Brevet FR2002923A1 — publié le 19691031

La présente invention se rapporte à la production d'ozone et elle concerne plus particulièrement un procédé et un appareil perfectionné servant à engendrer de l'ozone en faisant passer de l'air ou de l'oxygène dans un effluve, c'est-à-dire une 5 décharge en couronne. Actuellement, on utilise principalement l'ozone dans certains traitements chimiques et dans d'autres applications qui nécessitent un haut degré de stérilisation, qu'il serait impossible d'obtenir en utilisant les oxydants et désinfectants chi-10 miques bien connus. Bien que l'ozone soit avantageux pour de nombreuses autres applications principales telle que le traitement des eaux usées industrielles ou des eaux d'égouts, par exemple, il n'est pas utilisé très largement parce qu'il est produit sous une forme très' diluée par un appareillage qui est 15 coûteux, encombrant, compliqué et d'un prix de revient d'exploitation élevé. Suivant la pratique habituelle et acceptée, l'effluve utilisé pour la production de l'ozone est engendré par l'application d'une tension de l'ordre de 10.000 20.000 volts à travers un tube de verre borosiliceux ayant une épais-20 seur de paroi d'environ 2,5 mm, qui peut être, par exemple, revêtu d'un enduit conducteur sur sa face interne et qui est muni d'un conducteur métallique adjacent à sa surface externe. Dans cet appareil, lorsqu'il travaille à 15.000 volts, la production réelle d'ozone est de l'ordre de moins de 600 grammes 25 par jour et par mètre carré de surface génératrice dans les conditions atmosphériques normales. Il a déjà été proposé dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2.822.327 d'augmenter le rendement par unité de surface du diélectrique des générateurs d'ozone classiques ayant 30 une épaisseur de diélectrique comprise entre 1 mm et 6 mm en choisissant les variables de la tension, de l'épaisseur, du diélectrique, de la constante diélectrique et de la valeur de l'intervalle d'air suivant certaines relations qui doivent rester dans les limites d'un intervalle déterminé. L'invention 35 prétend qu'en exploitant les générateurs classiques suivant ce procédé antérieur, il peut multiplier la production d'ozo.ne par environ trois. Il a déjà été proposé divers autres types de générateurs à effluve, par exemple en mica, matières plastiques ou même 40 au moyen d'une pièce de métal revêtue d'un émail vitrifie, mais i / ? J ©RK5INAL 69 05372 2 2002923 dans ces cas il était nécessaire d'appliquer une haute tension pour obtenir des quantités minimes d'ozone ou bien les configurations que les dispositifs générateurs pouvaient prendre étaient limitées, ou encore le diélectrique brûlait après un 5 nombre limité d'heures de fonctionnement. A l'aide de la présente invention qui montre l'importance qu'il y a d'utiliser un diélectrique mince, une constante diélectrique élevée et une valeur optimale pour l'intervalle entre électrodes pour une tension donnée, on obtient un ac-10 croissement notable et inattendu de la puissance d'effluve utile par unité de surface du diélectrique et on peut donc obtenir un accroissement correspondant du rendement en ozone. Par exemple, pour une constante diélectrique donnée et une tension donnée, un diélectrique de 0,125 mm produit huit fois plus 15 d'ozone qu'un diélectrique de 1 mm et 20 fois plus que l'habituel diélectrique de 2,5mm, mis en oeuvre suivant le procédé antérieur. En outre, pour une tension donnée, un diélectrique de 0,125 n® ayant une constante de 100, par exemple produit 400 fois plus d'ozone qu'un diélectrique vitreux classique de 20 2,5 mm pour une aire de diélectrique donnée. En outre, en utilisant un diélectrique ayant un point de ramollissement élevé, on obtiient un ensemble sûr, durable et, en même temps on accroît notablement la production d'ozone par unité de surface de diélectrique génératrice pour une tension donnée. 25 L'invention a donc pour but de fournir : - un procédé et un appareil capables de produire des quantités d'ozone sensiblement supérieures .à celles qu'il.