JP2011105577A - Method and apparatus for generating ozone by coaxial cylinder type catalytic electrode - Google Patents

Method and apparatus for generating ozone by coaxial cylinder type catalytic electrode Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for generating ozone by a coaxial cylinder type catalytic electrode which accelerates ozone generation by bringing oxygen gas activated by discharge into contact therewith. <P>SOLUTION: This method for generating ozone employs a cylindrical dielectric body 14 and a cylindrical electrode 15 disposed outside thereof, coaxially to the cylindrical dielectric body 14 and providing a gap S with a predetermined space to the peripheral surface of the cylindrical dielectric body 14; and generates ozone by feeding oxygen to the gap S and discharging the cylindrical electrode 15. On the surface of the cylindrical electrode 15 facing the peripheral surface of the cylindrical dielectric body 14, a plurality of protrusions 16 are formed and a catalytic metal is coated thereon. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、オゾンの発生効率を高めることができる同軸円筒型触媒電極によるオゾン発生方法と装置に関する。   The present invention relates to an ozone generation method and apparatus using a coaxial cylindrical catalyst electrode capable of increasing ozone generation efficiency.

上水道のオゾン処理は広く行われるようになり、下水処理水においても高度処理の要望がたかまっている。オゾン処理において、オゾンはエネルギー多消費型の原材料物質であり、1kgのオゾンを製造するために13kWhもの電力を要している。この製造コストの高さがオゾン処理の普及を阻害している。オゾン発生の原理としては、空気または酸素ガス中での電気放電および紫外線ランプを用いたものが大部分を占め、大規模・低コスト化が図れるのは電気放電を用いた方式である。電気放電方式では放電の制御方法や放電に用いられる電極が各種考案され数々のオゾン発生器が製造されてきた。   Water treatment ozone treatment is widely performed, and there is a growing demand for advanced treatment of sewage treated water. In ozone treatment, ozone is an energy-intensive raw material, and requires 13 kWh of electricity to produce 1 kg of ozone. This high manufacturing cost hinders the spread of ozone treatment. As for the principle of ozone generation, most of them are electric discharge in air or oxygen gas and those using an ultraviolet lamp, and it is a system using electric discharge that can achieve large scale and low cost. In the electrical discharge method, various control methods for discharge and electrodes used for discharge have been devised, and a number of ozone generators have been manufactured.

例えば、同軸円筒型の電極は、小型から大型のオゾン発生器に使われ、用途としては、上水道、下水処理場等である。また、同軸円筒型の電極を備え、酸素もしくは空気からオゾンを発生させるオゾン発生器としては、円筒形の高電圧電極をチューブ状の接地電極(ステンレス製)に挿通し、当該接地電極の反りや曲がりに順応するように構成してオゾン発生効率を向上させるものが知られている(特許文献1参照)。   For example, coaxial cylindrical electrodes are used in small to large ozone generators, and are used in waterworks and sewage treatment plants. In addition, as an ozone generator that has a coaxial cylindrical electrode and generates ozone from oxygen or air, a cylindrical high-voltage electrode is inserted into a tube-shaped ground electrode (made of stainless steel), and the ground electrode is warped. An apparatus that is adapted to bend and improve ozone generation efficiency is known (see Patent Document 1).

また、従来のオゾン生成技術が有する問題を解消することを目的として、本発明者等は、先に非特許文献1を提案した。具体的には、オゾン生成の際、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が、非特許文献1に記載の技術では、電極の表面に第三体(触媒作用物質)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。   In addition, the present inventors previously proposed Non-Patent Document 1 for the purpose of solving the problems of conventional ozone generation technology. Specifically, when ozone is generated, if the energy given as a result of the combination of oxygen molecules and oxygen atoms exceeds the energy required to generate ozone, ozone becomes an unstable excited state and easily decomposes. Although the ozone generation efficiency may be reduced, in the technique described in Non-Patent Document 1, when a third body (catalytic agent) is arranged on the surface of the electrode, oxygen molecules and oxygen atoms are combined. As a result, even if the energy given exceeds the energy required for ozone generation, excess energy can be immediately transferred to the third body, so that the generated ozone remains in an unstable excited state. It can be surely prevented. Thereby, since the produced | generated ozone can be stabilized, the improvement of ozone production efficiency can be aimed at.

また、特許文献2に記載されているオゾン発生器では、小型の平行平板でエキスパンドメタルを挟むように構成されており、このエキスパンドメタルの表面に第三体となるアンチモンを蒸着して触媒電極であるアンチモン電極を形成している。   In addition, the ozone generator described in Patent Document 2 is configured so that the expanded metal is sandwiched between small parallel plates, and antimony as a third body is deposited on the surface of the expanded metal to form a catalyst electrode. An antimony electrode is formed.

特開2003−146622号公報JP 2003-146622 A 特開2007−217229号公報JP 2007-217229 A

金属触媒によるオゾン生成法の考察(平成17年電気学会全国大会、平成17年3月17日)Consideration of ozone generation method using metal catalysts (2005 Annual Conference of the Institute of Electrical Engineers of Japan, March 17, 2005)

オゾン発生の技術においては、放電部分のメカニズムとオゾン生成のメカニズムについて個別に考慮して、検討が十分なされて来なかった。特に、空気を原料として放電を行う場合には、窒素ガスにも放電が行われるため、NOxなどの副産物が生成するとともに、電力をオゾンの生成に効率的に使用できない。また、酸素ガス(純酸素)を用いるオゾン発生器においても、酸素ガスのみを用いてオゾンを生成し続けた場合、一時的にはオゾン生成効率が上がりオゾン濃度が上昇するが、その後オゾン濃度が低下し、一定時間が過ぎるとついにはオゾンを生成できなくなる。このような現象は、窒素がオゾン生成を促進する触媒として作用していることによるものである。そのため、オゾン生成を停止しないように、原料ガスである純酸素に予め窒素を2%程度添加し、効率を下げかつNOxなどの副産物を生成しながら運転している。
すなわち、窒素等の第三物質の作用を十分に認識していないまま、窒素の存在下においてオゾン生成を行い、オゾン生成効率を低下させてしまっているのである。
In the technology of ozone generation, the mechanism of the discharge part and the mechanism of ozone generation have been considered individually and have not been sufficiently studied. In particular, when discharge is performed using air as a raw material, nitrogen gas is also discharged, so that by-products such as NOx are generated and electric power cannot be efficiently used for generating ozone. In addition, even in an ozone generator using oxygen gas (pure oxygen), if ozone is continuously generated using only oxygen gas, the ozone generation efficiency is temporarily increased and the ozone concentration is increased. After a certain period of time, ozone can no longer be generated. Such a phenomenon is due to nitrogen acting as a catalyst for promoting ozone generation. Therefore, in order not to stop the ozone generation, about 2% of nitrogen is added in advance to pure oxygen, which is the raw material gas, to reduce the efficiency and operate while generating byproducts such as NOx.
That is, ozone is generated in the presence of nitrogen without fully recognizing the action of the third substance such as nitrogen, and the ozone generation efficiency is lowered.

