JP2895148B2 - オゾン発生器 - Google Patents
オゾン発生器Info
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- JP2895148B2 JP2895148B2 JP2051588A JP5158890A JP2895148B2 JP 2895148 B2 JP2895148 B2 JP 2895148B2 JP 2051588 A JP2051588 A JP 2051588A JP 5158890 A JP5158890 A JP 5158890A JP 2895148 B2 JP2895148 B2 JP 2895148B2
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C01B13/10—Preparation of ozone
- C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
- C01B2201/10—Dischargers used for production of ozone
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- C01B2201/20—Electrodes used for obtaining electrical discharge
- C01B2201/24—Composition of the electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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および第２の金属電極と、該第１電極に
面した第２の電極の表面上のほうろうよりなる層3,4と
第１電極と該ほうろうに介在する放電間隙とを有するオ
ゾン発生器に関する。それと同時に本発明は米国特許公
開第3,954,586号明細者に開示されているような従来の
技術に関係する。
面した第２の電極の表面上のほうろうよりなる層3,4と
第１電極と該ほうろうに介在する放電間隙とを有するオ
ゾン発生器に関する。それと同時に本発明は米国特許公
開第3,954,586号明細者に開示されているような従来の
技術に関係する。
［従来の技術］ 極めて多くの工程に毎時数100kgから屯の大きさで極
端な量のオゾンが必要とされるが、この種の多いオゾン
量を供給できるコンパクトの高性能オゾン発生器が使用
さるそのとき始めて実際に実施可能である。
端な量のオゾンが必要とされるが、この種の多いオゾン
量を供給できるコンパクトの高性能オゾン発生器が使用
さるそのとき始めて実際に実施可能である。
オゾン発生器の出力密度を向上させるために、円筒状
または平面状誘電体を有するようなものであれ、過去に
は誘電体ガラスを合成樹脂またはセラミックをベースと
する誘電体に置替えた。
または平面状誘電体を有するようなものであれ、過去に
は誘電体ガラスを合成樹脂またはセラミックをベースと
する誘電体に置替えた。
オゾン発生器においてはすなわち放電面積単位毎に生
成されるオゾン量Ｙは、面積単位毎の電力Ｗに比例す
る。
成されるオゾン量Ｙは、面積単位毎の電力Ｗに比例す
る。
Ｙ＝Ｋ・Ｗ 他方では該電力は第一次近似では比誘電率Ｅに比例し
かつ誘電体の厚さｄに判比例する。すなわち Ｗ＝Ｋ′・E/d 誘電体としてガラスを使用すれば、比誘電率Ｅは約５
である。このようなガラス誘電体の壁厚は安定性の理由
から少なくとも1.5mmでなければならない。
かつ誘電体の厚さｄに判比例する。すなわち Ｗ＝Ｋ′・E/d 誘電体としてガラスを使用すれば、比誘電率Ｅは約５
である。このようなガラス誘電体の壁厚は安定性の理由
から少なくとも1.5mmでなければならない。
西ドイツ特許出願公開第26 58 913号明細書から
は、冷却された内部電極、外部電極およびその間に同心
的に配設された高圧電極とガラス−ほうろう誘電体を有
する各外被で重ねてなるオゾン発生器は公知である。同
心的に配設された金属管の互に向い合う表面上にそれぞ
れケイ酸鉛ほうろうまたはガラスからなる誘電体層を施
してなる高周波管オゾン発生器は西ドイツ特許第25 34
033号明細書から公知である。西ドイツ特許出願公開
第26 17 059号明細書からは、オゾン発生器で誘電体
として、自立する金属電極上に施してなる薄いシリカゲ
ル層を使用することは公知である。
は、冷却された内部電極、外部電極およびその間に同心
的に配設された高圧電極とガラス−ほうろう誘電体を有
する各外被で重ねてなるオゾン発生器は公知である。同