était possible de produire jusqu'à présent pour une aire de -surface génératrice diélectrique donnée et une tension appliquée don- 30 née 5 - un procédé et un générateur à effluve perfectionnés pour la production d'ozone qui permettent l'application d'une tension sènsiblement inférieure à celles auxquelles il était possible de travailler avec les procédés et appareils connus ; 35 - un,générateur perfectionné à effluve pour la produc tion d'ozone qui soit peu coûteux, durable, robuste et relativement simple à fabriquer. En bref, la présente invention vise à réaliser un générateur à effluve pour la production d'ozone qui comprend un 40 premier élément conducteur revêtu d'une matière diélectrique &ad original 69 05372 2002923 mince et dure s.yj.nt un point de ramollissement élevé et qui a été cuite sur la surface de l'élément conducteur. Le générateur comprend également un deuxième conducteur placé à une distance ou intervalle d'air pr&âiterminé du revêtement diélectrique dur 5 pour que la conduction entre les deux éléments conducteurs se produise uniquement à travers le revêtement diélectrique. Il 1 st prévu sur les deux éléments conducteurs des moyens permettant d'appliquer une tension d'une valeur suffisante pour engendrer un effluve entre le revêtement et le deuxième élément 10 conducteur. La présente invention a également pour objet un procédé de production cl'ozone qui consiste à faire passer de l'air ou de l'oxygène dans un intervalle e^tre deux électrodes dont l'une est constituée par une matière diélectrique dure de fai-15 ble épaisseur tandis que l'autre est un conducteur métallique nu. La largeur de l'espace entre électrodes est prédéterminée en fonction de l'épaisseur du diélectrique et de la constante diélectrique relative et en fonction de la valeur de la tension appliquée. 20 En outre, l'invention a pour objet un générateur d'efflu ve pour la production d'ozone qui comprend un premier élément conducteur muni d'un revêtement dur et mince d'un émail de porcelaine cuit et un deuxième élément conducteur adjacent à la. partie revêtue. i)es moyens sont prévus pour appliquer une ten-25 sion d'une valeur suffisante pour engendrer un effluve en couronne sur la surface du revêtement de porcelaine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement 30 limitatif plusieurs fermes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue partielle en plan d'un générateur d'effluve suivant une f-orme de réalisation de l'invention. 35 La figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie, pri se suivant la ligne 2-2 de la figure 1 et montrant schématique-ment un exemple type de circuit pour la production de l'effluve. La figure 3 est une vue en perspective, en partie arrachée, montrant un autre type de générateur suivant la présente 40 invention. gAD ORIGINAL 69 05372 2002923 4 La figure à. est une vue en élévation en bout, à échelle agrandie, d'un générateur d'effluve suivant.une autre forme de réalisation de la présente invention. La figure 5 est une vue en élévation de côté, à échelle 5 agrandie, en partie arrach/c de la forme de réalisation représentée sur la figure 4. la figure 6 est une vue en plan de la forme de réalisation représentée sur les figures 4 et 5. La figure 7 est une vue en coupe à échelle très agrandie, 10 qui illustre certains des paramètres calculés suivant la présente invention. La figure 8 est une représentation graphique de la puissance utile de l'effluve, en watts par unité de surface valant 2 r 645 nus , en fonction de la tension et de l'épaisseur du diélec-15 trique, suivant les principes de la présente invention. La figure 9 est une représentation graphique de la valeur optimale de l'espace entre électrodes en fonction de la tension et l'épaisseur du diélectrique suivant les principes de la présente invention. 20 La figure'10 est une représentation graphique de la puis sance utile de l'effluve en "watts par unité de surface valant p 645 mm , en fonction de l'épaisseur du diélectrique et de la valeur de l'intervalle entre électrodes suivant les principes de la présente invention. La figure 11 est une représentation graphique de la tension d'amorçage de l'effluve en fonction de l'épaisseur du diélectrique et de la constante diélectrique suivant les principes de la présente invention, et La figure 12 est une représentation graphique qui montre les avantages de la présente invention, ce graphique montrant la quantité approximative d'ozone qui peut être produite par jour avec des diélectriques d'épaisseurs différentes. Sur les figures 1 et 2, la référence 10 désigne dans son ensemble le générateur d'effluve en couronne qui comprend une pièce métallique plate 11 qui peut être de n'importe quel type, par exemple une pièce de fer, acier, cuivre ou d'un alliage. Toutefois, il est préférable d'utiliser de l'acier décarburé ou de l'acier inoxydable parce qu'on constate alors une plus faible tendance des particules de carbone à se détacher en éclats pendant la cuisson et à se noyer dans le revêtement. 