JP2001019409A - 高圧オゾン発生器 - Google Patents
高圧オゾン発生器Info
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- JP2001019409A JP2001019409A JP11222870A JP22287099A JP2001019409A JP 2001019409 A JP2001019409 A JP 2001019409A JP 11222870 A JP11222870 A JP 11222870A JP 22287099 A JP22287099 A JP 22287099A JP 2001019409 A JP2001019409 A JP 2001019409A
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- JP
- Japan
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- discharge
- ozone generator
- discharge electrode
- electrodes
- high voltage
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- Pending
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は，高圧オゾン発生器において、オゾ
ン発生効率の増大と寿命を長くすること、かつ低価格化
を目的とし、 【構成】 本発明の高圧オゾン発生器は、その放電電極
対を複数個のブロックに分割し、その各々に同一デュテ
ィと同一周期（パルス／秒）をもち、かつ各々が同時に
ＯＮとならないような同期調整を行なったパルス電源で
分担稼動させるシステム構成を持つ。
ン発生効率の増大と寿命を長くすること、かつ低価格化
を目的とし、 【構成】 本発明の高圧オゾン発生器は、その放電電極
対を複数個のブロックに分割し、その各々に同一デュテ
ィと同一周期（パルス／秒）をもち、かつ各々が同時に
ＯＮとならないような同期調整を行なったパルス電源で
分担稼動させるシステム構成を持つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】近年とみに、無公害殺菌のオゾン
が産業各分野ならびに一般ユーザにも注目されつつあ
る。本発明のオゾン発生器は、従来の視点とは異なる手
法により、効率化と長寿命化を提供するものである。
が産業各分野ならびに一般ユーザにも注目されつつあ
る。本発明のオゾン発生器は、従来の視点とは異なる手
法により、効率化と長寿命化を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】無声放電のオゾナイザーの流れが、高圧
オゾン発生につながっており、その主たる技術開発は、
電極素材、放電ギャップ、放電子等にそそがれ、その需
要の変化に伴い、低価格化、オゾンの多量発生、長寿命
化がテーマになりつつある。
オゾン発生につながっており、その主たる技術開発は、
電極素材、放電ギャップ、放電子等にそそがれ、その需
要の変化に伴い、低価格化、オゾンの多量発生、長寿命
化がテーマになりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】放電型イオン発生器に
おいて、その効率化を、Ｏ２からＯ３への化学式の過程
において、一つのエネルギー塊として授受がなされるこ
と、及び化学式全体として、マイナスのエネルギーが必
要である点にスポットを当て、追求する。
おいて、その効率化を、Ｏ２からＯ３への化学式の過程
において、一つのエネルギー塊として授受がなされるこ
と、及び化学式全体として、マイナスのエネルギーが必
要である点にスポットを当て、追求する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従来、一対の電極に異一
つの高圧電源という構成で、オゾン発生を行ってきてい
るが、イオンが発生、イオンの衝突によって放電が行な
われるが、オゾン化のエネルギーは定常時より過渡時す
なわち放電開始時に塊として授受され易いという観点の
もとに、過渡状態のチャンスを多くするため、複数対の
電極を用意し、その各々を位相の異なる高圧パルス電源
で駆動し、実質的に電路の連続切り替えをも行なう。
つの高圧電源という構成で、オゾン発生を行ってきてい
るが、イオンが発生、イオンの衝突によって放電が行な
われるが、オゾン化のエネルギーは定常時より過渡時す
なわち放電開始時に塊として授受され易いという観点の
もとに、過渡状態のチャンスを多くするため、複数対の
電極を用意し、その各々を位相の異なる高圧パルス電源
で駆動し、実質的に電路の連続切り替えをも行なう。
【０００５】複数対の電極は、誘導電極共通、放電電極
が分離で良い。複数の放電電極が同一基板に搭載される
場合と、別基板として構成される場合がある。
が分離で良い。複数の放電電極が同一基板に搭載される
場合と、別基板として構成される場合がある。
【０００６】
【作用】一般に放電現象は、遊離イオンが高電圧加速に
よる連続衝突電離を行ないイオン流を形成することによ
る。放電現象の詳細については、仮説の連続で定説を決
めるに至っていないが、衝突電離の過程で、オゾン化の
エネルギー塊が供給され、しかも定常化される以前の過
