CN1217853C - 臭氧发生器 - Google Patents

Abstract

根据本发明能够获得组装简单、小型且浓度度高、效率高的臭氧发生器。在本发明的臭氧发生器中，低压电极(29)由与高压电极(8)相对的圆形的低压电极主体(29a)和设在该低压电极主体(29a)的一侧上的延设部(29b)构成，并且该延设部(29b)通过块状体(30)多级叠层，在延设部(29b)和块状体(30)上，向制冷剂通路(34)供给制冷剂的制冷剂入口部、将来自制冷剂通路(34)的制冷剂排出的制冷剂出口部35和将来自臭氧气体通路(36)的臭氧气体排出的臭氧气体出口部(33)分别贯通地形成在放电单元(28)的叠层方向上。

Description

臭氧发生器

技术领域

本发明涉及向低压电极与高压电极之间施加交流高电压并产生臭氧气体的臭氧发生器。

背景技术

图25是例如在日本专利特许第3113885号公报中所记载的以往的叠层式臭氧发生器的剖视图。

该立方体形状的臭氧发生器具有：基座1、在该基座1上多级叠层的放电单元2、在基座1的两侧夹持放电单元2的低压电极4而叠层的块状体3、贯通低压电极4和块状体3且将前端螺旋在基座1上而将基座1、放电单元2和块状体3作成一体化的多个紧固螺栓5。

放电单元2具有高压电极8、与该高压电极的两面接触的电介质7、通过放电空隙6与电介质7相对的低压电极4。电介质7由玻璃构成。高压电极8由不锈钢板等的导电性薄板构成，其一部分与未图示的供电端子连接。

在放电空隙6中以规定的间隔配设着多条衬垫9。该衬垫9由刚性体构成，且在图25中向与纸面垂直的方向延伸。由于是通过紧固螺栓5来紧固臭氧发生器，故该衬垫的直径尺寸必然是比所确定的放电空隙长度小，衬垫9散布在放电空隙6内。

又，将放电空隙内的衬垫作成弹性体的情况下，衬垫的直径就比上述放电空隙大，衬垫就略微受到压力。

放电空隙6与使块状体3、低压电极4和基座1的各端部在放电单元2的叠层方向上贯通的臭氧气体出口部10连通。在各个低压电极4上形成有制冷剂通路11。各制冷剂通路11的端部与贯通块状体3、低压电极4和基座1的制冷剂出口部12连接。该制冷剂出口部12形成在臭氧发生器的宽度方向(与纸面的垂直方向)的跟前侧。又，在臭氧发生器的宽度方向的里侧形成与制冷剂通路11连接的制冷剂入口部(未图示)。

下面，对上述结构的臭氧发生器的动作进行说明。

当在低压电极4与高压电极8之间施加交流高电压时，通过电介质7在放电空隙6中产生电介质阻挡放电。利用该放电，从形成于纸面的跟前侧和里侧的两侧上的氧气入口部(未图示)起以使得在中间发生冲撞而导入到放电空隙6中的氧气，一旦分解为氧原子，几乎同时由于该氧原子与其他的氧气分子发生冲撞以及氧原子、氧分子与壁等产生的三体冲撞，生成臭氧气体。而且，通过向放电空隙6连续地供给氧气，作为臭氧气体，连续地从臭氧气体出口部10取出通过放电生成的臭氧气体。

可以说通过该放电取出的臭氧发生效率最大约为20％。放电电力的80％为加热电极的损耗。又，臭氧气体的发生效率依赖于电极温度，电极4、8的温度(严格地说是放电空隙中氧气和臭氧气体的温度)越低则发生效率越高。因此，将低压电极4用作为制冷剂的冷却水等直接进行冷却，或通过缩短放电空隙6的放电空隙长度来抑制放电空隙6中的气体温度的上升，并通过提高电子温度来提高臭氧生成效率、抑制臭氧分解，其结果，能高效地取出高浓度的臭氧气体。

在本例中，通过使制冷剂从制冷剂入口部向流向各低压电极4的制冷剂通路11流动，并从制冷剂出口部12向臭氧发生器的外部排出，使低压电极4冷却。

在上述结构的臭氧发生器中，制冷剂出口部12和制冷剂入口部、臭氧气体出口部10分开地形成在臭氧发生器的两侧上，并由于各自贯通分离在两侧上的单体块状体3，因此，对于形成制冷剂出口部12、制冷剂入口部和臭氧气体出口部10的各个通孔的位置对准，需要花费工夫，存在组装作业费时的问题。

又，制冷剂出口部12和制冷剂入口部、臭氧气体出口部10分开地形成在臭氧发生器的两侧，故存在整体结构大型化的问题。

又，基座1、放电单元2和块状体3的一体化是利用臭氧发生器两端部的多条紧固螺栓5而作成，故在放电单元2有时会略弯曲成圆弧状，尤其，在放电空隙长度为0.1mm这样短的时候，会受到较大影响，则放电空隙长度变得不均匀，存在不能获得高浓度的臭氧气体的问题。