8AD ORIGINAL 69 -05372 2002923 5 La pièce métallique 11 est revêtue drune ou plusieurs couches dures de faible épaisseur d'un émail de porcelaine 12. Pour l'application du revêtement, on décape tout d'abord la pièce métallique de n'importe quelle façon bien connue ou, si elle 5 est en acier inoxydable, on la sable. Lorsque la pièce métallique 11 est décapée, on la recouvre d'un émail de porcelaine par projection au pistolet et on la cuit à environ 830°C pour durcir et lier ou souder la porcelaine 12 par fusion sur la surface du métal 11. 10 L'émail de porcelaine est préférable en ce qu'il est peu coûteux à déposer en couche mince et uniforme et en ce qu'il a une constante diélectrique relative d'environ 5 à 10. Toutefois, on peut également utiliser n'importe quelle matière diélectrique ayant un point de ramollissement égal ou supérieur 15 à celui du verre, si cette matière peut être fabriquée sous la forme d'une couche uniforme ou déposée en une couche uniforme suffisamment mince pour assurer les avantages de la présente invention qui seront décrits plus bas. Sur la surface.de l'émail de porcelaine 12, on dépose, 20 par n'importe quel procédé bien connu, une grille métallique 14 dans la région de laquelle se produit l'effluve en couronne ou décharge électrique silencieuse. Cette grille métallique peut être une peinture conductrice, par exemple, qui est déposée sur la surface de la porcelaine. 25 Un transformateur 15. comprend un enroulement secondaire 16 qui est connecté par son fil 17 à la grille métallique 14, au niveau du connecteur 18, lequel peut être, par exemple, un joint soudé. L'enroulement 16 est également connecté par son fil 19 à la pièce métallique 11 par un connecteur classique 30 quelconque représenté en 20. On peut utiliser un interrupteur à deux positions 21 pour connecter sélectivement la résistance 22 dans le circuit de l'enroulement secondaire 16 afin de réduire la puissance de la décharge électrique et par conséquent réduire le taux de productign d'ozone pour modérer le dégage-35 ment de l'odeur dans des zones confinées. L'enroulement primaire 23 du transformateur 15 est prévu pour être connecté à une source ordinaire de courant alternatif à 110 volts par une fiche 26. Sur la figure 3» la référence 30 désigne dans son en-40 semble un générateur d'effluve pour la production d'ozone qui BAD ORIGINAL 69 05372 6 2002923 utilise une électrode 31. le générateur 30 comprend une embase 32 qui peut être de n'importe quelle matière appropriée, par exemple en bois ou en matière plastique, l'embase 32 présente une gorge circulaire 33 destinée à recevoir une extrémité de 5 l'électrode 31 afin de la maintenir en position par rapport à l'embase 32. L'électrode 31 comprend un revêtement d'émail de porcelaine 34-' sur un cylindre métallique 34 ainsi qu'on l'a décrit à propos du revêtement 12 de la figure 1. Il est prévu une grille métallique 35j en contact intime avec le revêtement 10 34 et- qui est fixée rigidement par des cercles métalliques 36 et 37. Un transformateur 38 est placé à l'intérieur de l'électrode 31 et fixé à l'embase 32 par des vis 39. L'enroulement secondaire du transformateur 38 est représenté connecté au cylindre 34 et à la grille 35 par des fils 40. L'enroulement pri-15 maire est destiné à être connecté à une source de tension classique par une fiche 41 qui est reliée au fil 42. Les fils 40 et 42 peuvent émerger à l'extérieur du cylindre à travers des fentes 43 ©t 44 pratiquées dans l'embase 32. Un couvercle perforé (non représenté) peut coiffer l'électrode 31 pour la prot£-20 ger. Sur les figures 4 à 6, la référence 45 désigne dans son ensemble un dispositif générateur d'effluve suivant une autre forme de réalisation. Le dispositif 45 comprend des éléments, métalliques conducteurs en tôle 46 et 47 de forme rectangulai-25 re dont les deux faces portent un revêtement dur d'émail de porcelaine 48 de faible épaisseur, cuit sur le métal, ainsi qu'on l'a décrit à propos de la forme de réalisation précédente. Parallèlement aux plaques 46 et 47 à une certaine'distance de ces plaques sont disposés des éléments conducteurs métal-30 liques plats 49j 50 et 51. Les conducteurs plats 4.9, 50 et 51 sont de forme rectangulaire et ils ont une aire inférieure à celle des plaques revêtues 46 et 47 pour éviter 1'éclatement' d'arcs entre les bords avant et arrière 52 des plaques 49, 5D et 51 et les bords arrière adjacents correspondants 53 des éié-35 ments revêtus 46 et 47. Les plaques 49 