JP2549598B2 - オゾン発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気又は酸素を原料と
して無声放電により、オゾンを発生させるようにしたオ
ゾン発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オゾンは強力な酸化力を持っているの
で、古くから酸化剤として用いられているほか、各種の
水の殺菌、脱臭，脱色等にも広く利用され、また、近年
はファインケミカル用としての用途にも広く用いられて
いる。

【０００３】従来、オゾン発生方法としては、紫外線エ
ネルギ−を酸素に照射する方法や、水を電気分解する方
法等があるが、工業用としての多量のオゾンを連続的に
発生するには、通常、無声放電による方法が多く採用さ
れている。

【０００４】而して、ファインケミカル用に用いられる
オゾン発生装置は、オゾン化酸素の純度が高く、且つ高
濃度であることが要求されている。そのため、従来のフ
ァインケミカル用のオゾン発生装置は、オゾン発生部の
外周を形成するステンレス内筒の内側にガラスかセラミ
ックスなどの誘電体をライニングし、電子が金属表面に
直接衝突するのを回避しようとしているが、ステンレス
とその表面にライニングされる誘電体とは熱膨張係数が
相違するため、誘電体に亀裂が発生し、この亀裂発生部
分から短絡が生じて電流が流れ、誘電体も金属電極（こ
こではステンレス内筒）も破壊される。従って、電子が
直接金属表面に衝突するのを防止しようとする所期の目
的が達成されず、所期の高純度，高濃度のオゾン化酸素
は到底得られない。

【０００５】そのため、冷却水を循環できるように形成
した円形缶体の内部に、該缶体を貫通させて、誘電体で
ある石英材又はガラス材から成る外筒と内筒を同心状に
配設すると共に、それら外筒と内筒の間を原料ガスの流
路に形成し、内筒の内周面に導電性樹脂を塗布し導電性
被膜を形成して放電電極を設ける一方、外筒の外周面に
同様にして電極を設け、前記放電電極に高圧交流電源を
接続し、内筒内に空気等の冷却媒体を通しながら、オゾ
ン化酸素を得る方法が採られている。

【０００６】而して、上記の放電電極としての導電性被
膜は、通常、導電性樹脂を塗布して形成しているが、こ
れでは均一な被膜を形成することが困難なため、外，内
筒間で均一な無声放電が行なわれにくく、高濃度のオゾ
ンを得られない。そこで、内筒が石英材又はガラス材で
造られていることから、真空蒸着，スパッタリングなど
により導電性金属被膜を形成することも考えられるが、
工作上、均一な金属被膜の形成が困難である。従って、
簡便で信頼性の高い放電電極が形成されたオゾン発生装
置に対する要望が高まっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術に鑑み、高純度且つ高濃度のオゾン化ガスが
得られ、しかも構造が簡単で長期間の使用に耐え得る放
電電極を設けたオゾン発生装置を提供することを、その
課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
することを目的としてなされたもので、その構成は、冷
却水を循環できるように形成した缶体の内部に、該缶体
を貫通させて、石英材又はガラス材から成る外筒と内筒
を同心状に配設すると共に、それら外筒と内筒の間を原
料ガスの流路に形成し、内筒の内周面に導電性材料を介
しステンレス製スパイラルバネを接着して放電電極を設
け、外筒の外周面に電極を設けたことを特徴とするもの
である。

【０００９】尚、上記において、通常は、導電性材料と
して導電性塗料又は導電性接着剤を用い、これを内筒の
内表面に塗布するが、内筒の内表面に直接導電性材料を
塗布しないで、該内表面をカ−ボランダム，砥粒などの
ブラスト法により粗面に形成してから、導電性材料を塗
布しても良く、また、導電性材料とステンレス製スパイ
ラルバネとの間にステンレス箔を介在させ、スパイラル
バネをステンレス箔に圧接させるようにしても良い。

【００１０】一方、本発明オゾン発生装置をファインケ
ミカル用として用いる場合は、冷却水として純水を循環
させる場合が多いので、このような場合、外筒の外周面
に設ける電極は、銀系のフィラ−とエポキシ樹脂をバイ
ンダ−とする導電性塗料を塗布して形成するか、金属溶
射により形成しても良く、また、導電性接着剤を介しア
ルミ箔やステンレス箔を接着することにより形成しても
良い。