渡状態すなわち励起の過程が最も高い効率でエネルギー
塊を供給する―――すなわちオゾン発生の効率が高い。
一対の電圧の高圧ＯＮ，ＯＦＦは、電極周辺の雰囲気が
定常状態に近い状態でＯＮ，ＯＦＦとなるので、より過
渡状態のチャンスを増やせる複数対の電極とした。電極
の切り替えによって、放電の電路が変わり、過渡状態の
チャンスが増え、オゾン発生の効率も上がる。高電圧の
ＯＮ，ＯＦＦ、しかも複数電極への切り替えは電気的に
も、火花発生、切り替え電極の消耗などリスクも多いの
で、予め位相の異なる複数高圧電源で分担する。複数高
圧電源で分担することにより、直前の放電で得られた放
電の種ともいうべき遊離イオンが活用され、新しい電路
の放電開始に役立つ。
よる連続衝突電離を行ないイオン流を形成することによ
る。放電現象の詳細については、仮説の連続で定説を決
めるに至っていないが、衝突電離の過程で、オゾン化の
エネルギー塊が供給され、しかも定常化される以前の過
渡状態すなわち励起の過程が最も高い効率でエネルギー
塊を供給する―――すなわちオゾン発生の効率が高い。
一対の電圧の高圧ＯＮ，ＯＦＦは、電極周辺の雰囲気が
定常状態に近い状態でＯＮ，ＯＦＦとなるので、より過
渡状態のチャンスを増やせる複数対の電極とした。電極
の切り替えによって、放電の電路が変わり、過渡状態の
チャンスが増え、オゾン発生の効率も上がる。高電圧の
ＯＮ，ＯＦＦ、しかも複数電極への切り替えは電気的に
も、火花発生、切り替え電極の消耗などリスクも多いの
で、予め位相の異なる複数高圧電源で分担する。複数高
圧電源で分担することにより、直前の放電で得られた放
電の種ともいうべき遊離イオンが活用され、新しい電路
の放電開始に役立つ。
【０００７】
【実施例】本発明の高圧オゾン発生器について図面を用
いて説明する。図１は複数電圧が２である場合のブロッ
ク構成図である。１はｙデュティ，Ｚパルス／秒の高圧
電源である。２は１と同じくｙデュティ，Ｚパルス／秒
周期の高圧電源であり、かつＺ／２パルス／秒の位相差
をもち、相互電源のハイ，ローが反転している。１０，
１１は放電電極対で、それぞれ１，２の電極に接続され
る。ここで１０，１１の放電電極対は、放電電極対群に
置換えが可能である。２０は１，２の電源のタイミング
コントロール回路である。
いて説明する。図１は複数電圧が２である場合のブロッ
ク構成図である。１はｙデュティ，Ｚパルス／秒の高圧
電源である。２は１と同じくｙデュティ，Ｚパルス／秒
周期の高圧電源であり、かつＺ／２パルス／秒の位相差
をもち、相互電源のハイ，ローが反転している。１０，
１１は放電電極対で、それぞれ１，２の電極に接続され
る。ここで１０，１１の放電電極対は、放電電極対群に
置換えが可能である。２０は１，２の電源のタイミング
コントロール回路である。
【０００８】図２は、図１のブロック構成図における放
電電極対１０，１１が単一の基板に搭載された例を示し
ている。図２の放電電極Ａ１２と放電電極Ｂ１３が千鳥
に組合わされて、基板１６の片面に配置され、基板１６
の裏面には電極Ａ，Ｂに対向する誘導電極が共用として
配置される。
電電極対１０，１１が単一の基板に搭載された例を示し
ている。図２の放電電極Ａ１２と放電電極Ｂ１３が千鳥
に組合わされて、基板１６の片面に配置され、基板１６
の裏面には電極Ａ，Ｂに対向する誘導電極が共用として
配置される。
【０００９】図３は、図１のブロック構成図での放電電
極対１０、１１が異なる基板に配置された例である。図
３の１６基板、そして各々の基板を挟んで１２放電電極
対Ａの放電電極と１４放電電極対Ａの誘導電極、及び１
３放電電極Ｂの放電電極と１６放電電極対Ｂの誘電電極
とが、背中合わせの形でセットされている。この２つの
基板の組立てを単位として積み重ね、大きなユニットを
作り得る。
極対１０、１１が異なる基板に配置された例である。図
３の１６基板、そして各々の基板を挟んで１２放電電極
対Ａの放電電極と１４放電電極対Ａの誘導電極、及び１
３放電電極Ｂの放電電極と１６放電電極対Ｂの誘電電極
とが、背中合わせの形でセットされている。この２つの
基板の組立てを単位として積み重ね、大きなユニットを
作り得る。
【００１０】図４は、複数電源を２電源とした図１のブ
ロック構成図の高圧パルス電源の、相対位相関係を示
す。位相の遅れであるから、デュティとパルス／秒（周
期）を併用してパルス／秒の半分の遅れと表現するべき
と思う。基本的には２電源のＯＮ，ＯＦＦが常に逆にな
っていることである。３０は、ｙデュティでＺパルス／
秒とすると、３１はｙデュティでＺパルス／秒の波より
Ｚ／２パルス／秒のおくれ、または進みをもった波形と
なる。
ロック構成図の高圧パルス電源の、相対位相関係を示
す。位相の遅れであるから、デュティとパルス／秒（周
期）を併用してパルス／秒の半分の遅れと表現するべき
と思う。基本的には２電源のＯＮ，ＯＦＦが常に逆にな
っていることである。３０は、ｙデュティでＺパルス／
秒とすると、３１はｙデュティでＺパルス／秒の波より
Ｚ／２パルス／秒のおくれ、または進みをもった波形と
なる。
【００１１】次に、具体的に図２の同一基板に放電電極
対Ａ，Ｂを実装した放電負荷を図１のブロック図に当て
はめて、その動作をトレースして見る。まず初めに放電
電極Ａ１２とＡ．Ｂの共通誘導電極１４に、図４に示さ
れた高圧パルス電源３０のＯＮ信号がかかる。放電電極
Ａ１２とＡＢの共通誘電電極１４間に、イオンの衝突電