そのため、前述した非特許文献1に記載の技術を前述した同軸円筒型の電極に対しても適用することが考えられる。特許文献2に記載したようにエキスパンドメタルの表面に第三体となるアンチモンを蒸着した場合は、電極の周囲をアンチモンで覆って囲いこんでしまうため被膜が安定して形成され、電極が放電した際においてアンチモンが剥がれることはないが、特に大型の同軸円筒型の電極における内壁面においてアンチモンを蒸着した場合は、放電で容易に剥がれてしまう。   Therefore, it is conceivable to apply the technique described in Non-Patent Document 1 described above to the coaxial cylindrical electrode described above. When antimony as a third body is deposited on the surface of the expanded metal as described in Patent Document 2, the electrode is covered with antimony so that the coating is stably formed, and the electrode is discharged. However, when antimony is vapor-deposited on the inner wall surface of a large coaxial cylindrical electrode, the antimony is easily peeled off by discharge.

また、前述した特許文献1に記載された同軸円筒型の電極形態では、オゾン発生効率の向上が十分になし得ない。   Moreover, the coaxial cylindrical electrode configuration described in Patent Document 1 described above cannot sufficiently improve the ozone generation efficiency.

つまり、同軸円筒型の電極に触媒金属を採用する際においては、放電で容易に剥がれず、かつオゾン生成効率が従来よりもさらに良くなる電極の形態が求められている。   In other words, when a catalytic metal is used for a coaxial cylindrical electrode, an electrode configuration is desired that does not easily peel off due to discharge and has an ozone generation efficiency that is even better than before.

そこで、本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、放電を受けた酸素ガスを接触させてオゾン生成を促進する同軸円筒型触媒電極によるオゾン発生方法と装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ozone generation method and apparatus using a coaxial cylindrical catalyst electrode that promotes ozone generation by contacting discharged oxygen gas. And

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1の同軸円筒型触媒電極によるオゾン発生方法は、
円筒状の誘電体と、
当該円筒状の誘電体に対して同軸かつ前記誘電体外周面に対して所定間隔の隙間を有するように外側に配置した円筒状の電極と、を用いて、
前記隙間に酸素を供給し、前記電極を放電させることによってオゾンを発生させるオゾン発生方法であって、
前記円筒状の電極における前記誘電体外周面に対向する面に複数の突起を形成するとともに触媒金属を被膜したものである。
That is, the ozone generation method using the coaxial cylindrical catalyst electrode according to claim 1 is:
A cylindrical dielectric,
A cylindrical electrode that is coaxial with the cylindrical dielectric and arranged on the outside so as to have a predetermined gap with respect to the outer peripheral surface of the dielectric, and
An ozone generation method for generating ozone by supplying oxygen to the gap and discharging the electrode,
A plurality of protrusions are formed on a surface of the cylindrical electrode facing the outer peripheral surface of the dielectric, and a catalytic metal is coated thereon.

請求項2の同軸円筒型触媒電極によるオゾン発生装置は、
円筒状の誘電体と、
当該円筒状の誘電体に対して同軸かつ前記誘電体外周面に対して所定間隔の隙間を有するように外側に配置した円筒状の電極と、を備え、
前記隙間に酸素を供給し、前記電極を放電させることによってオゾンを発生させるオゾン発生装置であって、
前記円筒状の電極における前記誘電体外周面に対向する面に複数の突起を形成するとともに触媒金属を被膜したものである。
The ozone generator using the coaxial cylindrical catalyst electrode according to claim 2 comprises:
A cylindrical dielectric,
A cylindrical electrode that is coaxial with the cylindrical dielectric and arranged on the outside so as to have a gap at a predetermined interval with respect to the outer peripheral surface of the dielectric, and
An ozone generator that generates ozone by supplying oxygen to the gap and discharging the electrode,
A plurality of protrusions are formed on a surface of the cylindrical electrode facing the outer peripheral surface of the dielectric, and a catalytic metal is coated thereon.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項1においては、前記電極における前記誘電体外周面に対向する面に複数の突起を形成するとともに触媒金属を被膜することで、触媒金属被膜が剥がれることを防止するとともに放電箇所が突起に特定されることでオゾン発生効率を向上させることができる。   According to claim 1, a plurality of protrusions are formed on a surface of the electrode that faces the outer peripheral surface of the dielectric, and a catalyst metal is coated to prevent the catalyst metal film from being peeled off and a discharge location is specified as the protrusion. As a result, the ozone generation efficiency can be improved.

請求項2においては、前記電極における前記誘電体外周面に対向する面に複数の突起を形成するとともに触媒金属を被膜することで、触媒金属被膜が剥がれることを防止するとともに放電箇所が突起に特定されることでオゾン発生効率を向上させることができる。   According to a second aspect of the present invention, a plurality of protrusions are formed on a surface of the electrode facing the outer peripheral surface of the dielectric and a catalyst metal is coated to prevent the catalyst metal film from being peeled off and a discharge location is specified as the protrusion. As a result, the ozone generation efficiency can be improved.

本実施形態に係る試験装置の全体構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the whole structure of the test apparatus which concerns on this embodiment. 触媒電極式反応器を示す図であり、(a)は正面図、(b)は側面図。It is a figure which shows a catalyst electrode type reactor, (a) is a front view, (b) is a side view. 図2(a)におけるA−A矢視断面図。AA arrow sectional drawing in Fig.2 (a). 突起を有する電極を示す斜視図。The perspective view which shows the electrode which has protrusion. 突起を有する電極を示す正面図。The front view which shows the electrode which has protrusion. 図5におけるB部分の拡大図。The enlarged view of the B section in FIG. 突起を有する電極を示す図であり、(a)は側面断面図、(b)は側面図。It is a figure which shows the electrode which has protrusion, (a) is side sectional drawing, (b) is a side view. 比較用反応器の内部構造を示す一部破断側面図。The partially broken side view which shows the internal structure of the reactor for a comparison. 図8におけるA部分の拡大図。The enlarged view of A part in FIG. 触媒電極と誘電体との隙間を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the clearance gap between a catalyst electrode and a dielectric material. 比較用電極と誘電体との隙間を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the clearance gap between the electrode for a comparison and a dielectric material. 比較用電極適用時における投入電力に対するオゾン濃度変化を示す図。The figure which shows the ozone concentration change with respect to the input electric power at the time of the electrode for a comparison application. 比較用電極適用時における投入電力に対するオゾン製造効率を示す図。The figure which shows the ozone production efficiency with respect to the input electric power at the time of the electrode for a comparison application. 本実施形態に係る電極適用時における投入電力に対するオゾン濃度変化を示す図。The figure which shows the ozone concentration change with respect to the input electric power at the time of the electrode application which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電極適用時における投入電力に対するオゾン製造効率を示す図。The figure which shows the ozone production efficiency with respect to the input electric power at the time of the electrode application which concerns on this embodiment.