心的に配設された金属管の互に向い合う表面上にそれぞ
れケイ酸鉛ほうろうまたはガラスからなる誘電体層を施
してなる高周波管オゾン発生器は西ドイツ特許第25 34
033号明細書から公知である。西ドイツ特許出願公開
第26 17 059号明細書からは、オゾン発生器で誘電体
として、自立する金属電極上に施してなる薄いシリカゲ
ル層を使用することは公知である。
誘電体としての自立性セラミックからなり、その外被
表面が電極の金属層で被覆されておりかつその内部に同
心的に対電極としての金属管が配設されているオゾン発
生器は西ドイツ特許出願公開第2354209号多明細書から
公知である。しかしながらこのような種類の、自立性セ
ラミック管を任意に薄い寸法にすることはできないし、
加えて非常にこわれやすい。
表面が電極の金属層で被覆されておりかつその内部に同
心的に対電極としての金属管が配設されているオゾン発
生器は西ドイツ特許出願公開第2354209号多明細書から
公知である。しかしながらこのような種類の、自立性セ
ラミック管を任意に薄い寸法にすることはできないし、
加えて非常にこわれやすい。
電極を脱カーボンした鋼から構成し、これを誘電体と
して薄いセラミック層で被覆してなるオゾン発生器は西
ドイツ特許出願公開第2065823号明細書から公知であ
る。しかしながらこのようなセラミック層は比較的高い
温度で焼き付けなければならず、このことは自立性金属
電極の障害となるひずみを生じることがある。
して薄いセラミック層で被覆してなるオゾン発生器は西
ドイツ特許出願公開第2065823号明細書から公知であ
る。しかしながらこのようなセラミック層は比較的高い
温度で焼き付けなければならず、このことは自立性金属
電極の障害となるひずみを生じることがある。
Al2O3,SiO3および少なくともアルカリ金属酸化物また
はアルカリ土類金属酸化物を有するセラミック材料から
なり、誘電率５〜10を有し、厚さ0.5〜1mmであるオゾン
発生器用誘電体は西ドイツ特許出願公開第2618243号明
細書から公知である。
はアルカリ土類金属酸化物を有するセラミック材料から
なり、誘電率５〜10を有し、厚さ0.5〜1mmであるオゾン
発生器用誘電体は西ドイツ特許出願公開第2618243号明
細書から公知である。
合成樹脂誘電体を有するオゾン発生器、特に二酸化チ
タンを充填した合成樹脂誘電体を有するようなものは例
えば米国特許第4690803号明細書または西ドイツ特許公
開第3128746号明細書から公知である。
タンを充填した合成樹脂誘電体を有するようなものは例
えば米国特許第4690803号明細書または西ドイツ特許公
開第3128746号明細書から公知である。
前記記載の非ガラス誘電体のすべては基本的には出力
密度、ひいてはまたオゾン収率を向上する。
密度、ひいてはまたオゾン収率を向上する。
本出願人の知見によれば誘電体の表面は効率に決定的
な影響を及ぼす。セラミックまたは合成樹脂をベースと
する誘電体はこの点についてはガラス誘電体に劣ってい
る。
な影響を及ぼす。セラミックまたは合成樹脂をベースと
する誘電体はこの点についてはガラス誘電体に劣ってい
る。
［発明が解決しようとする課題］ 従って従来技術から由来して本発明の課題は高い比誘
電率および比較的高い耐絶縁破壊性を有し、そうして10
0μｍ程度の薄い層で高いオゾン収率を達成し、かつ効
率に関してはガラス誘電体に匹敵する冒頭に掲げた種類
の誘電体を提供することであった。
電率および比較的高い耐絶縁破壊性を有し、そうして10
0μｍ程度の薄い層で高いオゾン収率を達成し、かつ効
率に関してはガラス誘電体に匹敵する冒頭に掲げた種類
の誘電体を提供することであった。
［課題を解決するための手段］ 前記課題は本発明により、該ほうろう層を互に重なる
相違する誘電率を有する複数のほうろう層から構成し、
その際放電間隙に隣接するほうろう層はその下にあるほ
うろう層よりも小さい誘電率を有することで解決され
る。
相違する誘電率を有する複数のほうろう層から構成し、
その際放電間隙に隣接するほうろう層はその下にあるほ
うろう層よりも小さい誘電率を有することで解決され
る。
有利には、その際被覆層のほうろうは６以下の誘電率
を有する鉄またはコバルトをベースとするほうろうで、
一方下方の層のほうろうは10以上の誘電率を有するチタ
ンをベースとするほうろうであるか、または少くともTi
O2を含む。
を有する鉄またはコバルトをベースとするほうろうで、
一方下方の層のほうろうは10以上の誘電率を有するチタ
ンをベースとするほうろうであるか、または少くともTi
O2を含む。
本発明により1mmより薄い層厚で、充填された合成樹
脂誘電体のものと比較し得る誘電体容量が達成される。
