JP2017141121A - Ozone generator - Google Patents

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JP2017141121A JP2016022136A JP2016022136A JP2017141121A JP 2017141121 A JP2017141121 A JP 2017141121A JP 2016022136 A JP2016022136 A JP 2016022136A JP 2016022136 A JP2016022136 A JP 2016022136A JP 2017141121 A JP2017141121 A JP 2017141121A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ozone generator cooling raw material gas more efficiently than a conventional one.SOLUTION: An ozone generator includes: a container provided with an inner wall and having an axis direction in a first direction; a pair of edge plates set in the inner part of the container in the first direction with a space; a refrigerant supply part formed in the container to supply refrigerant to a region surrounded by the pair of edge plates and the inner wall; a refrigerant discharge part formed on a position different from that of the refrigerant supply part in the first direction of the container and discharging the refrigerant from the region; a plurality of first electrodes formed in a cylindrical state and both end parts of which are fixed to the pair of edge plates and supported in the region; a second electrode disposed via a dielectric body while having a discharge gap between each of the first electrodes and the inner wall surface; and a partition plate disposed at a position nearer to the refrigerant supply part than the refrigerant discharge part with a space from the edge plates between the pair of end plates, intercepting a part of the region while making the plurality of first electrodes pass through the plurality of first electrodes in a second direction intersecting with the first direction and also dividing the region into a first region including the refrigerant supply part and a second region including the refrigerant discharge part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、オゾン発生装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an ozone generator.

従来、誘導体で構成された筒状の誘導体部材と、誘導体部材の内周面に設けられた電極と、誘導体部材との間に放電ギャップを空けて誘導体部材を覆った電極とを備えたオゾン発生装置がある。このオゾン発生装置では、誘電体部材側の第二電極と、誘電体部材を囲む第一電極との間に誘電体バリア放電(無声放電)を行い、第一電極と誘電体部材との間を通過する原料ガスからオゾンを発生させる。   Conventionally, ozone generation comprising a cylindrical derivative member made of a derivative, an electrode provided on the inner peripheral surface of the derivative member, and an electrode covering the derivative member with a discharge gap between the derivative member and the electrode There is a device. In this ozone generator, dielectric barrier discharge (silent discharge) is performed between the second electrode on the dielectric member side and the first electrode surrounding the dielectric member, and the gap between the first electrode and the dielectric member is performed. Ozone is generated from the passing raw material gas.

この種のオゾン発生装置の場合、無声放電の際に生じた熱によって原料ガスの温度が上昇し、それに伴い放電ギャップの温度が上昇する。放電ギャップの温度が高くなるほど、単位電力あたりのオゾン発生量(オゾン収率)が低下する。そのため、冷却媒体、例えば冷却水をオゾン発生装置の内部に循環させて放電ギャップの温度を低下させるものがある。   In the case of this type of ozone generator, the temperature of the source gas rises due to the heat generated during silent discharge, and the temperature of the discharge gap rises accordingly. The ozone generation amount (ozone yield) per unit power decreases as the discharge gap temperature increases. For this reason, there is a cooling medium such as cooling water that circulates inside the ozone generator to lower the temperature of the discharge gap.

特開2000−159508号公報JP 2000-159508 A

オゾン発生装置における放電ギャップの冷却をより効率的に行うことができれば、オゾン収率の低下が軽減され有用である。   If cooling of the discharge gap in the ozone generator can be performed more efficiently, the decrease in ozone yield is reduced, which is useful.

実施形態にかかるオゾン発生装置は、容器と、一対の端板と、冷媒供給部と、冷媒排出部と、第一電極と、第二電極と、仕切り板と、を備える。容器は内壁を備え、第一方向に軸方向を有する。一対の端板は、容器の内部に第一方向に間隔を空けて設けられる。冷媒供給部は、容器に形成されて、一対の端板と内壁とで囲まれた領域に冷却媒体を供給する。冷媒排出部は、冷媒供給部に対して容器の第一方向の異なる位置に形成され、領域から冷却媒体を排出する。第一電極は、筒状に形成され、一対の端板に両端部が固定されて領域内に支持される。第一電極は、複数個形成される。第二電極は、それぞれの第一電極の内壁面との間に放電ギャップを空けた状態で誘電体を介して配置される。仕切り板は、一対の端板の間で当該端板と間隔を空けて冷媒排出部より冷媒供給部に近い位置に配置される。この仕切り板は、第一方向と交差する第二方向において複数の第一電極を貫通させた状態で領域の一部を遮るとともに冷媒供給部を含む第一領域と冷媒排出部を含む第二領域とに分ける。   The ozone generator according to the embodiment includes a container, a pair of end plates, a refrigerant supply unit, a refrigerant discharge unit, a first electrode, a second electrode, and a partition plate. The container includes an inner wall and has an axial direction in a first direction. The pair of end plates are provided in the container with an interval in the first direction. The refrigerant supply unit is formed in the container and supplies the cooling medium to a region surrounded by the pair of end plates and the inner wall. The refrigerant discharge part is formed at a different position in the first direction of the container with respect to the refrigerant supply part, and discharges the cooling medium from the region. The first electrode is formed in a cylindrical shape, and both ends are fixed to a pair of end plates and supported in the region. A plurality of first electrodes are formed. The second electrode is disposed via a dielectric in a state where a discharge gap is left between the inner wall surface of each first electrode. The partition plate is disposed at a position closer to the refrigerant supply unit than the refrigerant discharge unit with a gap between the end plate between the pair of end plates. The partition plate blocks a part of the region in a state where the plurality of first electrodes are penetrated in the second direction intersecting the first direction, and includes a first region including the refrigerant supply unit and a second region including the refrigerant discharge unit. And divide into

図1は、実施形態にかかるオゾン発生装置の一例を示す模式図である。Drawing 1 is a mimetic diagram showing an example of the ozone generator concerning an embodiment. 図2は、実施形態にかかるオゾン発生装置の電極部分の構造の一例を示す断面図である。Drawing 2 is a sectional view showing an example of the structure of the electrode part of the ozone generator concerning an embodiment. 図3は、実施形態にかかるオゾン発生装置において、仕切り板を適用しない場合の温度分布の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a temperature distribution when the partition plate is not applied in the ozone generator according to the embodiment. 図4は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating an example of a partition plate of the ozone generator according to the embodiment. 図5は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板を装着した場合の一例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an example when the partition plate of the ozone generator according to the embodiment is mounted. 図6は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の大きさの一例を説明するための説明図である。Drawing 6 is an explanatory view for explaining an example of the size of the partition plate of the ozone generator concerning an embodiment. 図7は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の配置位置の一例を説明するための説明図である。Drawing 7 is an explanatory view for explaining an example of the arrangement position of the partition plate of the ozone generator concerning an embodiment. 図8は、実施形態にかかるオゾン発生装置の仕切り板の他の形状例を説明するための正面図である。FIG. 8 is a front view for explaining another shape example of the partition plate of the ozone generator according to the embodiment. 図9は、図8に示す仕切り板をオゾン発生装置に装着した例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing an example in which the partition plate shown in FIG. 8 is attached to the ozone generator. 図10は、図8に示す仕切り板の変形例の形状を説明するための正面図である。FIG. 10 is a front view for explaining the shape of a modification of the partition plate shown in FIG. 図11は、図10の仕切り板をオゾン発生装置に装着した例を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing an example in which the partition plate of FIG. 10 is mounted on an ozone generator.

以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。   Similar components are included in the following exemplary embodiments and modifications. Therefore, in the following, common constituent elements are denoted by common reference numerals, and redundant description may be omitted.

本実施形態において、一例として図1に示すようなオゾン発生装置10は、容器12と、この容器12に収容され、誘電体バリア放電(無声放電)により原料ガスからオゾンを発生させるオゾン発生部14と、を備えている。原料ガスは、酸素を含むものであり、例えば、乾燥空気や酸素ガスなどである。   In this embodiment, as an example, an ozone generator 10 as shown in FIG. 1 includes a container 12 and an ozone generator 14 that is accommodated in the container 12 and generates ozone from a source gas by dielectric barrier discharge (silent discharge). And. The source gas contains oxygen, for example, dry air or oxygen gas.

