elektródot mindazonáltal további a találmány szerinti megoldás szempontjából alkalmas mó~ dón is kialakíthatjuk, felveheti például egy lemez tormáját is, amint azt az 1. és 2. ábrák mutatják. Az 1. és 2. -ábrákon a váltakozó áram forrásához történő csatlakoztatáshoz szükséges csatlakozóelemeket nem tüntettük fel. Függetlenül a 4 elektród konkrét kiviteli alakjától, a találmány értelmében egy olyan kis helyigényű kompakt egységet, ún. kötegel f'packet) hozunk létre, amely egyrészt a 4 elektródból, valamint a lemez formájú 2, 2’ dielektrikumokból áll, másrészt pedig képes ellenállni és elnyelni két, rajta ellentétes irányban ható külső nyomást, valamint képes a szóban forgó nyomásokat egymással kiegyenlíteni, egyenlővé tenni. A 2’ dielektrikum egy vele szemben elhelyezett, földeit és hűtött második 3^: testelektróddal ózonfejiesztésre szolgáló második légmentes 1 ’ koronskisülö-kamrái határol ei.

A földelt és hűtött 3, 3’ testelektródok mindegyikét előnyösen a fentiekben említett fémek egyikéből készített főidéit fémtömb képezi, és azok a működés közbeni hűtés biztosítása céljából hűtőközeget tartalmaznak vagy hűtőközeg számára szolgáló (rajzon nem ábrázolt) csővezetékekkel rendelkeznek. A földelt és hütött 3, 3’ testelektrődok mindegyikében, azaz a szóban forgó femtömbökben, további beömlő és kiömlő eszközök vannak kialakítva oxigéngáznak vagy oxigéndüs gáznak a megfelelő légmentes 1, Γ koronakísülő-karnrába történő bevezetésére szolgáló 5, 5’ gázbeömlő csatornák, illetve ózonnak a megfelelő 1, T koronakisülö-kamrábóf történő elvezetésére szolgáló 6, 6’ gázkiömlö csatornák formájában. Az oxigéngáz vagy az oxigéndüs gáz számára szolgáló 5, 5’ gázbeömlő csatornák, valamint az ózon számára szolgáló 6, 6’ gázkiömlö csatornák a szóban forgó fémfömbökben oly módon vannak kialakítva, hogy a fémlömöök többi alkatrésszel ózonfejlesztő· készülékké történő Összeáilitását kővetően az 5, 5’ gázbeőmlö csatornák, illetve a 6, 8' gázkiömlö csatornák egymással lényegében szemben helyezkedjenek el, azaz egymástükörképeiként húzódjanak, aminek eredményeként az oxigéngáz vagy az oxigéndús gáz az özonfejleszfö készülék légmentes 1, 1’ koronakisülö-kamráíba lényegében ugyanazon a helyen, továbbá ugyanazon a helyen azonos módon ömlik be.

Az ózonfejlesztő készülékek néhány, napjainkban ismeretes olyan kiviteli alakjánál, amelyben az oxigéngázt vagy az oxigéndüs gázt az ózonfejlesztő készülékben centrálisán elrendezett légmentes térbe vezetik be (amint az például a WO

97/01507 sz. nemzetközi közzétételi iratban vázolt megoldás esetén történik), a dielektrikumként eitegedten alkalmazott kerámiaanyag hajlamos például a belőle ké- 11 Ε < « « szített lemezek között fellépő, a lemezeket kifelé a földeit és hűtött elektródoknak (fémtomböknek) nyomó túlnyomás következtében megrepedni vagya légmentes koronakisülő-karnra tömítései hajlamosak elromlanl; vagy illesztési hézagok lépnek fel, és így tovább.

A találmány szerinti, szám szerint két darab légmentes 1, Γ koronakisülőkamrával kialakított, oxigéngázzal vagy oxlgéndös gázzal különböző irányokból táplált ózonfejlesztő készülék kiküszöböli annak kockázatát, hogy a nyomás alatt lévő oxigéngáz vagy oxigéndús gaz, valamint a nyomáshullámok hatására fellépő nyomáslngadözásök eredményeként a lemez formájú 2, 2’ dielektrikumok károsodjanak. Ezt oly módon érjük el, hogy a 2, 2^: dielektrikumokra egyidejűleg két különböző irányból fejtünk ki nyomást, továbbá a 2, 2’ dielektrikumokat a közöttük elrendezett 4 elektróddal nyomásklegyeniitö módon alakítjuk ki, így a különböző irányú nyomások egymást kompenzálják, kiegyenlítik, még olyan esetekben is, amikor például nyomáshullámok hatására változik a két nyomás értéke. A 2, 2’ dielektrikumok, továbbá a közöttük elrendezett 4 elektród például egy, a szóban forgó nyomás kiegyenlítését végző, nyomáskiegyenlltö heőmlőegységhen helyet kapó további alkatrész által kell, hogy a szükséges tartást megkapja. A 2, 2’ dielektrikumok, valamint a közöttük elrendezett 4 elektród például a fentiek értelmében egy, a szóban forgó alkatrészek között távközzel nem rendelkező nyomáskompenzátó beömlőegységgel egyesített formában egymás számára a szükséges tartást szintén biztosíthatják, továbbá ha a 4 elektród lemez alakját veszi fel, akkor az az 1. és a 2. ábrákon vázolt módon kialakítható egy tömör etemként, illetve egy lehetséges másik kiviteli alakjában például egy többé-kevésbé perforált lemez formájában. Az oxigéngáz vagy az oxigéndús gáz 1, 1' koronakisülö-kamrákba történő betáplálásakor a 2, 2’ dielektrikumok egymás felé nyomódnak. A találmány szerinti ózonfejlesztő készülék szóban forgó kiviteli alakjánál az oxigéngáz vagy az oxígéndús gáz betáplálása mintegy 1,5χ10^δ Pa túlnyomás mellett történik, ami fokozod hatékonyságot és nagyobb kitermelést eredményez. A nyomáskiegyenlltö beömlőegység ugyancsak javítja a találmány szerinti készüléket, mível megnövekedett konverziós hatásfok mellett sokkal stabilabb működést tesz lehetővé.

