JP2528097B2 - オゾン発生器 - Google Patents
オゾン発生器Info
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- JP2528097B2 JP2528097B2 JP61112835A JP11283586A JP2528097B2 JP 2528097 B2 JP2528097 B2 JP 2528097B2 JP 61112835 A JP61112835 A JP 61112835A JP 11283586 A JP11283586 A JP 11283586A JP 2528097 B2 JP2528097 B2 JP 2528097B2
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- electrode
- layer
- dielectric
- ozone generator
- base layer
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/10—Preparation of ozone
- C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/10—Dischargers used for production of ozone
- C01B2201/14—Concentric/tubular dischargers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/30—Dielectrics used in the electrical dischargers
- C01B2201/34—Composition of the dielectrics
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、第1の金属製の外部電極及び第2の金属製
の内部電極、第2電極の第1電極側に向いている表面上
の誘電性物質からの層及び第1電極と誘電性層との間の
放電間隙が設けられているオゾン発生器(西ドイツ国特
許公開第3128746号明細書)に関する。
の内部電極、第2電極の第1電極側に向いている表面上
の誘電性物質からの層及び第1電極と誘電性層との間の
放電間隙が設けられているオゾン発生器(西ドイツ国特
許公開第3128746号明細書)に関する。
従来の技術 非常に多くのプロセスで、1時間当り数百キログラム
乃至数トンのレベルの極めて多量のオゾンが必要であ
り、それ故実際にはこのように高いオゾン量を供給し得
るコンパクトな高性能オゾン発生器を使うことができる
場合にだけそれらのプロセスを実施することができる。
乃至数トンのレベルの極めて多量のオゾンが必要であ
り、それ故実際にはこのように高いオゾン量を供給し得
るコンパクトな高性能オゾン発生器を使うことができる
場合にだけそれらのプロセスを実施することができる。
オゾン発生器(管形又はプレート形の誘電体を有する
もの)の出力密度を高めるために過去においては誘電体
ガラスがプラスチツク又はセラミツクをベースとする誘
電体により代えられた。
もの)の出力密度を高めるために過去においては誘電体
ガラスがプラスチツク又はセラミツクをベースとする誘
電体により代えられた。
オゾン発生器では、放電単位面積当りに形成されるオ
ゾン量Yは単位面積当りの電力Wに比例する: Y=K・W 電力Wは比誘電率Eに比例しかつ誘電体の厚さdに反比
例する: 誘電体としてガラスを使用する際に、誘電率Eは約5
までが可能である。この種のガラス誘電体の壁厚は、高
い熱的負荷による損傷が懸念されるので少なくとも2mm
でなければならない。
ゾン量Yは単位面積当りの電力Wに比例する: Y=K・W 電力Wは比誘電率Eに比例しかつ誘電体の厚さdに反比
例する: 誘電体としてガラスを使用する際に、誘電率Eは約5
までが可能である。この種のガラス誘電体の壁厚は、高
い熱的負荷による損傷が懸念されるので少なくとも2mm
でなければならない。
西ドイツ国特許公開第2658913号明細書からは、冷却
されている内部電極、外部電極及びそれらの間に同心配
置されている高圧電極より成り、それぞれの外面がガラ
ス−エナメル誘電体で塗布されているオゾン発生器が知
られている。同心配置されている金属管の対向している
表面上にそれぞれシリケートエナメル、又はガラスから
の誘電体層が施されている高周波管形オゾン発生器が西
ドイツ国特許第2534033号明細書から公知である。西ド
イツ国特許公開第2617059号明細書からは、オゾン発生