r 50 et 51 sont positionnées de façon que leurs petites dimensions soient parallèles à l'écoulement de l'air pour présenter une plus grande surface frontale. Des éléments de retenue 54 et 55, .qui peuvent être-faits en une matière isolante appropriée telle que le chlorure 40 de polyvinyle par exemple, maintiennent les éléments revêtus BÀD ORIGINAL 69 0S372 2002923 7 46 et 47 et les éléments conducteurs 49» 50 et 51 parallèles et espacés d'une distance prédéterminée. Les éléments revêtus-46 et 47 sont engagés par l'une de leurs extrémités dans des fentes 56 de l'élément 55 en :.:atière plastique. Les plaques 49, 5 50 et 51 sont engageas par l'une de leur extrémité dans des fentes 57 de l'élément de retenue 54, et par leur autre extrémité dans des fentes 59 de l'élément de retenue 55. Les plaques d'extrémités 60 e-t 61 en matière plastique maintiennent les éléments 54 et 55 assemblés au moyen de broches en acier 10 62 et 63 qui passent dans des trous 64 et 65 des éléments 54 et 55. La broche 63 est enfilée dans des trous des plaques 49, 50 et 51 qui sont alignés avec les fentes 57 lorsque ces plaques sont montées dans l'élément 54. Les trous des plaques 49j 50 et 51 sont de diamètre lé-15 gèrement plus petit que la broche 63 de sorte que lorsque la broche 63 est enfilée dans ces trous, elle est en contact étroit avec les plaques 49» 50 et 51 pour les connecter électriquement les unes aux autres. Les broches 63 peuvent être filetées à leurs extrémités pour recevoir des écrous 66 qui com-20 plètent l'assemblage. Une broche d'acier 67 traverse des trous 68 dans la région des coins des plaques revêtues 46 et 47. La broche 67 est d'un diamètre tel qu'elle est en contact étroit avec la partie métallique des plaques revêtues, sur la périphérie des trous 68 pour connecter les plaques électriquement les 25 unes aux autres. Une borne d'un transformateur 70 est connectée' par un fil 71 à la broche 67. L'autre borne du transformateur 70 est connectée par un fil 72 à l'écrou 66. Lorsqu'on applique -une tension au moyen du transformateur 70, il se dégage un effluv-30 entre une surface de la plaque revêtue 46 et la surface opposée de l'élément conducteur 49 e"t entre l'autre face de la plaque revêtue 46 et la surface opposée de l'élément conducteur 50. De même, il se dégage un effluve sur les deux faces de la plaque revêtue 47 entre cette,plaque et les surfaces des pla-35 ques conductrices 50 et 51 qui leurs sont opposées. Sur la figure 7, on a représenté la plaque revêtue 47 qui porte un revêtement diélectrique en porcelaine cuit sur la plaque, d'une épaisseur La plaque conductrice ou métallique 51 présente une surface 73 espacée de la surface de porcelaine 40 74 d'une distance . L'importance de ces paramètres sera Ci. BAD UHiGWAt 69 05372 2002923 8 décrite dans la suite. En outre, dans ce cas, on suppose que la tension appliquée est une tension alternative à 60 périodes. Pour comprendre les principes de la présente invention il convient de noter tout d'abord que, suivant les sources au-5 torisées, l'équation de base thernochimique pour la formation de l'ozone est la suite : 3 0g + 68 20C calories > 2 0^ Sn transformant les calories en watts-heures d'énergie électrique, la production théorique d'ozone qu'on peut attein-10 dre avec un rendement de 100 pour cent est de 0,828 kilowattheure par kilogramme d'ozone produit. La valeur de la puissance utile- d'effluve nécessaire pour engendrer un effluve en fonction de la tension minimale à laquelle un effluve peut être engendré est représentée par la formule suivante : 15 P = 4 S va Cg (v0 - Vos) (B) OÙ P = puissance de l'effluve en watts F = fréquence en cycles par seconde V = tension d'éclatement pour un intervalle entre élec-20 trode et une pression d'air donnée V = tension de pointe appliquée YQC} = tension d'amorçage de la décharge 0 = capacitance du diélectrique en Farads. O Suivant la présente invention, on transforme la capacitan-25 ce du diélectrique en valeurs d'épaisseur du diélectrique, de constante diélectrique et de surface de production d'effluve suivant la formule ou équation suivante : C = 0,225 S 10~9 C A .