JP2007217229A - オゾン生成装置とオゾン生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このオゾン生成装置1は、酸素を含む原料ガスが流れるガス流路30内に、高電圧が印加される触媒電極12と、該触媒電極12に対して電気的に絶縁された触媒金属体13とを備える。これらは、ガス流路30の上流側から順に、触媒電極12、次いで触媒金属体13の順に配置されている。触媒電極12および触媒電極体13を構成する触媒は、窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスの一種、或いはこれらから選択される二以上の物質の混合物である。
【選択図】図1
Description
特許文献2の発明方法では、低圧条件下において酸素原子を発生させるため、酸素原子の供給量を増大させることが難しく、オゾン生成効率の向上を図ることが困難である。
特許文献3の発明方法では、生成効率が酸化チタン層に含まれる窒素量に左右されやすく、長期に渡って安定的にオゾンを生成することができない。
このとき、酸素分子と酸素原子とが結合した結果与えられたエネルギーが、オゾンの生成に必要なエネルギーを上回ると、オゾンが不安的な励起状態となって分解されやすく、オゾン生成効率が低下するおそれがある。
その点、非特許文献1に係る発明方法・装置のように、電極の表面に第三体を配置していると、酸素分子と酸素原子とが結合した結果与えられたエネルギーが、オゾンの生成に必要なエネルギーを上回った場合でも、余分なエネルギーを第三体に直ちに伝達させることができるので、生成されたオゾンが不安定な励起状態に留まることを確実に防ぐことができる。これにより、生成されたオゾンを安定化させることができるので、オゾン生成効率の向上を図ることができる。
すなわち、気体吸着により、窒素、アルゴンの1種若しくは両者を電極等に含ませてなるものを触媒電極や触媒金属体として採用してもよいし、アンチモンを真空蒸着してなるもの(アンチモン電極)を触媒電極や触媒金属体として採用することもできる。
かかる触媒は、触媒電極や触媒金属体を構成する電極本体上において、均一若しくは間欠状に、触媒層として形成することができる。格子状のパターンで構成してもよい。
触媒層の形成方法としては、蒸着、貼り付け、合金化などの方法を挙げることができる。
これら冷却装置5と二つの冷却ジャケット31a・31bとの間には、冷却水の循環経路が形成されている。すなわち、冷却装置5から送られてきた冷却水は、前方側の冷却ジャケット31aの入口ノズル32aから冷却水通路内に流入したのち、出口ノズル33aからチューブ34を介して後方側の冷却ジャケット31bの入口ノズル32bに送られる。そして、冷却ジャケット31bの冷却水通路を流れて出口ノズル33bから冷却装置5に回収される。
図7は酸素ガスの放電生成物のエネルギー状態を示す図、図8は触媒電極上におけるオゾンの生成反応を説明するための図である。電気放電による酸素気体中の放電生成物としては、図7に示すようなO2+、O2(E、F)、O(1D)、O、O2(b1Σg+)、O−、O2(a1Δg)、O2−を挙げることができる。これらの内、オゾンの生成エネルギーに近い生成エネルギーを有するO(1D)、O、O2(b)、O2(a)等の粒子が、主にオゾンの生成に関与すると考えられている。
また、図10(a)に、触媒電極体12と触媒金属体13を併用したときのオゾン濃度の挙動を、図10(b)に、チタン電極のみをつかってオゾンを生成したときのオゾン濃度の挙動を示す。
12 触媒電極
13 触媒金属体
26 供給口
27 送出口
30 ガス流路
Claims (6)
- 無声放電および/又は沿面放電によるオゾン生成装置であって、
酸素を含む原料ガスが流れるガス流路内に、高電圧が印加される触媒電極と、該触媒電極に対して電気的に絶縁された触媒金属体とが、該ガス流路の上流側から順に配置されていることを特徴とするオゾン生成装置。 - 無声放電および/又は沿面放電によるオゾン生成装置であって、
酸素を含む原料ガスが流れるガス流路内に、高電圧が印加される触媒電極と、該触媒電極に対して電気的に絶縁された触媒金属体とが配置されており、
前記触媒金属体が前記触媒電極の近傍に配置されていることを特徴とするオゾン生成装置。 - 前記触媒電極および前記触媒金属体を構成する触媒が、窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスの一種、或いはこれらから選択される二以上の物質の混合物である請求項1又は2記載のオゾン生成装置。
- 前記触媒電極が、アンチモンが蒸着されたチタン電極であり、
前記触媒金属体が、アンチモンが蒸着された金属多孔体である請求項1又は2記載のオゾン生成装置。 - 無声放電および/又は沿面放電によるオゾン生成方法であって、
酸素を含む原料ガスが流れるガス流路内に、高電圧が印加される触媒電極と、該触媒電極に対して電気的に絶縁された触媒金属体とが、該ガス流路の上流側から順に配置されており、
前記ガス流路内において、前記原料ガスを前記触媒電極、次いで前記触媒金属体に順に経由させるようにしたことを特徴するオゾン生成方法。 - 前記触媒電極および前記触媒金属体を構成する触媒が、窒素、アルゴン、アンチモン、ビスマスの一種、或いはこれらから選択される二以上の物質の混合物である請求項5記載のオゾン生成方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014514155A (ja) * | 2011-05-10 | 2014-06-19 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 表面プラズマを用いてガスを処理するためのデバイス |
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2006
- 2006-02-16 JP JP2006039691A patent/JP2007217229A/ja active Pending
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