Brevet FR2592871A1 — publié le 19870717

La présente invention se rapporte à un ozoniseur cylindrique du type à décharge silencieuse. L'ozoniseur conventionnel peut être classifié, en général, en type à électrodes en plaque plate et type à électrodes cylindriques que l'on a largement utilisé pour un usage industriel. Un exemple d'un ozoniseur conventionnel du type à électrodes en plaque plate est montré dans la publication de la demande de brevet au Japon nO 49482/1982 et un exemple de celui du type à électrodes cylindriques est montré, par exemple,dans "Mitsubishi Denki Giho" volume 55, nO 10, 1981, pages 37 à 40, qui est montré à la figure 1 jointe. L'ozoniseur montre à la figure 1 a une electrode cylindrique externe qui est refroidie par un fluide de refroidissement tel que de l'eau et une électrode cylindrique interne qui est agencée coaxialement dans l'électrode externe et refroidie à l'air Un autre exemple de l'ozoniseur conventionnel du type à électrodes cylindriques est montré sur la figure 2 ou une électrode externe et une électrode interne sont toutes d'eux refroidies à l'eau. En effet, sur la figure 1, l'électrode cylindrique externe 1 est en acier inoxydable et un organe diélectrique cylindrique 2 en verre, dont une extrémité est fermée, est agencé coaxialement dans l'électrode externe 1. L'électrode cylindrique interne 3 est formée sur une surface interne de l'organe diélectrique cylindrique 2 en tant que revêtement en un matériau électriquement conducteur. Un espace d'air annulaire 4 est prévu entre l'électrode externe 1 et l'électrode interne 3 en tant qu'espace générateur d'ozone. Un transformateur de tension 5 est relié à l'électrode interne 3 pour lui appliquer une haute tension alternative et l'électrode externe 1 est à la masse. L'électrode externe 1 est refroidie par le fluide de refroidissement 6. Comme l'organe diélectrique cylindrique 2 est fermé à une extrémité, le refroidissement à l'air de l'électrode interne 3 ne se fait que sur une surface externe par l'air à ozoniser, avec pour résultat un effet insuffisant de refroidissement. En fonctionnement, une haute tension alternative est appliquée par le transformateur de tension 5 à l'extérieur à l'électrode interne 3 de façon qu'une décharge silencieuse se produise entre l'électrode interne 3 et l'électrode externe 1 qui est à la masse pour ainsi ozoniser l'air passant dans l'espace annulaire d'air 4. L'air ozonisé est dérivé d'une sortie de l'espace 4, et est utilisé d'une manière souhaitable. Dans l'ozoniseur montre sur la figure 2 ou des composants identiques ou similaires à ceux montrés sur la figure 1 sont représentés par les mêmes chiffres de référence respectivement, un organe diélectrique cylindrique 2 a la forme diun tube en verre ayant ses extrémités opposées ouvertes. Une électrode interne 3 est prévue sur une surface interne de l'organe diélectrique cylindrique 2. Les extrémités opposées de l'électrode interne 3 sont étendues de façon à former un conduit à travers lequel passe un fluide de refroi dissement 7 tel que de l'eau, pour la refroidir. Le fluide de refroidissement 7 pour refroidir l'électrode interne doit etre électriquement isolé du fluide de refroidissement 6 pour refroidir l'electrode-externe 1. Comme on l'a mentionné ci-dessus, comme dans l'ozoniseur montré sur la figure 1, où l'organe diélectrique 2 sur la surface interne duquel est formée l'électrode interne 3 a une extrémité fermée, il est impossible de provoquer l'écoulement d'air de refroidissement le long de l'électrode interne et par conséquent l'efficacite de refroidissement n'est pas suffisante pour permettre l'alimentation d'une grande quantité de courant électrique nécessaire pour produire une quantité souhaitée d'ozone. Par ailleurs, dans le système montré sur la figure 2, l'ozoniseur lui-même se trouve compliqué du fait de la nécessité d'un isolement électrique entre les fluides de refroidissement 6 et 7, bien que son efficacité de refroidissement soit acceptable. Par ailleurs, dans chacun des systemes montrés, seul un espace générateur d'ozone annulaire est prévu, pour lequel il est difficile d'obtenir un ozoniseur de petites dimensions pouvant produire une quantité souhaitée d'ozone. La présente invention a pour but de remédier aux difficultés inhérentes à l'ozoniseur