脂誘電体のものと比較し得る誘電体容量が達成される。
［実施例］ 第１図において１は金属管状の第１外側金属電極で、
２は同様に、おもに特殊鋼からなる金属管状の第２内側
金属電極である。第２電極２は第１電極１に面する表面
上に例えば２つの互に重り合っているほうろう層3,4を
有している。
２は同様に、おもに特殊鋼からなる金属管状の第２内側
金属電極である。第２電極２は第１電極１に面する表面
上に例えば２つの互に重り合っているほうろう層3,4を
有している。
下層３（実施例では、この層は複数の互に重合って施
した個々には約100μｍで、全体の厚さでは約1mmの層よ
りなる）は高い二酸化チタン含量のチタンほうろうより
なる（Email 8380der Firma Ferro（Holland）B.V.）。
この酸化チタン−添加により10を越える誘電率が達成さ
れる。このような層は公知の方法で直接鋼管、有利には
特殊鋼からなるような管に施すことができる。
した個々には約100μｍで、全体の厚さでは約1mmの層よ
りなる）は高い二酸化チタン含量のチタンほうろうより
なる（Email 8380der Firma Ferro（Holland）B.V.）。
この酸化チタン−添加により10を越える誘電率が達成さ
れる。このような層は公知の方法で直接鋼管、有利には
特殊鋼からなるような管に施すことができる。
最適なオゾン発生収率を得るためには最上部のほうそ
う層４はより小さな誘電率（６）を有する別のほうろ
うから構成する。この為には先ず第一に鉄またはコバル
ト含有ほうろうが挙げられる。これは基層３の上に直に
厚さ100〜150μｍで施こされる。
う層４はより小さな誘電率（６）を有する別のほうろ
うから構成する。この為には先ず第一に鉄またはコバル
ト含有ほうろうが挙げられる。これは基層３の上に直に
厚さ100〜150μｍで施こされる。
ほうろう層の例は例えば前記Ferro社の“ほうろうハ
ンドブック（Email−Handbuch）”にまたは米国特許第3
954586号明細書17欄に記載されている。またこれらの刊
行物にすべて重要な個々の成層工程は説明されている。
ンドブック（Email−Handbuch）”にまたは米国特許第3
954586号明細書17欄に記載されている。またこれらの刊
行物にすべて重要な個々の成層工程は説明されている。
さらにオゾン収率を改良するには外側電極１の内側に
さらに誘電層６を内設する。
さらに誘電層６を内設する。
金属電極１の内面に適当な誘電層を施こす際に、より
高い誘電率の誘電体で、ガラス誘電体を装備したオゾン
発生器に相応するオゾン収率を得ることもできる。該誘
電層の厚さは10μｍ〜1mmでよい。所望の効果を掲げる
ためには最小層厚さ（材質による）は必要である。大き
すぎる層厚の場合には、金属電極１および誘電体3,4の
オゾン発生器の全容量（直列容量）は非常に少くなるの
で、高誘電体容量の利点は再び失われる。それに加えて
該空隙および金属電極１（冷却されている）の間の熱移
動は悪くなる。誘電体3,4に印加された電圧は保持され
なければならないから、被覆層６の耐電圧性には何ら特
別の要求はない。
高い誘電率の誘電体で、ガラス誘電体を装備したオゾン
発生器に相応するオゾン収率を得ることもできる。該誘
電層の厚さは10μｍ〜1mmでよい。所望の効果を掲げる
ためには最小層厚さ（材質による）は必要である。大き
すぎる層厚の場合には、金属電極１および誘電体3,4の
オゾン発生器の全容量（直列容量）は非常に少くなるの
で、高誘電体容量の利点は再び失われる。それに加えて
該空隙および金属電極１（冷却されている）の間の熱移
動は悪くなる。誘電体3,4に印加された電圧は保持され
なければならないから、被覆層６の耐電圧性には何ら特
別の要求はない。
該層６はアルミニウムからなる外側電極の際はアルマ
イト層でもよい。鋼電極は前もってアルミニウムで被覆
すれば同じように内側アルマイト化することができる。
しかしまたそれと同時にほうろう、スプレイにより成層
またはセラミック接着剤による成層、または密封材が挙
げられる。
イト層でもよい。鋼電極は前もってアルミニウムで被覆
すれば同じように内側アルマイト化することができる。
しかしまたそれと同時にほうろう、スプレイにより成層
またはセラミック接着剤による成層、または密封材が挙
げられる。
オゾン収率を向上するための前記記載の手段は管状オ
ゾン発生器に基づいて記載した。他の形状を持つオゾン
発生器の場合、特に平板形オゾン発生器に本発明の範囲
を離れることなく適用されることは明らかである。
ゾン発生器に基づいて記載した。他の形状を持つオゾン
発生器の場合、特に平板形オゾン発生器に本発明の範囲