A 2, 2' dielektrikumok, valamint a villamosán földeit és hűtött 3, 3’ tesfelektrótíok által határolt egyes légmentes 1, f koronakisülő-kamrákat a 2, .2’ dielektrikumok,

X* *ΦΦΦ ΦΦΦ* φ * φ φ φ ΦΦΦ « φ φ < φ β * * φ «φφ φ továbbá a 3, 3’ testelekíródok között elrendezett legalább egy végtelenített 7, 7’ t.ö~ m íí ősiem határolja még. amint azt a 2. ábra mutatja. Optimális tömilőhatás elérése érdekében a 7, 7’ íőmítőeíemek előnyösen valamilyen elasztikus, ózonnal szemben aránylag ellenálló, például szilikongumiből lévő O-gyűrűk formájában vannak kialakítva. A lemez formájú 2, 2’ dielektrikumok, továbbá a földelt és hűtött 3, 3' testelektródok a 7, 7’ iömltöeíemek kel csupán nyomás által összetartott módon érintkeznek és hosszirányban egymáshoz képest bizonyos mértékben elmozdulhatnak. Az Ilyen kialakítások a területen járatos szakember számára valószínűleg ismertek, ennélfogva azokat itt részletesen nem ismertetjük. Egy lehetséges további kiviteli alaknál a 7, 7’ tömítőeiemek kialakíthatók vagy elrendezhetek a légmentes 1, 1’ koronakisűlőkamrák bármelyikében, illetve bármelyikén a 2 dielektrikumot és a 3 testelektrődot illetve a 2’ dielektrikumot és a 3’ testelektrődot határoló módon. A 7, 7’ tömlfóelemeken kívül legalább egy, villamosán nemvezetö anyagból, előnyösen teflonból vagy teflonszerü anyagból kialakított 10 gyűrű (lásd a 3. ábrát) van elrendezve, amely egyrészt a 7, 7’ töm kőelemeknek a légmentes 1, T koronakisülő-kamrákban fennálló nyomás következtében fellépő kifelé Irányuló elmozdulását megakadályozón, másrészt pedig a 3, 3’ testelektródok, valamint a 4 elektród között azok peremtartományában bekövetkező szikraátütést megelőzőn van elrendezve.

Amint az. előzőekből nyilvánvaló, a lemez formájú 2, 2’ dielektrikumok díelektromos közegként funkcionálnak. Ha a 4 elektródot váltakozó áramú tápegységhez csatlakoztatjuk és a 3, 3’ testelektródokat földeljük, a 2, 2’ dielektrikumokon keresztül villamos kisülés lép fel. A váltakozó áram feszültsége előnyösen 6000 V és 30ÖÖÖ V közé esik, míg frekvenciája előnyösen 2 kHz és 100 kHz között van. A kisülés eredményeként a légmentes 1, 7 koronakisülő-kamrákban lévő oxigén egy része ózonná alakul. Az őzonhözam a találmány szerinti ózonfejlesztő készülékből a 6.

6’ gázkiömlő csatornákon át távozó gáz térfogatának mintegy 20%-át érheti el.

Az ózonfejlesztő készülék légmentes 1, Γ koronakisülő-kamráiba az 5, 5' gázbeömlő csatornákon keresztül magas nyomás mellett bevezetett oxigéngázt vagy oxígéndús gázt az ózon számára szolgáló 8, 8' gázkiömlö csatornák felé az 1, T ko~ ronakisöiü-kamrákon véletlen szerűen (amint azt az 1. ábrán feltüntetett szaggatott nyilak jelölik) vagy spirális pályák mentén áramoltathatjuk át. Ebből a célból a légmentes 1,1’ koronakisülő-kamrákban az oxigéngáz vagy oxigéndús gáz és az ózon * * « ♦ »«♦* «ΦΧΧ > « A » 9 X

X ♦XX * « * 9 X

V4 «*«« ««« * •s

.... ι _o....

számára (rajzon fel nem tüntetett) csatornákat képezhetünk ki, amelyek az optimális ózon-fejlesztés céljából a kívánt alakkal hozhatók létre. A találmány szerinti özonfejiesztö készülék 1. és 2. ábrán szemléltetett, szám szerint két darab légmentes 1, 1' koíonaklsQlö-kamrávat rendelkező kiviteli alakjánál ezen csatornákat előnyösen úgy alakítjuk ki, hogy azok egymáshoz képest lényegében ellentétesen húzódjanak, azaz egymás tükörképei legyenek. Ennek eredményeként a beáramló oxigéngáz vagy oxígéndűs gáz által a 2, Illetve a 2’ dielektrikumokra kifejtett nyomás a légmentes 1, illetve 1’ koronaklsulő-kamrákban ugyanúgy oszlik el és hat magával kölcsön.

A 2, 2' dielektrikumok megfelelő üzemi hőmérséklete körülbelül 20^oC, bár ennél magasabb hőmérsékletek szintén megengedettek, Mindazonáltal a betáplált villamos energia hővé alakított közel 8ö%~át hűtéssel el kell vezetni, ami előnyösen a villamosán földeit és hűtött 3, 3’ testeiekfrődokon keresztül, vagyis a hűtőközeggel vagy a hűtőközeg számára szolgáló csatornákkal ellátott fémtömbökön keresztül történik.