(C) & n- rn où d 30 £ = constante diélectrique relative = épaisseur du diélectrique en unités valant 0,025 mm A = surface de production de l'effluve en unités de sur- 2 face valant 64.5 nia • la tension d-'amorçage de la décharge V__ èst fonction C s 35 d e la tension d'éclatement d'air V suivant l'équation suivan- S te : Vos = («a + V Vs (B) cl OÙ 40 n = capacitance de l'intervalle entre électrode en Farads, d "• ... f BÂD ORIQJ#^ 69 05372 2002923 9 Pour transformer la tension d'amorçage de la décharge Vcg en tension d'arc Y , on utilise la formule suivante : Ca = 0,225 X 10~5 __A_ (E) . où Ta 5 Ta = largéur de l'intervalle d'air entre électrodes en unités valant 0,025 nm. Il r'suite de ce qui précède qu'à une tension alternative appliquée à 60 périodes, la puissance utile.en effluve peut être exprimée comme suit i 10 | = 0,5+ X 10-7 (ÇAYS f(Y0 f£i + (F) Ta t V Ta /j Suivr.nt les principes de l'invention, en reconnaissant que dans les conditions atmosphériques normales, la tension d'éclatement est exprimée en fonction de la largeur de l'inter-15 valle entre électrodes comme suit s Ys = 100 (volts par unité valant 0,025 de largeur de l'in-a tervalle entre electrodes) On peut donc obtenir la formule suivante pour la puis-sance utile de l'effluve en watts par unité valant 645 m de la surface de production d'effluve en fonction de l'épaisseur du diélectrique et de la constante diélectrique ainsi que de la largeur de l'intervalle d'air en unités valant 0,025 mm. (1) P = 0,54 X 10"5£Ta ( VQ - IgO (Tà + £ïa)| (G) 20 40 -A- m ^ T ■ £ 25 Pour mieux comprendre les principes de l'invention, on peut calculer l'intervalle ŒL qui donne la puissance d'effluve CL utile maximale en différentiant l'équation (l) ci-dessus par rapport à l'intervalle et en rendant la formule égale à zéro comme suit : ^ 30 (2) (Ta) optimum = - % où_ 2 £ (Ta) optimum = la longueur de llintervalle en unités valent 0,025 nua pour obtenir la puissance d'effluve O utile maximale par unité de surface valant 645 nmi 35 de la surface génératrice diélectrique. Pour déterminer cette puissance dEffluve maximale obtenue à 11 intervp-lle optimal, on combine les équations (1) et. (2) pour obtenir l'équation suivante P = optimum = 0,135 X 10 7 ( £ ) f V - 100 I (H) 1 — 84B ORIGINAL 69 05372 2002923 10 Pour l'expose du fonctionnement de la présente invention, on se reportera maintenant à la figure 7 et aux illustrations graphiques des figures S à 12 inclusivement. Les symboles de la figure 7 et les illustrations graphiques sont identiques 5 aux symboles utilisés dans les équations précédentes. Sur la figure 8, la ligne tiretoo représente le cas de diélectrique classique de 2,5 nm d'épaisseur actuellement utilisé dans les générateurs d'effluve pour produire de l'ozone en grande quantité. Si la largeur de l'intervalle est à sa valeur 10 optimale à la présente invention ainsi qu'on l'exposera plus bas, on peut voir que, à une tension appliquée de 15 000 volts, pour £ = 5, la puissance utile d'effluve par unité de surface / * 2 génératrice(valant 645 -JE ) est d'environ 0,09 watt. Au con- trair., en utilisant un revêtement diélectrique mince par exem-15 pie de 0,125 mm. suivant l'invention, la puissance utile de O l'effluve est d'environ 1,8 watt par unité valant 645 mm de surface génératrice. L'utilisation d'un diélectrique mince a également l'avantage de permettre d'utiliser un intervalle optimum plus large 20 et par suite de laisser libre un plus grand espace pour le passage de l'air ou de l'exygène à travers l'effluve, tout, en obtenant en même temps la puissance maximale d'effluve. Par exemple, sur la figure 9 la ligne tiretée représente le cas d'un diélectrique classique analogue à celui décrit en regard de la 25 figure 8. A une tension appliquée de 15 000 volts un intervalle d'environ 1,6 ma est.optimal, alors qu'avec un revêtement de diélectrique mince, par exemple de 0,125 sn,. l'intervalle optimal est supérieur à 1,90 mm. Dans les applications pratiques on a constaté qu'un très léger accroissement de largeur de 30 l'intervalle (par exemple de 1 fi) par rapport à l'intervalle , optimal réduit une partie des pertes de l'effluve et augmente légèrement la production d'ozone. La figure 10 montre l'importance de l'intervalle optimal lorsqu'on utilise un revêtement diélectrique mince suivant 35 1'invention.Un diélectrique classique de 2,5 nnn d'épaisseur soumis à une tension appliquée d'environ 15 000 volts par exemple, possède une large gamme d'intervalle optimal et par conséquent "n'est pas aussi critique pour donner la puissance d'effluve utile maximale. Par contre, pour un diélectrique mince 40 de 0,125 ^ à la même tension appliquée, une erreur aussi faible BAD ORIGINAL 69 05372 2002923 ii que 0,5 à 0,6 rua sur l'intervalle réduit la puissance utile de l'effluve d'un tiers ou mêce plus. En outrt, plus la tension appliquée est faible, plus l'intervalle