JP2733811B2 - オゾン発生方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋内空気の脱臭及び殺
菌、上水の脱臭及び浄化、下水処理水の殺菌、脱色及び
浄化に用いられるオゾン発生方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本発明のごとき沿面放電式のオゾン発生
装置として、従来図７に示したごとき構造のものが提供
されている。すなわち、ア−ス電極材３０をセラミック
（主にアルミナ）３１、３２で挟持し、一方のセラミッ
ク３１上に金属または半導体電極格子３３をつけ、その
上面をオゾン発生室としたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のオゾン発生
装置は、金属または半導体からなる電極格子３３が設け
られる前記一方のセラミック３１、すなわち、誘電体の
厚みが０．５ｍｍ程度であり、ア−ス電極材３０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−ス電極材３０の裏
面にバックアップ材としてセラミック３２を張り付け強
度を持たせていた。

【０００４】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、オゾン発生室の温度上昇は少
ないい。しかしながら、オゾン発生濃度を向上させるた
め原料ガスの供給圧を０．８〜１気圧に上昇させた場合
に耐え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に困難があ
った。

【０００５】さらに、セラミック３１上への電極格子３
３の形成には、タングステン酸化物ペ−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−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。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が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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記事情に鑑み
なされたもので、方法の発明は、誘電体上に耐蝕性金属
箔格子を置き、該耐蝕性金属箔格子の重力と電気的吸引
力によって該耐蝕性金属箔格子を前記誘電体に密着さ
せ、前記耐蝕性金属箔格子の周囲に沿面放電を発生さ
せ、そこに供給した原料ガスをオゾン化するものであ
り、装置の発明は、誘電体が誘電材及びア−ス電極材で
構成され、該誘電体の上面に耐蝕性金属箔格子が置か
れ、該耐蝕性金属箔格子の重力と電気的吸引力によって
該耐蝕性金属箔格子が前記誘電体に密着させられる構成
であり、それらの上面にオゾン発生室が構成され、前記
誘電体下面に冷却水通路が構成されてなるものであり、
さらに具体的実施例として前記誘電材を集成マイカ材と
し、ア−ス電極材を耐蝕アルミニウム合金としたもので
ある。

【０００７】

【作用】本発明では誘電体１上に、単に耐蝕性金属箔格
子４が置かれた状態とされる。したがって、製作に手数
を要せず、しかも材料コストの安い集成マイカ材や熱伝
導率が高く放熱性が優れた窒化アルミニウムにも電極格
子を構成することができるため経済的かつ安価に提供で
きる。

【０００８】本発明では、オゾン発生室６を構成する誘
電体１上に置かれた耐蝕性金属箔格子４の一方の高圧電
極部５ａに高周波高電圧が印加される。その結果、耐蝕
性金属箔格子４が電気的吸引力によって誘電体１に密着
し、耐蝕性金属箔格子４の周囲に沿面放電を生じる。そ
の状態の中で前記オゾン発生室６に乾燥空気あるいは酸
素等の原料ガスが供給されと、該原料ガスが前記沿面放
電のコロナに接触し、オゾンが生成されるものである。

【０００９】さらに、前記沿面放電によりオゾン発生室
６及び誘電体１等が加熱されるが、本発明の装置によれ
ば誘電体１の下面、さらにはその上下に冷却水通路９を
構成することができるため、前記加熱を押えてオゾン発
生効率を向上させることができる。

【００１０】さらに本発明の装置は、積み重ね等が可能
であり、適数を積み重ねることにより、オゾン濃度を自
由に高めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとずいて
説明する。図１乃至図３には本願発明のオゾン発生装置
が示されている。図１は平面図、図２は図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ線断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であ
る。

【００１２】図中、１誘電体であり、誘電材２及びア−
ス電極材３から構成されている。さらに具体的には誘電
材２が集成マイカ材で構成され、ア−ス電極材３が耐蝕
アルミニウム合金で構成されている。

【００１３】本発明では、前記誘電体１の上面、具体的
には集成マイカ材からなる誘電材２の上面に耐蝕性金属
箔格子４が置かれる。ここで「置く」とは該耐蝕性金属
箔格子４を前記誘電材２に固着しないことを意味する。

【００１４】すなわち、本発明では、前記耐蝕性金属箔
格子４の中央部の両側に高圧電極部５ａ、５ｂが突出さ
せて設けられ、一方の高圧電極部５ａが後述する適数の
モジュ−ルを重ね合わせた場合の各モジュ−ル間の接続
部とされ、他方の高圧電極部５ｂが単に挟持固定部とさ
れ、その他の部分はそのままの状態とされる。したがっ
て前記高圧電極部５ａ、５ｂを除いた部分は単に自重で
誘電材２の上面に置かれた状態とされている。

【００１５】つぎに、それらの上面、すなわち、誘電体
１を構成する誘電材２及び耐蝕性金属箔格子４の上面に
オゾン発生室６が構成される。すなわち、前記誘電体１
を構成する誘電材２及び耐蝕性金属箔格子４の上面部に
空間が構成され、その上面を塞いで前記オゾン発生室６
が気密状態に構成される。

【００１６】図１乃至図３の実施例では、オゾン発生室
６の気密状態を、詳細を後述するが同じ構成のモジュ−
ルを重ね合わせ、オゾン濃度を高める構成としている。
すなわち、前記オゾン発生室６を構成するために誘電材
１の上面部に設けた集成マイカ材からなるガス通過板７
上にガスケット固定枠８を設け、これに対して、後述す
る冷却水通路９を構成するための防水強化材１０の上面
部に集成マイカ材からなる冷却水通過板１１を設け、該
冷却水通過板１１の下面に絶縁材１３を介して前記ガス
ケット固定枠８と適合するガスケット押し板１２を設
け、該ガスケット押し板１２を前記ガスケット固定枠８
に適合して重ね合わされる構成とされている。

