JP2003160311A - オゾン発生器 - Google Patents

オゾン発生器

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明 臼井
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昇 和田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立作業が簡単化されるとともに小型化さ
れ、かつ高濃度、高効率である等のオゾン発生器を得
る。 【解決手段】 この発明は、低圧電極29は、高圧電極
8と対向した円形状の低圧電極本体29aと、この低圧
電極本体29aの片側に設けられた延設部29bとから
構成され、かつこの延設部29bはブロック30を介し
て複数段に積層され、延設部29bおよびブロック30
には、冷媒通路34に冷媒を供給する冷媒入口部、冷媒
通路34からの冷媒を排出する冷媒出口部35およびオ
ゾンガス通路36からのオゾンガスを排出するオゾンガ
ス出口部33のそれぞれが放電セル28の積層方向に貫
通して形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、低圧電極と高圧
電極との間の放電空間に交流高電圧を印加してオゾンガ
スを生じさせるオゾン発生器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図25は例えば特許第3113885号
公報に記載された従来の積層式オゾン発生器の断面図で
ある。この直方体形状のオゾン発生器は、基台1と、こ
の基台1上に複数段に積層された放電セル2と、基台1
の両側に放電セル2の低圧電極4を挟んで積層されたブ
ロック3と、低圧電極4およびブロック3を貫通し、先
端部が螺着して基台1、放電セル2およびブロック3を
一体化した複数本の締め付けボルト5とを備えている。
放電セル2は、高圧電極8と、この高圧電極の両面に面
接触した誘電体7と、この誘電体7と放電空隙6を介し
て対向した低圧電極4とを備えている。誘電体7はガラ
スで構成されている。高圧電極8はステンレス鋼板等の
導電性薄板からなり、その一部は図示しない給電端子に
接続されている。
【0003】放電空隙6にはスペーサ9が所定の間隔で
複数本配設されている。このスペーサ9は剛性体で構成
され、かつ図25において紙面に対して垂直方向に延び
ている。このスペーサ9の径寸法は、オゾン発生器を締
め付けボルト5で締め付けることで必然的に決定される
放電空隙長よりも小さい値であり、スペーサ9は放電空
隙6内で浮いている。なお、放電空隙内のスペーサを弾
性体にした場合、スペーサは前記放電空隙より大きい径
になっており、スペーサは若干押し潰されるようになっ
ている。
【0004】放電空隙6は、ブロック3、低圧電極4お
よび基台1のそれぞれの端部を放電セル2の積層方向に
貫通したオゾンガス出口部10に連通している。それぞ
れの低圧電極4には冷媒通路11が形成されている。各
冷媒通路11の端部は、ブロック3、低圧電極4および
基台1を貫通した冷媒出口部12に接続されている。こ
の冷媒出口部12はオゾン発生器の幅方向(紙面に向か
って垂直方向)の手前側に形成されている。また、オゾ
ン発生器の幅方向の奥側には冷媒通路11に接続された
冷媒入口部(図示せず)が形成されている。
【0005】次に、上記構成のオゾン発生器の動作につ
いて説明する。低圧電極4と高圧電極8との間に交流高
電圧を印加すると、誘電体7を介して放電空隙6に誘電
体バリヤー放電が発生する。この放電によって、紙面の
手前側および奥側の両側に形成された酸素ガス入口部
(図示せず)から中間部で衝突するように放電空隙6に
導入された酸素ガスは一旦酸素原子に解離し、ほぼ同時
にこの酸素原子と他の酸素分子との衝突、および酸素原
子、酸素分子および壁等による三体衝突が引き起こされ
オゾンガスが生成される。そして、放電空隙6に連続し
て酸素ガスが供給されることで、放電で生成されたオゾ
ンガスは、オゾンガス出口部10からオゾンガスとして
連続的に取り出される。
【0006】この放電で取り出せるオゾン発生効率は最
大で約20%と言われている。放電電力の80%は電極
を加熱してロスする。また、オゾンガスの発生効率は電
極温度に依存しており、電極4、8の温度(厳密にいう
と放電空隙中の酸素ガスおよびオゾンガスの温度)が低
いほど発生効率が高い。そのため、低圧電極4を冷媒で
ある冷却水等で直接冷却し、また放電空隙6の放電空隙
長を短くすることで放電空隙6中のガス温度の上昇を抑
制し、かつ電子温度を高めることでオゾン生成効率を高
め、オゾン分解を抑制して、結果として効率良く高濃度
のオゾンガスを取り出すようにしている。この例では、
冷媒が冷媒入口部からそれぞれの低圧電極4の冷媒通路
11に流れ、冷媒出口部12からオゾン発生器の外部に
排出されることで、低圧電極4が冷却されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のオゾンガス
発生器では、冷媒出口部12および冷媒入口部と、オゾ
ンガス出口部10とはオゾンガス発生器の両側に離れて
形成されており、またそれぞれは両側に離れた別体のブ
ロック3を貫通して形成されているので、冷媒出口部1
2、冷媒入口部およびオゾンガス出口部10を形成する
それぞれの貫通孔の位置合わせに手間取り、組立作業に
時間がかかるという問題点があった。また、冷媒出口部
12および冷媒入口部とオゾンガス出口部10とがオゾ
ンガス発生器の両側に離れて形成されており、全体の構
造が大型化してしまうという問題点もあった。
【0008】また、基台1、放電セル2およびブロック
3の一体化は、オゾン発生器の両端部の複数本の締め付
けボルト5でなされているので、放電セル2が円弧状に
僅かに曲がる場合があり、特に放電空隙長が0.1mm
といった短いときには、その影響を大きく受けて、放電
空隙長が不均一となり、高濃度のオゾンガスが得られな
いといった問題点もあった。
【0009】また、放電空隙形成用のスペーサ9は、剛
性体であり、締め付けボルト5を用いて基台1、放電セ
ル2およびブロック3を一体化したときに必然的に決定
される放電空隙長より小さい径になるように設計されて
いるが、このように設計した場合に、次のような問題点
があった。即ち、放電空隙長を小さくして高濃度のオゾ
ンガスを発生させる場合、スペーサ9に沿って流れる
(図25において紙面に対して垂直方向)ガスの圧損よ
りも、隣接したスペーサ9を横切って流れる(図25に
おいて紙面に沿った方向)ガスの圧損が非常に小さくな
るため、酸素ガスの多くは隣接したスペーサ9を横切っ
て流れ、酸素ガス入口部から流入した酸素ガスが端部に
あるオゾンガス出口部10に向かって流れる、所謂ガス
の流れの「ショートパス現象」が生じてしまい、オゾン
ガス発生効率が低下してしまうという問題点があった。
【0010】ショートパスを生じさせることなく、酸素
ガスがスペーサ9に沿って流れるようにするためには、
スペーサ9に沿って流れる酸素ガスの圧損よりも、隣接