又，放电空隙形成用的衬垫9是刚性体，在使用紧固螺栓5将基座1、放电单元2和块状体3作成一体化时必然设计成比所确定的放电空隙长度小的直径的状态，而在这样设计的场合存在以下的问题。

也就是说，在减小放电空隙长度而产生高浓度的臭氧气体情况下，由于与沿衬垫9流动的(在图25中相对纸面为垂直方向)气体的压损相比，横穿邻接的衬垫9而流动的(在图25中为沿纸面的方向)气体的压损非常小，故多大部分氧气横穿邻接的衬垫9而流动。产生从氧气入口部流入的氧气向位于端部的臭氧气体出口部10流动的所谓“短通道现象”，存在臭氧气体发生效率降低的问题。

为了不产生短通道现象，作成使氧气沿衬垫9流动的状态，已知与沿衬垫9流动的氧气的压损相比，必须使横穿邻接的衬垫9而流动的氧气的压损的值作成约10倍以上，而且，例如在放电空隙长度为0.1mm左右的臭氧发生器的情况下，必须将衬垫9与放电空隙6的间隙作成极微小，而由此所要求的衬垫9的尺寸，在制作上是接近于不可能的值，不能避免短通道现象。

本发明是将解决上述的问题作为课题，其目的在于，获得使组装作业简单化、小型化并且高浓度、高效率的臭氧发生器。

发明内容

在本发明的臭氧发生器中，该臭氧发生器是将放电单元多级叠层形成，所述放电单元具有：圆板状的高压电极；隔着放电空隙与该高压电极相对并在内部形成制冷剂通路的低压电极；与所述高压电极和低压电极的一方接触的电介质；以及设在所述放电空隙内并确保所述放电空隙的衬垫，在所述高压电极与低压电极之间施加交流电压，通过使得在所述放电空隙产生放电，使得从所述高压电极的周边起向着中心通过所述放电空隙内的氧气生成臭氧气体，并且端部临近所述放电空隙的中心，同时将所述臭氧气体导向在低压电极内部沿径向延伸的臭氧气体通路。低压电极由与高压电极相对的圆形的低压电极主体、设在该低压电极主体的一侧上的延设部构成，且该延设部夹着块状体多级叠层在基座上，在上述延设部和上述块状体上，向制冷剂通路供给制冷剂的制冷剂入口部、将来自上述制冷剂通路的制冷剂排出的制冷剂出口部和将来自臭氧气体通路的臭氧气体排出的臭氧气体出口部的分别贯通地形成在放电单元的叠层方向上。

在本发明的臭氧发生器中，交替叠层的延设部和块状体以贯通延设部和块状体且将端部旋转在基座上的第1紧固螺栓进行连接，交替叠层的高压电极、低压电极主体和电介质，以贯通与最上层低压电极接触的电极压板并将端部螺旋在基座上的第2紧固螺栓作用于电极压板与基座之间的夹持力进行连接，上述第1紧固螺栓的接合力是将上述延设部与上述块状体之间无间隙连接的接合力，上述第2紧固螺栓的接合力是使得放电空隙均匀的夹持力，第1紧固螺栓的接合力比上述第2紧固螺栓的接合力弱。

在本发明的臭氧发生器中，制冷剂入口部、制冷剂出口部和臭氧气体C出口部大致形成在一条线上。在本发明的臭氧发生器中，低压电极具有在一个面上设有凹凸的第1低压电极部、在一个面上设有凹凸的第2低压电极部，使上述第1低压电极部的凹凸面与上述第2低压电极部的凹凸面相接而形成制冷剂通路和臭氧气体通路。

在本发明的臭氧发生器中，低压电极具有：在一个面上设有凹凸的第1低压电极部、在一个面上设有凹凸的第2低压电极部、以及夹在上述第1低压电极部与上述第2低压电极部之间的第3低压电极部，通过重合上述第1低压电极部、上述第2低压电极部和上述第3低压电极部，分开形成制冷剂通路不同的层。