器において誘電体として自立性金属電極上に施されてい
る珪酸ゲル薄層を使用することが知られている。
されている内部電極、外部電極及びそれらの間に同心配
置されている高圧電極より成り、それぞれの外面がガラ
ス−エナメル誘電体で塗布されているオゾン発生器が知
られている。同心配置されている金属管の対向している
表面上にそれぞれシリケートエナメル、又はガラスから
の誘電体層が施されている高周波管形オゾン発生器が西
ドイツ国特許第2534033号明細書から公知である。西ド
イツ国特許公開第2617059号明細書からは、オゾン発生
器において誘電体として自立性金属電極上に施されてい
る珪酸ゲル薄層を使用することが知られている。
外面が電極の金属層で被覆されている誘電体としての
自立性セラミツク管より成つていて、その中に同心的に
金属管が対向電極として設けられているオゾン発生器が
西ドイツ国特許公開第2354209号明細書から公知であ
る。しかしこの種の自立性セラミツク管は任意に薄く寸
法取りすることはできず、更に非常に破壊され易い。
自立性セラミツク管より成つていて、その中に同心的に
金属管が対向電極として設けられているオゾン発生器が
西ドイツ国特許公開第2354209号明細書から公知であ
る。しかしこの種の自立性セラミツク管は任意に薄く寸
法取りすることはできず、更に非常に破壊され易い。
電極が脱炭鋼より成りかつ誘電体としてのセラミツク
薄膜で被覆されているオゾン発生器は西ドイツ国特許公
開第2065823号明細書から知られている。しかしそのよ
うなセラミツク層は比較的高い温度で焼付けねばなら
ず、これは自立性金属電極の妨害的な歪みをもたらす。
薄膜で被覆されているオゾン発生器は西ドイツ国特許公
開第2065823号明細書から知られている。しかしそのよ
うなセラミツク層は比較的高い温度で焼付けねばなら
ず、これは自立性金属電極の妨害的な歪みをもたらす。
Al2O3,SiO2及び少なくとも1種のアルカリ酸化物又は
アルカリ土類酸化物を含むセラミツク物質より成りかつ
誘電率5〜10を有しかつ厚さ0.5〜1mmであるオゾン発生
器用誘電体は西ドイツ国特許公告第2618243号明細書か
ら知られている。
アルカリ土類酸化物を含むセラミツク物質より成りかつ
誘電率5〜10を有しかつ厚さ0.5〜1mmであるオゾン発生
器用誘電体は西ドイツ国特許公告第2618243号明細書か
ら知られている。
前記のすべての非ガラス系誘電体では基本的に出力密
度、それ故オゾン収率は上昇する。
度、それ故オゾン収率は上昇する。
経験によれば、誘電体の表面は効率に対して決定的な
作用を及ぼす。この点で、セラミツク又はプラスチツク
をベースとする誘電体はガラス誘電体よりも劣つてい
る。
作用を及ぼす。この点で、セラミツク又はプラスチツク
をベースとする誘電体はガラス誘電体よりも劣つてい
る。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、高い比誘電率及び比較的高い絶縁破壊の強
さを有し、それ故100μm程度の薄層で高いオゾン収率
が達成され、かつ効率の点でガラス誘電体と同等である
冒頭に挙げた種類の誘電体を開示するという課題をベー
スとする。
さを有し、それ故100μm程度の薄層で高いオゾン収率
が達成され、かつ効率の点でガラス誘電体と同等である
冒頭に挙げた種類の誘電体を開示するという課題をベー
スとする。
問題点を解決するための手段 本発明によりこの課題は、放電間隙側に向いた誘電体
の表面がSiO2含有保護層で被覆されていることにより解
決される。
の表面がSiO2含有保護層で被覆されていることにより解
決される。
主に二酸化チタンより成る誘電体では保護層が溶融不
動態化ガラスより成り、プラスチツクをベースとする誘
電体では保護層がSiO2をベースとする高温セラミツク接
着剤より成ると有利である。
動態化ガラスより成り、プラスチツクをベースとする誘
電体では保護層がSiO2をベースとする高温セラミツク接
着剤より成ると有利である。
後者の場合、基材とのより良好な結合のためにAl2O3
をベースとする高温接着剤で前処理するのが推奨され
る。
をベースとする高温接着剤で前処理するのが推奨され
る。
すべての場合に、効率の改善が達成され、ガラス誘電
体の数値に達する。更に、セラミツク層はプラスチツク
誘電体に、部分放電の表面に対する作用に対して著しく
高められた抵抗を付与する。
体の数値に達する。更に、セラミツク層はプラスチツク
誘電体に、部分放電の表面に対する作用に対して著しく
高められた抵抗を付与する。
実施例 次に、本発明を添付図面の2つの実施例につき詳説す
る。
る。
第1図において、金属製の第1電極を1で、金属製の