optir.:al est petit, de sorte que pour une tension 5 appliquée de crête de 3500 volts, il est avantageux d'utiliser une grille confie celle représentée sur la figure 3, adjacente au dépôt de diélectrique et en contact intime avec ce dépôt, parce que la légère courbure de la grille permet toujours à un certain pourcentage de la surface de cette grille de se trou-10 ver à l'intervalle optimal. Pour le dégagement de petites quantités d'ozone, on peut utiliser un conducteur déposé ou sous forme de peinture comme représenté sur la figure 2. Les principes de la présente invention sont représentés sur la figure 11 en ce qui concerne le rapport entre la cons-15 tante diélectrique et l'épaisseur d'une part, et la tension minimale nécessaire pour produire de l'ozone, d'autre part. Par exemple, un revêtement diélectrique mince de 0,125 mn ayant une constante diélectrique relative de 5, nécessite un minimum d'environ 100 volts pour produire un effluve. Un diélectrique 20 d'épaisseur analogue mais de constante diélectrique nettement supérieure par exemple de 100, exige une tension maximum d'amorçage de l'effluve de l'ordre d'environ 20 000 volts en crête. Plus la constante diélectrique relative de la matière diélectrique est élevée, plus la production d'ozone par unité de sur-25 face de diélectrique est grande pour une tension donnée et pour une épaisseur de diélectrique donnée. Dans tous les dispositifs électriques, il se produit certaines pertes sous la forme de chaleur et de lumière, etc... Dans les générateurs d'ozone, on obtient un rendement plus ou 30 moins grand suivant la pression atmosphérique et la température. Dans la représentation graphique de la figure 12, on suppose donc que, dans les conditions atmosphériques normales, la production réelle d'ozone pa.r jour représente un faible niveau de rendement en ce qui concerne la puissance utile d'effluve 35 engendrée par unité de surface du diélectrique. Suivant le procédé de la présente invention, en supposant un aussi faible niveau de rendement, la production de 1 kg d'ozone par jour exige une surface de diélectrique génératrice de 256 cm2 lorsqu'on fait passer de l'air ou de l'oxygène à travers un intervalle 40 optimal dont une paroi est constituée par un diélectrique d'une BAD QRfâtNAfcr 69 05372 2002923 12 épaisseur de 0,125 cun avec une constante diélectrique de 5 pour une tension de 15 000 volts aux bornes des électrodes. Comparativement, en supposant, le mène degré, de rendement, un diélectrique classique de 2,5 an d'épaisseur demande 5800 cm2 5 pour produire 1 kg d'ozone par jour. Pour la production de grandes quantités d'ozone, par exemple de 500 kg par jour, un diélectrique nince de 0,125 nia nécessite 258000 cm2 soit 25,8 m2 et un diélectrique de 2,5 mm nécessite une surface de diélectrique de 530000 cm2, soit 580 n2. 10 Ainsi qu'on l'a décrit plus haut, plus le diélectrique est mince pour une constante diélectrique et une tension données, plus grande est la puissance d'effluve utile et par conséquent, plus grande est la production d'ozone par unité de surface du diélectrique. En outre, plus le diélectrique est 15 mince, plus grande est la largeur optimale, de l'intervalle, ce qui donne lieu à un plus large volume dans lequel l'effluve est engendré et par conséquent, plus le passage de l'air ou de l'oxygène à travers ce volume est libre. L'utilisation d'un uiélectrique mince et d'un réglage de la tension est avantageux 20 dans les applications où il est souhaitable d'avoir une large variation ou un large intervalle de réglage entre la production minimale et la production maximale d'ozone par unité de surface du diélectrique, par exemple dans les applications de désodorisation, où le degré d'odeur varie largement. 25 Pour tirer de notables avantages de l'application de l'in vention, on doit utiliser le diélectrique le plus mince possible. Jans les applications qui utilisent un intervalle optimal suivant la présente invention, on obtient de notables avantages lorsque le diélectrique est d'une épaisseur inférieure à 1 mm. 30 Dans d'autres applications, on considère que le plus/avahtage quantitatif est obtenu lorsqu'on utilise un diélectrique ayant une épaisseur inférieure à 0,5 mm. Dans une forme pratique de mise en oeuvre de l'invention on a utilisé un conducteur tubulaire d'acier décarburé portant 35 sur sa surface un revêtement d'ém.