JP2567747Y2 - オゾン発生器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、沿面放電式のオゾン
発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】本考案の如き沿面放電式のオゾン発生器
として、従来、図７に示した構造のものが知られてい
る。

【０００３】すなわち、アース電極材４０をセラミック
（主にアルミナ）４１，４２で挟持し、一方のセラミッ
ク４１上に金属又は半導体からなる電極格子４３を付
け、その上面をオゾン発生室としたものである。

【０００４】前記従来のオゾン発生器は、金属又は半導
体からなる電極格子４３が設けられる前記一方のセラミ
ック４１、すなわち、誘電体の厚みが０．５ｍｍ程度で
あり、アース電極材４０も数十ミクロンと薄いため、十
分な強度が得られないという問題が残されていた。そこ
でさらにアース電極材４０の裏面にバックアップ材とし
てセラミック４２を張り付けて強度を持たせていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】従来のごとく、セラミ
ック等を誘電体及びバックアップ材として使用した場合
には、比較的熱伝導率が高い素材であるため、オゾン発
生室内の温度上昇を抑えることができる。

【０００６】しかしながら、オゾン発生性能を向上させ
るため原料ガスの供給を０．８〜１気圧に上昇させた場
合に耐え得るように前記バックアップ材を厚く構成する
と放熱効果が低下するため、耐圧構造とすることが困難
であった。

【０００７】また、セラミック４１上への電極格子４３
の形成には、タングステン酸化物ペーストを塗布して還
元焼成する方法、真空蒸着によって格子のパターンを形
成した上にメッキする方法等が採用されるが、製作に手
数を要するとともに製品の出来具合にもバラツキが多か
った。

【０００８】さらに、前記各方法は、材料コストの安い
集成マイカ材や熱伝導率が高く放熱性に優れた窒化アル
ミニウム等に電極格子を構成することが困難で、結果と
して高価となるものであった。

【０００９】本考案は前記のような事情に鑑みてなされ
たもので、構造簡易かつ堅固でオゾン生成能力の高いオ
ゾン生成器を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１記載の考案は、熱伝導率のよい金属からな
り片面に多数の放熱フィンを有するとともに他の片面が
平滑に構成された二つの放熱部材と、これらの放熱部材
の前記各平滑面にそれぞれ添着された誘電材と、前記二
つの放熱部材の前記平滑面同士の間に形成された放電隔
室と、この放電隔室内の前記各誘電材の表面にそれぞれ
接触せしめて配設された放電電極と、前記放熱部材を前
記放熱フィン側から貫通し前記放電電極に高電圧を印加
する給電プラグと、前記放電隔室の内外を連通する原料
ガス導入口及びオゾン放出口とから構成したものであ
る。

【００１１】また、請求項２記載の考案は、請求項１記
載の構成において、前記放電電極が、そのほぼ中央部を
前記給電プラグで支持されるとともに、その周囲の適宜
の部位を絶縁物よりなる電極押え部材で前記誘電材の表
面に押え付けられて保持されてなる構成としたものであ
る。

【００１２】

【作用】請求項１又は２記載の考案によれば、原料ガス
導入口から放電隔室内に導入された原料ガスは、前記放
電隔室内における給電プラグから放電電極への高電圧の
印加によって生ずる沿面放電のコロナに接触してオゾン
へと変化せしめられ、オゾン放出口から取り出される。

【００１３】ここで、前記放電隔室は、熱伝導率のよい
金属からなり片面に多数の放熱フィンを有し放熱効率の
高い二つの放熱部材の間に構成されているため、放電隔
室内の温度上昇が有効に防止でき、オゾン生成効率がよ
い。

【００１４】また、オゾン発生器の全体構造が簡易かつ
堅固であるため耐圧性に優れており、加圧オゾンの生成
にも適している。

【００１５】さらに、請求項２記載の考案によれば、前
記放電電極が前記給電プラグと前記電極押え部材とによ
って前記誘電材に非固着状態で位置ずれ不能に保持され
ている。このため、放電電極を前記誘電材に対して接着
剤等で接着した場合と異なり、消耗した放電電極の取り
替えが容易であるとともに、高電圧の印加によって各放
電電極が熱膨張しても前記誘電材から剥離する等の不都
合がない。

【００１６】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１７】図１は、本考案の一実施例に係るオゾン発
生器１の全体概略斜視図、図２は、図１に示したオゾン
発生器１の分解斜視図、図３及び図４は、それぞれ図１
のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図及びＩＶ−ＩＶ矢視端面図
である。