次に、発明の実施の形態を説明する。   Next, embodiments of the invention will be described.

図1を用いてオゾン発生装置の一例である触媒電極式オゾン発生試験装置の全体構成を説明する。
なお、同一の形状及び機能を有する部材・装置等においては、同一符号を付して、その説明を省略する。
The overall configuration of a catalytic electrode type ozone generation test apparatus, which is an example of an ozone generation apparatus, will be described with reference to FIG.
In addition, in the member and apparatus etc. which have the same shape and function, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

触媒電極式オゾン発生試験装置1(以下、試験装置1という)は、図1に示すように、酸素供給手段2と、オゾン発生器3、冷却手段4、オゾン濃度計5、電源6等により構成される。   As shown in FIG. 1, a catalytic electrode type ozone generation test apparatus 1 (hereinafter referred to as test apparatus 1) includes an oxygen supply means 2, an ozone generator 3, a cooling means 4, an ozone concentration meter 5, a power source 6, and the like. Is done.

酸素供給手段2は、オゾン発生器3にオゾン生成のための原料ガスとなる酸素を供給する手段であり、酸素ガスボンベ(図示せず)、ストップバルブ7、ガス流量制御装置8、により主に構成される。酸素ガスボンベは配管及びストップバルブ7を介してガス流量制御装置8に接続される。当該ガス流量制御装置8は、酸素ガス供給管9を介してオゾン発生器3に接続されている。酸素ガス供給管9は、当該酸素ガス供給管9の中途部において二方に分岐する分岐管であり、この分岐管が分岐する部分には切換バルブ9aが設けられており、当該切換バルブ9aを切り換えることによって二方の配管のうち、どちらか一方に酸素を供給することが可能となる。こうして、ストップバルブ7、ガス流量制御装置8及び切換バルブ9aを操作することで酸素ガスボンベより所定量の酸素をオゾン発生器3に供給することが可能となる。   The oxygen supply means 2 is means for supplying oxygen that is a raw material gas for ozone generation to the ozone generator 3, and mainly comprises an oxygen gas cylinder (not shown), a stop valve 7, and a gas flow rate control device 8. Is done. The oxygen gas cylinder is connected to a gas flow rate control device 8 through a pipe and a stop valve 7. The gas flow rate control device 8 is connected to the ozone generator 3 through an oxygen gas supply pipe 9. The oxygen gas supply pipe 9 is a branch pipe that branches in two directions in the middle of the oxygen gas supply pipe 9, and a switching valve 9a is provided at a portion where the branch pipe branches. By switching, oxygen can be supplied to either one of the two pipes. Thus, it becomes possible to supply a predetermined amount of oxygen from the oxygen gas cylinder to the ozone generator 3 by operating the stop valve 7, the gas flow rate control device 8 and the switching valve 9a.

オゾン発生器3は、酸素供給手段2により供給された酸素に対して放電を行うことでオゾンを発生させる手段であり、触媒電極式反応器10と、比較用反応器11と、を主に備える。   The ozone generator 3 is a means for generating ozone by discharging the oxygen supplied by the oxygen supply means 2, and mainly comprises a catalyst electrode type reactor 10 and a comparative reactor 11. .

触媒電極式反応器10(図2参照)は、触媒金属が被膜された電極(放電体)である触媒電極15(以下、電極15という)を備えたオゾン発生手段であり、図3に示すように、円筒状の誘電体14と、当該円筒状の誘電体14に対して同軸かつ前記誘電体14外周面に対して突起16先端(図5参照)を接触するように配置した円筒状の電極15と、を備える。また、突起16先端を誘電体14に接触するように配置した状態においては、図10に示すように隙間Sを有する。電極15の両端は、前述した酸素ガス供給管9と連通している。
誘電体14は、鉄製の中空円筒体であり、その外周面に所定のセラミック被膜を形成したものである。また、誘電体14の外周面の所定位置には、誘電体14を電極15内に挿通配置した際に誘電体14と電極15との軸心を同一にするように電極15を保持するための所定高さの凸状保持部(図示せず)を備える。
電極15は、真鍮製の円筒体であり、図4に示すように、当該円筒状の電極15における前記誘電体14外周面に対向する面に複数の突起16を形成するとともに触媒金属であるアンチモンを被膜(本実施形態においては真空蒸着による被膜)したものである。すなわち、円筒状の電極15には、図7(a)に示すように電極15の内壁面がスパイラル状にネジ切りされた形状を有しており、当該ネジ切りされた形状におけるネジ谷部に沿って複数の突起16が連続的に設けられている。突起16は、図5、図6に示すように、正面視凹凸状(鋸刃状)に形成されている。円筒状の電極15の内径(突起16先端に沿った内径)は、誘電体14の直径よりも少し大径となっている。
なお、触媒金属としては、特にアンチモンに限定するものではなく、オゾン発生を促進する触媒作用を有する金属であればよく、例えばビスマス等でもよく、これらを含む触媒金属のいずれか1種もしくは複数種類の混合物であってもかまわない。
The catalytic electrode type reactor 10 (see FIG. 2) is an ozone generating means provided with a catalytic electrode 15 (hereinafter referred to as electrode 15) which is an electrode (discharger) coated with a catalytic metal, as shown in FIG. Further, a cylindrical dielectric 14 and a cylindrical electrode arranged so as to be coaxial with the cylindrical dielectric 14 and with the tip of the protrusion 16 (see FIG. 5) in contact with the outer peripheral surface of the dielectric 14 15. Further, in the state where the tip of the protrusion 16 is arranged so as to be in contact with the dielectric 14, a gap S is provided as shown in FIG. Both ends of the electrode 15 communicate with the oxygen gas supply pipe 9 described above.
The dielectric 14 is an iron hollow cylindrical body, and a predetermined ceramic film is formed on the outer peripheral surface thereof. Further, at a predetermined position on the outer peripheral surface of the dielectric 14, the electrode 15 is held so that the axial centers of the dielectric 14 and the electrode 15 are the same when the dielectric 14 is inserted into the electrode 15. A convex holding part (not shown) having a predetermined height is provided.
The electrode 15 is a brass cylindrical body, and as shown in FIG. 4, a plurality of protrusions 16 are formed on the surface of the cylindrical electrode 15 facing the outer peripheral surface of the dielectric 14, and antimony that is a catalytic metal. Is a film (in this embodiment, a film formed by vacuum deposition). That is, the cylindrical electrode 15 has a shape in which the inner wall surface of the electrode 15 is threaded in a spiral shape as shown in FIG. A plurality of protrusions 16 are continuously provided along the line. As shown in FIGS. 5 and 6, the protrusion 16 is formed in an uneven shape (saw blade shape) when viewed from the front. The inner diameter of the cylindrical electrode 15 (the inner diameter along the tip of the protrusion 16) is slightly larger than the diameter of the dielectric 14.
The catalyst metal is not particularly limited to antimony, and may be any metal having a catalytic action for promoting ozone generation. For example, bismuth or the like may be used. It may be a mixture of