conventionnel du type en cylindre et elle a pour objet un ozoniseur du type en cylindre ayant une surface accrue de l'espace générateur d'ozone tout en ayant un système simplifié de refroidissement. Selon la présente invention, un ozoniseur comprend une électrode cylindrique externe, un organe cylindrique diélectrique agencé coaxialement dans l'électrode externe, une électrode cylindrique interne formée sur une surface interne de l'organe cylindrique diélectrique et un organe cylindrique diélectrique intermédiaire disposé coaxialement entre l'électrode externe et l'organe cylindrique diélectrique portant l'électrode interne. Une électrode cylindrique intermédiaire est formée sur une surface interne de l'organe diélectrique intermédiaire. Un premier espace annulaire générateur d'ozone est formé entre l'électrode externe et l'organe diélectrique intermédiaire et un second espace annulaire générateur d'ozone est formé entre l'électrode intermédiaire et l'organe diélectrique interne. L'électrode externe et l'électrode interne sont reliées à une source commune de potentiel. Dans la présente invention, l'ozoniseur a une structure à trois parois pour former les premier et seconde passages annulaires d'air où de l'ozone est produit de façon que la quantité d'ozone à produire soit considérablement accrue sans nécessiter un isolement électrique entre un fluide de refroidissement pour refroidir l'électrode externe et un fluide de refroidissement pour refroidir l'électrode interne, l'électrode intermédiaire étant refroidie par l'air s'écoulant à travers les premier et second espaces générateurs d'ozone. Avec une telle structure à trois parois, une application d'une quantité accrue de courant électrique au générateur devient possible. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un ozoniseur conventionnel du typeen cylindre; - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un ozoniseur conventionnel du type en cylindre; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation d'un ozoniseur selon la présente invention. Sur la figure 3 qui montre schématiquement, en section transversale, un mode de réalisation de la présente invention, et où des composants identiques ou correspondants à ceux montrés sur les figures 1 et 2 sont représentés par les mêmes chiffres de référence, respectivement, un organe diélectrique cylindrique intermédiaire 8 est prévu coaxialement entre une électrode cylindrique externe 1 et un organe diélectrique cylindrique 2, ces deux derniers étant sensiblement les mêmes que ceux montrés sur la figure 2. Sur une surface interne de l'organe diélectrique 2 est formée une électrode cylindrique interne 3 telle que celle montrée sur la figure 2 à l'exception que, sur la figure 3, l'électrode interne 3 n'est formée que sur la surface interne de l'organe diélectrique 2 en y prévoyant un revêtement d'un matériau électriquement conducteur. Une électrode cylindrique intermédiaire 9 sous la forme d'un revêtement conducteur est formée sur une surface interne de l'organe cylindrique diélectrique intermédiaire 8. Un premier espace annulaire générateur d'ozone 4 est prévu entre l'électrode cylindrique externe 1 et l'organe cylindrique diélectrique intermédiaire 8 et un second espace annulaire gXnérateur d'ozone est prévu entre l'électrode cylindrique intermédiaire 8 et l'organe diélectrique cylindrique interne 2. En effet, l'ozoniseur selon la présente invention a une structure à trois parois qui se compose de l'électrode cylindrique externe 1, de l'organe diélectrique cylindrique intermédiaire 8 ayant l'électrode intermédiaire 9 à sa surface interne et de l'organe diélectrique cylindrique interne 2 ayant l'électrode interne 3 à sa surface interne, tous étant agencés coaxialement pour former les premier et second espaces annulaires générateurs d'ozone 4 et 10 des deux côtés de l'organe diélectrique intermédiaire 8 où se trouve l'électrode intermédiaire 9. Un espace interne de l'organe diélectrique interne 2 est relié par un conduit 11 à un passage d'un fluide de refroidissement 6 tel que de l'eau pour refroidir l'électrode externe 1, qui peut être défini par des ailettes s'étendant radialement vers l'extérieur de l'électrode externe 1, de façon que le fluide de refroidissement 6 circule pour refroidir également l'électrode interne 3. Les