JP2013252985A - オゾン発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オゾン発生タンク内に、断面形状が円環形状の外側管と、外面と外側管の内面とが間隙を有するように外側管内部に保持され、断面形状が円環形状の内側管と、で間隙を形成する二面の内一面が誘電体の面となるように構成された放電管を備え、間隙を通って酸素を含む原料ガスを流し、間隙に交流電界を発生させることにより、間隙を流れる原料ガスを放電させてオゾンを発生させるように構成されたオゾン発生装置であって、間隙を所定寸法に保持するためのスペーサを、内側管の外面に螺旋状に巻いた螺旋状スペーサとし、この螺旋状スペーサを間隔を置いて複数個設置した。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の実施の形態1によるオゾン発生装置の主要部を示す拡大概念図であり、図2は本発明の実施の形態1によるオゾン発生装置の概略構成を示す側面断面図である。以下、この発明の実施の形態1によるオゾン発生装置を図1、図2に基づいて説明する。
たオゾン発生タンク1と同電位になるよう、オゾン発生タンク1の内部を3つの空間に分ける2枚の金属製の管板11に取り付けられている。金属膜6が形成された内側管5と外側管4とで放電管50を構成している。オゾン発生器用電源10から金属膜6に交流高電圧を給電し、金属膜6と外側管4の間に交流高電圧を印加すると内側管5と外側管4との間の間隙20で放電が発生する。
図3は本発明の実施の形態2によるオゾン発生装置の主要部を示す拡大概念図であり、実施の形態1の図1に相当する図である。本実施の形態2では、隣り合う螺旋状スペーサの螺旋の端部の位置を、内側管5の周方向に180度ずらして配置したものである。例えば、螺旋状スペーサ21aとこの螺旋状スペーサ21aに隣り合う螺旋状スペーサ21bとを比較すると、螺旋状スペーサ21aの左側端部、すなわち原料ガスの流れの上流側の端部は紙面の手前側に位置し、螺旋状スペーサ21bの左側端部は紙面の裏側に位置している。螺旋状スペーサ21bと螺旋状スペーサ21cの関係、螺旋状スペーサ21cと螺旋状スペーサ21dの関係も同様である。
ちアスペクト比約260:1の長方形断面となる。その結果、円周方向に十分な拡散は行われず、例えば円周方向にオゾン濃度の分布があった場合も均一になりにくい。筆者らはガスの流れの攪拌が行われるほうがオゾン発生効率が向上することを見出した。
図8は本発明の実施の形態3によるオゾン発生装置の主要部を示す拡大概念図である。図3では、隣り合う螺旋状スペーサの螺旋の端部の位置を内側管5の周方向に180度ずらして配置したが、螺旋の巻き方向は同一であった。本実施の形態3は、図8に示すように、隣り合う螺旋状スペーサの巻き方向を逆にした実施の形態である。
図9は、本発明の実施の形態4によるオゾン発生装置の主要部を示す拡大概念図である。実施の形態1から実施の形態3では、螺旋状スペーサの配置間隔(ピッチ)を同一としていた。本実施の形態4では、螺旋状スペーサの配置間隔を異ならせ、特にガスの流れの下流側の螺旋状スペーサの配置間隔を上流側より狭くした。螺旋状スペーサ21aと螺旋状スペーサ21bの配置間隔L1、螺旋状スペーサ21bと螺旋状スペーサ21cの配置間隔L2、螺旋状スペーサ21cと螺旋状スペーサ21dの配置間隔L3が、
L1>L2≧L3 (1)
となるように各螺旋状スペーサを配置している。
がオゾン発生に適した条件から外れて、上流側で発生したオゾンが解離する恐れがあり、間隙20全体でのオゾン発生効率が低下する。従って、上流側に比較して、下流側の間隙を均一にすることが、オゾン発生効率向上において特に重要である。下流側の間隙をより均一にするために、螺旋状スペーサの配置間隔が上流側よりも下流側で狭くなるように螺旋状スペーサを配置することで、同数の螺旋状スペーサを等間隔で配置した場合よりも高いオゾン発生効率が得られる。すなわち、配置間隔が上流側よりも下流側で狭くなるように螺旋状スペーサを配置することで、螺旋状スペーサの数が少なくてもオゾン発生効率が高いオゾン発生装置が得られる。