在本发明的臭氧发生器中，低压电极部的相互间仅通过加热和加压来进行连接。

在本发明的臭氧发生器中，在与臭氧气体通路对应的低压电极的表面上设有衬垫覆盖体。

在本发明的臭氧发生器中，在低压电极的面向放电空隙的表面上，以电介质膜进行覆盖。

在本发明的臭氧发生器中，在低压电极的面向放电空隙的表面上，粘接着带衬垫的电介质片。

在本发明的臭氧发生器中，电介质膜是含有陶瓷或SiO₂成分的玻璃。

在本发明的臭氧发生器中，电介质片是含有陶瓷或SiO₂成分的玻璃。

在本发明的臭氧发生器中，在与低压电极或高压电极接触的一侧的电介质的表面上设有导电膜。

本发明的臭氧发生器中，在与高压电极接触的一侧的电介质的表面上形成的导电膜，在与臭氧气体通路对应的区域具有将导电膜去除的去除区域。

在本发明的臭氧发生器中，在电介质和与该电介质形成一体的高压电极或低压电极之间，设有良好传导性、良电传导性的化合物。

在本发明的臭氧发生器中，在导电膜的外周边上用绝缘保护膜覆盖。

在本发明的臭氧发生器中，在电介质的一个面上设有衬垫。

在本发明的臭氧发生器中，贯通的外径尺寸比电介质的外径尺寸小。

在本发明的臭氧发生器中，块状体具有：第1块状体部、与该第1块状体部嵌合的第2块状体部、设在上述第1块状体部与上述第2块状体部之间的弹性体。

附图说明

图1是包含本发明实施例1的臭氧发生器的臭氧发生装置的模式图。

图2是图1的臭氧发生器除去罩后的内部的模式图。

图3是图1的块状体的剖视图。

图4是图1的低压电极的平面图。

图5是沿图4的低压电极的A-A线的剖视图。

图6是沿图4的低压电极的B-B线的剖视图。

图7是本发明实施例2的臭氧发生器的低压电极的平面图。

图8是沿图7的低压电极的A-A线的剖视图。

图9是沿图7的低压电极的B-B线的剖视图。

图10的本发明实施例3的臭氧发生器的低压电极的平面图。

图11是沿图10的低压电极的A-A线的剖视图。

图12是沿图10的低压电极的B-B线的剖视图。

图13是本发明实施例4的臭氧发生器的低压电极的平面图。

图14是沿图13的低压电极的A-A线的剖视图。

图15是沿图13的低压电极的B-B线的剖视图。

图16是本发明实施例5的臭氧发生装置主要部分的模式图。

图17是本发明实施例6的臭氧发生器的高压电极的正视图。

图18是本发明实施例7的臭氧发生器的电介质的平面图。

图19是沿图18的低压电极的A-A线的剖视图。

图20是本发明实施例8的臭氧发生器的块状体的剖视图。

图21是本发明实施例9的臭氧发生器的电介质的平面图。

图22是本发明实施例10的臭氧发生器的电介质的平面图。

图23是本发明实施例11的臭氧发生器的电介质的平面图。

图24是沿图23的电介质的A-A线的剖视图。

图25是以往的臭氧发生器的模式图。

具体实施方式

(实施例1)

以下，对本发明实施例1进行说明，而对与以往的结构相同或相当的构件标上相同符号进行说明。

图1是包含本发明实施例1的臭氧发生器的臭氧发生装置的构成图，图2是去除图1中臭氧发生器16的罩27后的内部结构的剖视图，图3是图2的块状体30的剖视图，图4是图1的低压电极的平面图，图5是沿图4的低压电极的A-A线的剖面图，图6是沿图4的低压电极的B-B线的剖视图。

该臭氧发生装置具有臭氧发生器16、臭氧变压器17和高频变换电路18。

在该高频变换电路18中，将来自电源输入19的电力变换成所需频率，再用臭氧变压器升压至臭氧发生器16所必需的电压，将必需的电力供给臭氧发生器16。又，高频变换电路18具有控制电流/电压的功能并且控制电力注入量。由臭氧变压器17供给的高电压，从高电压电缆20通过高压衬套21供给至臭氧发生器16内的高压电极8。又，臭氧变压器17通过低电压电缆24与基座1连接。

该臭氧发生器16，具有：基座1；在该基座1上多级叠层的放电单元28；夹在放电单元28的低压电极29之间的块状体30；贯通低压电极29、块状体30和块状体压板37且前端螺旋在基座1上而将基座1、低压电极29、块状体30和块状体压板37一体化的第1紧固螺栓14；以及贯通设置在最上层的低压电极29上的电极压板38并且前端螺旋在基座1上而以电极压板38和基座1夹持叠层的放电单元28的第2紧固螺栓15。该第2紧固螺栓15贯通电极压板38的周边而不贯通放电单元28。又，图中的符号90是第1紧固螺栓14用的通孔。

放电单元28，具有：在与放电空隙6相对的面上形成电介质膜31并作成圆板形状的高压电极8、与该高压电极8的两面接触的圆板状的电介质7、隔着放电空隙6与该电介质7相对的低压电极29。电介质7用玻璃或陶瓷构成。高压电极8由不锈钢板等的导电性钢板构成，其一部分与供电端子32连接。

低压电极29由圆形平面体的低压电极主体29a、被块状体30夹持的延设部29b构成。在各低压电极主体29a和延设部29b上形成有制冷剂通路34。各制冷剂通路34的端部形成有贯通块状体30、延设部29b和基座1的制冷剂入口部42和制冷剂出口部35。在该制冷剂入口部42与制冷剂出口部35之间，还形成有贯通块状体30、延设部29b和基座1并与臭氧气体通路36连接的臭氧气体出口部33。制冷剂入口部42、制冷剂出口部35和臭氧气体出口部33形成在同一条线上。又，在图1和图2中，为了表示制冷剂出口部35和臭氧气体出口部33都贯通块状体30、延设部29b和基座1，而错开地进行表示。

