DE106711C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Alle bekannten Ozonerzeuger bestehen im wesentlichen aus zwei oder aus mehreren Elektroden 1, 2, 3, 4, 5, 6 u. s. w. Diejenigen Elektroden mit gerader Zahlenbezeichnung 2, 4, 6 u. s. w. sind mit einander elektrisch verbunden und werden auf ein bestimmtes Potential V¹ gebracht. Ebenso sind die ungeraden Elektroden mit einander elektrisch leitend verbunden und werden auf ein anderes Potential F² gebracht. Zwischen den geraden und ungeraden Elektroden findet dann in bekannter Weise die Entladung statt, durch welche das Ozon entwickelt wird.

Die elektrischen Entladungen sind aber mit einer gewissen Wärmeentwickelung verbunden, welche das bereits erzeugte Ozon theilweise wieder vernichtet und infolge dessen ein Hindernifs für eine ausgiebige Fabrikation von Ozon bildet.

Diese Schwierigkeit ist seit langem bekannt und man hat sie schon seit langem zu vermeiden versucht. Bereits im Jahre 1873 wendete Tisley Apparate für elektrische Entladungen an, bei welchen die Elektroden der einen Reihe durch hohle Gefä'fse gebildet wuräen, welche von einem Wasserstrom durchflossen wurden.

Später hat Siemens dieselbe Anordnung bei seinen wohlbekannten Ozonerzeugern wieder angewendet. Im Gegensatz hierzu sind bei den Apparaten von Andreoli sämmtliche Elektroden hohl und werden mit Wasser gefüllt; wenn sich dieses während des Betriebes erwärmt hat, unterbricht man die Thä'tigkeit des Ozonerzeugers, entleert die Elektroden und ersetzt das warme Wasser durch kaltes.

Bei den angeführten Apparaten wendet man also zweierlei Arten von Kühlung an: entweder schickt man nur durch eine Reihe der Elektroden einen Wasserstrom, der ununterbrochen zu- und abfliefst, oder man füllt beide Reihen von Elektroden, welche sämmtlich hohl sind, mit Wasser, welches man von Zeit zu Zeit ersetzt, wobei der Apparat aufser Betrieb gesetzt werden mufs.

Bei beiden Kühlungsverfahren ergiebt sich indessen immer noch ein viel zu grofser Verlust an Ozon durch Erwärmung, so dafs die Menge des mit solchen Apparaten hergestellten Ozons sehr gering ist. Eine wirklich ausgiebige technische Fabrikation von Ozon ist nur möglich, wenn man die Temperatur erheblich niedriger und viel gleichmäfsiger erhält, als dies bei .derartigen Apparaten möglich ist.

Die Schwierigkeit der zu lösenden Aufgabe ist auf die grofse Potentialdiiferenz V^l-V* zurückzuführen , welche zwischen den beiden Elektrodenreihen besteht; diese Potentialdifferenz beträgt nämlich im Allgemeinen zwischen 10 000 und 50000 Volt und verhindert, dafs man die Kühlungsleitungen für die beiden Elektroden mit der Wasserzuführung oder unter einander unmittelbar verbinden kann.

Nach vorliegender Erfindung werden diese Uebelstände dadurch vermieden, dafs einerseits beide Reihen von Elektroden durch einen beständig durchfliefsenden Wasserstrom gekühlt

werden, während andererseits in die Zu- und Ableitung des Kühlwassers für beide Elektrodenreihen Einrichtungen eingeschaltet sind, durch welche die zu- bezw. abfliefsenden Wasserströme an mehreren Stellen periodisch abwechselnd unterbrochen werden, derart, dafs niemals weder in der Zu- noch in der Ableitung des Kühlwassers einer der beiden Elektrodenreihen ein zusammenhängender Wasserstrom vorhanden ist, welcher die Elektricität ableiten könnte.

Das vorliegende Verfahren kann in verschiedener Weise ausgeführt werden insofern, als sich die periodische Unterbrechung der zu- und abfliefsenden Wasserströme in verschiedener Weise erreichen läfst. In Fig. ι und 2 sind zwei Einrichtungen dargestellt, mit welchen sich diese Unterbrechungen der Wasserströme erzielen lassen.

Bei der Einrichtung nach Fig. ι fliefst das zu - oder abfliefsende Wasser aus einem Rohr oder Hahn R¹ in einen Behälter R², dessen Boden mit zahlreichen kleinen Löchern versehen ist, durch die das Wasser tropfenweise austritt und in einen zweiten darunter angeordneten Behälter R³ hineintropft, aus welchem es entweder den Elektroden zugeführt werden oder, wenn die Einrichtung in die Ableitung eingeschaltet ist, in beliebiger Weise abfliefsen kann. Im ersteren Falle, wenn die Einrichtung in die Zuführungsleitung eingeschaltet ist, mufs der Behälter R³, im anderen Falle der Behälter i?² elektrisch isolirt werden.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 fliefst das Wasser aus einem Hahn oder Rohr R¹ in einen Behälter R-, welcher unten mit einem glockenartigen, nach unten offenen Einsatz S¹ versehen ist, innerhalb dessen ein Abflufsrohr nahe der oberen Decke dieses Einsatzes ausmündet.