したスペーサ9を横切って流れる酸素ガスの圧損の値を
約10倍以上にしなければならないことが分かってい
る。そして、例えば、放電空隙長が0.1mm程度のオ
ゾン発生器の場合、スペーサ9と放電空隙6との隙間を
極微小にしなければならないが、そのために求められる
スペーサ9の寸法は、製作上不可能に近い値であり、シ
ョートパスは避けられない。
【0011】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、組立作業が簡単化さ
れるとともに小型化され、かつ高濃度、高効率である等
のオゾン発生器を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明のオゾン発生器
では、低圧電極は、高圧電極と対向した円形状の低圧電
極本体と、この低圧電極本体の片側に設けられた延設部
とから構成され、かつこの延設部はブロックを介して複
数段に基台上に積層され、前記延設部および前記ブロッ
クには、冷媒通路に冷媒を供給する冷媒入口部、前記冷
媒通路からの冷媒を排出する冷媒出口部およびオゾンガ
ス通路からのオゾンガスを排出するオゾンガス出口部の
それぞれが放電セルの積層方向に貫通して形成されてい
る。
【0013】この発明のオゾン発生器では、交互に積層
された延設部およびブロックは、延設部およびブロック
を貫通し、基台に端部が螺着された第1の締め付けボル
トで結合され、交互に積層された、高圧電極、低圧電極
本体および誘電体は、最上階の低圧電極に接触した電極
押さえ板を貫通し、基台に端部が螺着された第2の締め
付けボルトの電極押さえ板と基台との間に作用する挟持
力で結合され、前記第1の締め付けボルトの結合力は前
記第2の締め付けボルトの結合力よりも弱い。
【0014】この発明のオゾン発生器では、冷媒入口
部、冷媒出口部およびオゾンガス出口部は同一線上に形
成されている。
【0015】この発明のオゾン発生器では、低圧電極
は、片面に凹凸面を有する第1の低圧電極部と、片面に
凹凸面を有する第2の低圧電極部とを有しており、前記
第1の低圧電極部の凹凸面と前記第2の低圧電極部の凹
凸面とを当接して冷媒通路およびオゾンガス通路が形成
されている。
【0016】この発明のオゾン発生器では、低圧電極
は、片面に凹凸面を有する第1の低圧電極部と、片面に
凹凸面を有する第2の低圧電極部と、前記第1の低圧電
極部と前記第2の低圧電極部との間に介在した第3の低
圧電極部とを有しており、前記第1の低圧電極部、前記
第2の低圧電極部および前記第3の低圧電極部を重ね合
わせることで冷媒通路が異なる層に分離して形成されて
いる。
【0017】この発明のオゾン発生器では、低圧電極部
同士は、加熱および加圧のみで接合されている。
【0018】この発明のオゾン発生器では、オゾンガス
通路に対応した低圧電極の表面にスペーサ覆体が設けら
れている。
【0019】この発明のオゾン発生器では、低圧電極の
放電空隙に面した表面は、誘電体膜で覆われている。
【0020】この発明のオゾン発生器では、低圧電極の
放電空隙に面した表面は、スペーサ付きの誘電体シート
が接着されている。
【0021】この発明のオゾン発生器では、誘電体膜
は、セラミックまたはSi2の成分を含んだガラス状で
ある。
【0022】この発明のオゾン発生器では、誘電体シー
トは、セラミックまたはSi2の成分を含んだガラス状
である。
【0023】この発明のオゾン発生器では、低圧電極ま
たは高圧電極に接触する側の誘電体の表面には、導電膜
が設けられている。
【0024】この発明のオゾン発生器では、高圧電極に
接触する側の誘電体の表面に形成された導電膜は、オゾ
ンガス通路に対応した領域で導電膜が削除された削除領
域を有する。
【0025】この発明のオゾン発生器では、誘電体と、
この誘電体に一体化される高圧電極または低圧電極との
間には、良熱伝導性、良電気伝導性のコンパウンドが設
けられている。
【0026】この発明のオゾン発生器では、導電膜の外
周縁部は絶縁保護膜で被覆されている。
【0027】この発明のオゾン発生器では、誘電体の片
面にスペーサが設けられている。
【0028】この発明のオゾン発生器では、高圧電極の
外径寸法が、誘電体の外径寸法よりも小さい。
【0029】この発明のオゾン発生器では、ブロック
は、第1のブロック部と、この第1のブロック部に嵌着
された第2のブロック部と、前記第1のブロック部と前
記第2のブロック部との間に設けられた弾性体とを有し
ている。
【0030】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
各実施の形態1について説明するが、従来のものと同
一、または相当部材、部位については、同一符号を付し
て説明する。図1はこの発明の実施の形態1のオゾン発
生器が含まれるオゾン発生装置の構成図、図2は図1の
オゾン発生器16のカバー27を除いた内部構造の断面
図、図3は図2のブロック30の断面図、図4は図1の
低圧電極の平面図、図5は図4の低圧電極のA−A線に
沿った断面図、図6は図4の低圧電極のB−B線に沿っ
た断面図である。このオゾン発生装置は、オゾン発生器
16、オゾントランス17および高周波インバータ18
を備えている。この高周波インバータ18では電源入力
19からの電力により、必要な周波数に変換され、更に
オゾン発生器16に必要な電圧までオゾントランス17
で昇圧され、必要な電力がオゾン発生器16に供給され
ている。また、高周波インバータ18は電流/電圧を制
御する機能を有し、電力注入量を制御する。オゾントラ
ンス17から供給される高電圧は、高電圧ケーブル20
から高圧ブッシング21を通してオゾン発生器16内の
高圧電極8に供給されている。また、オゾントランス1
7は基台1と低電圧ケーブル24を通じて接続されてい
る。
【0031】このオゾン発生器16は、基台1と、この
基台1上に複数段に積層された放電セル28と、放電セ
ル28の低圧電極29間に介在したブロック30と、低
圧電極29、ブロック30およびブロック押さえ板37
を貫通し、先端部が基台1に螺着され、基台1、低圧電
極29、ブロック30およびブロック押さえ板37を一
体化した第1の締め付けボルト14と、最上階の低圧電
極29に載置された電極押さえ板38を貫通し先端部が
基台1に螺着され電極押さえ板38と基台1とで積層さ
れた放電セル28を挟持した第2の締め付けボルト15
とを備えている。この第2の締め付けボルト15は電極
押さえ板38の周辺部を貫通しており、放電セル28を
貫通していない。なお、図中の符号90は第1の締め付
けボルト14用の貫通穴である。
【0032】放電セル28は、放電空隙6に対向した面
に誘電体膜31が形成され円板形状をした高圧電極8
と、この高圧電極8の両面に面接触した円板形状の誘電
体7と、この誘電体7に放電空隙6を介して対向した低
圧電極29とを備えている。誘電体7はガラスもしくは
セラミックで構成されている。高圧電極8はステンレス
鋼板等の導電性薄板からなり、その一部は給電端子32
に接続されている。
【0033】低圧電極29は、円形平面体の低圧電極本
体29aと、ブロック30に挟まれた延設部29bとか