-il de porcelaine cuit d'une épaisseur de l'ordre de 0,125 mm, avec un conducteur en grille en conta.ct intime avec le revêtement, pendant 400 heures consécutive a une tension de crête de 3500 volts sans rupture ni tendance à l'éclatement d'arcs. 40 Dans une autre forme de réalisation pratique utilisant 69 05372 2002923 13 une plaque plate d'acier décarburé portant sur sa surface un revêtement d'émail de porcelaine cuit de 0,25 iHn d'épaisseur avec une plaque métallique plane espacée de la première d'un intervalle optimal et avec une tension appliquée de 15 000 5 volts en crête, on a produit de l'ozone à raison de 5 kg par jour et par mètre carré de surface diélectrique génératrice. Il est pratique d'utiliser un revêtement d'émail de porcelaine mince cuit sur la surface d'une épaisseur minimale de 0,10 à 0,12 mm parce que ce revêtement est peu coûteux à fabri-10 quer en utilisant les techniques classiques de cuisson. Il est facile de comprendre qu'on peut utiliser avec les nêmes avantages un revêtement de verre mince cuit sur la pièce métallique ou bien une pièce céramique, ou encore n'importe quel autre diélectrique mince ayant un point de ramollissement égal 15 ou supérieur à celui du verre. En raison de la faible valeur de leur température de ramollissement, les matières plastiques se percent après une durée d'utilisation limitée. Bien que l'émail de porcelaine cuit sur la pièce métallique ait une constante diélectrique de 5 à 10, il a l'avanta-20 ge d'être peu coûteux sous la forme de revêtement mince de l'épaisseur décrite plus haut. Toutefois, suivant l'invention plus la constante diélectrique est élevée, plus grande est la puissance utile d'effluve par unité de surface pour une épaisseur de diélectrique donnée et une tension appliquée donnée. 25 On peut donc utiliser n'importe laquelle des céramiques bien connues qui ont une constante diélectrique relative supérieure à celle de l'émail de porcelaine. Il va de soi que l'invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif et nullement limitatif et que l'on pour-30 ra y apporter toute variante équivalente sans pour cela sortir de son cadre qui est défini dans les revendications annexées. f 0AD ORH3»NAL 69 05372 2002923 14 REVEE DICATIOITS 1°) - Dispositif générateur d'effluve pour la production d'ozone av-ic au moins une électrode conportant un diélectrique, caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément conducteur, 5 un revêtement L.ince de matière diélectrique dure cuit sur une surface de ce premier élément, un deuxième élément conducteur adjacent au revêtement diélectrique dur pour provoquer l'établissement de la conduction entre les deux éléments conducteurs uniquement à travers le revêtement, et des moyens qui servent 10 à connecter électriquement la source à une tension prédéterminée aux bornes du premier et du deuxième conducteur pour engendrer un effluve entre le revêtement diélectrique et le deuxième élément. . 2°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé 15 on ce que le revêtement diélectrique est un émail de porcelaine cuit sur le premier élément conducteur. 3°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement diélectrique est d'une épaisseur sensiblement uniforme et inférieure à 0,5 ma. 20 4°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement diélectrique est d'une épaisseur inférieure à 1 mm et en ce que le deuxième élément conducteur est espacé du revêtement par un intervalle de largeur prédéterminée qui donne la puissance d'effluve utile maximale. 25 5°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement diélectrique est d'épaisseur sensiblement uniforme, d'environ 0,125 sua. 6°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement diélectrique a une constante diélectri— 50 que relative élevée. 7°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la constante diélectrique relative du revêtement est • d'au moins 5• 8°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé 35 en ce que le deuxième élément conducteur est une grille métallique qui est en contact matériel .wec le revêtement diélectrique . 9°") - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième élément'conducteur est une grille consti-40 tuée par un dépôt matalliqu'e^'fflHTàëe-.'"forme sur la surface du • BAD ORIGINAL 69 05372 2002923 15 revêtement. 10°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième élément conducteur est une peinture conductrice appliquée sur la surface du revêtement. 5 11°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément conducteur et le deuxième.élément conducteur sont de forme tubulaire. 