A fentiekben ismertetett özonfejiesztö készüléknél alkalmazott 2, 2’ dielektrikumok, sík felületekkel rendelkező villamosán földelt és hűtött 3, 3’ fesieiekírodok, valamint a legalább egy végtelenített 7, 7‘ tömítoeiem által határolt 1, Γ koronakisüiö-kamrák vastagsága elsősorban az őket körülvevő 7, 7' tömltöelemek vastagságától függ. Ha például valamilyen okból a légmentes 1,1' koronakisülö-kamrák nagyobb térfogatúak kell legyenek, akkor ez könnyedén elérhető oly módon, hogy például a megfelelő villamosán földeit és hűtött 3, 3’ testelektródokat a légmentes 1, Γ koronakisüíő-kamrákat határoló felületükön rendre 8. Illetve 8’ bemélyedéssel látjuk el. Ennek megfelelően, a találmány szerinti ózon-fejlesztő készülék 1. és 2. ábrákon szemléltetett előnyös példaként! kiviteli alakja esetében az 1, Γ koronakisüíőkamrákat lényegében a 8, 8’ bemélyedésekkel úgy alakítottuk ki, hogy az 1,1’ koronakísülő-karnrák központi részét a 8, 8’ bemélyedések határolják, továbbá az 1, Γ koíonakisüÍG-kamrák méretének (vastagságának) döntő hányadát a 3, 8’ bemélyedések mélysége adja.

Az ózonfejlesztés optimalizálásához az szükséges, hogy a 3, 3’ teste leklfödok és a nagyfeszültségű 4 elektród közötti ún. koronakisülés formájában jelentkező villamos kisülés olyan egyenletes legyen, amilyen csak lehet, vagyis egyenletesen oszoljék el azon teljes felület mentén, amelynél a dieíektromos anyagon keresztül a « * X

kisülés oxigén jelenlétében lejátszódik.. Ennek eléréséhez pedig az szükséges, hogy a 2, 2' dielektrikum és a nagyfeszültségű 4 elektród egymástól mindenütt azonos távolságra helyezkedjék el.

Optimális ózonfejlesztés elérése, továbbá a hűtés javítása céljából a találmány szerinti ózonfejlesztő készülék egy lehetséges újabb kiviteli alakját a 3, 3' testelektródok, valamint a 4 elektród közötti kisülés elősegítése céljából rendre koronakisülést könnyítő 9, 9' szerkezeti elemmel látjuk el, amit az 1. és 2. ábrákon szemléltetett kiviteli alak légmentes 1,1’ koronakteülő-kamráiban rendezünk el vagy alakítunk kí. A találmány szerinti ózonfejlesztő készülék egy lehetséges példaként! kiviteli alakjánál az említett 9, 9’ szerkezeti elemet döntően háló formájában alakítjuk ki. A kívánt egyenletes távolság biztosítása érdekében az előnyösen rozsdamentes acélból lévő hálót különálló alkatrész formájában készítjük el, amely a légmentes 1,1' korénaklsülo-kamrákban a villamosán földelt és hűtött 3, 3’ testetektrődokkal szomszédosán, vagyis az 1. és 2. ábrákon szemléltetett kiviteli alaknál rendre a 8, 8’ bemélyedésekben helyezkedik el. Egy lehetséges további kiviteli alaknál a szóban forgó hálót mindazonáltal közvetlenül a villamosán földelt és hütött 3, 3’ testelektródok felületében (például a 8. 8’ bemélyedések alján) is kialakíthatjuk, amely hálók ily módon a légmentes 1,1’ koronakisűlő-kamrákra néznek és azokat határolják. A háló formájában megvalósított 8, 9' szerkezeti elemet például bevéséssel, marással, maratással vagy az említett felületek lézeres megmunkálásával alakíthatjuk kí. Egy olyan kiviteli alak, amelynél a 9, 9’ szerkezeti etemet a villamosán földelt 3, 3’ testelektródok felületében alakítjuk kí, a különálló 9, 9’ szerkezeti elemmel megvalósított kiviteli alakhoz képest egyszerűbb felépítést jelent az ózonfejlesztő készülékben kevesebb alkatrész felhasználása mellett.

Az ózonfejlesztésre szolgáló, fentiekben ismertetett készülék -~ amennyiben fokozottabb ózontermelésre ven szükség - a készülékek csatlakoztató egységein keresztül egy vagy több ugyanilyen készülékhez csatlakoztatható. Az Ilyen csatlakoztatások elősegítése céljából, valamint a találmány szerinti ózonfejlesztő készülék egy tehetséges újabb példaként} kiviteli alakjának létrehozása céljából az 1. és 2. ábrákon szemléltetett kiviteli alakot bizonyos módosításoknak kell alávetnünk. Például a villamosán földelt és hűtött 3, 3^! testelektródok legalább egyikét átellenes síkbeli felületein bemélyedéssel kell ellátnunk, továbbá a 2, 2’ dielektrikumokat a fentiek szerint

4 4 4 4«X tü ennek megfelelő elrendezésben kell biztosítanunk, valamint a villamosán földelt és hűtött 3, 3’ testelektródok mindkét felületén váltakozó áramú forráshoz csatlakoztatható 4 elektródokat kell kialakítanunk. Ha szükséges vagy Igény van rá, akkor az 1. és 2. ábrákon szemléltetett kiviteli alaknál a földelt és hűtött 3, 3' testeiekirodok felületén vagy azok átellenes felületein, vagy a földeit és hűtött 3, 3’ testeiektrődoknak a légmentes 1, Γ koronakísülő-kamráf határoló, egymással szemben lévő felületén/feiületein dlelektromos anyagból lévő további lemezt rendezhetünk el oly módon, hogy ezen további lemez, valamint a földelt és hűtött 3, 3’ testelektrőd(ok) között egy további légmentes koronakísülő-kanira alakuljon ki, továbbá a dlelektromos anyagból lévő megfelelő további lemeznek a szóban forgó további légmentes koronakisülőkamrával vagy koronaklsülö-kamrákkal átellenes felületén egy második, nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áram rákapcsolhatóságát biztosító- elektródot helyezhetünk el.