容器12は、内壁を備え、第一方向Oに軸方向を有する。一例として、円筒状(筒状)の筒部12aと、筒部12aの軸方向(長手方向)の両端部に設けられた端壁部12b,12cと、を有している。本実施形態では、一例として、端壁部12cは、筒部12aに対して開閉可能に構成されて、内部に収容したオゾン発生部14のメンテナンスを行う場合に開閉することができる。また、一例として、筒部12aには、オゾン生成の際の原料となる原料ガスが流入するガス入口12dと、オゾン発生部14で発生したオゾンを排出するガス出口12eと、が設けられている。また、一例として、筒部12aには、オゾン発生部14(オゾン発生装置10)を冷却するための冷却媒体(冷媒)を容器12内部に供給する冷媒供給部12fと、冷却媒体を排出する冷媒排出部12gと、が設けられている。容器12は、一例として、ステンレス鋼によって構成される。また、冷却媒体としては、例えば、冷却水や冷却油が利用できる。   The container 12 includes an inner wall and has an axial direction in the first direction O. As an example, it has a cylindrical (tubular) tube portion 12a, and end wall portions 12b and 12c provided at both ends in the axial direction (longitudinal direction) of the tube portion 12a. In the present embodiment, as an example, the end wall portion 12c is configured to be openable and closable with respect to the cylindrical portion 12a, and can be opened and closed when performing maintenance of the ozone generation unit 14 housed therein. Further, as an example, the cylinder portion 12a is provided with a gas inlet 12d into which a raw material gas that is a raw material for ozone generation flows, and a gas outlet 12e through which ozone generated in the ozone generator 14 is discharged. . Moreover, as an example, the cylinder part 12a has a refrigerant supply part 12f for supplying a cooling medium (refrigerant) for cooling the ozone generator 14 (ozone generator 10) to the inside of the container 12, and a refrigerant for discharging the cooling medium. A discharge portion 12g. The container 12 is comprised with stainless steel as an example. As the cooling medium, for example, cooling water or cooling oil can be used.

オゾン発生部14は、一例として、図1、図2に示すように、複数の誘電体部材16(第二電極)と、誘電体部材16を内挿した筒状の第一電極18(金属電極)と、を有している。つまり、第一電極と第二電極は、放電ギャップを空けた状態で配置されている。   As an example, as shown in FIGS. 1 and 2, the ozone generator 14 includes a plurality of dielectric members 16 (second electrodes) and a cylindrical first electrode 18 (metal electrode) in which the dielectric members 16 are inserted. ) And. That is, the first electrode and the second electrode are arranged with a discharge gap.

誘電体部材16は、円筒状(筒状)の一端部が閉じられ他端部が開放されるように形成されている。誘電体部材16は、相互に所定の間隔を空けて容器12内に複数本が平行に配置されている。図1の場合、図示の簡略化のため、4個の誘電体部材16のみ示してある。なお、誘電体部材16の中心軸は、容器12の筒部12aの中心軸と平行となっている。   The dielectric member 16 is formed so that one end of a cylindrical shape (tubular shape) is closed and the other end is opened. A plurality of dielectric members 16 are arranged in parallel in the container 12 with a predetermined interval therebetween. In the case of FIG. 1, only four dielectric members 16 are shown for simplification of illustration. The central axis of the dielectric member 16 is parallel to the central axis of the cylindrical portion 12a of the container 12.

誘電体部材16は、さらに、外面を形成する誘電体ケース20と、誘電体ケース20の内面に設けられた電極被膜層22(第二電極)と、を有している。誘電体ケース20は、一例として、円筒状の筒部20aと、筒部20aの一端部をなす壁部20bと、を有している。誘電体ケース20を構成する誘電体としては、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、高ケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等のガラスや、セラミックス等から選択される。   The dielectric member 16 further includes a dielectric case 20 that forms an outer surface, and an electrode coating layer 22 (second electrode) provided on the inner surface of the dielectric case 20. As an example, the dielectric case 20 includes a cylindrical tube portion 20a and a wall portion 20b that forms one end of the tube portion 20a. As a dielectric material which comprises the dielectric material case 20, glass, such as quartz glass, borosilicate glass, high silicate glass, aluminosilicate glass, ceramics, etc. are selected, for example.

電極被膜層22(第二電極)は、導電性材料によって構成されている。電極被膜層22は、例えば、筒部20aの内周面20cを含む誘電体ケース20の内面に設けられている。電極被膜層22は、誘電体ケース20の内面に対して、導電性材料の、スパッタリング、溶射、蒸着、無電解めっき、電解めっき、塗布などによって形成される。電極被膜層22の導電性材料としては、例えば、金や銀、銅、ステンレス、クロム、錫、亜鉛、ニッケルカーボン等から選択される。   The electrode coating layer 22 (second electrode) is made of a conductive material. The electrode coating layer 22 is provided, for example, on the inner surface of the dielectric case 20 including the inner peripheral surface 20c of the cylindrical portion 20a. The electrode coating layer 22 is formed on the inner surface of the dielectric case 20 by sputtering, spraying, vapor deposition, electroless plating, electrolytic plating, coating, or the like of a conductive material. The conductive material of the electrode coating layer 22 is selected from, for example, gold, silver, copper, stainless steel, chromium, tin, zinc, nickel carbon and the like.

電極被膜層22は、ヒューズ24を介して、電源26(図1参照)に電気的に接続されている。ヒューズ24は、規定以上の電流が流れたときに、電源26と電極被膜層22との間の電気的接続を遮断する。ヒューズ24は、一例として、外形が円柱状(棒状)を呈しており、一端部24aとこの一端部24aの反対側の他端部24bと、を有している。また、ヒューズ24は、一対の端子24c,24dを有している。一方の端子24cは、一端部24aに設けられ、他方の端子24dは、他端部24bに設けられている。ヒューズ24は、誘電体部材16(誘電体ケース20)に挿入されているとともに、一部が誘電体部材16から突出している。本実施形態では、一例として、端子24cの少なくとも一部が、誘電体部材16の内部に位置し、端子24dの少なくとも一部が、誘電体部材16の外部に位置している。他の実施形態では、ヒューズ24が、完全に誘電体部材16の内部に位置されてもよい。端子24cは、導電性の接続部28を介して、電極被膜層22に電気的に接続されている。接続部28は、一または複数の部材によって構成することができる。本実施形態では、一例として、接続部28は、端子24cに結合された金属製の給電子と、この給電子と電極被膜層22との間に介在したステンレス鋼ウール材(クッション材)と、を有している。一方、端子24dは、配線30を介して、電源26に電気的に接続されている。端子24dには、一例として、雌ねじ24e(結合部)が設けられ、雄ねじ24f(締結部材)との螺合によって配線30と接続されている。また、ヒューズ24と誘電体ケース20との間には、ヒューズ24と誘電体ケース20との間の距離を所定の距離に保つように、ヒューズ24を保持するためのヒューズホルダ32が介在している。電極被膜層22は、電源26から電力(高圧電力)が供給され、高電位側電極として機能する。なお、実施形態では、電極被膜層22を含む誘電体部材16を第二電極と称する場合がある。また、電極被膜層22を第二電極と称する場合がある。   The electrode coating layer 22 is electrically connected to a power source 26 (see FIG. 1) via a fuse 24. The fuse 24 cuts off the electrical connection between the power source 26 and the electrode coating layer 22 when a current exceeding a specified value flows. As an example, the fuse 24 has a cylindrical shape (bar shape), and has one end 24a and the other end 24b opposite to the one end 24a. The fuse 24 has a pair of terminals 24c and 24d. One terminal 24c is provided at one end 24a, and the other terminal 24d is provided at the other end 24b. The fuse 24 is inserted into the dielectric member 16 (dielectric case 20) and partly protrudes from the dielectric member 16. In the present embodiment, as an example, at least a part of the terminal 24 c is located inside the dielectric member 16, and at least a part of the terminal 24 d is located outside the dielectric member 16. In other embodiments, the fuse 24 may be located entirely within the dielectric member 16. The terminal 24 c is electrically connected to the electrode coating layer 22 through the conductive connection portion 28. The connecting portion 28 can be configured by one or a plurality of members. In the present embodiment, as an example, the connection portion 28 includes a metal supply electron coupled to the terminal 24c, a stainless steel wool material (cushion material) interposed between the electron supply and the electrode coating layer 22, have. On the other hand, the terminal 24 d is electrically connected to the power source 26 via the wiring 30. As an example, the terminal 24d is provided with a female screw 24e (coupling portion), and is connected to the wiring 30 by screwing with the male screw 24f (fastening member). Further, a fuse holder 32 for holding the fuse 24 is interposed between the fuse 24 and the dielectric case 20 so as to keep the distance between the fuse 24 and the dielectric case 20 at a predetermined distance. Yes. The electrode coating layer 22 is supplied with electric power (high voltage electric power) from the power source 26 and functions as a high potential side electrode. In the embodiment, the dielectric member 16 including the electrode coating layer 22 may be referred to as a second electrode. Moreover, the electrode coating layer 22 may be called a 2nd electrode.

