JP2004352523A

JP2004352523A - 回転式オゾン発生装置

Info

Publication number: JP2004352523A
Application number: JP2003149061A
Authority: JP
Inventors: 昭 ▲高▼畑; Akira Takahata; Tatsuya Ishikawa; 石川　　達也
Original assignee: Daiwa Industries Ltd
Current assignee: Daiwa Industries Ltd
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】放電を起きやすくして安定にオゾンを発生できるようにする。
【解決手段】内周面に電極１を形成した円筒形の固定電極１０内に、外周面に電極３を形成した回転子電極１１を配置し、両電極１、３間に高電圧を印加して回転子電極を回転させてオゾンを発生させる回転式のオゾン発生装置の前記回転子電極１１の外周面に複数の螺旋状の溝２６を形成し、その溝２６と溝２６によって形成される突設部分２７に電荷を集めて円筒形の電極１、３の全周にわたって放電が安定して起きるようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転式オゾン発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転式オゾン発生装置は、例えば、図７の〔特許文献１〕に示すように、内周面に電極１を形成した円筒形の固定電極２内に、外周面に電極３を形成した円筒形の回転子電極４を前記固定電極２と同軸になるように配置し、その同軸上の回転子電極４と固定電極２間に電圧を印加しながら回転子電極４をモータＭで回転させ、回転子電極４と固定電極２間に放電を起こして、オゾンを発生させるというものである。
【０００３】
また、図７のものでは、回転子電極４にファン５を設け、そのファン５で吸気口６から吸気し、発生したオゾンを排出口７から放出するようになっている。
【０００４】
このように、電極２、４を円筒としたことで、並行な放電板を用いたものに比べて小型化が図れるため、効率良くオゾンを発生することができるという特長がある。
【０００５】
ところで、円筒型の電極２、４では、電極表面が平滑で電荷が一様に分布するので、放電条件の満たされた固定電極と回転子電極の一部で放電の起きる傾向がある。このように放電に偏りができると不安定になるので、回転子電極を回転させて放電の均一化を図るようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
実公平３ー４８１７９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように回転子電極を回転させても平坦な電極面では電荷が一様に分布して放電が起きにくいために、どうしても偏りが生じてしまう問題がある。
【０００８】
また、別な問題として、回転子電極に設けたファンによる気流は、ファンの根元付近の高さでは低速なので、その付近で汚れが滞留しやすく、電極表面に汚れが付着しやすいので、しばしば、オーバーホールを行わなければならない問題がある。
【０００９】
さらに、上記のものでは、オゾンの発生量の異なる装置を作ろうとすると、それに合わせて大きさの異なる電極を準備しなければならず、コストの掛かる問題がある。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、放電を起きやすくして安定にオゾンを発生できるようにすること、電極に汚れが付着し難くして連続して運転できるようにすること、使用場所や条件に応じたオゾンの発生量に柔軟に対処できるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明では、内周面に電極を形成した円筒形の固定電極内に、外周面に電極を形成した円筒形の回転子電極を前記固定電極と同軸に配置し、その同軸上に配置した回転子電極と固定電極間に電圧を印加するとともに、前記電圧を印加した回転子電極と固定電極間に送風を行いながら、前記回転子電極をモータでもって回転するようにした回転式オゾン発生装置において、上記回転子電極に突設させた部分を設けた構成を採用したのである。
【００１２】
このような構成を採用したことにより、突設させた部分に電荷を集中させることができるので、放電を起こしやすくできる。このとき、突設は、例えば、断面が短冊形の電極部材の中心に軸を通す孔を設け、その短冊の長辺の端面を固定電極の内面に沿った曲線状に成形すれば、断面が楕円の電極を作ることができる。
【００１３】
そして、このようにして突設部分を形成した回転子電極が固定電極内を固定電極との間に一定の間隔を保って回転できるようにすれば、高電圧を印加したことによる放電は、回転子電極の突設部分に集中し、放電効果が大きい。また、その放電は、回転子電極の突設部分の回転に伴って回転子電極の全周にわたって起きるため、連続的に発生させることができる。したがって、回転子電極の突設部分を２、３、４．．．のように増やせば、よりスムースに放電を行うことができることになり、例えば、円筒形の電極表面に突設部分として無数の溝を形成すれば、溝と溝との間に突設部分を形成することができるので、効果的に安定した放電を行わせることができる。
【００１４】
このとき、上記回転子電極の突設を軸方向に並行、かつ、螺旋状に形成した複数条の溝とし、前記溝が回転子電極の回転によって軸方向の気流の流れを生じさせるようにした構成を採用することができる。
【００１５】
このような構成を採用することにより、溝と溝との突条部分に電荷を集中させて放電を起こしやすくできる。また、このような溝を螺旋状に設けたことにより、プロペラと同様に軸方向への気流の流れを形成できるため、電極への送風手段を必要としない。さらに、溝自体が気流を起こしているので、その溝に発生する気流でもって電極に付着する汚れなどを下流へ吹き飛ばすことができる。
【００１６】
また、上記回転子電極の円筒を外周に溝を形成した複数の円盤で形成し、その円筒を形成する円盤を取り付け取り外し可能として円筒の長さを調整できるようにするとともに、取り付けの際に、前記円筒を形成する各円盤の溝の位相をずらせた構成を採用することができる。
【００１７】
このような構成を採用することにより、円盤の数を変えれば任意の大きさの電極を形成できる。また、電極を形成する際、溝の位相をずらせると、電極表面に螺旋状に形成された複数条の溝を形成できるので、気流を効率よく発生させることができる。
【００１８】
また、このとき、上記気流の上流に回転子電極を回転させるモータと、フィルタを備えた構成を採用することができる。
【００１９】
このような構成を採用することにより、フィルタは電極に取り入れられる空気を清浄するので、長期間にわたってメンテナンスフリーを実現できる。また、モータは、清浄した空気で冷却することができるので発熱を防止できる。
【００２０】
このとき、上記回転子電極とモータとを絶縁カップリングを介して接続した構成を採用することができる。
【００２１】