【００１８】図示したオゾン発生器１は、ほぼ同一構成
の二つのアッセンブリ部品２ａ，２ｂがスペーサー３を
介して接合されてなる。

【００１９】前記アッセンブリ部品２ａ（２ｂ）につい
て説明する。

【００２０】前記アッセンブリ部品２ａ（２ｂ）は放熱
部材４ａ（４ｂ）を備えている。この放熱部材４ａ（４
ｂ）は前後方向に長い板体であり、その片面側には前後
方向（放熱部材４ａ（４ｂ）の長手方向）に延びる多数
の放熱用のフィン５ａ（５ｂ）が設けられるとともに、
他の片面が平滑面６ａ（６ｂ）とされている。前記放熱
部材４ａ（４ｂ）は、熱伝導率のよい金属、例えば耐蝕
アルミ合金等からなり、半導体基板の裏面に貼り付けて
その放熱用として広く用いられている公知のものを使用
している。

【００２１】前記放熱部材４ａ（４ｂ）の前記平滑面６
ａ（６ｂ）には、その全面に渡って、例えば集成マイカ
材よりなる肉薄の誘電材７ａ（７ｂ）がそれぞれ添着さ
れている。

【００２２】また、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面に
は、放電電極８ａ（８ｂ）が配置されている。この放電
電極８ａ（８ｂ）は、例えば、格子状に成型された四角
形の極肉薄のステンレス板からなる。前記放電電極８ａ
（８ｂ）は、図示例においては、前記誘電材７ａ（７
ｂ）の前後長手方向に並べてそれぞれ５枚ずつ配設され
ている。

【００２３】ここで、前記各放電電極８ａ（８ｂ）は、
前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面に固着されることなく、
単に、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面に押え付けられて
いるだけである。

【００２４】この点について説明すると、まず、前記各
放電電極８ａ（８ｂ）は前記誘電材７ａ（７ｂ）の左右
幅より短く構成される。次に、前記誘電材７ａ（７ｂ）
の表面周囲の形状に合わせて成形された肉薄の細枠状の
電極押え部材９ａ（９ｂ）を準備する。この電極押え部
材９ａ（９ｂ）は、例えば集成マイカ材等の絶縁物で構
成する。

【００２５】前記電極押え部材９ａ（９ｂ）の長手方向
左右両側枠部には、互いに対向するように内方に突出し
て前記放電電極８ａ（８ｂ）を左右両側から押える押え
突部１０ａ（１０ｂ）が適宜のピッチで形成される。図
示例では、前記放電電極８ａ（８ｂ）の数に合わせて、
５対の押え突部１０ａ（１０ｂ）が形成されている。そ
して、前記誘電材７ａ（７ｂ）の表面上に前記放電電極
８ａ（８ｂ）を適宜の間隔を開けて並べた後、その上か
ら前記電極押え部材９ａ（９ｂ）を被せて該電極押え部
材９ａ（９ｂ）を前記放熱部材４ａ（４ｂ）に対してね
じ止めする。その結果、前記各放電電極８ａ（８ｂ）
は、前記押え突部１０ａ（１０ｂ）によって前記誘電材
７ａ（７ｂ）に対して押え付けられて保持される（図５
参照）。

【００２６】前記のようにして構成される二つのアッセ
ンブリ部品２ａ，２ｂは、前記各放熱部材４ａ，４ｂの
平滑面６ａ，６ｂ側が互いに対面するように配置され、
相互間にスペーサー３を介して互いに接合されている。
このスペーサー３は、例えば、全周囲をテフロンコーテ
ィングしたステンレスや集成マイカ材等の絶縁物から構
成され、前記放熱部材４ａ（４ｂ）の平滑面６ａ（６
ｂ）の表面周囲の形状に合わせて成形された矩形の枠体
である。

【００２７】そして、前記二つのアッセンブリ部品２
ａ，２ｂと前記スペーサー３とによって、本実施例のオ
ゾン発生器１の内部に放電隔室（オゾン発生室）１１が
構成される。この放電隔室１１の内部においては、前記
各アッセンブリ部品２ａ，２ｂにそれぞれ５つづつ含ま
れている前記各放電電極８ａ，８ｂが一対ずつ互いに正
対している。