第一電極18(金属電極)は、各誘電体部材16(電極被膜層22、第二電極)毎に設けられて、容器12内に収容されている。第一電極18は、一例として、両端部が開放された円筒状(筒状)である。第一電極18の内部には、誘電体部材16が挿入されており、第一電極18は、筒部20aの外周面20dに面している。第一電極18と誘電体部材16(筒部20a)との間には、両者の位置関係を保持するためのスペーサ34が介在しており、第一電極18と誘電体部材16とは同軸上に位置している。また、第一電極18の内周面18aと誘電体部材16の筒部20aの外周面20dとの間の空間は、所定間隔の隙間からなる放電ギャップ36が設けられている。すなわち、第一電極18は、筒部20aの外周面20dとの間に放電ギャップ36を空けた状態で筒部20aの外周面20dを覆っている。換言すれば、誘電体部材16は、それぞれの第一電極18の筒状の内周面18a(内壁面)との間に所定の放電ギャップ36を空けた状態で配置されて、内部に第二電極が設けられている。第一電極18は、一例として、ステンレス鋼によって構成されている。   The first electrode 18 (metal electrode) is provided for each dielectric member 16 (electrode coating layer 22, second electrode) and is accommodated in the container 12. As an example, the first electrode 18 has a cylindrical shape (tubular shape) with both ends open. The dielectric member 16 is inserted into the first electrode 18, and the first electrode 18 faces the outer peripheral surface 20d of the cylindrical portion 20a. A spacer 34 is interposed between the first electrode 18 and the dielectric member 16 (cylindrical portion 20a) to maintain the positional relationship between them. The first electrode 18 and the dielectric member 16 are coaxial. Is located. In addition, the space between the inner peripheral surface 18a of the first electrode 18 and the outer peripheral surface 20d of the cylindrical portion 20a of the dielectric member 16 is provided with a discharge gap 36 having a predetermined gap. That is, the first electrode 18 covers the outer peripheral surface 20d of the cylindrical portion 20a with a discharge gap 36 between the first electrode 18 and the outer peripheral surface 20d of the cylindrical portion 20a. In other words, the dielectric member 16 is disposed with a predetermined discharge gap 36 between the first inner electrode 18 and the cylindrical inner peripheral surface 18a (inner wall surface), and the second electrode is formed inside. An electrode is provided. As an example, the first electrode 18 is made of stainless steel.

各第一電極18の一端部は、端板38によって相互に結合されることで一体化され、各第一電極18の他端部は、端板40によって相互に結合されることで一体化されている。複数の第一電極18と端板38,40とは、一体化されて、金属電極集合体42を構成している。金属電極集合体42は、接地されており、第一電極18は、低電位側電極として機能する。   One end of each first electrode 18 is integrated by being coupled to each other by an end plate 38, and the other end of each first electrode 18 is integrated by being coupled to each other by an end plate 40. ing. The plurality of first electrodes 18 and the end plates 38 and 40 are integrated to form a metal electrode assembly 42. The metal electrode assembly 42 is grounded, and the first electrode 18 functions as a low potential side electrode.

本実施形態では、一例として、金属電極集合体42には、冷媒通路44が設けられている。冷媒通路44は、一例として、第一電極18の外周面18bや端板38,40の相互の対向面等によって規定されている。すなわち、容器12の内部で当該容器12の軸方向である第一方向O(図1参照)に間隔を空けて設けられた一対の端板38,40と、容器12の筒部12aの内壁とで囲まれた領域を冷媒通路44として規定している。冷媒通路44は、図1に示すように冷媒供給部12fと冷媒排出部12gへと連通しており、冷媒供給部12fから流入した冷却媒体(以下、冷却水を例示する)は、冷媒通路44を通って、冷媒排出部12gから流出する。本実施形態の場合、冷媒排出部12gは、冷媒供給部12fに対して、第一方向Oに所定距離ずれた位置(異なる位置)に形成されている。すなわち、冷媒供給部12fと冷媒排出部12gは、冷却水が容器12の内部を広範囲に通過し易い配置になっている。このように、複数の第一電極18は、一対の端板38,40に両端部が固定されて領域(冷媒通路44)を貫通するように支持され、第一電極18内部に存在するガス(原料ガス等)と冷却水との間で熱交換ができるように構成されている。   In the present embodiment, as an example, the metal electrode assembly 42 is provided with a coolant passage 44. As an example, the coolant passage 44 is defined by the outer peripheral surface 18b of the first electrode 18 and the opposing surfaces of the end plates 38 and 40. That is, a pair of end plates 38 and 40 provided at intervals in the first direction O (see FIG. 1) that is the axial direction of the container 12 inside the container 12, and the inner wall of the cylindrical portion 12 a of the container 12 A region surrounded by is defined as a refrigerant passage 44. As shown in FIG. 1, the refrigerant passage 44 communicates with the refrigerant supply unit 12f and the refrigerant discharge unit 12g, and a cooling medium (hereinafter, exemplified by cooling water) flowing from the refrigerant supply unit 12f And flows out from the refrigerant discharge part 12g. In the case of the present embodiment, the refrigerant discharge part 12g is formed at a position (different position) shifted by a predetermined distance in the first direction O with respect to the refrigerant supply part 12f. That is, the refrigerant supply unit 12f and the refrigerant discharge unit 12g are arranged so that the cooling water easily passes through the inside of the container 12 over a wide range. As described above, the plurality of first electrodes 18 are supported by the pair of end plates 38 and 40 so that both end portions thereof are fixed and penetrate the region (the refrigerant passage 44), and the gas ( It is configured so that heat can be exchanged between the raw material gas and the like) and the cooling water.

上記構成において、ガス入口12dから容器12内に供給された原料ガスは、誘電体ケース20と第一電極18との間の放電ギャップ36を流れる。この際、オゾン発生装置10では、電極被膜層22(誘電体部材16)と第一電極18との間に、電源26から交流電圧をヒューズ24および接続部28を介して印加し、放電ギャップ36内に誘電体バリア放電を発生させて、該放電ギャップ36内を通過する原料ガスからオゾンを発生させる。発生したオゾンを含むガスは、ガス出口12eから流出する。また、この際、冷媒供給部12fから冷媒通路44に供給された冷却水が冷媒通路44を通って冷媒排出部12gから流出する。この冷却水によって、誘電体バリア放電で発生する熱が冷却される。   In the above configuration, the source gas supplied from the gas inlet 12 d into the container 12 flows through the discharge gap 36 between the dielectric case 20 and the first electrode 18. At this time, in the ozone generator 10, an AC voltage is applied from the power source 26 via the fuse 24 and the connection portion 28 between the electrode coating layer 22 (dielectric member 16) and the first electrode 18, and the discharge gap 36. A dielectric barrier discharge is generated therein, and ozone is generated from the source gas passing through the discharge gap 36. The generated ozone-containing gas flows out from the gas outlet 12e. At this time, the cooling water supplied from the refrigerant supply unit 12 f to the refrigerant passage 44 flows out of the refrigerant discharge unit 12 g through the refrigerant passage 44. This cooling water cools the heat generated by the dielectric barrier discharge.