離が行なわれ、絶縁破壊そして沿面放電に至る。その遊
離状態のエネルギーが大きく、オゾンの発生も大であ
る。次の瞬間沿面放電の定常状態に入りオゾン発生率が
低下する。ここで高圧パルス電圧３０はＯＦＦとなる。
この時点で、放電電極Ａの周辺には遊離イオンが、放電
のなごりとして残っている。次の瞬間に高圧パルス３１
がＯＮとなり、前の放電の取り残した遊離イオンを衝突
電離の種として取り込み、放電電極Ｂ１３とＡＢの共通
誘導電源１４間に新しい経路の絶縁破壊を発生して新し
い過渡状態を作る。この繰返しにより、高圧パルス放電
が行なわれる。単一電源単一放電電極対の場合、単一放
電通路となり過渡状態が短いが、本発明の方式では、意
識的に過渡状態が多く作られ、従って効率的なオゾンの
発生が期待できる。
対Ａ，Ｂを実装した放電負荷を図１のブロック図に当て
はめて、その動作をトレースして見る。まず初めに放電
電極Ａ１２とＡ．Ｂの共通誘導電極１４に、図４に示さ
れた高圧パルス電源３０のＯＮ信号がかかる。放電電極
Ａ１２とＡＢの共通誘電電極１４間に、イオンの衝突電
離が行なわれ、絶縁破壊そして沿面放電に至る。その遊
離状態のエネルギーが大きく、オゾンの発生も大であ
る。次の瞬間沿面放電の定常状態に入りオゾン発生率が
低下する。ここで高圧パルス電圧３０はＯＦＦとなる。
この時点で、放電電極Ａの周辺には遊離イオンが、放電
のなごりとして残っている。次の瞬間に高圧パルス３１
がＯＮとなり、前の放電の取り残した遊離イオンを衝突
電離の種として取り込み、放電電極Ｂ１３とＡＢの共通
誘導電源１４間に新しい経路の絶縁破壊を発生して新し
い過渡状態を作る。この繰返しにより、高圧パルス放電
が行なわれる。単一電源単一放電電極対の場合、単一放
電通路となり過渡状態が短いが、本発明の方式では、意
識的に過渡状態が多く作られ、従って効率的なオゾンの
発生が期待できる。
【００１２】なお、オゾン発生器では、化学式での３／
２Ｏ２＝Ｏ３−３４．５Ｋｃａｌに示すように、一般電
子機器での機器の放熱とは異なった意味で、−３４．５
Ｋｃａｌが反応持続の必要事項である点を勘案し、むし
ろ積極的冷却を必要とする。
２Ｏ２＝Ｏ３−３４．５Ｋｃａｌに示すように、一般電
子機器での機器の放熱とは異なった意味で、−３４．５
Ｋｃａｌが反応持続の必要事項である点を勘案し、むし
ろ積極的冷却を必要とする。
【００１３】
【発明の効果】本発明の高圧オゾン発生器は、従来と視
点が異なる面があるが、比較的簡単な構成で大きなオゾ
ン発生効率アップが図れる。しかもオゾン発生効率の高
いエリアを使用するため、無駄な電極消耗を少なくで
き、その分寿命の長さをも期待することができるし、省
エネルギー効果をも上げうる。
点が異なる面があるが、比較的簡単な構成で大きなオゾ
ン発生効率アップが図れる。しかもオゾン発生効率の高
いエリアを使用するため、無駄な電極消耗を少なくで
き、その分寿命の長さをも期待することができるし、省
エネルギー効果をも上げうる。
【図１】本発明の複数放電電極数を２とした場合のブロ
ック構成図
ック構成図
【図２】同一基板に、放電電極対Ａ，Ｂが共存し、その
各々の対となる誘導電極が共通の場合
各々の対となる誘導電極が共通の場合
【図３】異なった基盤に、放電電極対Ａ、及び放電電極
対Ｂが配置された場合
対Ｂが配置された場合
【図４】複数高圧パルス電源を２電源とした場合の相互
の位相関係図
の位相関係図
１ ：ｙデュティ，Ｚパルス／秒の高圧パルス電源 ２ ：ｙデュティ，Ｚパルス／秒でＺ／２パルス／秒
の位相差の高圧パルス電源 １０ ：放電電極対Ａ １１ ：放電電極対Ｂ １２ ：放電電極対Ａの放電電極 １３ ：放電電極対Ｂの放電電極 １４ ：放電電極対Ａ，Ｂ共通の誘導電極 １５ ：放電電極対Ａの誘導電極 １６ ：放電電極対Ａの誘導電極 １７ ：基板（セラミック，ステアサイト等） ２０ ：１，２の高圧パルスの位相差コントロール回路
の位相差の高圧パルス電源 １０ ：放電電極対Ａ １１ ：放電電極対Ｂ １２ ：放電電極対Ａの放電電極 １３ ：放電電極対Ｂの放電電極 １４ ：放電電極対Ａ，Ｂ共通の誘導電極 １５ ：放電電極対Ａの誘導電極 １６ ：放電電極対Ａの誘導電極 １７ ：基板（セラミック，ステアサイト等） ２０ ：１，２の高圧パルスの位相差コントロール回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D050 BB02 BD04 BD08 4G042 CC10 CD03 CD05
Claims (2)
- 【請求項１】 放電電極対を複数個のブロックに分割
し、その各々に同一デュティとパルス／秒をもたせ、か
つ各々が同時にＯＮにならない同期調整を行った高圧パ
ルス電源で分担稼動し、全体として一つのオゾン発生器
を形成することを特長とする、高圧オゾン発生器。 - 【請求項２】 放電電極対のブロック分割は、各ブロッ
ク相互間に構造上の分離を必ずしも必要としない。誘導
電極側が共通はごく常識的であるし、放電電極側が複数
個分同一基板というケースもあり得る。要するに、放電