A lemez formájú 2, 2’ dielektrikum, valamint a 4 elektród számára tartóelemek alkalmazása válhat szükségessé, ha a készüléket tovább nem növeljük.

Itt kívánjuk megjegyezni továbbá, hogy a találmány szerinti ózonfejlesztö készülék ezen utóbbi kiviteli alakját természetesen úgy is megvalósíthatjuk: hogy a szóban forgó bemélyedéseket egy vagy több villamosán földelt és hűtött testelektród felületein nem képezzük ki.

A 3. és 4. ábrákon a találmány szerinti ózonfejlesztö készülék egy lehetséges újabb példaként! kiviteli alakját szemléltetjük, amely számos tekintetben hasonlít az

1. és 2. ábrákon bemutatott kiviteli alakhoz. Ebből kifolyólag a 3. és 4, ábrán alkalmazott jelölések ugyanazon vagy megfelelő alkatrészek esetében megegyeznek az

1. és 2. ábrákon használt jelölésekkel,

Ennek megfelelően a 3. ábrán nagyfeszültségű 4 elektróddal rendelkező ózonfejlesztö készüléket ábrázoltunk, amelynek 4 elektródjára nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű váltakozó áram kapcsolható, A szóban forgó nagyfeszültségű 4 elektród első és második 2, 2’ dielektrikumok között van elrendezve, amely 2, 2’ dielektrikumokat előnyösen közvetlenül a nagyfeszültségű 4 elektród átellenes felületeire erősítjük fel. A 3. ábrán a megfelelő 2 és 2’ dielektrikumokat csupán azért ábrázoltuk a nagyfeszültségű 4 elektródtól adott távolságra, hogy ezáltal a nagyfeszültségű 4 elektród helyzetét világosan szemléltessük. Az első 2 dielektrikum a nagyiéΦ Φ φφ φ φ φ φ φ φ β φ « φ φ φφφ φ φφ* φ * φ * φ

X* X ΦΦ φ ΦΦΦ Φ szültségű 4 elektródtól távolabbi felületével oxigéngázból vagy oxigéndús gázból ózon fejlesztésére kialakított 1 koronakisülő-kamrát határol. Az 1 koronakisülőkamrát az első 2 dielektrikummal átellenes felületén első villamosén földelt 3 testelektród határolja. A fentieknek megfelelően a második 2’ dielektrikum a nagyfeszültségű 4 etektrőddal átellenes oldalán az első 1 koronakisülö-kamrával tökéletesen azonos második Γ koronakisülő-kamrát határol. Az T koronaklsölő-kamrának a szóban forgó második 2’ dielektrikummal átellenes oldalát második villamosán földeit 3’ testelektród határolja. A 3, 3' testelektródokban rendre 5, 5' gázbeömlő csatorna van kiképezve oxigéngáznak vagy oxigéndús gáznak közös forráshoz történő csatlakoztatásra adaptált módon. Továbbmenve, a 3, 3' testelektrődokban rendre 6, 6' gázklömiö csatornák vannak kiképezve, amelyek az ózon kivezetésére szolgáinak. Az egyes 1,1’ koronakisülő-kamrák rendre az őket határoló első és második 2, 2’ dielektrikumok, valamint á 3, 3' testelektródok között helyezkednek el, és rendre végtelenített 7, 7’ íömltőelemekkel vannak légmentesen lezárva. A szóban forgó 7, 7’ tómifőelemek számára a 3, 3’ testelektródokban rendre 11 és 11' tőmiföbornyok vannak kiképezve. Továbbmenve, a 3, 3’ testelektródok között a szóban forgó 7, 7’ tőmitőelemeken kívül a 3, 3’ testelektrődokban kiképzett 12 és 12' hornyokban 10 gyűrű van elrendezve.

Mindazonáltal a találmány szerinti ózonfejlesztő készüléknek a 3. és 4. ábrákon szemléltetett kiviteli alakja számos tekintetben különbözik az 1. és 2. ábrákon bemutatott kiviteli alaktól. Ezen különbségek egyike például, hogy a 3. és 4. ábrákon vázolt kiviteli alak közvetlenül a megfelelő 11, 11 ’ tömitöhornyon beiül a megfelelő 3, 3’ testeiektródban végtelenített 13, 1:3’ horonnyal rendelkezik. A szóban forgó belső 13, 13' hornyok ennek megfelelően rendre a megfelelő 1, Γ koronakisülö-kamra belsejében helyezkednek el, és a megfelelő 1, T koronakisülő-kamrában rendre olyan kerületi tartományt képeznek, amelynek magassága az 1, T koronakisüiő-kamra középső tartományának magasságánál nagyobb.