conduits 11 peuvent être en un matériau électriquement conducteur et être électriquement connectés à l'électrode 1 directement et à l'électrode interne 3 par une connexion électrique 12. Dans un tel cas, les conduits sont mis de manière appropriée à la masse pour appliquer le potentiel de la masse aux électrodes externe et interne 1 et 3 en commun. Une haute tension alternative est appliquée par un transformateur de tension 5 à l'extérieur à l'élec- trode intermédiaire 9 pour former un champ électrique alternatif entre l'électrode externe 1 et l'électrode intermédiaire 9 et entre l'électrode interne 3 et l'électrode intermédiaire 9. En fonctionnement, de l'air est introduit le long des flèches a et b montrées du cOté gauche du dessin pour traverser les premier et second espaces générateurs d'ozone 4 et 10 vers la droite. Comme une décharge silencieuse est établie dans les espaces 4 et 10 du fait de l'application d'une haute tension alternative à l'électrode intermédiaire 9 et aux électrodes 1 et 3 à la masse, l'air traversant les espaces 4 et 10 est ozonisé et dérivé d'une extrémité côté droit du générateur, tout en refroidissant l'électrode intermédiaire 9. Dans ce cas, l'électrode externe 1 est refroidie par le fluide de refroidissement 6 et l'électrode interne 3 est également refroidie par le même fluide de refroidissement fourni par le conduit 11. Comme l'ozoniseur selon la présente invention est refroidi aussi bien intérieurement qu'extérieurement par le fluide de refroidissement 6 et l'air comme on l'a mentionné ci-dessus, l'efficacité de refroidissement est considérablement améliorée en comparaison avec l'ozoniseur conventionnel et ainsi, il devient possible de fournir une quantité accrue de courant électrique à l'ozoniseur ce qui, en même temps que la surface accrue de l'espace d'ozonisation, a pour résultat une quantité accrue de débit d'ozone. Bien que l'électrode interne 3 soit refroidie par circulation du même fluide de refroidissement que celui utilisé pour refroidir l'électrode externe 1 par les conduits dans le mode de réalisation décrit, il peut être possible de faire circuler un fluide de refroidissement autre que le fluide de refroidissement 6 à travers d'autres conduits que les conduits 11. Comme on l'a précédemment mentionné, selon la présente invention, l'espace annulaire générateur d'ozone se compose du premier espace annulaire externe et du second espace annulaire interne. Par conséquent, la quantité d'ozone à produire par l'ozoniseur cylindrique peut être remarquablement accrue. Par ailleurs, comme les électrodes externe et interne sont reliées en commun à une source de potentiel, il est possible de les refroidir toutes les deux par le même fluide de refroidissement. Ainsi, le système de refroidissement peut être bien simplifié tout en permettant une application d'un courant électrique accru. - REVENDICATIONS 1. Générateur d'ozone du type en cylindre ayant une électrode cylindrique externe, un organe diélectrique cylindrique agencé coaxialement dans ladite électrode cylindrique externe et une électrode cylindrique interne formée sur une surface interne dudit organe diélectrique cylindrique, caractérisé en ce qu'il comprend un organe diélectrique cylindrique intermédiaire (8) agencé coaxialement dans ladite électrode cylindrique externe (1) avec un espace entre ladite électrode cylindrique externe et ledit organe diélectrique cylindrique intermédiaire et une électrode cylindrique intermédiaire (9) formée sur une surface interne dudit organe diélectrique intermédiaire avec un espace entre ledit organe diélectrique cylindrique interne (2).et ladite électrode cylindrique intermédiaire (9), ladite électrode cylindrique externe (1) et ladite électrode cylindrique interne (3) étant reliées à une source commune de potentiel. 2. Ozoniseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour refroidir l'électrode cylindrique externe précitée d'un fluide de refroidissement (6) et un moyen pour la circulation dudit fluide de refroidissement à travers l'électrode cylindrique interne. 3. Ozoniseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour refroidir l'électrode cylindrique externe par un fluide de refroidissement (6) et un moyen pour refroidir l'électrode cylindrique interne par un autre fluide de refroidissement.