【００２８】前記二つのアッセンブリ部品２ａ，２ｂの
うち、いずれかの放熱部材（図示例では上側の放熱部材
４ｂ）の横幅方向中央部には、前記放電隔室１１内に達
する複数の給電プラグ挿通孔１２が前記放熱部材４ｂの
長手方向に並べて設けられており、これらの孔１２に
は、前記フィン５ｂ側から給電プラグ１３がそれぞれ挿
入されている。

【００２９】図示例では、前記給電プラグ１３は、前記
放電電極８ａ，８ｂの正対した一対づつに対応して５つ
設けられている。

【００３０】前記各給電プラグ１３の先端には、銅ある
いはステンレス等の導電材からなり、前記各一対の放電
電極８ａ，８ｂに同時に電圧を印加するための導電先端
部１４が加工形成されている。この導電先端部１４の長
さは、前記放電隔室１１の上下高さ、すなわち、前記ス
ペーサー３の厚みとほぼ同じであり、対面側の前記誘電
材（図示例では符号７ａで示す誘電材）の表面に接する
まで延びている。

【００３１】前記導電先端部１４は、前記各一対の放電
電極８ａ，８ｂに同時に電圧を印加するとともに、前記
各放電電極８ａ，８ｂが前記誘電材７ａ，７ｂの表面上
で位置ずれすることを防止するものである。

【００３２】すなわち、前記各放電電極８ａ，８ｂは、
前記の通り、電極押え部材９ａ，９ｂによってその周囲
の適宜の部位を前記誘電材７ａ，７ｂに対して押し付け
られて保持されている。したがって、前記各放電電極８
ａ，８ｂは前記誘電材７ａ，７ｂから剥離することはな
い。しかし、単に押し付けられているだけであるため、
何らかの衝撃によって前記誘電材７ａ，７ｂの表面に沿
ってずれ動くことが考えられる。

【００３３】そこで、本実施例においては、前記各放電
電極８ａ，８ｂの中央部に、前記給電プラグ１３の前記
導電先端部１４と適合する径の挿通孔１５ａ，１５ｂを
設け、この挿通孔１５ａ，１５ｂに前記導電先端部１４
を挿通して前記放電電極８ａ，８ｂの位置ずれを阻止し
ている（図３参照）。

【００３４】前記二つのアッセンブリ部品２ａ，２ｂの
うち、いずれかの放熱部材（図示例では上側の放熱部材
４ｂ）の前後両端部には、前記放電隔室１１の内外を連
通する二つの孔が穿設されている。これらの孔は、前記
放電隔室１１内にオゾン生成の原料となる酸素を含んだ
原料ガスＡを供給する原料ガス導入口１６、及び、前記
放電隔室１１内で生成されたオゾンガスＣを取り出すた
めのオゾン放出口１７である。

【００３５】前記のように構成される図示例のオゾン発
生器１は、例えば、図６に示すように、ベース部材２０
の上に立設された筒体２１の内部に、前記原料ガス導入
口１６を上側にして縦長に収容されて使用される。

【００３６】前記筒体２１の内部の下部には、前記オゾ
ン発生器１の周囲に冷却風を流すための軸流送風ファン
２２がその回転軸（図示せず）を上下方向へ向けて取り
付けられている。また、前記筒体２１の上下両端部に
は、その周壁に渡って排気口２３と吸気口２４とがそれ
ぞれ設けられている。

【００３７】なお、図６中、符号２５は、原料ガスＡを
前記オゾン発生器１内に導入する前に、その原料ガスＡ
中に含まれる水分を除去するための適宜の除湿装置であ
る。この除湿装置２５は、水分を含んだ原料ガスをその
まま前記オゾン発生器１内に導入すると、オゾン生成過
程においてオゾンと同時に窒素酸化物が生ずるため、こ
の不都合を回避するためのものである。

【００３８】前記のように構成される本実施例に係るオ
ゾン発生器は、次のように作用する。

【００３９】まず、前記原料ガス導入口１６から、前記
除湿装置２５によって除湿された乾燥原料ガスＢが前記
放電隔室１１内に導入される。

【００４０】前記放電隔室１１内では、前記給電プラグ
１３によって前記導電先端部１４を介して前記各放電電
極８ａ，８ｂに高周波高電圧が印加され、その結果、前
記放電電極８ａ，８ｂがプラス電極、前記放熱部材４
ａ，４ｂがマイナス側のアース電極材として作用し、前
記誘電材７ａ，７ｂの表面に接触している前記放電電極
８ａ，８ｂの周囲に沿面放電が生じている。