Amint az a 3. és 4. ábráról nyilvánvaló, az 5, 5' gázheomlö csatorna a megfelelő ί, T koronakisülő-kamrába éppen a belső 13, 13’ horonyban ömlik bele. Ezen kiaiakitás esetén az előnyösen oxigén alkotta, 1, T koronakisülő-kamrába betáplált gáz először a belső 13, 13’ hornyot tölti meg, mivel az áramlásával szembeni ellenállás a viszonylag magasabb belső 13, 13’ horonyban a megfelelő 1,1’ koronakisülőXX χ Φ *

X »»«♦ kamra viszonylag szőkébb középső tartományaiban befelé haladva fennálló áramlási ellenállásnál kisebb. Mivel a gáz a megfelelő 1,1’ koronató'söíő-kamra közepén kialakított 8, 8’ gázkiörnlö csatorna irányába csupán a belső 13, 13’ horony megtöltését követően fog, többé-kevésbé az 1, T koronakísölő-kamra teljes kerületi tartományából befelé áramlani, az 1, T koronakisülő-kamrában egyenletes nyomáseioszíás áll fenn. Sőt mi több, a belső 13,13’ horonyba folyamatosan friss gáz lép be, miáltal a megfelelő 7, 7’ tömitöelem és az 1.1’ koronakisülő-kamrában keletkezett ózon között egy védősáv képződik, ahol az ózon az 1, Γ koronakisölő-kamra 8, 6’ gázkiömlő csatornája felé hajlamos áramlani. A szóban forgó védősáv különösen előnyös, mivel hiányában az ózon erősen reakciéképes természetéből fakadóan a 7, 7’ tömitöelem meghibásodásának kockázata áll fenn, Tehát a 7, 7’tömitöelem mellett terjedő belső 13, 13’ horony, valamint az S, 5’ gázbeömlő csatorna ezen belső 13, 13’ horonnyal való közlekedése és az, hogy a 8, 8’ gázkiömlő csatorna az 1. Γ koronakísölő-kamra közepén van kiképezve, együttesen a találmány szerinti ózonfejleszlö készülék megnövekedett eiienállóképességét és élettartamát biztosítják.

A 3. és 4. ábrákon szemléltetett kiviteli alak egy újabb jellemzője a 4. ábrán látható kör alak. A 4. ábrán a 3 lesfelekfródot szemléltetjük az 1 koronakísülőkamrára néző felülete irányából. A 4. ábráról teljesen nyilvánvaló az 5 gázbeömlő csatorna és a 8 gázkiörnlö csatorna beörnlésének helye, továbbá az, hogy a 3 tesfelektrőd 11 tömilőhornya, külső 12 hornya és belső 13 hornya a 3 testeleklród szélén koncentrikus körök halmazát képezi. A kör alak különösen előnyös, mivel a betáplált és először a belső 13 hornyot megtöltő gáznak a későbbiekben a 8 gázkiörnlö csatornához bármely irányból való eljutáshoz egyenlő hosszú utat kel! megtennie, ami az 1 koronakisülő-kamrában egyenletes nyomáseloszlásf eredményez. Az, hogy a kör alak következtében nincsenek sarkok, nagy gáznyomásnál ugyancsak előnyös.

Az ózonfejlesztő készülékben a 7, 7‘ tömítoeiemnek az ózonnal szembeni védelmét biztosító belső 13, 13’ horony kör alaktól eltérő alakkal is megvalósítható, amint azt például az 1. ábrán szemléltetett kiviteli alak kapcsán láttuk.

Az 1. és 2. ábrán bemutatott kiviteli alakhoz hasonlóan, a találmány szerinti ózonfejlesztő készülék 3. és 4. ábrákon szemléltetett kiviteli alakjának 3, 3’ testeleklrődjai Is elláthatók koronakisülést segítő szerkezeti elemekkel, például a 3, 3’ testelektródoknak a megfelelő 1,1’ koronakisülő-kamrára néző felületén elrendezett háX « 44 «444 444«

X V * Χ· 4

44* 4 4 44 X

4 X 4

X « « 444 «4 4 4 tós mintázat formájában. Továbbmentve, az 1. és 2. ábrán szemléltetett kiviteli alak kapcsán ismertetett jellemzők a 3. és 4. ábrán szemléltetett kiviteli alaknál természetesen szintén alkalmazhatók. Ez utóbbi érvényes például a nagyfeszültségű 4 elektród és a 2, 2’ dielektrikumok kialakítására, a 3, 3’ festelekfrődok hűtésére, valamint a gázt befogadó további koronakisülő-kamrákat határolón kialakított kétoldalas 3, 3’ testelektródokkal rendelkező kiviteli alakokra ís.

A találmány szerinti ózonfejlesztö készülék 3. ábrán szemléltetett kiviteli alakja a 2. ábrán szemléltetett kiviteli alakhoz hasonlóan úgy van megtervezve, hogy a 2, 2' dielektrikumokra ható, elsődlegesen az ózonfejlesztö készülékhez az 5, 5’ gázbeömlö csatornákba történő oxigéngáz vagy oxígéndús gáz betáplálása végett csatlakoztatott gázfeétápiáló rendszerben jelentkező gáznyomás-ingadozások eredményeként fellépő mechanikai feszültségeket mérsékeljük. A megoldás a fizika egyik alapeivén nyugszik, miszerint az ilyen jellegű feszültségek egy nyomáskiegyenlítést lehetővé tevő kialakítással csökkenthetők vagy teljesen kiküszöbölhetők. Az 1-4. ábrákon szemléltetett kiviteli alakok esetén a szóban forgó nyomáskiegyenlitést egyrészt oly módon valósítjuk meg, hogy nyomás alatt lévő oxigéngáz vagy oxigéndús gáz bevezetését egy közös forrásból két azonos légmentes 1, Γ koronakisülőkamrába tesszük lehetővé, másrészt azáltal, hogy a szóban forgó 1, Γ koronakisülőkamrákat egymástól közöttük elrendezett, szám szerint két darab 2, 2’ dielektrikumból és ezek között elrendezett nagyfeszültségű 4 elektródból felépülő egységgel határoljuk. A gázbetápláiő rendszerből származó nyomásingadozások ily módon a két átellenes 1, Γ koronakísülő-kamrában azonos nyomásváltozásokaf hoznak létre, ennélfogva az 1, Γ koronaklsülo-kamrák között elrendezett egységre ható eredő erő nem lép fel.