【００１７】すなわち、前記防水強化材１０及び絶縁材
１３によってオゾン発生室６の上部が塞がれ、さらにそ
れらの上部に冷却水通路９が構成されてオゾン発生室６
が上部からも冷却される構成となっている。したがっ
て、オゾン発生室６が前記誘電体１とその上方に重ねら
れたモジュ−ルの防水強化材１０間、具体的には前記誘
電体１を構成するア−ス電極材３とその上方に重ねられ
たモジュ−ルの防水強化材１０の下面に設けられた絶縁
材１３との間に構成される。図中、１４は原料ガスの供
給口、１５は前記原料ガスの供給口１４と対角位置に設
けたオゾン含有ガスの流出口、２７はオゾン化ガス通
路、２８はア−ス電極接続部である。

【００１８】さらに誘電体１の下面に前記した冷却水通
路９が構成される。すなわち、前記誘電体１を構成する
ア−ス電極材３の下面部に冷却水通過板１１を介して防
水強化材１０及び絶縁材１３が設けられ、前記ア−ス電
極材３と防水強化材１０との間が冷却水通路９とされ
る。

【００１９】なお、前記ア−ス電極材３の接水部分、す
なわち、下面には絶縁処理が施される。図中、１６は冷
却水供給口、１７は前記冷却水供給口と対角位置に設け
た冷却水出口である。

【００２０】なお、図中、１８は原料ガスの供給口１
４、オゾン発生室６及びオゾン含有ガスの流出口１５部
に設けられたテフロンシ−ル、１９は冷却水供給口１
６、冷却水出口１７及び高圧電極部５に設けられたＯリ
ング、２０及び２１はモジュ−ルを重ね合わせた場合に
それぞれの高圧電極部５ａ間及びそれぞれのア−ス電極
材３間を接続するスプリングである。

【００２１】前記構成のオゾン発生装置は、コンパクト
で、かつ必要濃度のオゾンを得るために重ね合わせて使
用される。その実施例が図４乃至図６に示されている。
まず、最上部には上面冷却板付き押え板２２が設けられ
る。該上面冷却板付き押え板２２は、詳細を図示しない
が内部に冷却水通路９が構成され、前記図１乃至図３に
示した本発明のオゾン発生装置の上面を塞ぐ構成となっ
ている。

【００２２】さらに、最下部には押え板付きオゾン発生
モジュ−ル２３が設けられる。この押え板付きオゾン発
生モジュ−ル２３は、オゾン発生部の下部に冷却水通路
９及び押え板２４を設けたものである。図中、２５は前
記上面冷却板付き押え板２２、適数の本発明のオゾン発
生装置及び押え板付きオゾン発生モジュ−ル２３を一体
とする接合ボルト、２６は同ナットである。

【００２３】前記のごとくして重ね合わされた実際使用
状態の概略図が図５及び図６に示されている。図５は原
料ガスの供給からオゾン含有ガスの流出までのオゾン化
ガス通路２７を示し、原料ガスの空気あるいは酸素が上
部から供給されて複数のオゾン発生室６を直列に流され
てオゾン濃度が高められる構成となっている。

【００２４】また、図６は冷却水の供給から出口までの
経路を示し、冷却水が下部から供給され、それそれのオ
ゾン発生室６の上下を冷却するように並列に流れる構成
となっている。

【００２５】前記実施例では、乾燥空気あるいは酸素等
の原料ガスが、その供給口１４から供給され、同時にそ
れぞれの耐蝕性金属箔格子４の高圧電極部５ａに高周波
高電圧が印加される。その結果、耐蝕性金属箔格子４が
自重及び電気的吸引力により誘電体１に密着してその周
囲に沿面放電を生じる。そして該沿面放電のコロナに前
記原料ガスが接触してオゾンが生成されるものである。
さらに、適数のオゾン発生室６を通過することによりオ
ゾン濃度が高められるものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明の方法及び装置によれば、製作に
手数を要することがなく、しかも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の優れた窒化アルミニ
ウム等を使用できるため経済的である効果が得られる。
さらに積み重ねが容易であり、適数積み重ねることによ
り、オゾン濃度の向上を自由に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオゾン発生装置の平面図である

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】実際使用状態の分解斜視図である。

【図５】実際使用状態のオゾン含有ガス流路を示す縦断
面図である。

【図６】実際使用状態の冷却水流路を示す縦断面図であ
る。

【図７】従来例を示す原理図である。

【符号の説明】

１ 誘電体 ２ 誘電材 ３ ア−ス電極材 ４ 耐蝕性金属箔格子 ６ オゾン発生室

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−89941（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−20436（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体上に耐蝕性金属箔格子を置き、該
   耐蝕性金属箔格子の重力と電気的吸引力によって該耐蝕
   性金属箔格子を前記誘電体に密着させ、前記耐蝕性金属
   箔格子の周囲に沿面放電を発生させて原料ガスをオゾン
   化することを特徴とするオゾン発生方法。
2. 【請求項２】 誘電体が誘電材及びア−ス電極材から構
   成され、該誘電体の上面に耐蝕性金属箔格子が置かれ、
   該耐蝕性金属箔格子の重力と電気的吸引力によって該耐
   蝕性金属箔格子が前記誘電体に密着させられる構成であ
   り、それらの上面にオゾン発生室が構成され、前記誘電
   体下面に冷却水通路が構成されてなることを特徴とする
   オゾン発生装置。
3. 【請求項３】 誘電材が集成マイカ材であり、ア−ス電
   極材が耐蝕アルミニウム合金である請求項２記載のオゾ
   ン発生装置。