オゾン発生部14における温度分布は、第一電極18(誘電体部材16)の数や形状、冷媒供給部12fや冷媒排出部12gの位置によって設計段階で概ねシミュレーションできる。図3は、容器12に対して冷媒供給部12fと冷媒排出部12gとが対角位置に配置された金属電極集合体42(オゾン発生部14)でオゾンを発生させた場合の温度分布の一例を示す。容器12の内部で第一方向O(図1参照)に間隔を空けて設けられた一対の端板38,40と容器12の内壁とで囲まれた領域(冷媒通路44)に複数の第一電極18が第一方向Oに軸方向を向けて配置されている。したがって、金属電極集合体42の断面は、それぞれの第一電極18の断面(円形の開口)が密集的に配置されたようになっている。このような構造の場合、冷媒供給部12fから供給される冷却水は、例えば、第一電極18の集合体の周囲面と容器12の内周面との間(外周域)を通過し易い。また、別の通過ルートとしては、冷却水が冷媒供給部12fの周辺部分に広がるものの、そこから外周域に抜けて冷媒排出部12gに移動してしまう場合がある。このように冷却水の通過ルートが偏ってしまう場合、例えば、図3に示すような温度分布を生じてしまう場合がある。図3に示すような構造の金属電極集合体42の場合、一例として領域Aが32℃温度帯、領域Bが34℃温度帯、領域Cが38℃温度帯、領域Dが42℃温度帯となっている。この例の場合、冷媒供給部12fから供給された冷却水は、外周域を通過する経路と図中右斜め上方に向かう経路で流れやすくなっていることが観察される。その結果、冷媒供給部12fの直上方向に高温の領域C,Dが形成されている。つまり、この周辺で原料ガスの温度が高くなりやすく、オゾン収率が低下し、オゾン発生部14全体としての効率も低下することとなる。   The temperature distribution in the ozone generation unit 14 can be generally simulated at the design stage depending on the number and shape of the first electrodes 18 (dielectric members 16) and the positions of the refrigerant supply unit 12f and the refrigerant discharge unit 12g. FIG. 3 shows an example of a temperature distribution when ozone is generated by the metal electrode assembly 42 (ozone generating unit 14) in which the refrigerant supply unit 12f and the refrigerant discharge unit 12g are arranged diagonally with respect to the container 12. Indicates. A plurality of first plates are formed in a region (refrigerant passage 44) surrounded by a pair of end plates 38 and 40 provided at intervals in the first direction O (see FIG. 1) inside the container 12 and the inner wall of the container 12. The electrode 18 is disposed with the axial direction facing the first direction O. Therefore, the cross section of the metal electrode assembly 42 is such that the cross sections (circular openings) of the first electrodes 18 are densely arranged. In the case of such a structure, the cooling water supplied from the refrigerant supply unit 12f easily passes, for example, between the peripheral surface of the assembly of the first electrodes 18 and the inner peripheral surface of the container 12 (outer peripheral region). As another passage route, although the cooling water spreads in the peripheral portion of the refrigerant supply unit 12f, it may escape from there to the outer peripheral region and move to the refrigerant discharge unit 12g. Thus, when the passage route of the cooling water is biased, for example, a temperature distribution as shown in FIG. 3 may occur. In the case of the metal electrode assembly 42 having the structure as shown in FIG. 3, as an example, the region A has a 32 ° C. temperature zone, the region B has a 34 ° C. temperature zone, the region C has a 38 ° C. temperature zone, and the region D has a 42 ° C. temperature zone. It has become. In the case of this example, it is observed that the cooling water supplied from the refrigerant supply unit 12f is likely to flow in a path passing through the outer peripheral area and a path directed diagonally upward to the right in the figure. As a result, high temperature regions C and D are formed directly above the refrigerant supply unit 12f. That is, the temperature of the raw material gas tends to increase in the vicinity, the ozone yield decreases, and the efficiency of the ozone generation unit 14 as a whole also decreases.

そこで、本実施形態では、図1に示すように、冷媒供給部12fから供給された冷却水の流通経路を冷却に適したルートに調整(導引)する仕切り板46を冷媒通路44の内部に設けている。図4は、仕切り板46の平面図である。仕切り板46は、例えば、ステンレス鋼等の金属板や樹脂板等で形成することができる。仕切り板46は、円筒状の容器12の内部空間で、当該容器12の直径方向の約半分を覆うような略台形形状であり、下底(短辺)の略中央部に形成された固定孔46aおよび上底(長辺)の両端部に形成された固定孔46aが容器12の内壁面12hに形成された仕切り板サポート48にボルト等の締結部材によって強固に固定されている。仕切り板サポート48は、固定孔46aに対応して例えば3カ所に形成され、固定した仕切り板46が移動しないように内壁面12hに例えば溶接等の接合手段によって固定されている。仕切り板46には、金属電極集合体42を構成する複数の第一電極18をそれぞれ挿通するための挿通孔50が複数形成されている。挿通孔50の口径は、第一電極18の直径と同等または僅かに大径であることが望ましい。例えば、挿通孔50の口径d1は、第一電極18の外径を外径d0とする場合、d1は、1.05d0から1.2d0の範囲とすることが望ましい。このような口径d1とすることにより、複数が密集配置された第一電極18のそれぞれを容易に挿通孔50に挿入することが可能となり、組立効率の向上やメンテナンス時の交換容易性を向上することができる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a partition plate 46 that adjusts (leads) the flow path of the coolant supplied from the coolant supply unit 12 f to a route suitable for cooling is provided inside the coolant passage 44. Provided. FIG. 4 is a plan view of the partition plate 46. The partition plate 46 can be formed of, for example, a metal plate such as stainless steel, a resin plate, or the like. The partition plate 46 is a substantially trapezoidal shape that covers about half of the diameter direction of the container 12 in the internal space of the cylindrical container 12, and is a fixed hole formed in a substantially central portion of the lower base (short side). 46a and fixing holes 46a formed at both ends of the upper base (long side) are firmly fixed to a partition plate support 48 formed on the inner wall surface 12h of the container 12 by a fastening member such as a bolt. The partition plate support 48 is formed at, for example, three locations corresponding to the fixing holes 46a, and is fixed to the inner wall surface 12h by joining means such as welding so that the fixed partition plate 46 does not move. The partition plate 46 has a plurality of insertion holes 50 through which the plurality of first electrodes 18 constituting the metal electrode assembly 42 are inserted. The diameter of the insertion hole 50 is desirably equal to or slightly larger than the diameter of the first electrode 18. For example, the diameter d1 of the insertion hole 50 is preferably in the range of 1.05d0 to 1.2d0 when the outer diameter of the first electrode 18 is the outer diameter d0. By setting such a diameter d1, it is possible to easily insert each of the plurality of first electrodes 18 densely arranged into the insertion hole 50, thereby improving the assembly efficiency and the ease of replacement during maintenance. be able to.