Mivel az 5, 5’ gázbeömlö •csatornákat és a 6, 6’ gázklőmlő csatornákat a szóban- forgó egység átellenes oldalain a szemközti 1, Γ koronakisülő-kamrák azonos pontjain rendezzük el, olyan ózonfejlesztö készüléket kapunk, amely a magas tápnyomásra viszonylag érzéketlen.

Ahhoz, hogy a találmány szerinti ózonfejlesztö készüléket gázbetápláíó rendszerhez megfelelő módon csatlakoztathassuk, az 5, 5’ gázbeömlö csatornákat amint azt a 3. ábra mutatja - előnyösen ugyanazon a szélen képezzük ki. Továbbmenve, a 3. és 4. ábrán szemléltetett kiviteli alaknak megfelelő ózonfejlesztö készüφ>* «« *»ΦΦ ΦφφΤΧ * * φ β *ΦΦ Φ Φ«Χ φ φ φ «φ «φφφ «φφ lékből többet egymás után kapcsolva könnyedén felépíthetünk egy nagyobb ózonfejlesztő rendszert is, mivel az 5, o^; gázbeömlő csatornák és a 6, 8’ gázkiömlő csatornák a 3, 3’ testelektrődok felől egyaránt hozzáférhetők.

A találmány szerinti ózonfejlesztő készülék egy lehetséges további, rajzon nem ábrázott kiviteli alakja első és második oldalakkal rendelkező, legalább részlegesen perforált ennélfogva gázt az első oldalról a második oldalra áteresztő egységgel rendelkezik. A szóban forgó egységnek dielekfromos anyaggal bevont nagyfeszültségű elektródja van. A szóban forgó egység előnyösen dielekfromos anyaggal bevont nagyfeszültségű elektródot magában foglaló hálós szerkezettel rendelkezik. Az egység az ozonfejíeszfő készülékben egy legalább részlegesen testelektróddal határolt koronakisülö-kamrában van elrendezve. A dielekfromos anyag elválasztja a nagyfeszültségű elektródot a koronakisülő-kamrától, az egység gázáteresztő képessége okán azonban a szóban forgó koronakisülö-kamrában fellépő nyomásváltoz.ás az egység mindkét oldalára átterjedhet, igy az egység oldalaira eredő erő nem hat, A koronakisülö-kamrát két olyan, egymással szemben elrendezett tesfelektröddal láthatjuk el, amelyek a koronakisülö-kamrában elhelyezett egységet fogják közre. A korGnakisülő-kamra valamilyen gáz, előnyösen oxigéngáz vagy oxigéndús gáz számára szolgáló gázbeömiő csatornával, továbbá előnyösen ózonhordozó gáz számára szolgáló gázkiömlő csatornával rendelkezik. Egy lehetséges újabb kiviteli alaknál a koronaklsüíő-kamra szám szerint két darab, a szóban forgó egység mindkét oldalán egy-egy gázbeömiő csatornával és egy-egy gázkiömlő csatornával lehet ellátva.

A találmány szerinti őzonfejleszfő készülék egy lehetséges még további kiviteli alakja oxigéngáznak vagy oxígéndús gáznak ózonná alakítására szolgáló koronakisülő-kamráva) rendelkezik, amely koronakisüló-kamra határoló felületeit lemezek helyett közös tengelyű csövek képezik, aminek eredményeként maga a koronakisülo-kamra is cső alakú. A koronaklsüíő-kamra belső cső alakú határoló felülete a napjainkban ismeretes megoldások szerint első cső alakú dielektromos anyagot tartalmaz. A szóban forgó koronakisülo-kamra átellenes oldalán, azaz a dielektromos anyagból lévő cső belső falánál az első dielektromos anyaggal szomszédosán nagyfeszültségű elektród van elrendezve.

Ezen utóbbi kiviteli alak egy lehetséges másik változatánál a nagyfeszültségű elektród az első dielektromos anyagból lévő csövei átellenes felületén második cső «* « χ « χ χ « « ♦»« * ♦ ♦ X 9 * X X « « « «Φ» « alakú dieiektromos anyaggal érintkezik. A második cső alakú dieiektromos anyagból lévő elem belső falával ugyanakkor második koronakisOlö-kamrát határol. A megfelelő koronakisülő-kamrát a megfelelő határoló dieiektromos anyagból lévő csövei átellenes oldalán földelt fémcső határolja. Továbbmenve, a szóban forgó őzoníejleszfö készülék minden egyes koronaklsüiö-kamrájához gázbeömlő csatorna van kialakítva, amely oxigéngáznak vagy oxigéndús gáznak a megfelelő koronakisülő-kamrába történő betáplálása céljából közös gázbetápláló rendszerhez van csatlakoztatva. Az őzonfejlesztő készülék ennélfogva koncentrikus csövek sorozatából épül fel, ahol a két dieiektromos anyagból lévő elem, valamint a közöttük elrendezett elektród egyetlen egységet képez. Ezen kiviteli alak esetén az őzonfejlesztő készülékhez csatlakoztatott gázbetápláló rendszerből származó nyomásingadozások a szóban forgó egységre belülről és kívülről egyaránt hatnak.