を離れることなく適用されることは明らかである。
第１図は本発明による二層のほうろう誘電体を有する管
状オゾン発生器の略示断面図である。 １……第１電極、２……第２電極、３……第１層、４…
…第２層、５……放電間隙、６……第１電極内側誘電層
状オゾン発生器の略示断面図である。 １……第１電極、２……第２電極、３……第１層、４…
…第２層、５……放電間隙、６……第１電極内側誘電層
Claims (8)
- 【請求項１】第１（１）および第２（２）の金属電極
と、該第１電極（１）に面した第２電極（２）の表面上
のほうろうよりなる層（3,4）と、該第１電極（１）と
該ほうろう層（3,4）に介在する放電間隙（５）とを有
するオゾン発生器において、該ほうろう層が複数の互に
重なる、異った誘電率を有する層（3,4）からなり、そ
の際放電間隙（５）に隣接する第１の層（４）はその下
にある第２のほうろう層（３）よりも小さい誘電率を有
することを特徴とするオゾン発生器。 - 【請求項２】前記第１層（４）のほうろうは特に鉄また
はコバルトを含む誘電率＜６を有するほうろうで、一方
下層（３）のほうろうはチタンをベースとする、または
少くともTiO2を含み誘電率＞10を有するほうろうである
請求項１記載のオゾン発生器。 - 【請求項３】前記第２層（３）の厚さは200μｍ〜1mm
で、第１層（４）の厚さは50〜150μｍである請求項１
または２記載のオゾン発生器。 - 【請求項４】前記第２層（３）はおもに特殊鋼からなる
第２電極（２）上に直接施されている請求項１から３ま
でのいずれか１項記載のオゾン発生器。 - 【請求項５】前記第１電極（１）の内面は最大1mm厚さ
の誘電層（６）を備えている請求項１から４までのいず
れか１項記載のオゾン発生器。 - 【請求項６】前記誘電層（６）がアルマイトまたはほう
ろう層である請求項５記載のオゾン発生器。 - 【請求項７】前記第１電極（１）は鋼からなり、その放
電間隙（５）に面した表面はアルマイト層を施す前に、
先行してアルミニウムで被覆されている請求項６記載の
オゾン発生器。 - 【請求項８】前記誘電層（６）がセラミック接着剤また
はセラミック密封材である請求項５記載のオゾン発生
器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH798/89-7 | 1989-03-03 | ||
| CH798/89A CH676710A5 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02279505A JPH02279505A (ja) | 1990-11-15 |
| JP2895148B2 true JP2895148B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=4195431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051588A Expired - Lifetime JP2895148B2 (ja) | 1989-03-03 | 1990-03-02 | オゾン発生器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4986968A (ja) |
| EP (1) | EP0385177B1 (ja) |
| JP (1) | JP2895148B2 (ja) |
| CH (1) | CH676710A5 (ja) |
| DE (1) | DE59009040D1 (ja) |
| ES (1) | ES2074093T3 (ja) |
Families Citing this family (22)
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| JPH02271903A (ja) * | 1989-04-11 | 1990-11-06 | Shizuoka Prefecture | オゾン発生器 |
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| JPH05184915A (ja) * | 1992-01-07 | 1993-07-27 | Ebara Corp | 放電反応装置 |
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1989
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-
1990
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