図5は、仕切り板46の挿通孔50に、金属電極集合体42を構成する第一電極18を挿通させた状態の仕切り板46の固定位置を説明する斜視図である。仕切り板46は、図1に示されるように、一対の端板38,40の間で当該端板38,40と間隔を空けて冷媒排出部12gより冷媒供給部12fに近い位置に配置されている。また、仕切り板46は、第一方向O(図1参照)と交差する第二方向において複数の第一電極18を貫通させた状態で冷媒通路44の一部を遮るとともに、冷媒供給部12fを含む第一領域Mと冷媒排出部12gを含む第二領域Nとに分けている(図1参照)。なお、第二方向は、第一方向Oと直交する方向のみならず、第一方向Oに対して傾いた方向も含む。また、図5の場合、仕切り板46の位置および挿通孔50の存在を理解し易くするために、金属電極集合体42を構成する第一電極18の一部および端板38、容器12の内壁面12h等の図示を省略している。図5に示すように、仕切り板46の挿通孔50が第一電極18を貫通させた状態で配置されることにより、金属電極集合体42に形成された冷媒通路44の一部を遮り、冷媒通路44を通過する冷却水の移動方向を調整(導引)することができる。例えば、冷媒供給部12fから流入した冷却水は、前述したように金属電極集合体42と、容器12の内壁面12hに沿って流れ易いが、仕切り板46によりその流れの一部が遮られ、仕切り板46の冷媒供給部12f側の面に沿って上方に流れ易くなる。同様に、冷媒供給部12fの周辺で、金属電極集合体42の内部に一旦流れ込んだ冷却水の一部が遮られ、仕切り板46の冷媒供給部12f側の面に沿って上方に流れ易くなる。つまり、図3における高温域(領域D、42℃温度帯)に向かいより多くの冷却水を導くことができる。その結果、図3における高温域である領域D、またその周縁の領域Cや領域B等も、仕切り板46が存在しない場合に比べて効果的に冷却することができる。すなわち、原料ガスの冷却を効率的に行うことが可能になり、オゾン発生部14におけるオゾン収率を改善することができる。   FIG. 5 is a perspective view illustrating a fixing position of the partition plate 46 in a state where the first electrode 18 constituting the metal electrode assembly 42 is inserted into the insertion hole 50 of the partition plate 46. As shown in FIG. 1, the partition plate 46 is disposed between the pair of end plates 38 and 40 at a position closer to the refrigerant supply unit 12 f than the refrigerant discharge unit 12 g with a space from the end plates 38 and 40. Yes. In addition, the partition plate 46 blocks a part of the refrigerant passage 44 in a state where the plurality of first electrodes 18 are penetrated in the second direction intersecting the first direction O (see FIG. 1), and the refrigerant supply unit 12f. It divides into the 1st area | region M containing and the 2nd area | region N containing the refrigerant | coolant discharge part 12g (refer FIG. 1). The second direction includes not only a direction orthogonal to the first direction O but also a direction inclined with respect to the first direction O. Further, in the case of FIG. 5, in order to facilitate understanding of the position of the partition plate 46 and the existence of the insertion hole 50, a part of the first electrode 18 and the end plate 38 constituting the metal electrode assembly 42, Illustration of the wall surface 12h and the like is omitted. As shown in FIG. 5, the insertion hole 50 of the partition plate 46 is disposed in a state of passing through the first electrode 18, thereby blocking a part of the refrigerant passage 44 formed in the metal electrode assembly 42, The moving direction of the cooling water passing through the passage 44 can be adjusted (guided). For example, the cooling water flowing in from the refrigerant supply unit 12f easily flows along the metal electrode assembly 42 and the inner wall surface 12h of the container 12 as described above, but a part of the flow is blocked by the partition plate 46, It becomes easy to flow upward along the surface of the partition plate 46 on the refrigerant supply unit 12f side. Similarly, a part of the cooling water once flowing into the metal electrode assembly 42 is blocked around the refrigerant supply unit 12f and easily flows upward along the surface of the partition plate 46 on the refrigerant supply unit 12f side. . That is, more cooling water can be led toward the high temperature region (region D, 42 ° C. temperature zone) in FIG. As a result, the region D, which is a high temperature region in FIG. 3, and the peripheral region C, region B, and the like can be effectively cooled as compared with the case where the partition plate 46 is not present. That is, the source gas can be efficiently cooled, and the ozone yield in the ozone generator 14 can be improved.

図6は、仕切り板46の大きさの一例を説明するための説明図である。前述したように仕切り板46は、円筒状の容器12の内部空間で、当該容器12の直径D0の約半分を覆うことが望ましい。例えば、第一方向Oと直交する方向において、領域(容器12の内部空間、冷媒通路44)の半分以下の部分を遮るように配置されることが望ましい。より具体的には、容器12の直径をD0とした場合、容器12の断面上の中心ラインGから仕切り板46の上端側(容器12の内壁面12hから遠い容器12の中心側)の挿通孔50の中心までの距離L1が、例えば0.2D0と同等となるように仕切り板46が形成されることが望ましい。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of the size of the partition plate 46. As described above, it is desirable that the partition plate 46 covers about a half of the diameter D0 of the container 12 in the internal space of the cylindrical container 12. For example, in a direction orthogonal to the first direction O, it is desirable to dispose half or less of the region (the internal space of the container 12, the refrigerant passage 44). More specifically, when the diameter of the container 12 is D0, the insertion hole on the upper end side of the partition plate 46 from the center line G on the cross section of the container 12 (center side of the container 12 far from the inner wall surface 12h of the container 12). It is desirable to form the partition plate 46 so that the distance L1 to the center of 50 is equal to, for example, 0.2D0.

図7は、第一方向Oにおける仕切り板46の配置位置の一例を説明するための説明図である。仕切り板46は、冷媒排出部12gより冷媒供給部12fに近い位置に配置されている。具体的には、第一方向Oにおける冷媒供給部12fと冷媒排出部12gとの離間距離をL2とした場合、仕切り板サポート48に固定される仕切り板46と、冷媒供給部12fとの距離L3は0.25L2から0.3L2の範囲とすることが望ましい。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an example of an arrangement position of the partition plate 46 in the first direction O. FIG. The partition plate 46 is disposed at a position closer to the refrigerant supply unit 12f than the refrigerant discharge unit 12g. Specifically, when the distance between the refrigerant supply unit 12f and the refrigerant discharge unit 12g in the first direction O is L2, the distance L3 between the partition plate 46 fixed to the partition plate support 48 and the refrigerant supply unit 12f. Is preferably in the range of 0.25L2 to 0.3L2.

容器12の冷媒供給部12fに近い側に固定孔46aを介して仕切り板サポート48に固定される仕切り板46の遮蔽高さを上述したように決めることにより、冷媒供給部12fから供給された冷却水を図6の上方向(高温の領域D)に効率的に導引することができる。また、第一方向Oにおける仕切り板46と冷媒供給部12fとの距離を規定することにより、供給直後で十分に低温の冷却水を高温の領域Dに導引することができる。その結果、オゾン発生部14の高温領域の原料ガスを効率的に冷却することができる。   The cooling supplied from the refrigerant supply unit 12f is determined by determining the shielding height of the partition plate 46 fixed to the partition plate support 48 via the fixing hole 46a on the side close to the refrigerant supply unit 12f of the container 12 as described above. Water can be efficiently guided upward in FIG. 6 (high temperature region D). In addition, by defining the distance between the partition plate 46 and the refrigerant supply unit 12f in the first direction O, it is possible to guide sufficiently low-temperature cooling water to the high-temperature region D immediately after supply. As a result, the source gas in the high temperature region of the ozone generator 14 can be efficiently cooled.

なお、図6に示すように、仕切り板46には隙間Sが形成されているため、容器12の内壁面12hと第一電極18(金属電極集合体42)との間に存在する冷媒通路44を完全に閉塞することがない。仕切り板46により流動方向が変えられた冷却水は、冷媒供給部12fから見て仕切り板46の裏側の領域(第二領域)にも十分な量の冷却水を効率的に供給することができる。   As shown in FIG. 6, since a gap S is formed in the partition plate 46, the refrigerant passage 44 that exists between the inner wall surface 12 h of the container 12 and the first electrode 18 (metal electrode assembly 42). Is not completely occluded. The cooling water whose direction of flow has been changed by the partition plate 46 can efficiently supply a sufficient amount of cooling water to a region (second region) on the back side of the partition plate 46 as viewed from the refrigerant supply unit 12f. .

冷媒供給部12fから供給され、仕切り板46により冷媒供給部12f側の第一領域Mの上方に導引された冷却水は、仕切り板46の上方域を通過し誘電体バリア放電(無声放電)により発生した熱を吸熱しながら冷媒排出部12gに向かい排出される。また、冷媒供給部12fから供給され、仕切り板46の側方の隙間Sを通過して冷媒排出部12g側の第二領域Nに流入した冷却水は、第2領域Nで誘電体バリア放電(無声放電)により発生した熱を吸熱しながら冷媒排出部12gに向かい排出される。なお、第一電極18の外面と挿通孔50との間に形成された隙間からも冷却水は第2領域Nに流れ込む。その結果、仕切り板46の裏面側の第2領域Nの第一電極18の部分にも効率的に冷却水が流れ込み、各第一電極18の冷却を仕切り板46が存在しない場合に比べて効果的に行うことができる。   The cooling water supplied from the refrigerant supply unit 12f and guided to the upper side of the first region M on the refrigerant supply unit 12f side by the partition plate 46 passes through the upper region of the partition plate 46 and is a dielectric barrier discharge (silent discharge). Is discharged toward the refrigerant discharge portion 12g while absorbing the heat generated by. In addition, the coolant supplied from the refrigerant supply unit 12f and passing through the gap S on the side of the partition plate 46 and flowing into the second region N on the refrigerant discharge unit 12g side causes dielectric barrier discharge ( The heat generated by the silent discharge is absorbed toward the refrigerant discharge part 12g while absorbing heat. Note that the cooling water also flows into the second region N from a gap formed between the outer surface of the first electrode 18 and the insertion hole 50. As a result, the cooling water efficiently flows into the portion of the first electrode 18 in the second region N on the back surface side of the partition plate 46, and the cooling of each first electrode 18 is more effective than the case where the partition plate 46 does not exist. Can be done automatically.