Ezen utóbbi kiviteli alak egy lehetséges újabb változatánál a cső alakú egység dieiektromos anyaggal bevont, gázáteresztő nagyfeszültségű elektródböi áll, igy az egység előnyösen egy cső alakú hálós szerkezetet képez külső és belső felülettel.

Az egység a cső alakú koronaklsülő-kamrában van elrendezve, a hálós szerkezet gázáteresztő tulajdonságai következtében az egység egyik oldalán fellépő nyomásváltozás az egység átellenes oldalán fellépő megfelelő nyomásváltozást vált ki.

A találmány szerinti őzonfejlesztő készülék cső alakú kiviteli alakjánál a szóban forgó egység az ózonfejlesztő készülék mindkét végén a villamosán földelt fémcsövek irányában haladva közbeiktatott O-gyűrűkkel előnyösen légmentesen le van zárva. A villamosén földelt fémcső mindkét végében előnyösen olyan horony van kiképezve, amely a koronakisülő-kamrát az átellenes dieiektromos anyagból lévő cső alakú elem irányában légmentesen lezáró O-gyűrüvei a koronaklsülő-kamrában szomszédosán terjed. A gázbeömlö csatorna a koronakisülő-kamrába előnyösen a beméiyüiö tartományt képező ezen horonyban ömlik be, mig a gázklömlö csatorna előnyösen a villamosán földelt fémcső tengelyében lép ki. Ezen kialakítás eredményeképpen a betáplált oxigéngáz vagy oxigéndús gáz először a szóban forgó hornyot tölti meg, miáltal megvédi a szomszédosán elhelyezkedő ö-gyürüt a koronaklsülőkamrában fejlődött ózontól.

A területen járatos szakember számára az előzőekből nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti őzonfejlesztő készülék az alábbiakban kővetkező igénypontok által *fc

XX XX fc X » fc g φ ♦ «ιχ » fc »♦ x » fc * V

Xfc fcfcfcfcr ««« «

Xfcfc * meghatározott oltalmi körön belöl a találmány alapötletének és céljának meghaladá sa nélkül módosítható és változtatható.

Claims (21)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Gzonfejlesztő készülék, amelynek két egyforma koronakisülő-kamra (1, Γ) között centrálisán elrendezett nagyfeszültségű elektródja (4) van, ahol az egyes koronakisülő-kamrákat (1, T) a nagyfeszültségű elektródtól (4) egyik oldalukon dielektrikum (2, 2’), a dielektrikummal (2, 2’) szemközti oldalukon pedig második elektród határolja el, azzaljellemezve, hogy a második elektródok a koronaklsüiő-kamrákaf (1, T) a dielektrikummal (2, 2) szemközti oldaluk irányában különállón elhatároló egy-egy fémtömb képezte testelektród (3, 3’) formájában vannak kialakítva, ahol az egyes fémtömbökben az elhatárolt koronaklsülö-kamrakkal (1, T) közlekedő gázbeömlő csatorna (5, 5’} és gázkiömlö csatorna (6, 8’), továbbá a fesíelektród hűtését biztosító hűtőközeg számára hutocsatorna van kiképezve.
2. 2. Az 1. Igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal ye/Zemezve, hogy mindkét légmentes koronakisülő-kamráf (1, T) a dielektrikum (.2. 2^!) és a festelektród; (3, 3^:) között elrendezett legalább egy végtelenített tömítőelem (7. 7’) határolja körül.
3. 3. A 2. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal je/Iemezve, hogy a tömítöelem (7, ?’) egy Ogyürű.
4. 4. A 2. Igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal /e/temezve, hogy a nagyfeszültségű elektród (4> és a dielektrikumok (2, 2’) lényegében sík elemekből vannak.
5. 5. A 4. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy a nagyfeszültségű elektród (4) a dielektrikumokkal (2, 2’) közvetlenül érintkezve egy lényegében sík köteget képez, amely kőteg a testelektródok (3, 3^!) által a tömítöelemekre (7, 7’) kifejtett nyomással van a helyén tartva.
6. 6. A 2. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jef/emezve, hogy a testelektrődban (3, 3’) a fömiföelemmel (7, 7’} szomszédosán a koronakisülö-kamra belsejében (1, Γ) végtelenített horony (13, 13’) van kiképezve és a gázbeömlő csatorna (5, 5') ezen horonyban (13. 13’) nyílik.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti ózonfejlesztő készülék, azza/yé/femezve, hogy a tömitöelemen (7, 7’) kívül villamosán szigetelő anyagú, a koronakisülö-kamrán (1, Γ) kívüli szikraátütéssel szembeni védelmet biztosító gyűrű (18) van elrendezve.
8. 8. A 2. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzalJellemezve, hogy a tőmitöelem (7, 7 ) a dielektrikum (2, 2’) és testelektród (3, 3’) között hengergyűrű alakban terjedve korong formájú koronakisülö-kamfát (1, Γ) határol körül,
9. 9. A 2. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal Jellemezve, hogy a gázbeömlő csatorna (5, 5’} a tömítőelem (7, 7’} közelében a koronakisülö-kamra (1, Γ) kerületi tartományában lép ki és a gázkiömlö csatorna (8, 6’) a koronakisülökamra (1, Γ) közepén nyílik
10. 10. A 9. igénypont szerinti őzonfejtesztö készülék, azzal Jellemezve, hogy a testelektródban (3, 3’) a tomitőetemen (7, 7') belül a koronakisülö-kamra (1, Γ) kerületi tartományában koncentrikus gyűrűt képező horony (13, 13') van kiképezve és a gázbeömiő csatorna (5, 5^!) ezen horonyban (13,1.3’) nyílik,
11. 11. .Az 1. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal Jellemezve, hogy a nagyfeszültségű elektród (4) a dielektrikumok (2, 2’) legalább egyikén fémes bevonat formájában van kialakítva vagy elrendezve.
12. 12. Az 1. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy a nagyfeszültségű elektród (4) fémfiim vagy fémlemez formájában van kialakítva.
13. 13. Az 1. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy a légmentes köfonakisülö-kamrát (1, 17) részben egy, a fesíelektrődban (3, 3^!) kialakított alakos bemélyedés (8, 83 képezi.
14. 14. Az 1. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy a légmentes koronakisülö-kamra (1, Γ) belsejében a koronakisülő-kamrában (1, T) oxigéngáz vagy oxigéndös gáz és ózon meghatározott irányú áramlását biztosítón kiképzett átőmlésszabályoző csatornák vannak kialakítva.
15. 15. Az 1. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal Jellemezve, hogy a légmentes koronakisülő-kamrában (1, Γ) a nagyfeszültségű elektród (4) és a testelektród (3, 33 között a dielektrikumnál (2, 2') a villamos kisülés koronakísülés jellegét erősítő szerkezeti elem (9, 9’) van elrendezve vagy kialakítva.