第2電極を2で表わす。第2電極2は第1電極1の側に
向いているその表面上に二酸化チタンセラミツク製の誘
電性層3aを有する。層3aと第1電極1との間に典型的に
幅0.6〜2mmのオゾン発生器の放電間隙4が設けられてい
る。
第2電極を2で表わす。第2電極2は第1電極1の側に
向いているその表面上に二酸化チタンセラミツク製の誘
電性層3aを有する。層3aと第1電極1との間に典型的に
幅0.6〜2mmのオゾン発生器の放電間隙4が設けられてい
る。
ここまでの構造は、例えばU.S.オゾネア・コーポレイ
シヨン(U.S.Ozonair Corporation;464Cabot Road,Sout
h San Francisco,California 24080)により製造され、
販売されているような二酸化チタン誘電体を含む公知の
オゾン発生器に相当する〔米国の雑誌“オゾニユーズ
(OZONEWS)",第2頁、Vol.9,9号(1980年)参照〕。
シヨン(U.S.Ozonair Corporation;464Cabot Road,Sout
h San Francisco,California 24080)により製造され、
販売されているような二酸化チタン誘電体を含む公知の
オゾン発生器に相当する〔米国の雑誌“オゾニユーズ
(OZONEWS)",第2頁、Vol.9,9号(1980年)参照〕。
本発明によれば層3aは放電間隙4の側に向いているそ
の表面上に不動態化ガラスからの保護層5aが設けられて
いる。この場合には、今日多数の種類の珪素半導体構成
要素の品質及び信頼性の向上に使われる融着させたガラ
ス層が該当する。
の表面上に不動態化ガラスからの保護層5aが設けられて
いる。この場合には、今日多数の種類の珪素半導体構成
要素の品質及び信頼性の向上に使われる融着させたガラ
ス層が該当する。
不動態化ガラスの組成、保護層5aの塗布、層厚に関す
るすべての基本的な詳細は社報“シヨツト・プロドウク
ト・インフオルマチオンNr.4841−パシビールンクスグ
レーザ・フユア・ハルプライタバウエレメンテ(Schott
Produkt Information Nr.4841−Passivierungsglser
fr Halbleiterbauelemente)”〔イエナ・グラスヴ
エルク・シヨツト・ウント・ゲン(Jenaer Glaswerk Sc
hott & Gen.),ヴエルク・ランズフート(Werk Lands
hut),D−8300ランズフート(Landshut)在,日付な
し、発行番号4841d×I/79o.P.〕から明らかである。
るすべての基本的な詳細は社報“シヨツト・プロドウク
ト・インフオルマチオンNr.4841−パシビールンクスグ
レーザ・フユア・ハルプライタバウエレメンテ(Schott
Produkt Information Nr.4841−Passivierungsglser
fr Halbleiterbauelemente)”〔イエナ・グラスヴ
エルク・シヨツト・ウント・ゲン(Jenaer Glaswerk Sc
hott & Gen.),ヴエルク・ランズフート(Werk Lands
hut),D−8300ランズフート(Landshut)在,日付な
し、発行番号4841d×I/79o.P.〕から明らかである。
珪素ウエーハの不動態化に相応して、本発明では有機
懸濁液(酢酸−〔2−(2−ブトキシエトキシ)−エチ
ルエステル中の2%−ニトロセルロースの溶液)中の粉
末形で供給される不動態化ガラスを遠心分離、塗布、浸
漬又は電気泳動により施す。懸濁化剤の蒸発(温度範囲
350〜450℃で約10分間)後、約700℃約5分間でガラス
層を形成させる。
懸濁液(酢酸−〔2−(2−ブトキシエトキシ)−エチ
ルエステル中の2%−ニトロセルロースの溶液)中の粉
末形で供給される不動態化ガラスを遠心分離、塗布、浸
漬又は電気泳動により施す。懸濁化剤の蒸発(温度範囲
350〜450℃で約10分間)後、約700℃約5分間でガラス
層を形成させる。
第2図による本発明の第2実施形では、例えば西ドイ
ツ国特許公開第3128746号明細書又は西ドイツ国特許公
開第3442121号明細書に記載されているように、誘電体
は誘電性粉末で充填された硬化性プラスチツクより成
る。誘電性層3bはほぼ均一に分配されている多数のTiO2
粒子及びそれらの間にチタン酸バリウム粒子を包含す
る。これら両方の粒子は比誘電率εr3.5を有する熱硬
化性の殊に無水物硬化型のエポキシ樹脂中に導入されて
いる。誘電性層3bの厚さは1〜5mm、殊に2.5〜3mmであ
る。チタン酸バリウム粉末は1μmより小さい粒径を有
しかつ比誘電率εr2000を有する。