【００４１】このため、前記放電隔室１１内において前
記沿面放電のコロナに前記乾燥原料ガスＢが接触してオ
ゾンが生成され、生成されたオゾンガスＣが前記オゾン
放出口１７より取り出される。

【００４２】ここで、本実施例のオゾン生成器１では、
前記各放電電極８ａ，８ｂが前記誘電材７ａ，７ｂに固
着されることなく、各放電電極８ａ，８ｂの中央部にお
いて前記給電プラグ１３の前記導電先端部１４によって
位置ずれ不能に支持されるとともに、前記電極押え部材
９ａ，９ｂによって前記誘電材７ａ，７ｂに押し付けら
れて保持されている。このため、放電電極を誘電材に対
して接着剤等を用いて接着した場合と異なり、消耗した
放電電極８ａ，８ｂの取り替えが容易であるばかりでな
く、高電圧の印加によって各放電電極８ａ，８ｂが熱膨
張しても前記誘電材７ａ，７ｂから剥離する等の不都合
がない。

【００４３】また、本実施例のオゾン発生器１では、放
電隔室１１が熱伝導率のよい金属からなる二枚の放熱部
材４ａ，４ｂによって構成されているので放熱効率がよ
い。オゾン発生器においては、一般に、放電隔室（オゾ
ン発生室）内の温度が低いほどオゾン発生効率がよい。
したがって、前記放熱部材４ａ，４ｂによって前記放電
隔室１１内の温度上昇が抑制される本実施例のオゾン発
生器によれば、オゾン生成性能が高い効果がある。

【００４４】さらに、前記放熱部材４ａ，４ｂの長さを
変え、前記放電電極８ａ，８ｂの数を変えることで、オ
ゾン生成能力の異なるオゾン生成器を容易に製造するこ
とができる。

【００４５】さらにまた、全体構成が簡易にして構造堅
固であるため耐圧性がよく、高圧の原料ガスを前記放電
隔室内に供給することができ、高圧のオゾンを生成でき
る利点もある。

【００４６】

【考案の効果】請求項１又は２記載の考案によれば、放
熱部材によって効率的に放熱されるため放電隔室内の温
度上昇が抑制され、その結果、オゾン発生効率が高い効
果がある。また、全体構成が簡易なため製造し安く安価
であり、さらに構造堅固であるため加圧オゾンの生成も
可能である等の効果がある。

【００４７】さらに、請求項２記載の考案によれば、消
耗した放電電極の取り替えが容易であるとともに、高電
圧の印加によって各放電電極が熱膨張しても前記誘電材
から剥離する等の不都合がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るオゾン発生器の全体概
略斜視図である。

【図２】図１に示すオゾン発生器の分解斜視図である。

【図３】図１に示すオゾン発生器のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視
断面図である。

【図４】図１に示すオゾン発生器のＩＶ−ＩＶ矢視端面
図である。

【図５】電極押え部材による放電電極の保持状態を示す
部分平面図である。

【図６】図１に示すオゾン発生器の実際使用状態の一例
を示す概略正面図である。

【図７】従来例を示す原理図である。

【符号の説明】

４ａ，４ｂ 放熱部材 ５ａ，５ｂ 放熱フィン ７ａ，７ｂ 誘電材 ６ａ，６ｂ 平滑面 ８ａ，８ｂ 放電電極 １１ 放電隔室 １３ 給電プラグ １６ 原料ガス導入口 １７ オゾン放出口 ９ａ，９ｂ 電極押え部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−60904（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導率のよい金属からなり片面に多数
   の放熱フィンを有するとともに他の片面が平滑に構成さ
   れた二つの放熱部材と、これらの放熱部材の前記各平滑
   面にそれぞれ添着された誘電材と、前記二つの放熱部材
   の前記平滑面同士の間に形成された放電隔室と、この放
   電隔室内の前記各誘電材の表面にそれぞれ接触せしめて
   配設された放電電極と、前記放熱部材を前記放熱フィン
   側から貫通し前記放電電極に高電圧を印加する給電プラ
   グと、前記放電隔室の内外を連通する原料ガス導入口及
   びオゾン放出口とからなることを特徴とするオゾン発生
   器。
2. 【請求項２】 前記放電電極が、そのほぼ中央部を前記
   給電プラグで支持されるとともに、その周囲の適宜の部
   位を絶縁物よりなる電極押え部材で前記誘電材の表面に
   押え付けられて保持されてなることを特徴とする請求項
   １記載のオゾン発生器。