ら構成されている。各低圧電極本体29aおよび延設部
29bには冷媒通路34が形成されている。各冷媒通路
34の端部は、ブロック30、延設部29bおよび基台
1を貫通した冷媒入口部42および冷媒出口部35が形
成されている。この冷媒入口部42と冷媒出口部35と
の間にもブロック30、延設部29bおよび基台1を貫
通しているとともにオゾンガス通路36と接続されたオ
ゾンガス出口部33が形成されている。冷媒入口部4
2、冷媒出口部35およびオゾンガス出口部33は同一
線上に形成されている。なお、図1および図2では、冷
媒出口部35およびオゾンガス出口部33がともにブロ
ック30、延設部29bおよび基台1を貫通している様
子を示すためにずらして示されている。
【0034】また、低圧電極29は、第1の低圧電極部
29Aと第2の低圧電極部29Bとから構成されてい
る。それぞれの低圧電極部29A、29Bには、オゾン
ガス通路36、冷媒通路34形成用に数ミリ程度の凹凸
加工が予めエッチング等により施されており、またオゾ
ンガス出口部33、冷媒出口部35形成用に孔加工が予
めエッチング等により施されている。また、第1の低圧
電極部29Aおよび第2の低圧電極部29Bの片面には
エッチング等により形成されたスペーサ39が設けられ
ている。そして、この2枚の低圧電極部29A、29B
を接合することで、オゾンガス通路36、オゾンガス出
口部33、冷媒通路34、冷媒出口部35および冷媒入
口部42を有する低圧電極29が形成される。2枚の低
圧電極部29A、29Bの接合は、ろう付け方式が採用
されており、無酸素状態で加熱接合される。
【0035】なお、ろう付け接合を採用したときには、
オゾンガス通路36ではオゾンガスがろう材と酸化反応
が起こり、オゾンガスが分解し、また金属酸化物の生成
等が生じ、金属酸化物がオゾンガスに混入することでク
リーンオゾンガスが損なわれる場合がある。このような
不都合を生じさせないようにするために、金属電極であ
る低圧電極部29A、29Bの接合方法として、ろう付
け接合の代わりに、低圧電極部29A、29Bを互いに
重ね合わせ、合わせ面を加熱・加圧するだけで接合する
ようにしてもよい。
【0036】なお、低圧電極29の冷媒出口部35、冷
媒入口部42、およびオゾンガス出口部33のそれぞれ
の気密性を保つため、図示してないが、ブロック30と
延設部29bとの間には、冷媒およびオゾンガスシール
用のパッキン等が介在している。
【0037】ところで、オゾン発生効率を良くするに
は、放電空隙長の精度を上げる必要があり、そのために
低圧電極本体29aの両面に設けられ放電空隙長を定め
るスペーサ39の高さについて高い精度が求められる。
また、放電空隙長の精度に悪影響を与えないようにする
ために、交互に積層された延設部29bおよびブロック
30を貫通した第1の締め付けボルト14の結合力は、
交互に積層された高圧電極8、低圧電極本体29aおよ
び誘電体7を結合した第2の締め付けボルト15の結合
力よりも弱くしてある。
【0038】以下、このオゾン発生器16の動作につい
て説明する。高圧電極8と低圧電極29との間に、交流
高電圧を印加すると、放電空隙6で無声(誘電体バリア
ー)放電が発生し、その放電空隙6に低圧電極本体29
aの全周囲から中心部に向かって酸素ガスを通すと酸素
ガスが変換されオゾンガスが発生する。このオゾンガス
はオゾンガス通路36、オゾンガス出口部33からオゾ
ン発生器16の外部に排出される。このオゾン発生器1
6の動作時、冷媒である冷却水が冷媒入口部42から冷
媒通路34に入り、そこで低圧電極本体29aを冷却し
た後冷媒出口部35からオゾン発生器16の外部に排出
される。このように、少なくとも低圧電極本体29aを
冷却することで、放電空隙6内のガス温度を低く保つこ
とができ、オゾンガスの発生効率を高めている。なお、
この実施の形態では冷媒として冷却水を用いているが、
勿論水に限定されるものではない。
【0039】上記のように、このオゾン発生器16で
は、酸素ガスは、低圧電極本体29aの全周囲から放電
空隙6内に入り、そのまま低圧電極本体29aの中心部
に向かって流れる。酸素ガスはその途中で酸素ガスがオ
ゾンガスに変換され、そのオゾンガスは、端部が放電空
隙6の中心部に臨んだオゾンガス通路36およびオゾン
ガス出口部33を通じてオゾン発生器16の外部に排出
される。このように、酸素ガスは、最小でも低圧電極本
体29aの半径距離の長さ分は流通し、所定の時間交流
高電圧下にさらされるので、所謂「ショートパス」でオ
ゾンガスの発生効率が低下するようなことが防止され
る。
【0040】また、延設部29bおよびブロック30に
は、冷媒通路34に冷媒を供給する冷媒入口部42、冷
媒通路34からの冷媒を排出する冷媒出口部35および
低圧電極29に形成されたオゾンガス通路36に接続さ
れたオゾンガス出口部33のそれぞれが放電セル28の
積層方向に貫通して形成されており、冷媒入口部42、
冷媒出口部35およびオゾンガス出口部33はオゾン発
生器16の片側に集合しているので、オゾン発生器16
がコンパクト化される。また、冷媒入口部42、冷媒出
口部35およびオゾンガス出口部33は同一直線上に形
成されているので、放電セル28の積層作業における位
置合わせが容易となり、作業性能が向上する。
【0041】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極本体29aおよび高圧電極8が電極押さえ板3
8および第2の締め付けボルト15で基台1に押し付け
られ、またブロック30で挟まれた延設部29bもブロ
ック押さえ板37と締め付けボルト5で基台1に押し付
けられ、しかもそれぞれの押し付け力は、ブロック30
側の方が電極側よりも若干弱めであるので、ブロック3
0側の押し付け力が放電空隙長の寸法精度に悪影響を与
えるようなことはなく、放電空隙長は所定の寸法精度が
確保される。
【0042】実施の形態2.図7はこの発明の実施の形
態2のオゾン発生器16の低圧電極43の平面図、図8
は図7の低圧電極43のA−A線に沿った断面図、図9
は図7の低圧電極43のB−B線に沿った断面図であ
る。この実施の形態では、低圧電極43は、第1の低圧
電極部43A、第2の低圧電極部43B、第3の低圧電
極部43Cおよび第4の低圧電極部43Dとから構成さ
れている。第1の低圧電極部43Aおよび第2の低圧電
極部43Bには、冷媒通路34形成用に数ミリ程度の凹
凸部がエッチング等により予め加工され、またオゾンガ
ス出口部33、冷媒入口部42および冷媒出口部35用
の孔がエッチング等により予め加工されている。第3の
低圧電極部43Cおよび第4の低圧電極部43Dには、
オゾンガス通路36形成用の数ミリ程度の凹凸部がエッ
チング等により加工され、またオゾンガス出口部33、
冷媒入口部42および冷媒出口部35形成用の孔がエッ
チング等により加工されている。この4枚の低圧電極部
43A〜43Dを接合することで、オゾンガス通路3
6、オゾンガス出口部33、冷媒通路34、冷媒出口部
35および冷媒入口部42を有する低圧電極43が形成
されている。また、このときの冷媒通路34およびオゾ