電極側が電気的に分離されていれば良い。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222870A JP2001019409A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 高圧オゾン発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222870A JP2001019409A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 高圧オゾン発生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001019409A true JP2001019409A (ja) | 2001-01-23 |
Family
ID=16789188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11222870A Pending JP2001019409A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 高圧オゾン発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001019409A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009117331A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-05-28 | Ngk Insulators Ltd | プラズマ処理装置 |
| WO2010013413A1 (ja) | 2008-08-01 | 2010-02-04 | シャープ株式会社 | イオン発生ユニット及び照明装置 |
| WO2016121423A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社村田製作所 | オゾン生成装置 |
| WO2016199625A1 (ja) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | 株式会社村田製作所 | オゾン生成装置 |
| CN107207250A (zh) * | 2015-02-13 | 2017-09-26 | 株式会社村田制作所 | 臭氧生成装置 |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11222870A patent/JP2001019409A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009117331A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-05-28 | Ngk Insulators Ltd | プラズマ処理装置 |
| WO2010013413A1 (ja) | 2008-08-01 | 2010-02-04 | シャープ株式会社 | イオン発生ユニット及び照明装置 |
| EP2320529A1 (en) * | 2008-08-01 | 2011-05-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion generation unit and lighting device |
| US8432660B2 (en) | 2008-08-01 | 2013-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Ion generating unit and lighting apparatus |
| EP2320529A4 (en) * | 2008-08-01 | 2014-04-02 | Sharp Kk | ION GENERATION UNIT AND LIGHTING DEVICE |
| WO2016121423A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社村田製作所 | オゾン生成装置 |
| CN107108208B (zh) * | 2015-01-30 | 2019-01-08 | 株式会社村田制作所 | 臭氧生成装置 |
| CN107108208A (zh) * | 2015-01-30 | 2017-08-29 | 株式会社村田制作所 | 臭氧生成装置 |
| JPWO2016121423A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2017-08-31 | 株式会社村田製作所 | オゾン生成装置 |
| CN107207250A (zh) * | 2015-02-13 | 2017-09-26 | 株式会社村田制作所 | 臭氧生成装置 |
| JPWO2016199625A1 (ja) * | 2015-06-08 | 2018-01-18 | 株式会社村田製作所 | オゾン生成装置 |
| CN107635914A (zh) * | 2015-06-08 | 2018-01-26 | 株式会社村田制作所 | 臭氧生成装置 |
| WO2016199625A1 (ja) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | 株式会社村田製作所 | オゾン生成装置 |
| CN107635914B (zh) * | 2015-06-08 | 2020-03-17 | 株式会社村田制作所 | 臭氧生成装置 |
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