又，低压电极29由第1低压电极部29A与第2低压电极部29b构成。在各个低压电极部29A、29B中，预先通过蚀刻等进行数毫米程度的凹凸加工，以形成臭氧气体通路36、制冷剂通路34，并且预先通过蚀刻等进行孔加工，以形成臭氧气体出口部33、制冷剂出口部35。又，在第1低压电极部29A和第2低压电极部29B的一个面上设有利用蚀刻等形成的衬垫39。而且，通过使该2片低压电极部29A、29B接合，形成具有臭氧气体通路36、臭氧气体出口部33、制冷剂通路34、制冷剂出口部35和制冷剂入口部42的低压电极29。2片低压电极部29A、29B的接合是采用钎焊方式并在无氧状态下进行加热接合。

又，在采用钎焊接合时，在臭氧气体通路36中臭氧气体与钎材产生氧化反应，臭氧气体分解并生成金属氧化物等，由于在臭氧气体中混入金属氧化物，故存在臭氧气体受到损害的情况。

为了不产生这样的不良情况，对于作为金属电极的低压电极部29A、29B的接合方法，也可以用使低压电极部29A、29B互相重合且仅对贴合面进行加热、加压来接合的方法代替钎焊接合的方法。

又，为了保持低压电极29的制冷剂出口部35、制冷剂入口部42和臭氧气体出口部33各自的气密性，虽未图示，但在块状体30与延设部29b之间夹有制冷剂和臭氧气体密封用的衬垫等。也就是说，夹有制冷剂和臭氧气体密封用的衬垫等而使块状体30与延设部29b交替叠层，并将它们都通过第1紧固螺栓14进行连接，作成可对制冷剂和臭氧气体进行密封的结构。

可是，为了提高臭氧发生效率，就必须提高放电空隙长度的精度，因此，对于确定设置在低压电极主体29a两面上的放电空隙长度的衬垫39，要求高精度。第2紧固螺栓15将叠层的多个放电单元都进行连接并且以足够的接合力使各放电单元28间电极的放电空隙6保持均匀而进行紧固。又，为了不对放电空隙长度的精度造成不良影响，贯通交替叠层的延设部29b和块状体30的第1紧固螺栓14的接合力，比使高压电极8、低压电极主体29a和电介质7接合的第2紧固螺栓15的接合力弱。

以下，对该臭氧发生器16的动作进行说明。

在高压电极8与低压电极29之间施加交流高电压时，在放电空隙6中产生无声(电介质阻挡)放电，在该放电空隙6中当氧气从低压电极主体29a的全周围向中心通过时，氧气被变换而产生臭氧。该臭氧气体从臭氧气体通路36、臭氧气体出口部33向臭氧发生器16的外部排出。

在该臭氧发生器16动作时，作为制冷剂的冷却水从制冷剂入口部42进入制冷剂通路34，在那里使低压电极主体29a冷却后从制冷剂出口部35向臭氧发生器16的外部排出。这样，由于至少使低压电极主体29a冷却，故能将放电空隙6内的气体温度保持在较低，提高臭氧气体的发生效率。

又，虽然在该实施例中使用冷却水作为制冷剂，但当然不限定于水。

如上所述，在该臭氧发生器16中，氧气从低压电极主体29a的全周围向放电空隙6内进入，并原样地向低压电极主体29a的中心流动。氧气在其途中被变换成臭氧气体，该臭氧气体通过端部面与放电空隙6的中心相临的臭氧气体通路36和臭氧气体出口部33而向臭氧发生器16的外部排出。这样，氧气最小也在低压电极主体29a的半径距离的长度份额流通，由于还作成在规定的时间交流高电压下的状态，故能防止以所谓“短通道”使臭氧气体的发生效率降低的情况。

又，在延设部29b和块状体30上，在放电单元28的叠层方向上，贯通地分别形成向制冷剂通路34供给制冷剂的制冷剂入口部42、将来自制冷剂通路34的制冷剂排出的制冷剂出口部35的低压电极29上的臭氧气体通路36连接的臭氧气体出口部33，由于制冷剂入口部42、制冷剂出口部35和臭氧气体出口部33集中在臭氧发生器16的一侧，故能够使得臭氧发生器16小型化。

又，由于制冷剂入口部42、制冷剂出口部35和臭氧气体出口部33形成在同一直线上，故在放电单元28的叠层作业中，就能够容易地进行位置对准，提高作业性能。

又，采用本发明的臭氧发生器，低压电极主体29a和高压电极8被电极压板38和第2紧固螺栓15按压在基座1上，作成使叠层的各放电单元28的电极的放电空隙长度均匀的状态。又，用块状体30夹持的延设部29b也被块状体后板37和紧固螺栓5按压在基座1上，用紧固螺栓将各放电单元28间的制冷剂和臭氧气体密封，就具有使制冷剂、臭氧气体集中的功能。各个按压力被分到放电电极部、制冷剂和臭氧气体集合部。并且，由于块状体30侧比电极侧弱，故将制冷剂和臭氧气体集合部的密封功能保持在足够的状态下，块状体30侧的按压力不会对放电空隙长度的尺寸精度产生不良影响，能确保放电空隙长度的规定的尺寸精度。

(实施例2)