12°) - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier et le deuxième éléments conducteurs 10 sont des pièces plates de métal et en ce que le deuxième élément conducteur est espacé de la surface revêtue du premier élément conducteur par un intervalle de largeur prédéterminée. 13e) - Dispositif générateur d'effluve selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément métal-15 lique portant un mince revêtement d'une matière diélectrique dure cuite sur ses deux surfaces opposées, deux éléments métalliques montés adjacents aux faces opposées de l'élément métallique revêtu, et des moyens destinés à connecter électriquement les deux éléments métalliques à une borne d'une source de ten-20 sion et l'élément métallique revêtu à la borne opposée de cette source de tension de sorte qu'un effluve soit engendré sur les deux faces de l'élément métallique revêtu pour produire de l'ozone lorsqu'on soumet de l'oxygène à l'influence de l'effluve . 25 14°) - Dispositif suivant la revendication 13, caracté risé en ce que l'élément métallique revêtu et les deux éléments métalliques sont des pièces planes en tôle. 15°) - Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le revêtement est d'épaisseur sensiblement iden-30 tique sur les deux faces et en ce que chacun des deux éléments métalliques est espacé de la surface revêtue adjacente de l'élément revêtu par un intervalle prédéterminé. 16°) - Procédé de production d'ozone à un débit donné par unité de surface de diélectrique pour la mise en application 35 d'un dispositif selon les revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il consiste à obtenir une puissance d'effluve utile prédéterminée en appliquant une tension à deux électrodes espacées entre lesquelles est interpesé un diélectrique, la valeur de la tension, l'épaisseur du diélectrique et la constan-40 te diélectrique relative, ainsi que la largeur de 1*intervalle * *"î ■ BAD ORIGINAL 69 05372 2002923 16 entra une surface du diélectrique et l'une des électrodes espacées sont entre eux dans des rapports définis par la formule suivante ; , _ | = °>54 2 10"5 J Vo " Is + Ta £\l ' ™ où P = puissance d1offruve en watts par unité de surface "k valent 645 - £ = constante diélectrique relative du revêtement 10 épaisseur du diélectrique en unités de longueur valent 0,025 on VQ= tension appliquée en volts V = tension d'éclatement dans l'air mesuré en volts par o unité de longueur valent 0,025 mm 15 intervalle entre les deux électrodes en unité de longueur valant 0., 025 mm puis en faisant passer un gaz contenant de l'oxygène dans cet intervalle. 17o) _ procédé suivant la revendication 16, caractérisé 20 en co que le gaz qu'on fait passer dans l'effluve est l'air. 18°) - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la puissance d'effluve utile maximale obtenue est d'environ 0,33 watt par cm2 et en ce que la tension maximum appliquée n'est pas supérieure à 15 000 volts. 25 19°) - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la constante diélectrique est d'au moins 100. 20°) - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la largeur de l'intervalle n'est pas inférieure à 1,90 mm et en ce que la tension maximum appliquée n'est pas 30 supérieure à 15 000 volts. 21°) - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce que l'épaisseur du diélectrique n'est pas supérieure à 1 mm. 22°) - Procédé suivant la revendication 16, caractérisé 35 en ce que le. diélectrique est un revêtement ayant un point de ramollissement non inférieur à celui du verre et qui est cuit sur l'une des électrodes. 23°) - Dispositif générateur d ' effluve pour la ..production d'ozone, dans lequel on applique une tension prédéterminée aux 40 bornes de deux électrodes qui sont espacées d'une distance ^ - ' 8AD ORIGINAL 69 05372 2002923 17 prédéterminée, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un diélectrique dur de faible épaisseur interposé entre les électrodes espacées et en contact intime avec au noins l'une des électrodes. 5 24°) - Dispositif suivant la revendication 23 s caractéri sé en ce que la matière diélectrique est d'une épaisseur inférieure à 116 mm, et en ce que la surface du diélectrique est séparée de l'une tles électrodes par une distance prédéterminée. 25e) - Dispositif suivant la revendication 23, caracté-10 risé en ce que le diélectrique a une épaisseur inférieure à 0,50 mn. 26°) - Dispositif suivant la revendication 25» caractérisé en ce que le diélectrique est un revêtement d'émail de porcelaine cuit sur la surface d'au moins l'une des électrodes. BAt) ORpNA*-