こうして、前記円筒状の電極15を同軸(同心)かつ前記誘電体14の外周面に対して接するように配置することで、放電を行うための空間を制御することができる。酸素供給手段2は、隙間Sに連通する前記酸素ガス供給管9を介して所定流量の酸素を鋸刃状部分の隙間Sに対して供給することができる。   Thus, by arranging the cylindrical electrode 15 so as to be coaxial (concentric) and in contact with the outer peripheral surface of the dielectric 14, a space for discharging can be controlled. The oxygen supply means 2 can supply oxygen at a predetermined flow rate to the gap S of the saw blade portion through the oxygen gas supply pipe 9 communicating with the gap S.

また、触媒電極式反応器10の下流側には、当該触媒電極式反応器10で生成されたオゾンガス等を排出するため二方の分岐管であるオゾンガス排出管13の一方が接続されており、この分岐管が分岐する部分には切換バルブ13aが設けられており、オゾンガス排出管13の他端はオゾン濃度計5に接続されている。   In addition, one side of an ozone gas discharge pipe 13 which is a two-way branch pipe is connected to the downstream side of the catalyst electrode type reactor 10 in order to discharge ozone gas and the like generated in the catalyst electrode type reactor 10. A switching valve 13 a is provided at a portion where the branch pipe branches, and the other end of the ozone gas discharge pipe 13 is connected to the ozone concentration meter 5.

比較用反応器11は、触媒電極式反応器10が有する電極15とは異なり突起を有さず触媒金属が被膜されていない電極(放電体)である比較用電極25を備えたオゾン発生手段であり、触媒電極式反応器10と比較用反応器11のそれぞれが有する電極の特性を比較するために用いられる反応器である。比較用反応器11は、図8、9に示すように、触媒電極式反応器10と同じく円筒状の誘電体14と、当該円筒状の誘電体14に対して同軸かつ前記誘電体14の外周面に対して所定間隔の隙間S´(図11参照)を有するように外側に配置した円筒状の比較用電極25と、を備える。
比較用反応器11が有する円筒状の比較用電極25は、触媒電極式反応器10が有する電極15とは異なり、図9に示すように、当該円筒状の比較用電極25における前記誘電体14外周面に対向する面に複数の突起及び触媒金属を有さない従来型のステンレス製電極である。すなわち、比較用電極25における前記誘電体14外周面に対向する面は、起伏を有さない滑らかな内壁面となっている。円筒状の比較用電極25の内径は、誘電体14の直径よりも大径となっている。
なお、比較用反応器11において比較用電極25以外の他の構成部分は、触媒電極式反応器10と同様であり、説明は省略する。
Unlike the electrode 15 of the catalytic electrode reactor 10, the comparative reactor 11 is an ozone generating means provided with a comparative electrode 25 that is an electrode (discharger) that has no protrusions and is not coated with a catalytic metal. Yes, it is a reactor used to compare the characteristics of the electrodes of each of the catalytic electrode reactor 10 and the comparative reactor 11. As shown in FIGS. 8 and 9, the comparison reactor 11 includes a cylindrical dielectric body 14, which is the same as the catalytic electrode reactor 10, and is coaxial with the cylindrical dielectric body 14 and has an outer periphery of the dielectric body 14. And a cylindrical comparison electrode 25 arranged on the outside so as to have a gap S ′ (see FIG. 11) at a predetermined interval with respect to the surface.
Unlike the electrode 15 of the catalytic electrode reactor 10, the cylindrical comparison electrode 25 of the comparative reactor 11 is different from the electrode 15 of the catalytic electrode reactor 10, as shown in FIG. This is a conventional stainless steel electrode that does not have a plurality of protrusions and catalyst metal on the surface facing the outer peripheral surface. That is, the surface of the comparative electrode 25 that faces the outer peripheral surface of the dielectric 14 is a smooth inner wall surface that does not have undulations. The inner diameter of the cylindrical comparison electrode 25 is larger than the diameter of the dielectric 14.
In the comparative reactor 11, the other components other than the comparative electrode 25 are the same as those of the catalytic electrode reactor 10, and the description thereof is omitted.

こうして、前記円筒状の電極25を同軸(同心)かつ前記誘電体14の外周面に対して所定間隔の隙間S´を有するように配置することで、放電を行うための円筒状の空間(放電ギャップ)である隙間S´を形成することができる。酸素供給手段2は、当該隙間S´に連通する前記酸素ガス供給管9を介して所定流量の酸素を隙間S´に対して供給することができる。   In this way, the cylindrical electrode 25 is disposed coaxially (concentrically) and with a gap S ′ having a predetermined interval with respect to the outer peripheral surface of the dielectric 14, thereby forming a cylindrical space (discharge). A gap S ′ that is a gap) can be formed. The oxygen supply means 2 can supply oxygen at a predetermined flow rate to the gap S ′ through the oxygen gas supply pipe 9 communicating with the gap S ′.