このように、仕切り板46を金属電極集合体42(容器12)の温度分布に基づいて適切な位置に配置することで、オゾン発生部14(原料ガス)を効率的に冷却して、オゾン収率を向上することができる。   Thus, by arranging the partition plate 46 at an appropriate position based on the temperature distribution of the metal electrode assembly 42 (container 12), the ozone generator 14 (raw material gas) can be efficiently cooled, and the ozone concentration can be reduced. The rate can be improved.

図8、図9は、オゾン発生装置10に適用する他の形状の仕切り板52の例を説明する説明図である。仕切り板52も上述した仕切り板46と同様に、ステンレス鋼等の金属板や樹脂板等で形成することができる。仕切り板52は、略T字形状に形成されている。すなわち、容器12の内部領域(冷媒通路44)の中心側が第一幅に形成され、中心側から遠い部分が第一幅より狭い第二幅で形成されている。具体的には、図8に示す例の場合、仕切り板52の2本の腕状部分52aには、例えば容器12の直径D0と平行な方向に配列された第一電極18が一列だけ挿通可能となるように挿通孔50が形成されている。   FIG. 8 and FIG. 9 are explanatory views for explaining examples of the partition plate 52 having another shape applied to the ozone generator 10. Similarly to the partition plate 46 described above, the partition plate 52 can be formed of a metal plate such as stainless steel, a resin plate, or the like. The partition plate 52 is formed in a substantially T shape. That is, the center side of the inner region (refrigerant passage 44) of the container 12 is formed with a first width, and a portion far from the center side is formed with a second width that is narrower than the first width. Specifically, in the case of the example shown in FIG. 8, for example, only one row of the first electrodes 18 arranged in a direction parallel to the diameter D0 of the container 12 can be inserted into the two arm-shaped portions 52a of the partition plate 52. An insertion hole 50 is formed so that

また、仕切り板52の中央部分には、胴部分52bが連設されている。胴部分52bの腕状部分52aと平行な方向の幅L4は、円筒状の容器12の直径をD0とした場合、例えばL4は0.2D0とすることができる。また、仕切り板52は、円筒状の容器12の内部空間で、当該容器12の直径D0の約半分を覆うことが望ましい。例えば、第一方向Oと直交する方向において領域(容器12の内部空間、冷媒通路44)の半分以下の部分を遮るように配置されることが望ましい。より具体的には、容器12の直径をD0とした場合、容器12の断面上の中心ラインGから仕切り板52の上端側(容器12の内壁面12hから遠い容器12の中心側)の挿通孔50の中心までの距離L1が、例えば0.2D0と同等となるように仕切り板52が形成されることが望ましい。   In addition, a trunk portion 52 b is connected to the central portion of the partition plate 52. The width L4 of the trunk portion 52b in the direction parallel to the arm-like portion 52a can be set to 0.2D0, for example, when the diameter of the cylindrical container 12 is D0. The partition plate 52 is preferably an internal space of the cylindrical container 12 and covers about half of the diameter D0 of the container 12. For example, it is desirable to dispose a portion that is less than half of the region (the internal space of the container 12, the refrigerant passage 44) in a direction orthogonal to the first direction O. More specifically, when the diameter of the container 12 is D0, the insertion hole on the upper end side of the partition plate 52 (center side of the container 12 far from the inner wall surface 12h of the container 12) from the center line G on the cross section of the container 12 It is desirable that the partition plate 52 be formed so that the distance L1 to the center of 50 is equal to, for example, 0.2D0.

このように、仕切り板52の形状を略T字形状とすることにより、冷媒供給部12fから供給された冷却水を胴部分52bによって図3に示す高温の領域Dに導引し易くなる。また、胴部分52bの左右に隙間Sを大きく確保することができるため、仕切り板52の裏面側の第二領域N(図1参照)に、仕切り板46の場合より多くの冷却水を供給することができる。その結果、第二領域Nにおける冷却もより効率的に行うことができる。その結果、オゾン発生部14の高温領域をより効率的に冷却することができる。また、略T字形状の仕切り板52とすることで材料費の低減や挿通孔50の加工コストの低減に寄与できる。   Thus, by making the shape of the partition plate 52 into a substantially T shape, it becomes easy to guide the cooling water supplied from the refrigerant supply unit 12f to the high temperature region D shown in FIG. 3 by the trunk portion 52b. In addition, since a large gap S can be secured on the left and right of the body portion 52b, more cooling water is supplied to the second region N (see FIG. 1) on the back side of the partition plate 52 than in the case of the partition plate 46. be able to. As a result, cooling in the second region N can be performed more efficiently. As a result, the high temperature region of the ozone generator 14 can be cooled more efficiently. Further, the substantially T-shaped partition plate 52 can contribute to a reduction in material cost and a reduction in processing cost of the insertion hole 50.

なお、腕状部分52aの両端部には、固定孔52cが形成されている。また、胴部分52bの端部にも固定孔52cが形成されている。各固定孔52cは、図9に示されるように、容器12の内壁面12hに形成された仕切り板サポート48に仕切り板46と同様に固定される。なお、図8の例では、腕状部分52aの幅を挿通孔50が一列だけ形成できる幅とした場合を示したが、腕状部分52aの幅、すなわち挿通孔50の配列数は、例えば仕切り板52を配置するオゾン発生装置10の温度分布に応じて適宜変更可能であり、冷却水の導引パターンを変更することも可能である。この場合も、効率的な冷却水の導引が可能となり、上述と同様の効果を得ることができる。   Note that fixing holes 52c are formed at both ends of the arm-shaped portion 52a. A fixing hole 52c is also formed at the end of the body portion 52b. As shown in FIG. 9, each fixing hole 52 c is fixed to the partition plate support 48 formed on the inner wall surface 12 h of the container 12 in the same manner as the partition plate 46. In the example of FIG. 8, the case where the width of the arm-shaped portion 52a is set to a width that allows the insertion holes 50 to be formed in a single row is shown. However, the width of the arm-shaped portion 52a, that is, the number of arrangement of the insertion holes 50 is, for example, It can be appropriately changed according to the temperature distribution of the ozone generator 10 in which the plate 52 is disposed, and the cooling water guiding pattern can also be changed. Also in this case, efficient cooling water can be guided, and the same effect as described above can be obtained.

図10、図11は、オゾン発生装置10に適用する他の形状の仕切り板54の例を説明する説明図である。仕切り板54は、上述した仕切り板52の変形例である。仕切り板54は、仕切り板52と同様に、ステンレス鋼等の金属板や樹脂板等で形成することができる。仕切り板54もまた、略T字形状に形成されている。すなわち、容器12の内部領域(冷媒通路44)の中心側が第一幅に形成され、中心側から遠い部分が第一幅より狭い第二幅で形成されている。図10に示す例の場合、仕切り板54の腕状部分54aは、円筒状の容器12の直径D0と平行な方向に延設されて、複数の第一電極18が例えば一列だけ挿通可能となるように長孔部56が形成されている。   FIGS. 10 and 11 are explanatory diagrams for explaining examples of the partition plate 54 having another shape applied to the ozone generator 10. The partition plate 54 is a modification of the partition plate 52 described above. Similar to the partition plate 52, the partition plate 54 can be formed of a metal plate such as stainless steel, a resin plate, or the like. The partition plate 54 is also formed in a substantially T shape. That is, the center side of the inner region (refrigerant passage 44) of the container 12 is formed with a first width, and a portion far from the center side is formed with a second width that is narrower than the first width. In the case of the example shown in FIG. 10, the arm-shaped portion 54a of the partition plate 54 is extended in a direction parallel to the diameter D0 of the cylindrical container 12, and the plurality of first electrodes 18 can be inserted through only one row, for example. A long hole portion 56 is formed as described above.