图7是本发明实施例2的臭氧发生器16的低压电极43的平面图，图8是沿图7的低压电极43的A-A线的剖视图，图9是沿图7的低压电极43的B-B线的剖视图。

在本实施例中，低压电极43由第1低压电极部43A、第2低压电极部43B、第3低压电极部43C和第4低压电极部43D构成。在第1低压电极部43A和第2低压电极部43B上，利用蚀刻等预先进行数毫米程度的凹凸加工，以形成制冷剂通路34，并利用蚀刻等预先进行加工，以形成制冷剂入口部42和制冷剂出口部35用的孔。在第3低压电极部43C的第4低压电极部43D上，利用蚀刻等加工臭氧气体通路36形成用的数毫米程度的凹凸部，并利用蚀刻等加工臭氧气体出口部33、制冷剂入口部42和制冷剂出口部35形成用的孔。通过将该4片低压电极部43A～43D接合，形成具有臭氧气体通路36、臭氧气体出口部33、制冷剂通路34、制冷剂出口部35和制冷剂入口部42的低压电极43。又，使得此时的制冷剂通路34和臭氧气体通路36分离成不同的层而形成。

又，其他的结构与实施例1相同。

这样，由于在臭氧气体通路36的上侧和下侧设置了制冷剂通路34，形成制冷剂通路34的表面积约增大2倍，故相应地提高了臭氧气体通路36的冷却性，可抑制在臭氧气体通路36中因温度上升引起的臭氧分解，能取出高浓度的臭氧气体。

又，还由于将3片低压电极部重叠，故能使制冷剂通路分离为2层并形成将制冷剂通路设在与臭氧气体通路不同层上的低压电极。又，由于使得低压电极部的叠层片数为5片以上，则还能形成制冷剂通路分离为3层以上的低压电极。

(实施例3)

图10是本发明实施例3的臭氧发生器的低压电极44的平面图，图11是沿图10的低压电极44的A-A线的剖视图，图12是沿图10的低压电极44的B-B线的剖视图。

在本实施例中，在低压电极44的低压电极主体44a的两个放电面上熔射陶瓷而形成电介质膜45，再在膜45上熔射陶瓷而形成衬垫46。

其他的结构与实施例1相同。

在该实施例中，低压电极44的放电面，作为电介质膜的材料，以陶瓷构成而并非金属面。因此，不会产生因放电从金属面溅射出的金属粒子含于臭氧气体中的情况，故能获得极清洁的臭氧气体。

又，由于用陶瓷形成电介质膜45，故放电面与不锈钢的低压电极相比，低压电极44的热传导率提高，低压电极44的散热性提高，并且能使放电电极面温度更低、提高臭氧的取出效率。

实施例4

图13的本发明实施例4的臭氧发生器16的低压电极47的平面图，图14是沿图13的低压电极47的A-A线的剖视图，图15是沿图13低压电极47的B-B线的剖视图。

在本实施例中，在低压电极47的低压电极主体47a的两面上贴合有带衬垫的玻璃电介质48，这一点与实施例3不同。

这样，在放电面上消除了金属面，通过设置作为电介质片的玻璃电介质48，使由放电引起从金属面溅射出的金属粒子不含于臭氧气体中，在能获得极清洁的臭氧气体的这一点上，与实施例3相同。

又，采用玻璃电介质48，能使成本比由陶瓷熔射形成的电介质膜45更便宜，并能形成薄的玻璃膜。

(实施例5)

图16是本发明实施例5的臭氧发生器16的剖视图。

在本实施例中，在电介质7的高压电极8侧的面上形成有导电膜49的这一点与实施例1不同。

在上述实施例1～4中，金属的高压电极8的表面与用玻璃构成的电介质7的面以机械的压力相接触，高压电极8的面与电介质7的面，在接触面的局部产生空隙，在该空隙部中产生不正的放电(局部放电)，因电介质7的损坏及不正的放电，会引起高压电极8的冷却效果降低、产生金属污染物、产物臭氧发生效率的下降。

然而，在本实施例中，在电介质7的高压电极8侧的表面上，由于完全密贴地预先涂布形成例如由铜或金属耐臭氧性的金属构成的导电膜49，并且由于导电膜49与高压电极8为相同电位，故即使在导电膜49与高压电极8之间有局部空隙，在高压电极8与导电膜49之间也不会产生不正的放电(局部放电)，能防止因电介质7的损坏及不正的放电引起高压电极8的冷却效果的降低、金属污染物的产生，且不会降低高压电极8的冷却效果并能防止臭氧发生效率的降低。

在本实施例中，在与高压电极8接触的电介质7的表面上涂布了导电膜49，而在使电介质与低压电极接触的臭氧发生器中，通过在与低压电极接触的电介质面上涂布导电膜，由于导电膜与低压电极成为相同电位，故即使在导电膜gn低压电极之间的接触面的局部上具有空隙，在导电膜与低压电极之间也不会产生不正的放电(局部放电)，可防止电介质的损坏、金属污染物的产生，并防止臭氧发生效率的降低。

(实施例6)