また、比較用反応器11の下流側には、当該比較用反応器11で生成されたオゾンガス等を排出するため二方の分岐管であるオゾンガス排出管13の他方が接続されており、この分岐管が分岐する部分には切換バルブ13aが設けられており、オゾンガス排出管13の他端はオゾン濃度計5に接続されている。つまり、この切換バルブ13aを操作することで、オゾンガス排出管13を介して前記触媒電極式反応器10もしくは前記比較用反応器11のどちらか一方とオゾン濃度計5とを接続することが可能であり、接続されたどちらか一方の反応器から送られてくる排出ガスをオゾン濃度計5の計測部5aに導入してオゾン濃度を測定し、当該計測部5aにて計測されたオゾン濃度をオゾン濃度計5の表示部5bにて表示することが可能である。   The other side of the ozone gas discharge pipe 13 which is a two-way branch pipe is connected to the downstream side of the comparison reactor 11 in order to discharge the ozone gas generated in the comparison reactor 11. A switching valve 13 a is provided at a portion where the pipe branches, and the other end of the ozone gas discharge pipe 13 is connected to the ozone concentration meter 5. That is, by operating this switching valve 13a, it is possible to connect either the catalytic electrode type reactor 10 or the comparative reactor 11 and the ozone concentration meter 5 through the ozone gas discharge pipe 13. Yes, the exhaust gas sent from one of the connected reactors is introduced into the measuring unit 5a of the ozone concentration meter 5 to measure the ozone concentration, and the ozone concentration measured by the measuring unit 5a is converted into ozone. It can be displayed on the display unit 5b of the densitometer 5.

つまり、オゾン発生器3においては、触媒電極式反応器10か比較用反応器11のどちらかを選択して、触媒電極式反応器10が有する電極15と誘電体14とにより形成される隙間S、もしくは比較用反応器11が有する比較用電極25と誘電体14とにより形成される隙間S´に対して酸素が供給され、酸素に対して放電を行うことでオゾンを生成することが可能となる。また、生成したオゾンガスは、前記オゾンガス排出管13を介してオゾン濃度計5に送られ、オゾン濃度の測定が行われる。   That is, in the ozone generator 3, either the catalyst electrode type reactor 10 or the comparison reactor 11 is selected, and the gap S formed by the electrode 15 and the dielectric 14 included in the catalyst electrode type reactor 10. Alternatively, oxygen can be supplied to the gap S ′ formed by the comparison electrode 25 and the dielectric 14 included in the comparison reactor 11, and ozone can be generated by discharging the oxygen. Become. The generated ozone gas is sent to the ozone concentration meter 5 through the ozone gas discharge pipe 13, and the ozone concentration is measured.

また、オゾン発生器3は、図1に示すように触媒電極式反応器10及び比較用反応器11を冷却するための冷却手段4を具備する。   The ozone generator 3 includes a cooling means 4 for cooling the catalytic electrode type reactor 10 and the comparative reactor 11 as shown in FIG.

冷却手段4は、冷却水供給装置(図示せず)、冷却水導入管4a、循環配管4b及び冷却水排出管4cを備える。これにより、冷却水は、冷却水供給装置により冷却水入口(ストップバルブ)から供給され、冷却水導入管4aを介して触媒電極式反応器10内を通過し、触媒電極式反応器10下流側から循環配管4bを介して比較用反応器11上流側へと循環し、当該比較用反応器11内を通過し、比較用反応器11下流側に接続された冷却水排出管4cを介して冷却水出口(ストップバルブ)から排出され、排出された冷却水は冷却供給装置に回収されるようになっており、オゾン発生器3(触媒電極式反応器10、比較用反応器11)の温度を調節することが可能となっている。また、オゾン発生器3には、該オゾン発生器3内の電極15、25に電圧を印加するための電源6がインバータ17を介して接続されている。電源6は、触媒電極式反応器10、比較用反応器11の各電極15、25に対して所定の電力を投入可能であり、投入電力を適宜所定値に設定可能である。   The cooling means 4 includes a cooling water supply device (not shown), a cooling water introduction pipe 4a, a circulation pipe 4b, and a cooling water discharge pipe 4c. Thereby, the cooling water is supplied from the cooling water inlet (stop valve) by the cooling water supply device, passes through the inside of the catalytic electrode type reactor 10 via the cooling water introduction pipe 4a, and downstream of the catalytic electrode type reactor 10 Is circulated to the upstream side of the comparative reactor 11 through the circulation pipe 4b, passes through the comparative reactor 11, and is cooled through the cooling water discharge pipe 4c connected to the downstream side of the comparative reactor 11. The cooling water discharged from the water outlet (stop valve) is recovered by the cooling supply device, and the temperature of the ozone generator 3 (catalyst electrode type reactor 10, comparative reactor 11) is adjusted. It is possible to adjust. A power source 6 for applying a voltage to the electrodes 15 and 25 in the ozone generator 3 is connected to the ozone generator 3 via an inverter 17. The power source 6 can input predetermined power to the electrodes 15 and 25 of the catalyst electrode type reactor 10 and the comparison reactor 11, and the input power can be set to a predetermined value as appropriate.

このように試験装置1を構成することにより、オゾン発生器3内の触媒電極式反応器10によりオゾンを発生させる場合は、触媒電極式反応器10に酸素を供給して生成後のオゾンを排出するために切換バルブ9a・13aを触媒電極式反応器10に連通する側に操作して、酸素ガスボンベから高純度の酸素ガスを、ガス流量制御装置8により酸素ガス供給管9に流し、触媒電極式反応器10の隙間Sへと導入する。そして、該触媒電極式反応器10の隙間Sに導入された酸素ガスに対して、所定の投入電力に応じて電極15により放電が行われて所定量のオゾンガスが生成する。該オゾンガスは、オゾンガス排出管13からオゾン濃度計5に導入されて、オゾン濃度の測定が行われる。   When ozone is generated by the catalytic electrode type reactor 10 in the ozone generator 3 by configuring the test apparatus 1 in this way, oxygen is supplied to the catalytic electrode type reactor 10 to discharge the generated ozone. For this purpose, the switching valves 9a and 13a are operated to the side communicating with the catalytic electrode type reactor 10, and high-purity oxygen gas is caused to flow from the oxygen gas cylinder to the oxygen gas supply pipe 9 by the gas flow rate control device 8, thereby It introduce | transduces into the clearance gap S of the type | formula reactor 10. FIG. Then, the oxygen gas introduced into the gap S of the catalytic electrode reactor 10 is discharged by the electrode 15 in accordance with a predetermined input power to generate a predetermined amount of ozone gas. The ozone gas is introduced into the ozone concentration meter 5 from the ozone gas discharge pipe 13 and the ozone concentration is measured.