ンガス通路36は異なる層に分離して形成されている。
なお、他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0043】このように、オゾンガス通路36の上側お
よび下側に冷媒通路34を設けたので、冷媒通路34を
形成する表面積がほぼ2倍に増大し、それだけオゾンガ
ス通路36の冷却性が向上し、オゾンガス通路36で温
度上昇によるオゾン分解が抑制され、高濃度のオゾンガ
スを取り出すことができる。なお、3枚の低圧電極部を
重ね合わせることでも、冷媒通路を2層に分離し、かつ
冷媒通路をオゾンガス通路と異なる層に設けた低圧電極
を形成することができる。また、低圧電極部の積層枚数
を5枚以上にすることで、冷媒通路が3層以上に分離し
た低圧電極を形成することもできる。
【0044】実施の形態3.図10はこの発明の実施の
形態3のオゾン発生器の低圧電極44の平面図、図11
は図10の低圧電極44のA−A線に沿った断面図、図
12は図10の低圧電極44のB−B線に沿った断面図
である。この実施の形態では、低圧電極44の低圧電極
本体44aの両面の放電面にセラミックを溶射して誘電
体膜45を形成し、さらに誘電体膜45上にセラミック
を溶射してスペーサ46を形成している。その他の構成
は、実施の形態1と同様である。この実施の形態では、
低圧電極44の放電面は、誘電体膜の材料としてセラミ
ックで構成され、金属面ではない。このため、放電によ
り金属面からスパッタリングによる金属粒子がオゾンガ
スに含まれるようなことはなく、極めてクリーンなオゾ
ンガスが得られる。また、誘電体膜45をセラミックで
形成することで、放電面がステンレスである低圧電極と
比較して低圧電極44の熱伝導率が向上して低圧電極4
4の放熱性が向上し、放電電極面をより低温にでき、オ
ゾン取出し効率が向上する。
【0045】実施の形態4.図13はこの発明の実施の
形態4のオゾン発生器16の低圧電極47の平面図、図
14は図13の低圧電極47のA−A線に沿った断面
図、図15は図13の低圧電極47のB−B線に沿った
断面図である。この実施の形態では、低圧電極47の低
圧電極本体47aの両面にスペーサ付のガラス誘電体4
8を貼り合せた点が実施の形態3と異なる。このよう
に、放電面では金属面を無くし、誘電体シートであるガ
ラス誘電体48を設けることで、放電による金属面から
スパッタリングによる金属粒子がオゾンガスに含まない
ようにして、極めてクリーンなオゾンガスが得られる点
では実施の形態3と同様である。また、ガラス誘電体4
8は、セラミック溶射により形成された誘電体膜45よ
りもコストを安くすることが出来、かつ薄いガラス膜を
形成することができる。
【0046】実施の形態5.図16はこの発明の実施の
形態5のオゾン発生器16の断面図である。この実施の
形態では、誘電体7の高圧電極8側の面に導電膜49が
形成されている点が実施の形態1と異なる。上記実施の
形態1〜4では、金属の高圧電極8の表面とガラスで構
成された誘電体7の面とは機械的圧力で接触しており、
高圧電極8の面と誘電体7の面とは、接触面の一部で空
隙ができ、この空隙部で不正放電(局部放電)が生じ、
誘電体7の破損、金属コンタミの発生、オゾン発生効率
の低下が生じる。しかしながら、この実施の形態では、
誘電体7の高圧電極8側の表面に、例えば銅もしくは金
等の耐オゾン性の金属からなる導電膜49が完全に密着
するように予め塗布して形成されているので、導電膜4
9と高圧電極8とは同電位になるため、導電膜49と高
圧電極8との間で一部空隙を有していても高圧電極8と
導電膜49との間で不正放電(局部放電)が生じること
はなく、誘電体7の破損や不正放電による高圧電極8の
冷却効果の低下、金属コンタミの発生、高圧電極8の冷
却効果を低下させることがなくなり、オゾン発生効率の
低下を防止できる。
【0047】この実施の形態では高圧電極8に接触する
誘電体7の表面に導電膜49を塗布したが、誘電体を低
圧電極に接触させたオゾン発生器においては、低圧電極
と接触する誘電体面に導電膜を塗布することで、導電膜
と低圧電極とは同電位になるため、導電膜と低圧電極と
の間での接触面の一部で空隙を有しても、導電膜と低圧
電極との間で不正放電(局部放電)が生じることはな
く、誘電体の破損、金属コンタミの発生、オゾン発生効
率の低下を防止できる。
【0048】実施の形態6.図17はこの発明の実施の
形態6のオゾン発生器16の要部断面図である。表面に
導電膜49を有する誘電体7を高圧電極8に圧接した実
施の形態5の場合、誘電体7と高圧電極8との間での接
触電気抵抗や接触熱抵抗が大きくなると、冷却能力が低
下する。この実施の形態では、高圧電極8と導電膜49
との間に電気伝導度および熱伝導度が高く、また耐オゾ
ンガス性に優れたシリコンコンパンド50が塗り込まれ
ているので、誘電体7と高圧電極8との間での接触電気
抵抗や接触熱抵抗が小さくなり、冷却能力が向上し、よ
り高濃度のオゾンガスを発生させることができる。な
お、コンパンド50の代わりに非常に薄い金属箔シート
を誘電体7と高圧電極8の間に挟み込むことでも電気伝
導度および熱伝導度を高めることができる。また、誘電
体が低圧電極と一体化されたオゾン発生器の場合には、
誘電体と低圧電極との間に良熱伝導性、良電気伝導性の
コンパウンドを設けるようにしてもよい。
【0049】実施の形態7.図18はこの発明の実施の
形態7のオゾン発生器16の誘電体7の平面図、図19
は図18のA−A線に沿った断面図である。実施の形態
6の場合、誘電体7の高圧電極8側の表面に、例えば銅
からなる導電膜49が形成されているので、高圧電極8
と面接触した誘電体49には高電圧の電位が印加され、
エッジ部である導電膜49の周縁部と誘電体7の周縁部
との間でコロナ放電が発生し、金属コンタミの発生要因
となるおそれがある。この実施の形態では、導電膜49
の周縁部であるエッジ部に、絶縁保護膜51が被覆され
ている。このため、エッジ部でのコロナ放電の発生が防
止され、金属コンタミの発生を防止できる。
【0050】また、オゾン発生器16では、高電圧は給
電端子32から高圧電極8に送られ、誘電体7を介して
導電膜49と低圧電極44との間で無声放電が発生す
る。このとき、導電膜49の外径が高圧電極8の外径よ
りも小さい場合、高圧電極8の周縁部と誘電体7の周縁
部との間で放電を起こし、金属コンタミ発生の要因とな
る。これに対しては、高圧電極8の外径より誘電膜49
の外径を大きくし、さらに誘電体7の外径を大きくする
ことで、高圧電極8の周縁部と誘電体7の周縁部との間
での放電を無くし、金属コンタミを防ぐことができる。
【0051】実施の形態8.図20はこの発明の実施の
形態9のオゾン発生器のブロック60の断面図であり、
実施の形態1のブロック30の代わりにブロック60が
用いられている。他の構成は、実施の形態1と同様であ
る。このブロック60は、第1のブロック部61と、第
2のブロック部62と、第1のブロック部61と第2の
ブロック部62との間に介在した弾性部材である皿ばね
63とを備えている。第1のブロック部61には、第2