ツ国特許公開第3128746号明細書又は西ドイツ国特許公
開第3442121号明細書に記載されているように、誘電体
は誘電性粉末で充填された硬化性プラスチツクより成
る。誘電性層3bはほぼ均一に分配されている多数のTiO2
粒子及びそれらの間にチタン酸バリウム粒子を包含す
る。これら両方の粒子は比誘電率εr3.5を有する熱硬
化性の殊に無水物硬化型のエポキシ樹脂中に導入されて
いる。誘電性層3bの厚さは1〜5mm、殊に2.5〜3mmであ
る。チタン酸バリウム粉末は1μmより小さい粒径を有
しかつ比誘電率εr2000を有する。
粗粒子は比誘電率εr100を有する粒径5〜100μm
のTiO2より成る。これは微粒子TiO2を焼結させかつ次い
で粉砕することにより得られる。
のTiO2より成る。これは微粒子TiO2を焼結させかつ次い
で粉砕することにより得られる。
合成樹脂約42容量%、チタン酸バリウム粉末約20容量
%及び粗粒子TiO2約38容量%を含有するように構成した
層により全層の比誘電率εr30が得られ、その際に長
時間絶縁破壊の強さは2000V/mmを上廻つた。
%及び粗粒子TiO2約38容量%を含有するように構成した
層により全層の比誘電率εr30が得られ、その際に長
時間絶縁破壊の強さは2000V/mmを上廻つた。
誘電性層の粗粒状成分としてガラス球と電気コランダ
ムとからの混合物を含有する層3bにより比較し得る数値
が得られた。
ムとからの混合物を含有する層3bにより比較し得る数値
が得られた。
放電間隙4の側に向いている層3bの表面は珪酸(Si
O2)をベースとするセラミツク接着剤で被覆されてい
る。この保護層5bは吹付け又は浸漬により施すことがで
きかつ約100℃で約50時間加熱する。
O2)をベースとするセラミツク接着剤で被覆されてい
る。この保護層5bは吹付け又は浸漬により施すことがで
きかつ約100℃で約50時間加熱する。
基材とのより良好な結合のためAl2O3をベースとする
セラミツク接着剤で前処理することが推奨される。
セラミツク接着剤で前処理することが推奨される。
両方のセラミツク接着剤に関しては、例えば社報“ケ
ラミツク・プロドウクテ・フユア・ホフテンペラトウレ
ン(Keramic−Produkte fr Hoch−Temperaturen)”
〔Kager GmbH,D−6000 Frankfurt/M.61,日付けなし〕中
にプライマー層もしくは付着助剤層としての989型及び
仕上げ層としての918型が記載されている。
ラミツク・プロドウクテ・フユア・ホフテンペラトウレ
ン(Keramic−Produkte fr Hoch−Temperaturen)”
〔Kager GmbH,D−6000 Frankfurt/M.61,日付けなし〕中
にプライマー層もしくは付着助剤層としての989型及び
仕上げ層としての918型が記載されている。
前記の特許明細書によるプラスチツク誘電体はその特
別な構造故に部分放電による作用に対して非常に良好に
耐性であるが、本発明によるセラミツク接着剤による塗
布により抵抗を更に高めることができる。
別な構造故に部分放電による作用に対して非常に良好に
耐性であるが、本発明によるセラミツク接着剤による塗
布により抵抗を更に高めることができる。
第1図は不動態化ガラスからの保護層を有するTiO2誘電
体を備えた管形オゾン発生器の横断面図、第2図はセラ
ミツク接着剤からの保護層を有する、充填されたプラス
チツク誘電体を備えた管形オゾン発生器の横断面図であ
る。 1……外部電極、2……内部電極、3a……二酸化チタン
誘電体、3b……充填されているプラスチツク誘電体、4
……放電間隙、5a……不動態化ガラスからの保護層、5b
……セラミツク接着剤からの保護層
体を備えた管形オゾン発生器の横断面図、第2図はセラ
ミツク接着剤からの保護層を有する、充填されたプラス
チツク誘電体を備えた管形オゾン発生器の横断面図であ
る。 1……外部電極、2……内部電極、3a……二酸化チタン
誘電体、3b……充填されているプラスチツク誘電体、4
……放電間隙、5a……不動態化ガラスからの保護層、5b
……セラミツク接着剤からの保護層
Claims (3)
- 【請求項1】金属製の第1電極(1)及び金属製の第2
電極(2)、無機誘電性材料からなるカバー層で被覆さ
れている、第2電極の第1電極側に向いている表面上の
誘電性物質からなる基層(3a;3b)及び第1電極(1)
とカバー層との間の放電間隙(4)が設けられているオ
ゾン発生器において、誘電性粉末で充填されているプラ
スチックからなる基層(3b)において、この基層が二酸
化珪素SiO2をベースとする高温セラミック接着剤で被覆