【００１１】

【実施例】次に本発明の実施例を図により説明する。図
１は本発明の一例のオゾン発生装置の縦断正面図、図２
は図１のａ−ａ線断面拡大図である。図に示すものは、
円形状の缶体１の内部に該缶体１を貫通させて、石英材
又はガラス材から成る外筒２と内筒３を同心状に配設す
ると共に、前記缶体１と外筒２の間を冷却水の流路４
に、外筒２と内筒３の間を原料ガスの流路５に、それぞ
れ形成し、内筒３の内周面に導電性接着剤を塗布して導
電性被膜６を形成し、該導電性被膜６の中にステンレス
製スパイラルバネ７を接着して放電電極Ａを形成する一
方、外筒２の外周面に導電性被膜を形成して電極８を設
け、前記放電電極Ａに高圧交流電源を接続し、内筒３内
に冷却空気を通しながら、オゾン化酸素を得るようにし
たオゾン発生装置である。尚、図中、4aは冷却水の入
口、4bは同じく出口、5aは原料ガスの入口、5bは発生さ
れたオゾンの出口である。

【００１２】上記のように構成される本発明オゾン発生
装置は、図示の状態で流路５の入口5aから原料ガスを送
り込み、内筒３内に冷却空気を通す一方、流路４に冷却
水を循環させ、放電電極Ａに高圧交流電源を接続すれ
ば、石英材又はガラス材から成る内筒３と外筒４は誘電
体であるから、両筒の間の流路５内において無声放電が
行なわれ、該流路５内に送り込まれた原料ガスはオゾン
化されるのであるが、この際、電子が直接金属面に衝突
することがないので、発生したオゾン化ガス中に金属微
粒子などの異物が混入することがなく、高純度且つ高濃
度のオゾンを発生させることが出来る。

【００１３】また、放電電極Ａは、内筒３の内周面に導
電性材料を介しステンレス製スパイラルバネを接着して
設けたから、内筒３の内部を冷却する際にスパイラルバ
ネが放熱効果を高め、しかも、電極の端部近傍で発生し
易い沿面放電による酸化性ガスに起因する電極の劣化や
剥離を防止できるので、放電電極は長寿命で信頼性の高
いものとなる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は上述のとおりであって、本発明
のオゾン発生装置によれば、無声放電域に金属材料や有
機物が全く用いられていないので、従来のオゾン発生装
置のように、金属やその他の微粒子が電子により吐き出
されることがなく、また、オゾン発生部の発熱部である
外筒の外周面は冷却水によりその外側から強制的に冷却
されると共に、内筒の内面は冷却空気で強制的に冷却さ
れるようにしたから、原料ガスの流路内周の温度が過度
に上昇することもなく、スパイラルバネによる放熱効果
も極めて有効で、高純度且つ高濃度のオゾンを得ること
が出来、放電電極は長寿命で信頼性の高いものとなり、
特に、ファインケミカル用のオゾン発生装置として好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例のオゾン発生装置の縦断正面図。

【図２】図１のａ−ａ線断面拡大図。

【符号の説明】

１ 缶体 ２ 外筒 ３ 内筒 ４ 冷却水流路 4a 冷却水の入口 4b 冷却水の出口 ５ 原料ガス流路 5a 原料ガスの入口 5b 原料ガスの出口 ６ 導電性被膜 ７ ステンレス製スパイラルバネ Ａ 放電電極 ８ 電極

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却水を循環できるように形成した缶体
   の内部に、該缶体を貫通させて、石英材又はガラス材か
   ら成る外筒と内筒を同心状に配設すると共に、それら外
   筒と内筒の間を原料ガスの流路に形成し、内筒の内周面
   に導電性材料を介しステンレス製スパイラルバネを接着
   して放電電極を設け、外筒の外周面に電極を設けたこと
   を特徴とするオゾン発生装置。
2. 【請求項２】 導電性材料とステンレス製スパイラルバ
   ネとの間にステンレス箔を介在させ、前記スパイラルバ
   ネをステンレス箔に圧接させて放電電極を形成した請求
   項１に記載のオゾン発生装置。
3. 【請求項３】 導電性材料が導電性接着剤である請求項
   １または２に記載のオゾン発生装置。
4. 【請求項４】 内筒の内表面をカ−ボランダム，砥粒な
   どのブラスト法により粗面に形成し、該内表面の上に放
   電電極を設けた請求項１ないし３のいずれかに記載のオ
   ゾン発生装置。