のブロック部62の突起部64が嵌着される凹部65が
形成されている。また、第1のブロック部61には、O
リング66が嵌着された溝部67が形成されている。こ
の実施の形態では、放電空隙長の精度を上げる必要があ
るため、放電空隙6内のスペーサの高さ精度を上げ、更
に電極全体が電極押さえ板37と第2の締め付けボルト
15で基台1に押し付けられ、放電空隙長の精度を向上
させている。また、ブロック60で挟まれた延設部29
bもブロック押さえ板37と第1の締め付けボルト14
で基台1に押し付けられているが、この押し付け力は、
放電空隙長の精度に悪影響を与えないようにするため
に、電極全体の押し付け力よりも若干弱めである。特
に、第1のブロック部61と第2のブロック部62との
間で、皿ばね63を介在させてブロック60を弾性構造
にしたことで、ブロック60側の押し付け力は、電極側
の押し付け力よりもより確実に弱めることができ、放電
空隙長の精度をより上げることができる。
【0052】実施の形態9.図21はこの発明の実施の
形態9のオゾン発生器16の誘電体7の平面図である。
実施の形態7の誘電体7では、誘電体7の外周部を除い
て全面に導電膜49を形成していたのに対して、この実
施の形態の誘電体7では、低圧電極29内で中心部から
径方向に延びたオゾンガス通路36に対応した箇所にお
いて導電膜49が削除された削除領域80を有してい
る。このようにすることで、高圧電極8と面接触した導
電体49では高圧電極8と同電位であり、その箇所に対
応した誘電体7と低圧電極29との間では放電が生じる
が、その箇所以外では放電が生じない。この結果、オゾ
ンガス通路36に対応した誘電体7の箇所と高圧電極8
との間では、放電が生じないので、より高濃度のオゾン
ガスを取り出すことができる。即ち、低圧電極29のオ
ゾンガス通路36に対応した低圧電極29の面上で放電
を発生させると、放電熱でオゾンガス通路36が加熱さ
れ、オゾンガスが熱で分解してオゾンガス通路36内で
オゾンが分解し、高濃度オゾンが取り出せない不都合が
生じるが、この実施の形態のようにすることで、オゾン
の分解を抑制することができる。
【0053】実施の形態10.図22はこの発明の実施
の形態10のオゾン発生器16の低圧電極44の平面図
である。この実施の形態では、実施の形態4の低圧電極
44に、さらに低圧電極44のオゾンガス通路36に対
応し面上にTの字形状のスペーサ覆体70が形成されて
いる。このスペーサ覆体70を形成することで、オゾン
ガス通路36に対応した低圧電極44の面上では、放電
は生じないので、実施の形態11と同じ理由により、よ
り高濃度のオゾンガスを取り出すことができる。
【0054】実施の形態11.図23はこの発明の実施
の形態11のオゾン発生器16の誘電体7の平面図、図
24は図23の誘電体7のA−A線に沿った断面図であ
る。上記各実施の形態では、低圧電極29、43、4
4、47にスペーサ41、46が形成されていたが、こ
の実施の形態では、低圧電極71に放電空隙6を介して
対向した誘電体7の表面にスペーサ72が形成されてい
る。低圧電極29、43、44、47とスペーサ41、
46とを一体にした構造を採用すると、低圧電極29、
43、44、47の製造工程でスペーサ41、46を形
成する工程が必要であり、低圧電極29、43、44、
47の製造工程が複雑になりコストが高くなる。それに
対して、誘電体7の表面にスペーサ72を形成した方
が、誘電体7自身が軽量で、誘電体7の片面のみのスペ
ーサ72の形成であるため、スペーサ72の形成工程作
業が簡略化される。
【0055】なお、上記各実施の形態では、高圧電極8
に誘電体7を接触した場合について説明したが、低圧電
極に誘電体を接触させたオゾン発生器についても、この
発明は適用できる。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のオゾン
発生器によれば、酸素ガスは、低圧電極本体の全周囲か
ら放電空隙内に入り、そのまま低圧電極本体の中心部に
向かって流れるようになっており、酸素ガスはその途中
で酸素ガスがオゾンガスに変換され、そのオゾンガス
は、端部が放電空隙の中心部に臨んだオゾンガス通路お
よびオゾンガス出口部を通じて外部に排出されるように
なっているので、酸素ガスは、最小でも低圧電極本体の
半径距離の長さ分は流通し、所定の時間交流高電圧下に
さらされ、所謂「ショートパス」でオゾンガスの発生効
率が低下するようなことは防止される。また、冷媒入口
部、冷媒出口部およびオゾンガス出口部はオゾン発生器
の片側に集合しているので、装置全体がコンパクト化さ
れる。
【0057】また、この発明のオゾン発生器によれば、
交互に積層された延設部およびブロックは、延設部およ
びブロックを貫通し、基台に端部が螺着された第1の締
め付けボルトで結合され、交互に積層された、高圧電
極、低圧電極本体および誘電体は、最上階の低圧電極に
接触した電極押さえ板を貫通し、基台に端部が螺着され
た第2の締め付けボルトの電極押さえ板と基台との間に
作用する挟持力で結合され、前記第1の締め付けボルト
の結合力は前記第2の締め付けボルトの結合力よりも弱
い。そのため、ブロック側の押し付け力が放電空隙長の
寸法精度に悪影響を与えるようなことはなく、放電空隙
長は所定の寸法精度が確保される。
【0058】また、この発明のオゾン発生器によれば、
冷媒入口部、冷媒出口部およびオゾンガス出口部は同一
線上に形成されているので、放電セルの積層作業におけ
る位置合わせが容易となり、作業性能が向上する。
【0059】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極は、片面に凹凸面を有する第1の低圧電極部
と、片面に凹凸面を有する第2の低圧電極部とを有して
おり、前記第1の低圧電極部の凹凸面と前記第2の低圧
電極部の凹凸面とを当接して冷媒通路およびオゾンガス
通路が形成されているので、第1の低圧電極部と第2の
低圧電極部とを接合することで、簡単に冷媒通路および
オゾンガス通路が形成される。
【0060】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極は、片面に凹凸面を有する第1の低圧電極部
と、片面に凹凸面を有する第2の低圧電極部と、前記第
1の低圧電極部と前記第2の低圧電極部との間に介在し
た第3の低圧電極部とを有しており、前記第1の低圧電
極部、前記第2の低圧電極部および前記第3の低圧電極
部を重ね合わせることで冷媒通路が異なる層に分離して
形成されるので、冷媒通路を形成する表面積がほぼ2倍
に増大し、それだけオゾンガス通路の冷却性が向上し、
オゾンガス通路で温度上昇によるオゾン分解が抑制さ
れ、高濃度のオゾンガスを取り出すことができる。
【0061】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極部同士は、ろう材を用いることなく、加熱およ
び加圧のみで接合されているので、ろう付け接合を採用
したときに生じる、オゾンガスとろう材との酸化反応で
オゾンガスが分解し、また金属酸化物の生成等が生じ、