このような構成を採用することにより、高電圧が印加される電極と低電圧（先の電圧に比べて）が印加されるモータとを絶縁することができるので、電動機の駆動コイルの絶縁強化を必要としない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
この形態の回転式オゾン発生装置は、図１に示すように、円筒型の固定電極１０とモータＭによって駆動される回転子電極１１とからなっており、外装カバー１２で被われた形状となっている。
【００２４】
前記外装カバー１２は、吸入口１３と排出口１４とが設けられたもので、吸入口１３には、除塵用のフィルタ１５が取り付けられている。
【００２５】
円筒型の固定電極１０は、絶縁性の樹脂で形成された円筒型ホルダー１６と円筒型電極１７とで構成されている。円筒型ホルダー１６は、胴部１８と脚部１９とからなっており、円筒形の胴部１８には、内周面に電極１を形成した円筒型電極１７を密着状態に嵌合するようになっている。また、密着状態に嵌合された円筒型電極１７には、図１のように、胴部１８を貫通して設けた高圧電極２０が接しており、高電圧が印加されるようになっている。
【００２６】
一方、脚部１９は、嵌合部２１と支柱部２２とからなり、嵌合部２１を胴部１８の端部に取り付け、支柱部２２を基台にネジ止めすることにより胴部１８を支持する。また、嵌合部２１には、軸受け２３が設けられており、後述するように回転子電極１１を支持するようになっている。
【００２７】
回転子電極１１は、回転子軸２４とその軸２４に嵌められる複数の電極盤２５とで構成されている。前記電極盤２５は、図２に示すように、中央に回転子軸２４を通す孔が形成されたドーナツ形の円盤２５で、円盤２５の周囲には複数の溝（軸方向に）２６を形成して回転子電極１１に突設させた部分（溝２６と溝２６との間）２７を設けるようになっている。また、図３のように、必要枚数を回転子軸２４に挿通し積層することで、オゾンの発生量に合わせた所要の大きさの電極１１を組立られるようになっている。
【００２８】
すなわち、この形態の回転子電極１１は、図１に示すように、回転子軸２４の一方にストッパー片２８を設け、他方にネジ２９を形成したもので、図１及び３のように、隣り合う電極盤２５の溝２６同士の位相をずらせて、溝２６が連続した螺旋状となるようにして、ストッパー２８とカラー３０とで両端を止めたのち、締めつけナット３１で固定するようになっている。
【００２９】
ちなみに、ナット３１は締めつけ方向を回転子電極１１の回転方向と同じ向きで締めつけ状態となるようにして、緩まないようにしてある。
【００３０】
このように組み立てられる回転子電極１１は、固定電極１０内に挿通して円筒形ホルダー１６の脚部１９の軸受け２３で支持させる。すると、固定電極１０と同軸に設けられるようになっており、固定電極１０と等間隔を保って（固定電極１０と衝突せずに）回転可能となり、放電も安定して行える。
【００３１】
また、回転子電極１１は回転すると、螺旋状の溝２６がプロペラと同様に軸方向へ、例えば図４に示すように、気流の流れを起こす。
【００３２】
モータＭは、電動機保持台３２に載置して吸入口１３側に配置し、モータＭの回転軸が回転子軸２４と高さが同じとなるようにしており、絶縁カップリング３３を介して回転子軸２４と接続している。
【００３３】
この絶縁カップリング３３は、モータＭの駆動コイルを、図１のように摺動子電極３４で回転子軸２４に印加される高電圧から絶縁するためのもので、この絶縁によりモータＭ自体の絶縁強化を図るためのコストの上昇を排除できる。
【００３４】
また、モータＭは、図５に示すように、気流の上流（吸入口１３）側となる向きに、回転子電極１１を回転させて吸入した冷たい空気でもって冷却されるので、発熱を抑えて長期間の連続使用にも対処できるようにしてある。
【００３５】
この形態は、上記のように構成されており、このオゾン発生装置では、使用する場所や条件に応じたオゾンの放出量に合わせて回転子電極１１の電極盤２５の数を変えて電極１１の大きさを変える。このように電極盤２５の数を変えるだけで使用場所や条件に応じて柔軟に電極１１の大きさ（電極盤２５の厚みで）を簡単に変えられるので、使いやすく低コスト化も図れる（従来の円筒形の電極のように場所や条件ごとに寸法の違う電極を準備する必要がない）。
【００３６】
準備ができると、高圧電極２０と摺動子電極３４間に高電圧を印加し、モータＭを回転させる。すると、回転子電極１１の溝２６と溝２６とによって形成された突設（条）部分２７に電荷を集中させることができるので、放電が全周にわたって安定して起きて効率良くオゾンを発生することができる。
【００３７】
また、螺旋状の溝２６が、プロペラと同様に軸方向への気流の流れを起こすので、電極１０、１１への送風手段を設けなくとも電極１０、１１で発生したオゾンを排出口１４から放出できる。
【００３８】
このとき、気流は溝２６自体が起こしているので、その溝２６に発生する気流でもって電極１１に付着する汚れなどを下流へ吹き飛ばすことができる。そのため、メンテナンスフリーで長期間の使用が可能である。さらに、このとき、外装カバー１２に設けたフィルタ１５で埃や塵を排除しているので、埃や塵の多い環境でも使用することができ、設置場所を選ばない。また、フィルタ１５を設けたことにより、フィルタ１５を設けない場合に比べて、より一層、メンテナンスフリーで長期間の使用が可能である。
【００３９】
このとき、モータＭは、絶縁カップリング３３によって、回転子電極１１と絶縁されているので、放電用の高電圧から保護されており、ショートなどを起こさず安定して回転子電極１１を駆動することができる。また、モータＭは、吸入した外気でもって冷却されているので発熱による故障の発生も防止できる。
【００４０】
このように、効率良くオゾンを発生させることができ、また、長期間の使用にも対応でき、しかも使用場所や使用条件に応じて簡単に電極の大きさも変更できるので、脱臭庫、消毒保管庫、病院などの他、オフィスや家庭など、脱臭、消毒や殺菌などを行う場所や箇所に使用できる。
【００４１】
なお、この形態では、回転子電極１１に突設部分２７を設けるのに溝２６を用いたが、突設部分２７は溝２６だけによって形成されるものではない。これ以外に、回転子電極１１の形状を変えて、例えば、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、突設部分２７を設けたものでも良い。
【００４２】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成したことにより、放電を全周にわたって起きやすくできる。そのため、安定して放電を行わせて、効率よくオゾンを発生させることができる。また、電極表面の汚れを防止して長期間の使用もできる。さらに、電極の大きさを柔軟にかえられるので、低コスト化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図
【図２】実施形態の要部の一部拡大図
【図３】実施形態の要部の一部拡大図
【図４】実施形態の作用説明図
【図５】実施形態の作用説明図
【図６】（ａ）〜（ｄ）回転子電極の他の態様を示す断面図
【図７】従来例の断面図
【符号の説明】
１電極
２固定電極
３電極
４回転子電極
１０固定電極
１１回転子電極
１５フィルタ
２５電極盤
２６溝
２７突設部分
３３絶縁カップリング