一方、オゾン発生器3内の比較用反応器11によりオゾンを発生させる場合は、比較用反応器11に酸素を供給して生成後のオゾンを排出するために切換バルブ9a・13aを比較用反応器11に連通する側に操作して、酸素ガスボンベから高純度の酸素ガスを、ガス流量制御装置8により酸素ガス供給管9に流し、比較用反応器11の円筒状空間である隙間S´へと導入する。そして、該比較用反応器11の隙間S´に導入された酸素ガスに対して、所定の投入電力に応じて比較用電極25により放電が行われて所定量のオゾンガスが生成する。該オゾンガスは、オゾンガス排出管13からオゾン濃度計5に導入されて、オゾン濃度の測定が行われる。   On the other hand, when ozone is generated by the comparative reactor 11 in the ozone generator 3, the switching valves 9a and 13a are used for the comparative reaction in order to supply oxygen to the comparative reactor 11 and discharge the generated ozone. By operating to the side communicating with the reactor 11, high-purity oxygen gas is caused to flow from the oxygen gas cylinder to the oxygen gas supply pipe 9 by the gas flow rate control device 8, and into the gap S ′ that is the cylindrical space of the comparison reactor 11. And introduce. The oxygen gas introduced into the gap S ′ of the comparison reactor 11 is discharged by the comparison electrode 25 in accordance with a predetermined input power to generate a predetermined amount of ozone gas. The ozone gas is introduced into the ozone concentration meter 5 from the ozone gas discharge pipe 13 and the ozone concentration is measured.

つまり、本実施形態に係る試験装置1では、電極形態の違いによるオゾン発生効率を比較するために異なる電極を有する反応器を併設した構成となっている。そして、試験装置1は、切換バルブ9a・13aの操作を行うことで、ひとつの酸素供給手段2、ひとつのオゾン濃度計5により、電極の違いによるオゾン濃度の比較を行うことが可能であり、触媒電極式反応器10(電極15)と比較用反応器11(電極25)とを同一の試験条件にてオゾン発生効率の比較のための試験測定が行えるように構成されている。
なお、本実施形態に係る試験装置1は、電極形態の違いによるオゾン発生効率の比較試験を行うために異なる電極を有する反応器を併設して構成したものであり、当然ながら、効率的にオゾンを発生させるためのオゾン発生装置の構成として、比較用反応器11を備える必要はない。
以下に、触媒電極式反応器10(電極15)もしくは比較用反応器11(電極25)を適用してオゾンを発生させ、各オゾン濃度を測定した試験結果を実施例として示す。
That is, the test apparatus 1 according to the present embodiment has a configuration in which a reactor having different electrodes is provided in order to compare the ozone generation efficiency due to the difference in electrode form. And the test apparatus 1 can compare the ozone concentration by the difference of an electrode by one oxygen supply means 2 and one ozone concentration meter 5 by operating the switching valves 9a and 13a. The catalyst electrode type reactor 10 (electrode 15) and the comparison reactor 11 (electrode 25) are configured to perform test measurement for comparing ozone generation efficiency under the same test conditions.
Note that the test apparatus 1 according to the present embodiment is configured with a reactor having different electrodes in order to perform a comparison test of ozone generation efficiency due to the difference in electrode form. It is not necessary to provide the comparative reactor 11 as a configuration of the ozone generator for generating the gas.
The test results obtained by applying the catalytic electrode reactor 10 (electrode 15) or the comparative reactor 11 (electrode 25) to generate ozone and measuring each ozone concentration are shown as examples below.

次に、本実施形態の試験装置1における触媒電極式反応器10と比較用反応器11の各反応器によりオゾン発生を行い、各反応器における投入電力に対するオゾン濃度及びオゾン製造効率を測定した。   Next, ozone was generated by each reactor of the catalytic electrode reactor 10 and the comparative reactor 11 in the test apparatus 1 of the present embodiment, and the ozone concentration and the ozone production efficiency with respect to the input power in each reactor were measured.

まずは、オゾン発生器3の比較用反応器11に供給した酸素に対して放電を行って、オゾンを発生させた。こうして、比較用反応器11適用時における投入電力に対するオゾン濃度を測定した(図12参照)。
図12は、比較用反応器11への酸素供給量を変えて各投入電力(100〜180W)におけるオゾン濃度(g/Nm)を測定し、プロットしたものである(図12上に示す酸素供給量は、◇:0.5l/min、□:1.0l/min、△:2.5l/min、○:5.0l/minである。)。
図12において、横軸は投入電力(W)であり、縦軸はオゾン濃度(g/Nm)を示す。
また、図12に示すオゾン濃度変化に基づき、消費電力量あたりのオゾン発生量(製造量)であるオゾン製造効率変化を求めた(図13参照)。
図13は、比較用反応器11への酸素供給量を変えて各投入電力(100〜180W)におけるオゾン製造効率(g/kWh)を取得し、プロットしたものである(図13上に示す酸素供給量は、◇:0.5l/min、□:1.0l/min、△:2.5l/min、○:5.0l/minである。)。
図13において、横軸は投入電力(W)であり、縦軸はオゾン製造効率(g/kWh)を示す。
First, the oxygen supplied to the comparative reactor 11 of the ozone generator 3 was discharged to generate ozone. In this way, the ozone concentration relative to the input power when the comparative reactor 11 was applied was measured (see FIG. 12).
FIG. 12 is a plot of the ozone concentration (g / Nm 3 ) measured at each input power (100 to 180 W) while changing the oxygen supply amount to the comparative reactor 11 (the oxygen shown in FIG. 12). The supply amounts are: ◇: 0.5 l / min, □: 1.0 l / min, Δ: 2.5 l / min, ○: 5.0 l / min).
In FIG. 12, the horizontal axis represents input power (W), and the vertical axis represents ozone concentration (g / Nm 3 ).
Moreover, based on the ozone concentration change shown in FIG. 12, the ozone production efficiency change which is the ozone generation amount (production amount) per electric power consumption was calculated | required (refer FIG. 13).
FIG. 13 shows the ozone production efficiency (g / kWh) at each input power (100 to 180 W) obtained by changing the oxygen supply amount to the comparative reactor 11 and plotted (the oxygen shown in FIG. 13). The supply amounts are: ◇: 0.5 l / min, □: 1.0 l / min, Δ: 2.5 l / min, ○: 5.0 l / min).
In FIG. 13, the horizontal axis represents input power (W), and the vertical axis represents ozone production efficiency (g / kWh).