金属酸化物がオゾンガスに混入することでクリーンオゾ
ンガスが損なわれるといった不都合は生じない。
【0062】また、この発明のオゾン発生器によれば、
オゾンガス通路に対応した低圧電極の表面にスペーサ覆
体が設けられているので、オゾンガス通路に対応した低
圧電極の面上では、放電は生じず、放電熱でオゾンガス
通路が加熱されるようなことはなく、オゾンガスの分解
が抑制され、高濃度のオゾンガスを取り出すことができ
る。
【0063】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極の放電空隙に面した表面は、誘電体膜で覆われ
ているので、放電により金属面からスパッタリングによ
る金属粒子がオゾンガスに含まれるようなことはなく、
クリーンなオゾンガスが得られる。
【0064】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極の放電空隙に面した表面は、スペーサ付きの誘
電体シートが接着されているので、低コストでクリーン
なオゾンガスが得られる。
【0065】また、この発明のオゾン発生器によれば、
誘電体膜、誘電体シートは、セラミックまたはSi2
成分を含んだガラス状であるので、例えば放電面がステ
ンレスである低圧電極と比較して低圧電極の熱伝導率が
向上して低圧電極の放熱性が向上し、放電電極面をより
低温にでき、オゾンガス取出し効率が向上する。
【0066】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極または高圧電極に接触する側の誘電体の表面に
は、導電膜が設けられているので、導電膜と、低圧電極
または高圧電極とは同電位になり、導電膜と、低圧電極
または高圧電極との間で一部空隙を有していても高圧電
極と導電膜との間で不正放電(局部放電)が生じること
はなく、誘電体の破損、金属コンタミの発生、オゾン発
生効率の低下を防止できる。
【0067】また、この発明のオゾン発生器によれば、
高圧電極に接触する側の誘電体の表面に形成された導電
膜は、オゾンガス通路に対応した領域で導電膜が削除さ
れた削除領域を有するので、高圧電極と面接触した導電
体では高圧電極と同電位であり、その箇所に対応した誘
電体と低圧電極との間では放電が生じるが、その箇所以
外では放電が生じない。この結果、オゾンガス通路に対
応した誘電体の箇所と高圧電極との間では、放電が生じ
ないので、より高濃度のオゾンガスを取り出すことがで
きる。
【0068】また、この発明のオゾン発生器によれば、
誘電体と、この誘電体に一体化される高圧電極または低
圧電極との間には、良熱伝導性、良電気伝導性のコンパ
ウンドが設けられているので、誘電体と高圧電極または
低圧電極との間での接触電気抵抗や接触熱抵抗が小さく
なり、冷却能力が向上し、より高濃度のオゾンガスを発
生させることができる。
【0069】また、この発明のオゾン発生器によれば、
導電膜の外周縁部は絶縁保護膜で被覆されているので、
エッジ部でのコロナ放電の発生が防止され、金属コンタ
ミの発生が防止される。
【0070】また、この発明のオゾン発生器によれば、
誘電体の片面にスペーサが設けられているので、軽量な
誘電体の片面のみのスペーサの形成であり、スペーサの
形成工程作業が簡略化される。
【0071】また、この発明のオゾン発生器によれば、
高圧電極の外径寸法が、誘電体の外径寸法よりも小さい
ので、高圧電極の周縁部と誘電体の周縁部との間での放
電を防ぐことができ、金属コンタミを防止することがで
きる。
【0072】また、この発明のオゾン発生器によれば、
ブロックは、第1のブロック部と、この第1のブロック
部に嵌着された第2のブロック部と、前記第1のブロッ
ク部と前記第2のブロック部との間に設けられた弾性体
とを有しているので、ブロック側の押し付け力は、電極
側の押し付け力よりもより確実に弱めることができ、放
電空隙長の精度をより上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1のオゾン発生器が含
まれるオゾン発生装置の模式図である。
【図2】 図1のオゾン発生器のカバーを除いた内部の
模式図である。
【図3】 図1のブロックの断面図である。
【図4】 図1の低圧電極の平面図である。
【図5】 図4の低圧電極のA−A線に沿った断面図で
ある。
【図6】 図4の低圧電極のB−B線に沿った断面図で
ある。
【図7】 この発明の実施の形態2のオゾン発生器の低
圧電極の平面図である。
【図8】 図7の低圧電極のA−A線に沿った断面図で
ある。
【図9】 図7の低圧電極のB−B線に沿った断面図で
ある。
【図10】 この発明の実施の形態3のオゾン発生器の
低圧電極の平面図である。
【図11】 図10の低圧電極のA−A線に沿った断面
図である。
【図12】 図10の低圧電極のB−B線に沿った断面
図である。
【図13】 この発明の実施の形態4のオゾン発生器の
低圧電極の平面図である。
【図14】 図13の低圧電極のA−A線に沿った断面
図である。
【図15】 図13の低圧電極のB−B線に沿った断面
図である。
【図16】 この発明の実施の形態5のオゾン発生装置
の要部模式図である。
【図17】 この発明の実施の形態6のオゾン発生器の
高圧電極の正面図である。
【図18】 この発明の実施の形態7のオゾン発生器の
誘電体の平面図である。
【図19】 図18の低圧電極のA−A線に沿った断面
図である。
【図20】 この発明の実施の形態8のオゾン発生器の
ブロックの断面図である。
【図21】 この発明の実施の形態9のオゾン発生器の
誘電体の平面図である。
【図22】 この発明の実施の形態10のオゾン発生器
の誘電体の平面図である。
【図23】 この発明の実施の形態11のオゾン発生器
の誘電体の平面図である。
【図24】 図23の誘電体のA−A線に沿った断面図
である。
【図25】 従来のオゾン発生器の模式図である。
【符号の説明】 1 基台、6 放電空隙、7 誘電体、8 高圧電極、
14 第1の締め付けボルト、15 第2の締め付けボ
ルト、16 オゾン発生器、28 放電セル、29,4
3,44,47 低圧電極、29a 低圧電極本体、2
9b 延設部、29A 第1の低圧電極部、29B 第
2の低圧電極部、30,60 ブロック、31 誘電体
膜、33 オゾンガス出口部、34 冷媒通路、35
冷媒出口部、36 オゾンガス通路、37 ブロック押
さえ板、38 電極押さえ板、39,72 スペーサ、
42 冷媒入口部、43A 第1の低圧電極部、43B
第2の低圧電極部、43C 第3の低圧電極部、43D
第4の低圧電極部、44a 低圧電極本体、45 誘
電体膜、48 ガラス誘電体、49 導電膜、50 コ
ンパンド、51 絶縁保護膜、61 第1のブロック
部、62 第2のブロック部、63 皿ばね、70 ス
ペーサ覆体、80 削除領域。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月23日(2002.7.2
3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】この発明のオゾン発生器では、交互に積層