されていることを特徴とするオゾン発生器。 - 【請求項2】高温セラミック接着剤の層厚が10〜100μ
mである特許請求の範囲第1項記載のオゾン発生器。 - 【請求項3】粉末で充填されたプラスチックからなる基
層において、該基層とカバー層との間に付着助剤として
Al2O3をベースとする中間層が施されている特許請求の
範囲第1項又は第2項記載のオゾン発生器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH215485 | 1985-05-21 | ||
CH2154/85-0 | 1985-05-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61266304A JPS61266304A (ja) | 1986-11-26 |
JP2528097B2 true JP2528097B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=4227143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61112835A Expired - Lifetime JP2528097B2 (ja) | 1985-05-21 | 1986-05-19 | オゾン発生器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4690803A (ja) |
EP (1) | EP0202501B1 (ja) |
JP (1) | JP2528097B2 (ja) |
DE (2) | DE3521985A1 (ja) |
Families Citing this family (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE3638382A1 (de) * | 1986-11-11 | 1988-05-26 | Etec Energieoptimierung | Vorrichtung zur erzeugung von ozon |
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US4770858A (en) * | 1987-04-17 | 1988-09-13 | Pillar Technologies, Inc. | Resilient dielectric electrode for corona discharge devices |
EP0300452B1 (en) * | 1987-07-23 | 1991-11-06 | Asahi Glass Company Ltd. | Field formation apparatus |
DE3731168C2 (de) * | 1987-09-14 | 1994-05-26 | Trailigaz | Ozonisator zur Erzeugung von Ozon durch kaltes Plasma für Wechselspannungsanregung im kHz-Bereich und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung |
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WO1989002868A1 (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-06 | Sackinger William M | Electrical device for conversion of molecular weights |
EP0313802B1 (de) * | 1987-10-27 | 1992-05-06 | Ozonia AG | Ozonerzeuger |
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JPH02116606A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-01 | Yamanashi Haitetsuku Kk | オゾン発生器用放電体 |
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CH677356A5 (ja) * | 1989-03-07 | 1991-05-15 | Asea Brown Boveri | |
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