Infolge dieser Einrichtung kann das Wasser aus dem Behälter R² durch das Abflufsrohr nur ausfliefsen, nachdem das Wasser über das Niveau der oberen Ausmündung - dieses Abflufsrohres gestiegen ist. Nach Erreichung dieses Höhenstandes fliefst dann nahezu das ganze im Behälter R² enthaltene Wasser durch das Abflufsrohr aus, da der durch das Abflufsrohr abfliefsende Wasserstrahl eine saugende Wirkung ausübt, durch welche das im Behälter R² aufserhalb des Einsatzes S¹ befindliche Wasser bis zu dem unteren Rande dieses Einsatzes abgesaugt wird. Hierauf wird der weitere Ausflufs von Wasser aus dem Einsatz S¹ durch Eintritt von Luft in diesen Einsatz verhindert und nun mufs erst das Wasser im Gefäfs R- wieder bis zur Höhe der oberen Ausmündung des Abflufsrohres steigen, ehe die im Behälter R² inzwischen angesammelte Flüssigkeit wieder ausfliefst. In der Zwischenzeit bleibt also der Wasserstrom unterbrochen.

Unterhalb dieses beschriebenen Gefäfses ist ein zweites ähnliches Gefäfs R³ angeordnet, dessen unterer Theil zweckmäfsig durch eine mit einer mittleren Oeffnung versehene Zwischenwand von der oberen abgetheilt ist. Die aus dem oberen Gefäfs abfliefsende Flüssigkeit gelangt zuerst in den oberen Theil des Gefäfses R³ und fliefst von hier durch die mittlere Oeffnung allmählich in den unteren Theil Rⁱ des Behälters ein. In dem letzteren ist ein ähnlicher Einsatz S² wie im oberen Behälter und ein innerhalb des letzteren nahe dessen Decke ausmündendes Ausflufsrohr angeordnet. Letztere wirken in genau derselben Weise, wie oben für den Behälter R² angegeben. Aus dem Abflufsrohr des Behälters i?⁴ gelangt das Wasser in einen Behälter R\ aus welchem es in beliebiger Weise den Elektroden zufliefsen' oder abgeführt werden kann.

Aus der beschriebenen Anordnung ergiebt sich, dafs der untere Behälter R³ bezw. i?⁴ das Wasser aus dem oberen Behälter R'² aufnimmt, während ausi?⁴kein Wasser abfliefst. Erst wenn R² entleert und daher der Zuflufs zum Behälter R³ unterbrochen ist, fliefst aus dem Behälter jR⁴ das Wasser aus, so dafs der Wasserstrom stets entweder im Ausflufsrohr des oberen Behälters R² oder dem des Behälters i?⁴ unterbrochen ist. Die beschriebene Einrichtung unterbricht daher, wenn sie in die Zu- bezw. Ableitung des Kühlwassers eingeschaltet ist, die elektrische Verbindung, welche durch einen beständigen Wasserstrom bewirkt werden würde, ohne die beständige Zu- bezw. Ableitung von Kühlwasser zu verhindern.

Um das Wasser . durch sämmtliche Elektroden hindurch zu leiten, können die Hohlräume jeder der beiden Reihen derselben durch beliebige Röhren verbunden sein.

Im Falle die Elektroden aus Röhren A bestehen, wie in Fig. 3 dargestellt, die aus isolirendem Material, wie Glas oder dergl., hergestellt und unten geschlossen sind, kann man die Circulation des Wassers entweder mittelst Heberöhren B bewirken, oder man kann auch in die Röhren A ein U- förmig gebogenes Rohr C eintauchen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, durch welches das Kühlwasser hindurchfliefst. Schliefslich kann man auch, wie in Fig. 5 dargestellt, innerhalb des Rohres A einen metallenen Behälter anbringen, welcher ganz geschlossen und mit zwei Rohrverbindüngen EF versehen ist, welche die Zu- und Abführung des Kühlwassers gestatten.

Es ist den Erfindern bekannt, dafs das Unterbrechen der umlaufenden Flüssigkeit zum Zweck der Verhütung von Kurzschlufs bereits bei verschiedenen Vorrichtungen angewendet wurde. Insbesondere fand dieses Verfahren Anwendung bei Steuerungen, Mefsapparaten und solchen Apparaten, welche Lord Kelwin,

»Ausgleicher für elektrisches Potential« nannte, in den elektrischen Zersetzungsapparaten von Elmore (amerik. Patentschrift Nr. 589252) und anderen Vorrichtungen, welche die Flüssigkeiten in elektrischen Batterien erneuerten.

Ist also die ununterbrochene Kühlung von Elektroden für gewisse Fälle bereits bekannt und angewendet worden, so ist es bisher unterblieben, das gleiche Princip bei Ozonerzeugern zu benutzen. Die bekanntesten Forscher auf diesem Gebiete, wie Tisley, Siemens und Andreoli, haben die Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens bei Ozonerzeugern unterlassen, obwohl sie. gleichfalls auf die Vermeidung von Kurzschlufs bedacht waren.

Das vorliegende Verfahren soll sich demnach nur auf die Verwendung bei Ozonerzeugern beziehen, und es mag gleichzeitig erwähnt werden, dafs nur die ununterbrochene Kühlung beider Elektrodenreihen die Anwendung von Ozonerzeugern grofsen Umfanges (von mehreren Hunderten Kilowatt), wie sie z. B. für die Sterilisirung bedeutender Wassermengen in Frage kommen, ermöglicht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur ununterbrochenen Kühlung der Elektroden von Ozonerzeugern während des Betriebes, dadurch gekennzeichnet, dafs der Wasserzuflufs zu den Elektroden periodisch unterbrochen wird, worauf das Wasser die beiden Elektrodenreihen ununterbrochen durchfliefst, und endlich der Wasserabflufs periodisch und abwechselnd mit dem Zuflufs unterbrochen wird, zum Zweck, eine starke und regelmäßige Abkühlung herbeizuführen und gleichzeitig die Isolation der Elektroden aufrecht zu erhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.