图17是本发明实施例6的臭氧发生器16的主要部分剖视图。

在使表面上具有导电膜49的电介质7与高压电极8压接入实施例5的场合，当在电介质7与高压电极8之间的接触电阻及接触热阻变大时，冷却能力降低。

在本实施例中，由于在高压电极8与导电膜49之间电传导率和热传导率高、并且涂入射臭氧性优异的硅化合物50，在电介质7与高压电极8之间的接触电阻及接触热阻变小，故冷却能力提高，能产生更高浓度的臭氧气体。

又，通过在电介质7与高压电极8之间夹入非常薄的金属箔片来代替化合物50也能提高电传导率的热传导率。

又，在将电介质与低压电极作成一体化的臭氧发生器的情况下，也可以在电介质与低压电极之间设置良热传导性、良电传导性的化合物。

(实施例7)

图18是本发明实施例7的臭氧发生器16的电介质7的平面图，图19是沿图18的A-A的剖视图。

在实施例6的场合，由于在电介质7的高压电极8侧的表面上形成由例如铜构成的导电膜49，在与高压电极8面接触的电介质49与施加高电压的电位，故在作为边缘部的导电膜49的周边部与电介质7的周边部之间产生电晕放电，可能会成为金属污染物产生的主要原因。

在本实施例中，在作为导电膜49的周边部的边缘部上被覆有绝缘保护膜51。因此，可防止在边缘部上的电晕放电的产生，并可防止产生金属污染物。

又，在臭氧发生器16中，高电压从供电端子32送至高压电极8，通过电介质7在导电膜49与低压电极44之间产生无声放电。这时，当导电膜49的外径比高压电极8的外径小时，在高压电极8的周边部与电介质7的周边部之间产生放电，成为金属污染物产生的主要原因。

与此相反，将导电膜49的外径作成比高压电极8的外径大，再通过使电介质7的外径增大，消除在高压电极8的周边部与电介质7的周边部之间的放电，能防止金属污染物。

(实施例8)

图20是本发明实施例9的臭氧发生器的块状体60的剖视图，使用块状体60来代替实施例1的块状体30。其他的结构与实施例1与相同。

该块状体60具有第1块状体部61、第2块状体部62、夹在第1块状体部61与第2块状体部62之间的作为弹性构件的盘形弹簧63。在第1块状体部61上形成有嵌入第2块状体部62的突起部64的凹部65。又，在第1块状体部61上形成有嵌入O形圈66的槽部67。

在本实施例中，由于必须提高放电空隙长度的精度，故应提高放电空隙6内的衬垫的高度精度，再用电极压板37和第2紧固螺栓15将电极整体按压在基座1上，使放电空隙长度的精度提高。又，虽然用块状体60夹持的延设部29b也用块状体后板37和第1紧固螺栓14按压在基座1上，但为了使得该按压力不对放电空隙长度的精度造成不良影响，故其比电极整体的按压力稍弱。

尤其，由于在第1块状体部61与第二块状体部62之间夹有盘性弹簧63而将块状体60作成弹性结构，故能使块状体60侧的按压力比电极侧的按压力更可靠地减弱，能进一步提高放电空隙长度的精度。

(实施例9)

图21是本发明实施例9的臭氧发生器16的电介质7的平面图。

对于在实施例7的电介质7，在除了电介质7的外周部以外的整个面上形成导电膜49，对此，在本实施例的电介质7中，在低压电极29内从中心向径向延伸的臭氧气体通路36对应的部位上具有去除导电膜49的去除区域80。

如此，在与高压电极8面接触的导电膜49上，与高压电极8电位相同，虽然在与该部位对应的电介质7与低压电极29之间产生放电，但在该部位以外不产生放电。其结果，由于在与臭氧气体通路36对应的电介质7的部位与高压电极8之间不产生放电，故能取出更高浓度的臭氧气体。

也就是说，当在与低压电极29的臭氧气体通路对应的低压电极29的面上产生放电时，用放电热使臭氧气体通路36加热，则臭氧气体受热分解而产生在臭氧气体通路36内臭氧分解，而不能取出高浓度臭氧，但通过作成本实施例，可抑制臭氧的分解。

(实施例10)

图22是本发明实施例10的臭氧发生器16的低压电极44的平面图。在本实施例中，在与实施例4的低压电极44上，还在与低压电极44的臭氧气体通路36对应的面上形成T字形的衬垫覆盖体70。

通过形成该衬垫覆盖体70，由于在臭氧气体通路36对应的电压电极44的面上不产生放电，因与实施例11同样的理由，故能取出更高浓度的臭氧气体。

(实施例11)

图23是本发明实施例11的臭氧发生器16的电介质7的平面图，图24是沿图23的电介质7的A-A线的剖视图。

在上述各实施例中，是在低压电极29、43、44、47上形成衬垫41、46，而在本实施例中，在隔着放电空隙6而与低压电极71相对的电介质7的表面上，形成衬垫72。

在采用将低压电极29、43、44、47与衬垫41、46作成一体的结构时，必须在低压电极29、43、44、47的制造工序中形成衬垫41、46的工序，低压电极29、43、44、47的制造工序变得复杂且成本增高。与此相对，在电介质7的表面上形成衬垫72的方法，由于电介质7本身重量轻且仅在电介质的一个面形成衬垫72，故衬垫72的形成工序作业简单化。