    18. A 15, igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy a szerkezeti elemet (9, 93 lényegében egy háló képezi.
16. 17. A 15. vagya
17. 18. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzafjef/emezve, hogy a szerkezeti elem (9, 9’) egy, a légmentes koronakisülő-kamrában (1, Γ) elrendezett különálló elem.

    • »«« * * ♦ — 24 18. A 15. vagy a 18. igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy légmentes koronakisülő-kamrában (1, T) elrendezett szerkezeti elem (9, 9^!) egy, a tesíelektródban (3, 3’) kialakított mintázat.
18. 19. Sikiemezes ózonfejlesztő készülék, amelynek két egyforma koronakisülőkamra (1, Γ) között centrálisán elrendezeti nagyfeszültségű sik elektródja (4) van, ahol az egyes koronakisülő-kamrákat (1, 1 ’) a nagyfeszültségű elektródtól oldalukon dielektrikum (2, 23, a dielektrikummal .(2., 2^:) szemközti oldal második elektród határolja el, azzal jellemezve, hogy a második elektródok a koronakisülő-kamrákat (1, Γ) a dielektrikummal (2, 23 szemközti oldaluk irányában különállón elhatároló, lényegében sík felületű egy-egy fémtömb képezte testeiektród (3, 33 formájában vannak kialakítva, ahol a nagyfeszültségű elektród (4) a dielektri kumokkal (2, 2’) közvetlenül érintkezve egy lényegében sík köteget képez, továbbá a koronakisülő-kamrában (1, Γ) a dielektrikum (2, 2‘) és a testeiektród (3, 3’} egymásra néző felületei között végtelenített O-gyürűvei megvalósított tömitóelem (7, 7j van elrendezve, ahol a köteg a festelektródok (3, 3) által a tömítőelemekre (7, 7) kifejtett nyomással van a helyén tartva.
19. 20. A 19, igénypont szerinti ózonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy a fémtömbökben az elhatárolt koronakisülő-kamrával (1, 13 közlekedő gázbeomlö csatorna (5, 53 és gázkiömlő csatorna (8, 5) van kiképezve, a koronakisülő-kamra (1. Γ) kerületi tartományában a testelektrődok (3, 3) lényegében sík felületén a tömitőeiemmel (7, 7’) szomszédosán végtelenített horony (13, 13) van kiképezve, a gázbeomlö csatorna (5, 5) a koronakisülő-kamrába (1, Γ) ezen horonyban (13, 13) ömlik bele, és a koronakisülő-kamra (1, Γ) a középső részén mért magasságához képest a horony (13, 13) területén magasabb.
20. 21. Sikiemezes ózonfejlesztő készülék, amelynek lényegében sík elemek formájában kialakított nagyfeszültségű elektródja (4) és dielektrikuma (2, 2) van, amely dielektrikum (2, 2) második elektród vele szemben elterülő, lényegében sík felülete irányában légmentes koronaklsöiö-kamrát (1, 1) határol el, azzaf/ef/emezve, hogy a második elektródot a dielektrikumtól (2, 2’) közbeiktatott végtelenített tömítöelemmel (7, 7) adott távolságban rögzített fémtömb formájában megvalósított testelektród (3, 3) képezi, ahol valamennyi fémtömbben az elhatárolt koronakisülőkamrával (1, 1) közlekedő gázbeőmiö csatorna (5, 5’} és gázkiömlő csatorna (5, 6) tt ♦ tt tt van kiképezve, a koronakisűlö-kamra (1, 1^!) kerületi tartományában valamennyi test» elektród) <3, 3’) lényegében sík felületén a tömítőeiemmel (7, 7j szomszédosán végtelenített: horony (13, 13’) van kiképezve,, a gázbeömlő csatorna (5-, 5') a koronakísülő-kamréba (1,1’} ezen horonyban (13,1:3’) ömlik bele, és a koronakisülő-kamrák (1, Γ) a középső részükön mért magasságukhoz képest a horony (13, 13’) területén
21. 22. Az 1. igénypont szerinti őzonfejlesztő készülék, azzal jellemezve, hogy a koronakisüiö-kamra határoló felületest közös tengelyű koncentrikus csövek képezik,

    A bejelentő helyett a meghatalmazott: