JP2005281095A - 高濃度オゾン発生装置及びオゾン発生ユニットの製造法 - Google Patents
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Abstract
【課 題】 高濃度オゾン発生装置及びオゾン発生ユニットの製造法を提供する。
【解決手段】 外匣と、内面にガス・シーリング壁と多数のペデストラルとを形成した一対のオゾン発生板を合わせて該ガス・シーリング壁同士と多数の該ペデストラル同士とを接触させてガス通路を形成し、間に高電圧電極板を介在させ、上下面にアース側押え板を設けたオゾン発生体と、酸素、窒素等供給部及びオゾン吸引部と、高周波電源ユニットと、オゾン分解用バーナと、オゾン濃度計と、流量調節弁を有し、該オゾン分解用バーナと該オゾン濃度計との中点に設けられ、ガス導入部及びオゾン取出吸入部と、マッチングユニットと、フィルタ及び水冷ユニットと、圧力調整器と流量調節弁及び酸素流量計とを介して該フィルタに接続された酸素ボンベ及び窒素ボンベと、流量、電力及びシーケンス等を制御する制御部とから成るオゾン発生装置である。
【選択図】 図2
Description
(1)低濃度 大容量 (数ppm 数Kg.単位のオゾン)、
(2)中濃度 中容量 (〜50ppm 数g.単位のオゾン)、
(3)高濃度 中容量 (〜200ppm〜 1Kg.単位のオゾン)に大きく分類される。
(1)高圧でのオゾン発生が極めて不利(石英二重管)、
(2)オゾンガス中の塵埃、材料からの汚染等がある(セラミック沿面放電)。
(3)例えば、半導体で使用する場合は、高圧、高濃度、高出力と汚染等の問題から、使用オゾナイザーに制限を受け、結果的に低濃度のオゾン水しか作れないのが現状である。
(a)強力な酸化力を有するので、他の方法では酸化あるいは分解が困難であったものへの適用が期待できる、
(b)余分に添加しても自己分解して酸素になるので2次公害の心配がない、
(c)空気と電力のみから得られるので輸送、貯蔵の必要がない、
(d)オゾン発生量は電圧を変えることで制御できるので、自動化、省力化が容易である、
(e)水処理に適用した場合、pHの影響を考慮する必要がない、
(f)水処理に適用した場合、スラッジの発生が殆どない、
等である。
(1)高電流水電気分解法
(2)無声放電法(雷等空気中での現象と同じ)
放電 放電
02⇒20* ⇒ 03 (オゾン) 302⇒203
(1)セラミック平行平板 加圧容器使用 圧力OK 濃度OK 量OK 汚染NO
(2)石英二重管方式 圧力NO 濃度− 量NO 汚染NO
(3)沿面放電方式 圧力NO 濃度OK 量− 汚染NO
(4)水電解方式 圧力− 濃度OK 量− 汚染NO
、フィルタ及び水冷ユニットと、圧力調整器と流量調節弁及び酸素流量計とを介して該フィルタに接続された酸素ボンベ及び窒素ボンベと、流量、電力及びシーケンス等を制御する制御部とから成るオゾン発生ユニットを有するオゾン発生装置である。
ここでオゾンを得る効率の定義は、
効率 = オゾン量 ÷ 使用電力 (電圧 × 電流)。
オゾン発生量は、電流に比例する(02 ⇒0*)。
{一種のプラズマ状態中で酸素が分解(イオン化)し、単原子化され、これが酸素分子と結合してオゾンとなる。この場合、プラズマ状態中の電子量が問題で電流と比例する}。
この発明者の実験例によれば、
現在の石英2重管 印加電圧 12,000V以上 放電ギャップ 1mm
この発明(電流1A/1m2の時) 印加電圧 5,000V以上 放電ギャップ 0.1mm
1m2面積で 1mmギャップと、1m2 面積で1mmギャップで内部酸素を同じにするには、0.1mm ギャップで10Kg/cm2 、1mmギャップで1Kg/cm2 となる(内部容積は、高圧の方が1/10となる)。
オゾン化は、化学反応であるから、高圧のほうが有利となる(02、0*の衝突確率の増加)。従って、ギャップを狭くした高耐圧構造がオゾン発生に有利となる。
該酸素ボンベ(02)40と該窒素ボンベ(N2)42とを開き、該制御部44により圧力を例えば5Kg/cm2、流量を例えば02 10L/min.N2 0.1L/minに調整し、該オゾン分解用バーナ16をONし、該流量調節弁V2をOFFし、該流量調節弁V1をONし、該オゾン濃度計18をONする。
12 主電源スイッチ;
14 緊急停止用スイッチ;
16 オゾン分解用バーナ;
18 オゾン濃度計;
V1、V2 流量調節弁;
24 マッチングユニット;
26 高周波電源;
28 フィルタ;
30 水冷ユニット;
30a 水冷ユニットの延長端;
32 圧力調整器;
34 逆止弁;
36 ガス流量計;
38 オゾン圧力計;
40 酸素ボンベ;
42 窒素ボンベ;
44 制御部;
50 オゾン発生ユニット;
52 円盤状高電圧電極板;
54 オゾン発生体;
54a 円盤状放電用石英オゾン発生板;
54b ペデストラル;
54c 第1、2柄杓形部分同心円ガス・シーリング壁;
54d ペデストラル;
54e ガス吸入孔;
54f オゾン排出孔;
54g 凹部;
54h ガス通路;
56 酸素、窒素等供給部;
56a、56b 凹部;
58 オゾン吸引部;
60 高電圧電極板;
60a 凹部;
62 Oリング・シール;
62a、64a 貫通孔;
62、64 円盤状アース側押え板;
66 連結ボルト;
66a ナット。
Claims (5)
- 外匣と、主電源スイッチと、緊急停止用スイッチと、プロパンボンベ又は都市ガス供給部等に接続され、該外匣内に設けられたオゾン分解用バーナと、オゾン濃度計と、流量調節弁を有し、該オゾン分解用バーナと該オゾン濃度計との中点に設けられ、該外匣のガス導入部及びオゾン取出吸入部と、オゾン発生ユニットと、マッチングユニットと、高周波電源ユニットと、該オゾン発生ユニットに接続されたフィルタ及び水冷ユニットと、圧力調整器と流量調節弁及び酸素流量計とを介して該フィルタに接続された酸素ボンベ及び窒素ボンベと、流量、電力及びシーケンス等を制御する制御部とから成るオゾン発生装置。
- 外匣と、内面にガス・シーリング壁と多数のペデストラルとを形成した一対のオゾン発生板を合わせて該ガス・シーリング壁同士と多数の該ペデストラル同士とを接触させてガス通路を形成し、間に高電圧電極板を介在させ、上下面にアース側押え板を設けたオゾン発生体と、酸素、窒素等供給部及びオゾン吸引部と、高周波電源ユニットと、オゾン分解用バーナと、オゾン濃度計と、流量調節弁を有し、該オゾン分解用バーナと該オゾン濃度計との中点に設けられ、ガス導入部及びオゾン取出吸入部と、マッチングユニットと、フィルタ及び水冷ユニットと、圧力調整器と流量調節弁及び酸素流量計とを介して該フィルタに接続された酸素ボンベ及び窒素ボンベと、流量、電力及びシーケンス等を制御する制御部とから成るオゾン発生ユニットを有する請求項1記載のオゾン発生装置。
- 該オゾン発生ユニットを直列又は並列に接続して設置し、所望の濃度と流量とに調整する請求項1記載のオゾン発生装置。
- 該オゾン発生ユニットの該外部電極と該加圧板とを冷却させる構成として成る請求項1記載のオゾン発生装置。
- 所要面積と厚みとを有する石英板、耐熱ガラス板等のオゾン発生板の一面にエッチング等により所要幅と高さとを有する円周突起縁と、半径線から該円周突起縁と同心円で他方の半径線近くまで柄杓形第1部分同心円ガス・シーリング壁と、他方の半径線から該柄杓形第1部分同心円ガス・シーリング壁と対偶的に柄杓形第2部分同心円ガス・シーリング壁とを形成する工程と;
一対の該オゾン発生板を互いに合わせ、該円周突起縁同士と該両柄杓形部分同心円ガス・シーリング壁同士及び多数の該ペデストラル同士を接触させてガス通路を形成する工程と;
両側の該オゾン発生板円周囲縁を溶接してオゾン発生体とする工程と;
一対の該オゾン発生体間に高電圧電極板を介在させる工程と;
一対の該内側オゾン発生体と該高電圧電極板の円周縁で直径線に沿って形成された凹部に酸素、窒素等供給部及びオゾン吸引部とを夫々嵌合する工程と;該高電圧電極板に高周波電源ユニットを接続する工程と;
該内側オゾン発生板の該周囲縁を合わせて溶接する工程と;
一対の該オゾン発生体の上下面に夫々円盤状アース側押え板を一体に設ける工程と;
該円盤状アース側押え板の周囲縁の貫通孔にボルトを貫通し、該ボルトにナットを螺合する工程と;
から成るオゾン発生ユニットの製造法。
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004100300A patent/JP2005281095A/ja active Pending
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