された延設部およびブロックは、延設部およびブロック
を貫通し、基台に端部が螺着された第1の締め付けボル
トで結合され、交互に積層された、高圧電極、低圧電極
本体および誘電体は、最上階の低圧電極に接触した電極
押さえ板を貫通し、基台に端部が螺着された第2の締め
付けボルトの電極押さえ板と基台との間に作用する挟持
力で結合され、前記第1の締め付けボルトの結合力は、
前記延設部および前記ブロック間を隙間無く結合する結
合力であり、前記第2の締め付けボルトの結合力は、放
電空隙を均一にした挟持力であり、第1の締め付けボル
トの結合力は前記第2の締め付けボルトの結合力よりも
弱い。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】この発明のオゾン発生器では、冷媒入口
部、冷媒出口部およびオゾンガス出口部は同一線上に
形成されている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】なお、低圧電極29の冷媒出口部35、冷
媒入口部42、およびオゾンガス出口部33のそれぞれ
の気密性を保つため、図示してないが、ブロック30と
延設部29bとの間には、冷媒およびオゾンガスシール
用のパッキン等が介在している。即ち、冷媒およびオゾ
ンガスシール用のパッキン等を介在させてブロック30
と延設部29bとを交互に積層させ、それらを一括し
て、第1の締め付けボルト14により結合させ、冷媒お
よびオゾンガスシールに対して密閉できる構造にしてい
る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】ところで、オゾン発生効率を良くするに
は、放電空隙長の精度を上げる必要があり、そのために
低圧電極本体29aの両面に設けられ放電空隙長を定め
るスペーサ39の高さについて高い精度が求められる。
第2の締め付けボルト15は積層した複数個の放電セル
を一括して結合させ、各放電セル28間の電極の放電空
隙6を均一に保持するに十分な結合力で締め付けてい
る。また、放電空隙長の精度に悪影響を与えないように
するために、交互に積層された延設部29bおよびブロ
ック30を貫通した第1の締め付けボルト14の結合力
は、交互に積層された高圧電極8、低圧電極本体29a
および誘電体7を結合した第2の締め付けボルト15の
結合力よりも弱くしてある。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0040
【補正方法】変更
【補正内容】
【0040】また、延設部29bおよびブロック30に
は、冷媒通路34に冷媒を供給する冷媒入口部42、冷
媒通路34からの冷媒を排出する冷媒出口部35および
低圧電極29に形成されたオゾンガス通路36に接続さ
れたオゾンガス出口部33のそれぞれが放電セル28の
積層方向に貫通して形成されており、冷媒入口部42、
冷媒出口部35およびオゾンガス出口部33はオゾン発
生器16の片側に集合しているので、オゾン発生器16
がコンパクト化される。また、冷媒入口部42、冷媒出
口部35およびオゾンガス出口部33は同一直線上に
形成されているので、放電セル28の積層作業における
位置合わせが容易となり、作業性能が向上する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】また、この発明のオゾン発生器によれば、
低圧電極本体29aおよび高圧電極8が電極押さえ板3
8および第2の締め付けボルト15で基台1に押し付け
られ、積層した各放電セル28の電極の放電空隙長を均
一になるようにしている。また、ブロック30で挟まれ
た延設部29bもブロック押さえ板37と締め付けボル
ト5で基台1に押し付けられ、各放電セル28間の冷媒
およびオゾンガスを締め付けボルトで密閉させ、冷媒、
オゾンガスを集合させる機能になっている。それぞれの
押し付け力は、放電電極側と、冷媒およびオゾンガス集
合部とに分けられている。しかもブロック30側の方が
電極側よりも若干弱めであるので、冷媒およびオゾンガ
ス集合部の密閉機能を十分保持した状態で、ブロック3
0側の押し付け力が放電空隙長の寸法精度に悪影響を与
えるようなことはなく、放電空隙長は所定の寸法精度が
確保される。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0046
【補正方法】変更
【補正内容】
【0046】実施の形態5.図16はこの発明の実施の
形態5のオゾン発生器16の断面図である。この実施の
形態では、誘電体7の高圧電極8側の面に導電膜49が
形成されている点が実施の形態1と異なる。上記実施の
形態1〜4では、金属の高圧電極8の表面とガラスで構
成された誘電体7の面とは機械的圧力で接触しており、
高圧電極8の面と誘電体7の面とは、接触面の一部で空
隙ができ、この空隙部で不正放電(局部放電)が生じ、
誘電体7の破損や不正放電による高圧電極8の冷却効果
の低下、金属コンタミの発生、オゾン発生効率の低下が
生じる。しかしながら、この実施の形態では、誘電体7
の高圧電極8側の表面に、例えば銅もしくは金等の耐オ
ゾン性の金属からなる導電膜49が完全に密着するよう
に予め塗布して形成されているので、導電膜49と高圧
電極8とは同電位になるため、導電膜49と高圧電極8
との間で一部空隙を有していても高圧電極8と導電膜4
9との間で不正放電(局部放電)が生じることはなく、
誘電体7の破損や不正放電による高圧電極8の冷却効果
の低下、金属コンタミの発生、高圧電極8の冷却効果を
低下させることがなくなり、オゾン発生効率の低下を防
止できる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0057
【補正方法】変更
【補正内容】
【0057】また、この発明のオゾン発生器によれば、
交互に積層された延設部およびブロックは、延設部およ
びブロックを貫通し、基台に端部が螺着された第1の締
め付けボルトで結合され、交互に積層された、高圧電
極、低圧電極本体および誘電体は、最上階の低圧電極に
接触した電極押さえ板を貫通し、基台に端部が螺着され
た第2の締め付けボルトの電極押さえ板と基台との間に
作用する挟持力で結合され、前記第1の締め付けボルト
の結合力は、前記延設部および前記ブロック間を隙間無
く結合する結合力であり、前記第2の締め付けボルトの
結合力は、放電空隙を均一にした挟持力であり、前記第
1の締め付けボルトの結合力は前記第2の締め付けボル
トの結合力よりも弱い。そのため、ブロック側の押し付
け力が放電空隙長の寸法精度に悪影響を与えるようなこ
とはなく、放電空隙長は所定の寸法精度が確保される。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0058
【補正方法】変更
【補正内容】
【0058】また、この発明のオゾン発生器によれば、
冷媒入口部、冷媒出口部およびオゾンガス出口部は
一線上に形成されているので、放電セルの積層作業にお
ける位置合わせが容易となり、作業性能が向上する。