又，在上述各实施例中，虽然对使电介质7与高压电极8接触的场合作了说明，但对使电介质与低压电极接触的臭氧发生器，也可应用本发明。

如上所述，采用发明的臭氧发生器，氧气从低压电极主体的全周进入放电空隙内，并原样地向低压电极主体的中心流动，氧气在其途中被变换成臭氧气体，该臭氧气体，由于通过端部面对放电空隙中心的臭氧气体通路和臭氧气体出口部而向外部排出，故氧气在其途中被变换成臭氧气体，该臭氧气体，由于通过端部面对放电空隙中心的臭氧气体通路和臭氧气体出口部而向外部排出，故氧气最少也流过低压电极主体的半径距离的长度部分，并且使得在规定的时间处于交流高电压下，可防止以所谓“短通道”使臭氧气体的发生效率降低的情况。

又，由于制冷剂入口部、制冷剂出口部和臭氧出口部集合在臭氧发生器的一侧，故能使装置整体小型化。

又，采用本发明的臭氧发生器，交替叠层的延设部和块状体以贯通延设部和块状体的端部螺旋在基座上的第1紧固螺栓连接，交替叠层的高压电极、低压电极主体和电介质以贯通与最上层的低压电极接触的电极压板并将端部螺旋在基座上的第2紧固螺栓的电极压板与基座之间的作用力的夹持力连接，上述第1紧固螺栓的接合力是在上述延设部和上述块状体之间无间隙的接合力，上述第2紧固螺栓的接合力是使得放电空隙均匀的夹持力，上述第1紧固螺栓的接合力比上述第2紧固螺栓的接合力弱。因此，块状体侧的按压力不会对放电空隙长度的尺寸精度造成影响，可确保放电空隙长度的规定的尺寸精度。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于制冷剂入口部、制冷剂出口部和臭氧气体出口部形成在大致一条线上，故放电单元的叠层作业中的位置对准就变得容易，可提高作业性能。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于低压电极具有在一个面上设有凹凸面的第1低压电极部及在一个面上设有凹凸的第2低压电极部，使上述第1低压电极部的凹凸与上述第2低压电极部的凹凸面抵接而形成制冷剂通路和臭氧气体通路，故通过使第1低压电极部与第2低压电极部接合、能简单地形成制冷剂通路和臭氧气体通路。

又，采用本发明的臭氧发生器，低压电极具有在一个面上设有凹凸面的第1电压电极部、在一个面上设有凹凸的第2低压电极部、夹在上述第1低压电极部与上述第2低压电极部之间的第3低压电极部，由于通过使上述第1低压电极部、上述第2低压电极部和上述第3低压电极部重叠而将制冷剂通路分离地形成不同的层，故形成制冷剂通路的表面积增大约2倍，相应地提高了臭氧气体通路的冷却性，可抑制在臭氧气体通路中因温度上升引起的臭氧分解，能取出高浓度的臭氧气体。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于在低压电极相互间不采用钎材而仅用加热和加压进行连接，故不会产生在采用钎焊连接时产生的、因臭氧气体与钎材的氧化反应而使臭氧气体分解或生成金属氧化物等、由于金属氧化物混入臭氧气体而损害清洁的臭氧气体的不良情况。

又，采用发明的臭氧发生器，由于在与臭氧气体通路对应的低压电极的表面上设在衬垫覆盖体，故在与臭氧气体通路对应的低压电极的面上，不产生放电，没有因放电热使臭氧气体通路加热的情况，可抑制臭氧气体的分解，能取出高浓度的臭氧气体。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于面向低压电极的放电空隙的表面被电介质膜覆盖，故因放电溅射而从金属面产生的金属粒子不会含于臭氧气体中，并能获得清洁的臭氧气体。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于面向低压电极的放电空隙的表面与带衬垫的电介质片粘接，故能以低成本获得清洁的臭氧气体。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于电介质膜、电介质片是含有陶瓷或SiO₂成分的玻璃状，故与例如放电面与不锈钢的低压电极相比较低压电极的热传导率提高且低压电极的散热性提高，能使放电电极面更低温、提高臭氧气体的取出效率。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于在与低压电极或高压电极接触侧的表面上设有导电膜，故导电膜、低压电极或高压电极成为同电位，即使在导电膜与低压电极或高压电极之间具有局部空隙也不会在高压电极与导电膜之间产生不正的放电(局部放电)，能防止电介质的损坏、金属污染物的产生、臭氧发生效率的降低。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于形成于与高压电极接触侧的电介质的表布的导电膜具有在与臭氧气体通路对应的区域中去除导电膜的去除区域，故在与高压电极面接触的导电膜上与高压电极是同电位，虽然在与该部位对应的电介质与低压电极之间产生放电，但在该部位以外不产生放电。其结果，由于在与臭氧气体通路对应的电介质的部位与高压电极之间不产生放电，故能取出更高浓度的臭氧气体。