また、仕切り板54の中央部分には、胴部分54bが連設されている。胴部分54bにも複数の第一電極18が例えば一列ずつ挿通可能となるように複数の長孔部56が形成されている。胴部分54bの腕状部分54aと平行な方向の幅L4は、円筒状の容器12の直径をD0とした場合、例えば0.2D0と同等とすることができる。また、仕切り板54は、円筒状の容器12の内部空間で、当該容器12の直径D0の約半分を覆うことが望ましい。例えば、第一方向Oと直交する方向において領域(容器12の内部空間、冷媒通路44)の半分以下の部分を遮るように配置されることが望ましい。より具体的には、容器12の直径をD0とした場合、容器12の断面上の中心ラインGから仕切り板54の上端側(容器12の内壁面12hから遠い容器12の中心側)の長孔部56の短手方向の中心までの距離L1が、例えば0.2D0と同等となるように仕切り板54が形成されることが望ましい。   In addition, a trunk portion 54 b is connected to the central portion of the partition plate 54. A plurality of elongated holes 56 are also formed in the body portion 54b so that the plurality of first electrodes 18 can be inserted, for example, one by one. The width L4 of the body portion 54b in the direction parallel to the arm-like portion 54a can be equal to, for example, 0.2D0 when the diameter of the cylindrical container 12 is D0. Moreover, it is desirable that the partition plate 54 covers about half of the diameter D0 of the container 12 in the internal space of the cylindrical container 12. For example, it is desirable to dispose a portion that is less than half of the region (the internal space of the container 12, the refrigerant passage 44) in a direction orthogonal to the first direction O. More specifically, when the diameter of the container 12 is D0, a long hole on the upper end side of the partition plate 54 from the center line G on the cross section of the container 12 (center side of the container 12 far from the inner wall surface 12h of the container 12). It is desirable that the partition plate 54 be formed so that the distance L1 to the center in the short direction of the portion 56 is equal to, for example, 0.2D0.

このように、仕切り板54の形状を略T字形状とすることにより、冷媒供給部12fから供給された冷却水を胴部分54bによって図3に示す高温の領域Dに導引し易くなる。また、胴部分54bの左右に隙間Sを大きく確保することができるため、仕切り板54の裏面側の第二領域N(図1参照)に、仕切り板46の場合より多くの冷却水を供給することができる。その結果、第二領域Nにおける冷却をより効率的に行うことができる。その結果、オゾン発生部14の高温領域をより効率的に冷却することができる。また、略T字形状の仕切り板54とすることで材料費の低減に寄与できる。また、第一電極18の挿通を挿通孔50に代えて長孔部56で行うことにより、長孔部56の加工を挿通孔50の加工より容易に低コストで行うことができる。その結果、コストの低減に寄与できる。また、複数の第一電極18を長孔部56に一括挿入できるため組立容易性を向上することができる。また、長孔部56を採用することにより第一電極18の外周面との間の隙間が挿通孔50を採用する場合に比べて大きくなる。その結果、長孔部56と第一電極18との隙間を介して、冷却水が第一領域Mから第二領域Nに流れ易くなる。その結果、胴部分54bによる高温の領域Dに対する冷却水の導引と第二領域Nへの冷却水の供給とをバランスよく行うことが可能となり、オゾン発生部14のオゾン収率の向上に寄与できる。   Thus, by making the shape of the partition plate 54 into a substantially T shape, it becomes easy to guide the cooling water supplied from the refrigerant supply unit 12f to the high temperature region D shown in FIG. 3 by the trunk portion 54b. Further, since a large gap S can be secured on the left and right sides of the trunk portion 54b, more cooling water is supplied to the second region N (see FIG. 1) on the back side of the partition plate 54 than in the case of the partition plate 46. be able to. As a result, the cooling in the second region N can be performed more efficiently. As a result, the high temperature region of the ozone generator 14 can be cooled more efficiently. Moreover, it can contribute to reduction of material cost by setting it as the substantially T-shaped partition plate 54. FIG. Further, by inserting the first electrode 18 with the long hole portion 56 instead of the insertion hole 50, the processing of the long hole portion 56 can be easily performed at a lower cost than the processing of the insertion hole 50. As a result, it can contribute to cost reduction. Further, since the plurality of first electrodes 18 can be collectively inserted into the long hole portion 56, the ease of assembly can be improved. Further, by adopting the long hole portion 56, the gap between the first electrode 18 and the outer peripheral surface becomes larger than when the insertion hole 50 is adopted. As a result, the cooling water easily flows from the first region M to the second region N through the gap between the long hole portion 56 and the first electrode 18. As a result, it becomes possible to perform the introduction of the cooling water to the high-temperature region D by the trunk portion 54b and the supply of the cooling water to the second region N in a well-balanced manner, which contributes to the improvement of the ozone yield of the ozone generation unit 14. it can.

なお、腕状部分54aの両端部には、固定孔54cが形成されている。また、胴部分54bの端部にも固定孔54cが形成されている。各固定孔54cは、図11に示されるように、容器12の内壁面12hに形成された仕切り板サポート48に仕切り板52と同様に固定される。なお、図10の例では、腕状部分54aの幅を長孔部56が一本だけ形成できる幅とした場合を示したが、腕状部分54aの幅、すなわち長孔部56の配列数は、例えば仕切り板54を配置するオゾン発生装置10の温度分布に応じて適宜変更可能であり、冷却水の導引パターンを変更してもよい。この場合も、効率的な冷却水の導引が可能となり、上述と同様の効果を得ることができる。   Note that fixing holes 54c are formed at both ends of the arm-shaped portion 54a. A fixing hole 54c is also formed at the end of the body portion 54b. As shown in FIG. 11, each fixing hole 54 c is fixed to the partition plate support 48 formed on the inner wall surface 12 h of the container 12 in the same manner as the partition plate 52. In the example of FIG. 10, the width of the arm-shaped portion 54a is shown as a width that allows only one long hole portion 56 to be formed. However, the width of the arm-shaped portion 54a, that is, the number of the long hole portions 56 arranged is For example, it can change suitably according to the temperature distribution of the ozone generator 10 which arrange | positions the partition plate 54, and you may change the guidance pattern of cooling water. Also in this case, efficient cooling water can be guided, and the same effect as described above can be obtained.

以上、本発明の実施形態や変形例を例示したが、上記実施形態や変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各実施形態や変形例の構成は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。   As mentioned above, although embodiment and the modification of this invention were illustrated, the said embodiment and modification are an example to the last, Comprising: It is not intending limiting the range of invention. These embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, combinations, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. In addition, the configurations of the respective embodiments and modifications can be partially exchanged.

上述した実施形態では、冷媒供給部12fと冷媒排出部12gが容器12の対角位置に配置された例を示したが、冷媒供給部12fと冷媒排出部12gとは、第一方向Oにずれた位置に配置されればよく、例えば、冷媒供給部12fと冷媒排出部12gとが、容器12の筒部12aの対角位置以外に設けられてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the refrigerant supply unit 12f and the refrigerant discharge unit 12g are arranged at diagonal positions of the container 12 has been described. However, the refrigerant supply unit 12f and the refrigerant discharge unit 12g are displaced in the first direction O. For example, the refrigerant supply part 12f and the refrigerant discharge part 12g may be provided at a position other than the diagonal position of the cylindrical part 12a of the container 12.