次に、オゾン発生器3の触媒電極式反応器10に供給した酸素に対して放電を行って、オゾンを発生させた。こうして、触媒電極式反応器10への投入電力に対するオゾン濃度を測定した(図14参照)。
図14は、触媒電極式反応器10への酸素供給量を変えて各投入電力(100〜160W)におけるオゾン濃度を測定し、プロットしたものである(図14上に示す酸素供給量は、◇:0.5l/min、□:1.0l/min、■:2.0l/min、△:2.5l/min、○:5.0l/minである。)。
図14において、横軸は投入電力(W)であり、縦軸はオゾン濃度(g/Nm)を示す。
また、図14に示すオゾン濃度変化に基づき、消費電力量あたりのオゾン発生量であるオゾン製造効率変化を求めた(図15参照)。
図15は、触媒電極式反応器10への酸素供給量を変えて各投入電力(100〜160W)におけるオゾン製造効率(g/kWh)を取得し、プロットしたものである(図15上に示す酸素供給量は、◇:0.5l/min、□:1.0l/min、■:2.0l/min、△:2.5l/min、○:5.0l/minである。)。
図15において、横軸は投入電力(W)であり、縦軸はオゾン製造効率(g/kWh)を示す。
以下に、触媒電極式反応器10(電極15)適用時のオゾン濃度変化及びオゾン製造効率変化と、比較用反応器11(電極25)適用時のオゾン濃度変化及びオゾン製造効率変化とを比較した結果について説明する。
Next, the oxygen supplied to the catalytic electrode type reactor 10 of the ozone generator 3 was discharged to generate ozone. Thus, the ozone concentration with respect to the input power to the catalytic electrode reactor 10 was measured (see FIG. 14).
FIG. 14 is a graph in which the ozone concentration at each input power (100 to 160 W) was measured while changing the oxygen supply amount to the catalytic electrode type reactor 10 (the oxygen supply amount shown in FIG. : 0.5 l / min, □: 1.0 l / min, ▪: 2.0 l / min, Δ: 2.5 l / min, ○: 5.0 l / min.
In FIG. 14, the horizontal axis represents input power (W), and the vertical axis represents ozone concentration (g / Nm 3 ).
Moreover, the ozone production efficiency change which is the ozone generation amount per power consumption was calculated | required based on the ozone concentration change shown in FIG. 14 (refer FIG. 15).
FIG. 15 shows the ozone production efficiency (g / kWh) at each input power (100 to 160 W) obtained by changing the oxygen supply amount to the catalytic electrode reactor 10 and plotted (as shown in the upper part of FIG. 15). The oxygen supply amounts are: ◇: 0.5 l / min, □: 1.0 l / min, ■: 2.0 l / min, Δ: 2.5 l / min, ○: 5.0 l / min.
In FIG. 15, the horizontal axis represents input power (W), and the vertical axis represents ozone production efficiency (g / kWh).
The following compares ozone concentration change and ozone production efficiency change when the catalytic electrode reactor 10 (electrode 15) is applied, and ozone concentration change and ozone production efficiency change when the comparative reactor 11 (electrode 25) is applied. The results will be described.

結果としては、触媒電極式反応器10と比較用反応器11、すなわち電極15と比較用電極25をそれぞれオゾンを発生させる際に適用した場合の投入電力毎のオゾン濃度及びオゾン製造効率をそれぞれ比較すると、オゾン濃度変化(図12、図14参照)において投入電力が100Wの時では、比較用反応器11(電極25)に比べて触媒電極式反応器10(電極15)の方が各酸素供給量におけるオゾン濃度が上昇しており、これは電極15の方が高効率にオゾンを発生させているといえる。また、オゾン製造効率(図13、図15参照)を比較すると各投入電力において比較用反応器11(電極25)の場合よりも触媒電極式反応器10(電極15)の方がオゾン製造効率が明らかに向上していることがわかる(投入電力100W時においては、およそ2倍程度)。これは、円筒状電極の内壁面に複数の突起16を形成するとともにアンチモンを被膜した電極15を適用したことで、同じ投入電力において多くのオゾンが発生したものと考えられる。この結果から電極15を適用することにより、同軸円筒型オゾン発生器の基本設計は変えることなく、電極形態を変更するだけで容易にオゾン発生効率を向上させることができるオゾン発生方法及びオゾン発生装置を提供することが可能となる。   As a result, the ozone concentration and the ozone production efficiency are compared for each input power when the catalytic electrode type reactor 10 and the comparative reactor 11, that is, the electrode 15 and the comparative electrode 25 are applied when generating ozone. Then, when the input power is 100 W in the ozone concentration change (see FIGS. 12 and 14), the catalytic electrode type reactor 10 (electrode 15) supplies oxygen in comparison with the comparative reactor 11 (electrode 25). The ozone concentration in the amount increases, and it can be said that the electrode 15 generates ozone more efficiently. Further, when comparing ozone production efficiency (see FIGS. 13 and 15), the catalytic electrode type reactor 10 (electrode 15) has higher ozone production efficiency than the comparison reactor 11 (electrode 25) at each input power. It can be seen that there is a clear improvement (about twice when the input power is 100 W). It is considered that a large amount of ozone was generated at the same input power by applying the electrode 15 coated with antimony while forming the plurality of protrusions 16 on the inner wall surface of the cylindrical electrode. From this result, an ozone generation method and an ozone generation apparatus that can easily improve the ozone generation efficiency simply by changing the electrode configuration without changing the basic design of the coaxial cylindrical ozone generator by applying the electrode 15 Can be provided.

つまり、本実施形態に係る試験装置1(触媒電極式反応器10)は、円筒状の誘電体14と、当該円筒状の誘電体14に対して同軸かつ前記誘電体14の外周面に対して突起16が接触するように外側に配置した円筒状の電極15と、を備え、前記誘電体14に前記電極15を挿通して配置することで形成される前記隙間Sに酸素を供給し、前記電極15を放電させることによってオゾンを発生させるオゾン発生装置であって、前記円筒状の電極15内の前記誘電体14と対向する面に複数の突起16を形成するとともに触媒金属であるアンチモンを被膜したものである。このように、前記電極15における前記誘電体14外周面に対向する面に複数の突起16を形成するとともに触媒金属であるアンチモンを被膜することで、触媒金属であるアンチモン被膜が剥がれることを防止するとともに放電箇所が突起16に特定されることでオゾン発生効率を向上させることができる。   That is, the test apparatus 1 (catalyst electrode reactor 10) according to the present embodiment includes a cylindrical dielectric 14 and the same axis coaxial with the cylindrical dielectric 14 and with respect to the outer peripheral surface of the dielectric 14. A cylindrical electrode 15 disposed on the outside so that the protrusion 16 contacts, oxygen is supplied to the gap S formed by inserting the electrode 15 through the dielectric 14, An ozone generator for generating ozone by discharging an electrode 15, wherein a plurality of protrusions 16 are formed on a surface of the cylindrical electrode 15 facing the dielectric 14, and antimony which is a catalytic metal is coated It is a thing. In this way, by forming the plurality of protrusions 16 on the surface of the electrode 15 that faces the outer peripheral surface of the dielectric 14 and coating the antimony that is the catalytic metal, the antimony coating that is the catalytic metal is prevented from being peeled off. In addition, the ozone generation efficiency can be improved by specifying the discharge location on the protrusion 16.