図10は、本発明の実施の形態5によるオゾン発生装置の主要部を示す拡大概念図である。実施の形態1から実施の形態4では、内側管の外周を略1周巻いた螺旋状スペーサを、間隔を置いて配置した構成であった。本実施の形態5では、連続した1本の螺旋状スペーサ210を間隙20のほぼ全長に亘って設けている。この実施の形態は、本願の第二の発明として、螺旋状スペーサ210を、粘着剤付テープを用いて設置したものである。
れたオゾン発生装置であれば、放電管の構成はどのような構成であっても良い。
3:オゾン化ガス出口配管 4:外側管
5:内側管 6:金属膜
10:交流高電圧電源 11:管板
20:間隙
21、21a、21b、21c、21d、210:螺旋状スペーサ
50:放電管 100:原料ガス入口側の空間
Claims (9)
- オゾン発生タンク内に、
断面形状が円環形状の外側管と、
外面と前記外側管の内面とが間隙を有するように前記外側管内部に保持され、断面形状が円環形状の内側管と、で前記間隙を形成する二面の内一面が誘電体の面となるように構成された放電管を備え、
前記間隙を通って酸素を含む原料ガスを流し、前記間隙に交流電界を発生させることにより、前記間隙を流れる原料ガスを放電させてオゾンを発生させるように構成されたオゾン発生装置であって、
前記間隙を所定寸法に保持するためのスペーサを、前記内側管の外面に螺旋状に巻いた螺旋状スペーサとし、この螺旋状スペーサを間隔を置いて複数個設置したことを特徴とするオゾン発生装置。 - 前記複数の螺旋状スペーサの配置間隔が、前記螺旋状スペーサの巻き幅の2倍以上となるように、前記複数の螺旋状スペーサを配置したことを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置。
- 前記複数の螺旋状スペーサのそれぞれは、前記内側管の外周に0.9周以上1.3周以下巻かれていることを特徴とする請求項1または2に記載のオゾン発生装置。
- 隣り合う前記螺旋状スペーサの、前記原料ガスの流れの上流側の端部の位置が、互いに前記内側管の周方向の異なる位置にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のオゾン発生装置。
- 隣り合う前記螺旋状スペーサの、前記原料ガスの流れの上流側の端部の位置が、互いに前記内側管の周方向に90度以上270度以下ずれていることを特徴とする請求項4に記載のオゾン発生装置。
- 隣り合う前記螺旋状スペーサの巻き方向が互いに反対方向であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のオゾン発生装置。
- 前記原料ガスの流れの下流側の螺旋状スペーサの配置間隔が、上流側の配置間隔よりも狭いことを特徴とする請求項2に記載のオゾン発生装置。
- 前記螺旋状スペーサが粘着剤により前記内側管の外面に固定することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のオゾン発生装置。
- オゾン発生タンク内に、
断面形状が円環形状の外側管と、
外面と上記外側管の内面とが間隙を有するように前記外側管内部に保持され、断面形状が円環形状の内側管と、で前記間隙を形成する二面の内一面が誘電体の面となるように構成された放電管を備え、
前記間隙を通って酸素を含む原料ガスを流し、前記間隙に交流電界を発生させることにより、前記間隙を流れる原料ガスを放電させてオゾンを発生させるように構成されたオゾン発生装置であって、
前記間隙を所定寸法に保持するためのスペーサを、前記内側管の外面に螺旋状に巻いた螺旋状スペーサとし、この螺旋状スペーサを粘着剤により前記内側管の外面に固定したことを特徴とするオゾン発生装置。
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