Claims

内周面に電極を形成した円筒形の固定電極内に、外周面に電極を形成した円筒形の回転子電極を前記固定電極と同軸に配置し、その同軸上に配置した回転子電極と固定電極間に電圧を印加するとともに、前記電圧を印加した回転子電極と固定電極間に送風を行いながら、前記回転子電極をモータでもって回転するようにした回転式オゾン発生装置において、
上記回転子電極に突設させた部分を設けた回転式オゾン発生装置。
上記回転子電極の突設を軸方向に並行、かつ、螺旋状に形成した複数条の溝とし、前記溝が回転子電極の回転によって軸方向の気流の流れを生じさせるようにした請求項１に記載の回転式オゾン発生装置。
上記回転子電極の円筒を外周に溝を形成した複数の円盤で形成し、その円筒を形成する円盤を取り付け取り外し可能として円筒の長さを調整できるようにするとともに、取り付けの際に、前記円筒を形成する各円盤の溝の位相をずらせた請求項２に記載の回転式オゾン発生装置。
上記気流の上流に回転子電極を回転させるモータと、フィルタを備えた請求項１乃至３のいずれかに記載の回転式オゾン発生装置。
上記回転子電極とモータとを絶縁カップリングを介して接続した請求項１乃至４のいずれかに記載の回転式オゾン発生装置。