又，采用本发明的臭氧发生器，在电介质和与该电介质作成一体化的高压电极或低压电极之间，由于设有热传导性好、导电性好的化合物，故使在电介质与高压电极或低压电极之间的接触电阻及接触热阻变小，能提高冷却能力、产生更高浓度的臭氧气体。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于导电膜的外围缘部被用绝缘保护膜被覆，故能防止边缘部上产生电晕放电，并能防止金属污染物的产生。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于在电介质的一个面上设有衬垫，故仅在较轻的电介质的一个面上形成衬垫，可使衬垫的形成工序作业简单化。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于高压电极的外径尺寸比接合的外径尺寸小，故能防止在高压电极的周边部与电介质的周边部之间的放电，能防止金属污染物。

又，采用本发明的臭氧发生器，由于块状体具有第1块状体部、与该第1块状体部嵌合的第2块状体部、设在上述第1块状体部与上述第2块状体部之间的弹性体，故能更可靠地使得块状体侧的按压力比电极侧的按压力小，能进一步提高放电空隙长度的精度。

Claims (15)

1.一种臭氧发生器，它是将放电单元多级叠层形成，所述放电单元具有：圆板状的高压电极；隔着放电空隙与该高压电极相对并在内部形成制冷剂通路的低压电极；与所述高压电极和低压电极的一方接触的电介质；以及设在所述放电空隙内并确保所述放电空隙的衬垫，在所述高压电极与低压电极之间施加交流电压，通过使得在所述放电空隙产生放电，使得从所述高压电极的周边起向着中心通过所述放电空隙内的氧气生成臭氧气体，并且端部临近所述放电空隙的中心，同时将所述臭氧气体导向在低压电极内部沿径向延伸的臭氧气体通路，其特征在于，

所述低压电极由与所述高压电极相对的圆形的低压电极主体以及设在该低压电极主体的一侧的延设部构成，并且该延设部通过块状体多级叠层在基座上，

在所述延设部和所述块状体上，向所述制冷剂通路供给制冷剂的制冷剂入口部、将来自所述制冷剂通路的制冷剂排出的制冷剂出口部以及将来自所述臭氧气体通路的臭氧气体排出的臭氧气体出口部分别贯通地形成在所述放电单元的叠层方向上。

2.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

被交替叠层的延设部和块状体利用贯通延设部及块状体且将端部螺旋在基座上的第1紧固螺栓进行接合，

被交替叠层的高压电极、低压电极主体以及电介质，利用贯通与最上层低压电极接触的电极压板且将端部螺旋在基座上的第2紧固螺栓作用于电极压板与在基座之间的夹持力进行接合，

所述第1紧固螺栓的接合力是将所述延设部和所述块状体之间无间隙地接合的接合力，所述第2紧固螺栓的接合力是使放电空隙均匀的夹持力，所述第1紧固螺栓的接合力比所述第2紧固螺栓的接合力小。

3.如权利要求1或2所述的臭氧发生器，其特征在于，

制冷剂入口部、制冷剂出口部以及臭氧气体出口部大致形成在同一条线上。

4.如权利要求1或2所述的臭氧发生器，其特征在于，

低压电极具有在一个面设有凹凸的第1低压电极部以及在一个面设有凹凸的第2低压电极部，使所述第1低压电极部的凹凸面与所述第2低压电极部的凹凸面相接而形成制冷剂通路和臭氧气体通路。

5.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

低压电极具有：在一个面设有凹凸面的第1低压电极部；在一个面上设有凹凸面的第2低压电极部；以及介于所述第1低压电极部与所述第2低压电极部之间的第3低压电极部，通过将所述第1低压电极部、所述第2低压电极部和所述第3低压电极部重合，将所述冷剂通路分离成不同的层而形成。

6.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

低压电极部的相互间仅通过加热和加压来接合。

7.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

在与臭氧气体通路对应的低压电极的表面上设有衬垫覆盖体。

8.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

用电介质膜覆盖低压电极的面向放电空隙的表面。

9.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

在低压电极的面向放电空隙的表面上，装有带衬垫的电介质片。

10.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

在与低压电极或高压电极接触的一侧的电介质表面上设有导电膜。

11.如权利要求10所述的臭氧发生器，其特征在于，

形成在与高压电极接触侧的电介质表面上的导电膜，具有在与臭氧气体通路相对应的区域去除掉导电膜的去除区域。

12.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

在电介质和与该电介质形成一体的高压电极或低压电极之间，设有导热性好、导电性好的化合物。

13.如权利要求10所述的臭氧发生器，其特征在于，

在导电膜的外周边用绝缘保护膜覆盖。

14.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

在电介质的一个面上设有衬垫。

15.如权利要求1所述的臭氧发生器，其特征在于，

块状体具有：第1块状体部；与该第1块状体部嵌合的第2块状体部；以及设在所述第1块状体部与所述第2块状体部之间的弹性体。

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