また、本実施形態に係る触媒電極式反応器10が有する電極15は、その内壁面に突起16を有することにより、電極15における誘電体14に対する対向面(放電面)上において、放電点を限定した範囲に収めることが可能となる。すなわち、電極15における放電点は誘電体14側により近接する部分である突起16の頂点付近の範囲に限定される。これにより放電箇所は突起16近傍となり、この放電箇所の放電により酸素分子から酸素原子を生成し、当該酸素原子は供給される酸素分子と結合してオゾンが生成されるのである。つまり、従来から用いられている円筒状電極である比較用電極25は、放電箇所とオゾン発生箇所が混在化するのに対し、電極15では、当該電極15の放電面上(誘電体14の対向面上)に突起16を設ける電極形態としたことで放電箇所を特定し、放電箇所とオゾン発生箇所とを混在化せず分離したことがオゾン発生効率の向上に寄与したものと考えられる。   Further, the electrode 15 included in the catalytic electrode type reactor 10 according to the present embodiment has the protrusion 16 on the inner wall surface, thereby limiting the discharge point on the surface (discharge surface) facing the dielectric 14 in the electrode 15. It is possible to fit within the range. That is, the discharge point in the electrode 15 is limited to a range near the apex of the protrusion 16 that is a portion closer to the dielectric 14 side. As a result, the discharge location is in the vicinity of the protrusion 16, and oxygen atoms are generated from oxygen molecules by the discharge at the discharge location, and the oxygen atoms are combined with the supplied oxygen molecules to generate ozone. That is, the comparison electrode 25 that is a cylindrical electrode that has been used conventionally has both discharge locations and ozone generation locations, whereas the electrode 15 has a discharge surface on the electrode 15 (on the opposite side of the dielectric 14). It is thought that the fact that the discharge location was specified by the electrode configuration in which the protrusions 16 were provided on the surface) and that the discharge location and the ozone generation location were separated without being mixed contributed to the improvement of the ozone generation efficiency.

また、本実施形態に係る触媒電極式反応器10が有する電極15は、当該電極15の放電面上(誘電体14の対向面上)に突起16を設けることで、電極ベース金属に対する触媒金属の密着性を向上させることができるため(突起16を設けることで、表面積を増やすことによる密着性の向上、いわゆる、アンカー効果が得られるため)、真空蒸着により被膜した触媒金属であるアンチモンが剥がれることを防止できる。   In addition, the electrode 15 of the catalytic electrode reactor 10 according to the present embodiment is provided with a protrusion 16 on the discharge surface of the electrode 15 (on the opposite surface of the dielectric 14), so that the catalyst metal with respect to the electrode base metal can be obtained. Since the adhesion can be improved (because the protrusion 16 is provided to improve the adhesion by increasing the surface area, so-called anchor effect is obtained), antimony, which is a catalyst metal coated by vacuum deposition, is peeled off. Can be prevented.

本実施形態に係る電極15は、その内壁面に複数の突起16を有するとともに、内壁面上にオゾン生成を促進する触媒金属の一例であるアンチモンを蒸着薄膜として有しており、当該アンチモン蒸着膜に放電を行った酸素ガスを接触させることにより、オゾンの生成を促進するものである。酸素原料によるオゾンの生成において、電極を本実施形態に係るアンチモン被膜を有する電極15に変更するだけで触媒として窒素を純酸素に添加する必要がなくなり、窒素ガスや供給ガスに窒素を混合するための窒素混合装置を省略できるとともにオゾン発生効率を高めることができ、かつ窒素酸化物(NOx)を含まないオゾンを高効率で生産できる。   The electrode 15 according to the present embodiment has a plurality of protrusions 16 on its inner wall surface, and has antimony as an example of a catalytic metal that promotes ozone generation on the inner wall surface as a deposited thin film. The generation of ozone is promoted by contacting the discharged oxygen gas with the gas. In the generation of ozone from the oxygen source, it is not necessary to add nitrogen to pure oxygen as a catalyst simply by changing the electrode to the electrode 15 having the antimony coating according to the present embodiment, and nitrogen is mixed with nitrogen gas or supply gas. In addition, the ozone generation efficiency can be increased and ozone that does not contain nitrogen oxides (NOx) can be produced with high efficiency.

1 触媒電極式オゾン発生試験装置
14 誘電体
15 触媒電極
16 突起
S 隙間
1 Catalytic electrode type ozone generation test equipment 14 Dielectric 15 Catalytic electrode 16 Protrusion S Gap

Claims (2)

円筒状の誘電体と、
当該円筒状の誘電体に対して同軸かつ前記誘電体外周面に対して所定間隔の隙間を有するように外側に配置した円筒状の電極と、を用いて、
前記隙間に酸素を供給し、前記電極を放電させることによってオゾンを発生させるオゾン発生方法であって、
前記円筒状の電極における前記誘電体外周面に対向する面に複数の突起を形成するとともに触媒金属を被膜したことを特徴とする同軸円筒型触媒電極によるオゾン発生方法。
A cylindrical dielectric,
A cylindrical electrode that is coaxial with the cylindrical dielectric and arranged on the outside so as to have a predetermined gap with respect to the outer peripheral surface of the dielectric, and
An ozone generation method for generating ozone by supplying oxygen to the gap and discharging the electrode,
A method for generating ozone by a coaxial cylindrical catalyst electrode, wherein a plurality of protrusions are formed on a surface of the cylindrical electrode facing the outer peripheral surface of the dielectric and a catalyst metal is coated.
円筒状の誘電体と、
当該円筒状の誘電体に対して同軸かつ前記誘電体外周面に対して所定間隔の隙間を有するように外側に配置した円筒状の電極と、を備え、
前記隙間に酸素を供給し、前記電極を放電させることによってオゾンを発生させるオゾン発生装置であって、
前記円筒状の電極における前記誘電体外周面に対向する面に複数の突起を形成するとともに触媒金属を被膜したことを特徴とする同軸円筒型触媒電極によるオゾン発生装置。
A cylindrical dielectric,
A cylindrical electrode that is coaxial with the cylindrical dielectric and arranged on the outside so as to have a gap at a predetermined interval with respect to the outer peripheral surface of the dielectric, and
An ozone generator that generates ozone by supplying oxygen to the gap and discharging the electrode,
An ozone generator using a coaxial cylindrical catalyst electrode, wherein a plurality of protrusions are formed on a surface of the cylindrical electrode that faces the outer peripheral surface of the dielectric, and a catalyst metal is coated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108675504A (en) * 2018-07-16 2018-10-19 无锡工艺职业技术学院 A kind of circular water treating system for swimming pool
CN111278269A (en) * 2020-02-11 2020-06-12 常州机电职业技术学院 Pneumatic transmission device of chip mounter feeder

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