また、上述した実施形態では、仕切り板46,52,54を第一方向Oに対して直交する方向に延びるように配置する例を示した。別の実施形態においては、仕切り板46,52,54は傾いて配置されてもよい。例えば、冷媒供給部12fから冷媒排出部12gに向かい傾いた姿勢としてもよい。この場合、冷媒供給部12fから供給された冷却水を冷媒供給部12fの上方に導引するとともに、冷媒排出部12gに向けて流れ易くすることができる。その結果、冷媒通路44内で熱交換を行い温度が上昇した冷却水が滞留し難くなり、冷却効率を向上させることができる。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the partition plates 46, 52, 54 are arranged so as to extend in a direction orthogonal to the first direction O has been shown. In another embodiment, the partition plates 46, 52, and 54 may be inclined. For example, a posture inclined from the refrigerant supply unit 12f toward the refrigerant discharge unit 12g may be employed. In this case, the cooling water supplied from the refrigerant supply unit 12f can be guided above the refrigerant supply unit 12f and can easily flow toward the refrigerant discharge unit 12g. As a result, it is difficult for the cooling water whose temperature has risen due to heat exchange in the refrigerant passage 44 to stay, and the cooling efficiency can be improved.

また、誘電体バリア放電(無声放電)時の発熱によるオゾン発生装置10内の温度分布は、誘電体部材16(第一電極18)の配置形態や配置数、冷媒供給部12fおよび冷媒排出部12gの形成位置や離間間隔、冷却水の供給量や流速等によって変化し、高温領域の位置も変化する。そこで、オゾン発生装置10の設計段階で、仕切り板46,52,54を備えないオゾン発生装置10の温度分布のシミュレーション(図3参照)を行い、高温領域を特定して、仕切り板46,52,54の設置位置や設置姿勢を決定した上で、高温の領域に効率的に冷却水が導引できるようすることが望ましい。   In addition, the temperature distribution in the ozone generator 10 due to heat generation during dielectric barrier discharge (silent discharge) depends on the arrangement and number of dielectric members 16 (first electrodes 18), the refrigerant supply unit 12f, and the refrigerant discharge unit 12g. The position of the high temperature region also changes depending on the formation position and the separation interval, the amount of cooling water supplied, the flow rate, and the like. Therefore, at the design stage of the ozone generator 10, a simulation (see FIG. 3) of the temperature distribution of the ozone generator 10 that does not include the partition plates 46, 52, 54 is performed, the high temperature region is specified, and the partition plates 46, 52. , 54 is determined, and cooling water can be efficiently guided to a high temperature region.

また、オゾン発生装置10の運転状況(例えば連続運転時間や運転場所の外部環境)によって、容器12内部の温度分布が変化する場合がある。このような場合、仕切り板サポート48を容器12内部で軸方向(第一方向O)に移動可能として、仕切り板46,52,54の容器12内部における設置位置を移動できるようにしてもよい。この場合、金属電極集合体42の内部に温度センサを複数配置して、温度分布に応じて仕切り板サポート48を移動できるようにしてもよい。また、容器12内部の代表的な位置の温度測定を行い、その位置の温度と予め試験により準備しておいたオゾン発生装置10の参照温度分布パターンと比較して、現在のオゾン発生装置10の温度分布を推定して、その結果にしたがい、仕切り板46,52,54の配置位置を決めてもよい。なお、仕切り板サポート48は、例えば、ボールねじ等により移動可能なスライダに固定されていてもよい。ボールねじは、種々の駆動手段、例えばモータ駆動や手動によって回転させ、スライダを移動させてもよい。このように、オゾン発生装置10の運転状況に応じて仕切り板46,52,54の配置位置を変更することで、より効率的にオゾン発生装置10(原料ガス)の冷却が可能となり、オゾン収率の向上に寄与できる。   In addition, the temperature distribution inside the container 12 may change depending on the operation status of the ozone generator 10 (for example, the continuous operation time or the external environment of the operation place). In such a case, the partition plate support 48 may be movable in the axial direction (first direction O) inside the container 12 so that the installation positions of the partition plates 46, 52, and 54 inside the container 12 may be moved. In this case, a plurality of temperature sensors may be arranged inside the metal electrode assembly 42 so that the partition plate support 48 can be moved according to the temperature distribution. Further, the temperature of a representative position inside the container 12 is measured, and the current temperature of the ozone generator 10 is compared with the temperature at that position and the reference temperature distribution pattern of the ozone generator 10 prepared in advance by a test. The temperature distribution may be estimated, and the arrangement positions of the partition plates 46, 52, and 54 may be determined according to the result. The partition plate support 48 may be fixed to a slider that can be moved by, for example, a ball screw. The ball screw may be rotated by various driving means, for example, motor driving or manually, and the slider may be moved. In this way, by changing the arrangement position of the partition plates 46, 52, and 54 according to the operating state of the ozone generator 10, the ozone generator 10 (raw material gas) can be cooled more efficiently, and the ozone concentration can be reduced. It can contribute to the improvement of the rate.

10…オゾン発生装置、12…容器、12f…冷媒供給部、12g…冷媒排出部、12h…内壁面、14…オゾン発生部、16…誘電体部材、18…第一電極、36…放電ギャップ、38,40…端板、42…金属電極集合体、44…冷媒通路、46,52,54…仕切り板、50…挿通孔、56…長孔部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ozone generator, 12 ... Container, 12f ... Refrigerant supply part, 12g ... Refrigerant discharge part, 12h ... Inner wall surface, 14 ... Ozone generation part, 16 ... Dielectric member, 18 ... First electrode, 36 ... Discharge gap, 38, 40 ... end plate, 42 ... metal electrode assembly, 44 ... refrigerant passage, 46, 52, 54 ... partition plate, 50 ... insertion hole, 56 ... slot.

Claims (4)

内壁を備え、第一方向に軸方向を有する容器と、
前記容器の内部に前記第一方向に間隔を空けて設けられた一対の端板と、
前記容器に形成されて前記一対の端板と前記内壁とで囲まれた領域に冷却媒体を供給する冷媒供給部と、
前記冷媒供給部に対して前記容器の前記第一方向の異なる位置に形成され、前記領域から前記冷却媒体を排出する冷媒排出部と、
筒状に形成されて、前記一対の端板に両端部が固定されて前記領域内に支持される複数の第一電極と、
それぞれの前記第一電極の内壁面との間に放電ギャップを空けた状態で誘電体を介して配置された第二電極と、
前記一対の端板の間で当該端板と間隔を空けて前記冷媒排出部より前記冷媒供給部に近い位置に配置され、前記第一方向と交差する第二方向において前記複数の第一電極を貫通させた状態で前記領域の一部を遮るとともに前記冷媒供給部を含む第一領域と前記冷媒排出部を含む第二領域とに分ける仕切り板と、
を備えるオゾン発生装置。
A container having an inner wall and having an axial direction in a first direction;
A pair of end plates provided at an interval in the first direction inside the container;
A coolant supply unit that supplies a cooling medium to a region formed in the container and surrounded by the pair of end plates and the inner wall;
A refrigerant discharge unit that is formed at a different position in the first direction of the container with respect to the refrigerant supply unit, and discharges the cooling medium from the region;
A plurality of first electrodes formed in a cylindrical shape and having both ends fixed to the pair of end plates and supported in the region;
A second electrode disposed via a dielectric with a discharge gap between the inner wall of each of the first electrodes;
Between the pair of end plates, the end plates are spaced from each other and disposed closer to the refrigerant supply unit than the refrigerant discharge unit, and the plurality of first electrodes are penetrated in a second direction intersecting the first direction. A partition plate that blocks a part of the region in a closed state and divides into a first region including the refrigerant supply unit and a second region including the refrigerant discharge unit,
An ozone generator.
前記仕切り板は、前記第一方向と直交する方向において前記領域の半分以下の部分を遮る請求項1に記載のオゾン発生装置。   2. The ozone generator according to claim 1, wherein the partition plate blocks a portion that is less than half of the region in a direction orthogonal to the first direction. 前記仕切り板は、前記領域の中心側が第一幅に形成され、前記中心側から遠い部分が前記第一幅より狭い第二幅で形成されている請求項1または請求項2に記載のオゾン発生装置。   The ozone generation according to claim 1 or 2, wherein the partition plate is formed with a first width at a center side of the region and a second width narrower than the first width at a portion far from the center side. apparatus. 前記仕切り板は、前記第一電極を複数挿通させる長孔部が形成されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のオゾン発生装置。   The ozone generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the partition plate has a long hole portion through which a plurality of the first electrodes are inserted.
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