フロントページの続き (72)発明者 臼井 明 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 小宮 弘道 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 眼龍 裕司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 葛本 昌樹 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 和田 昇 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 太田 幸治 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 八木 重典 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 鐘ヶ江 裕三 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4G042 CA01 CC02 CC05 CC10 CC12 CC16 CC18 CC21

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円板状の高圧電極と、この高圧電極に放
    電空隙を介して対向し内部に冷媒通路が形成された低圧
    電極と、前記高圧電極および前記低圧電極の一方に接触
    した誘電体と、前記放電空隙内に設けられ前記放電空隙
    を確保するスペーサとを備えた放電セルが複数段に積層
    され、 前記高圧電極と前記低圧電極との間に交流電圧を印加し
    て、前記放電空隙間に放電を生じさせることで、前記高
    圧電極の周辺部から中心部に向かって前記放電空隙内を
    通過する酸素ガスがオゾンガスに生成され、かつ前記放
    電空隙の中心部に端部が臨んでいるとともに、低圧電極
    の内部で径方向に延びたオゾンガス通路に前記オゾンガ
    スが導かれるようになっているオゾン発生器であって、 前記低圧電極は、前記高圧電極と対向した円形状の低圧
    電極本体と、この低圧電極本体の片側に設けられた延設
    部とから構成され、かつこの延設部はブロックを介して
    複数段に基台上に積層され、 前記延設部および前記ブロックには、前記冷媒通路に冷
    媒を供給する冷媒入口部、前記冷媒通路からの冷媒を排
    出する冷媒出口部および前記オゾンガス通路からのオゾ
    ンガスを排出するオゾンガス出口部のそれぞれが前記放
    電セルの積層方向に貫通して形成されているオゾン発生
    器。
  2. 【請求項2】 交互に積層された延設部およびブロック
    は、延設部およびブロックを貫通し、基台に端部が螺着
    された第1の締め付けボルトで結合され、 交互に積層された、高圧電極、低圧電極本体および誘電
    体は、最上階の低圧電極に接触した電極押さえ板を貫通
    し、基台に端部が螺着された第2の締め付けボルトの電
    極押さえ板と基台との間に作用する挟持力で結合され、 前記第1の締め付けボルトの結合力は前記第2の締め付
    けボルトの結合力よりも弱い請求項1に記載のオゾン発
    生器。
  3. 【請求項3】 冷媒入口部、冷媒出口部およびオゾンガ
    ス出口部は同一線上に形成されている請求項1または請
    求項2に記載のオゾン発生器。
  4. 【請求項4】 低圧電極は、片面に凹凸面を有する第1
    の低圧電極部と、片面に凹凸面を有する第2の低圧電極
    部とを有しており、前記第1の低圧電極部の凹凸面と前
    記第2の低圧電極部の凹凸面とを当接して冷媒通路およ
    びオゾンガス通路が形成されている請求項1ないし請求
    項3の何れかに記載のオゾン発生器。
  5. 【請求項5】 低圧電極は、片面に凹凸面を有する第1
    の低圧電極部と、片面に凹凸面を有する第2の低圧電極
    部と、前記第1の低圧電極部と前記第2の低圧電極部と
    の間に介在した第3の低圧電極部とを有しており、前記
    第1の低圧電極部、前記第2の低圧電極部および前記第
    3の低圧電極部を重ね合わせることで冷媒通路が異なる
    層に分離して形成されている請求項1ないし請求項3の
    何れかに記載のオゾン発生器。
  6. 【請求項6】 低圧電極部同士は、加熱および加圧のみ
    で接合されている請求項1ないし請求項5の何れかに記
    載のオゾン発生器。
  7. 【請求項7】 オゾンガス通路に対応した低圧電極の表
    面にスペーサ覆体が設けられている請求項1ないし請求
    項6の何れかに記載のオゾン発生器。
  8. 【請求項8】 低圧電極の放電空隙に面した表面は、誘
    電体膜で覆われている請求項1ないし請求項7の何れか
    に記載のオゾン発生器。
  9. 【請求項9】 低圧電極の放電空隙に面した表面は、ス
    ペーサ付きの誘電体シートが接着されている請求項1な
    いし請求項7の何れかに記載のオゾン発生器。
  10. 【請求項10】 誘電体膜は、セラミックまたはSi2
    の成分を含んだガラス状である請求項8に記載のオゾン
    発生器。
  11. 【請求項11】 誘電体シートは、セラミックまたはS
    i2の成分を含んだガラス状である請求項9に記載のオ
    ゾン発生器。
  12. 【請求項12】 低圧電極または高圧電極に接触する側
    の誘電体の表面には、導電膜が設けられている請求項1
    ないし請求項11の何れかに記載のオゾン発生器。
  13. 【請求項13】 高圧電極に接触する側の誘電体の表面
    に形成された導電膜は、オゾンガス通路に対応した領域
    で導電膜が削除された削除領域を有する請求項12に記
    載のオゾン発生器。
  14. 【請求項14】 誘電体と、この誘電体に一体化される
    高圧電極または低圧電極との間には、良熱伝導性、良電
    気伝導性のコンパウンドが設けられている請求項1ない
    し請求項13の何れかに記載のオゾン発生器。
  15. 【請求項15】 導電膜の外周縁部は絶縁保護膜で被覆
    されている請求項12ないし請求項14の何れかに記載
    のオゾン発生器。
  16. 【請求項16】 誘電体の片面にスペーサが設けられて
    いる請求項1〜8、10〜15の何れかに記載のオゾン
    発生器。
  17. 【請求項17】 高圧電極の外径寸法が、誘電体の外径
    寸法よりも小さい請求項1ないし請求項16の何れかに
    記載のオゾン発生器。
  18. 【請求項18】 ブロックは、第1のブロック部と、こ
    の第1のブロック部に嵌着された第2のブロック部と、
    前記第1のブロック部と前記第2のブロック部との間に
    設けられた弾性体とを有している請求項1ないし請求項
    17の何れかに記載のオゾン発生器。
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