JP3113885B2 - Discharge cell for ozone generator - Google Patents

Discharge cell for ozone generator

Info

Publication number
JP3113885B2
JP3113885B2 JP2000022717A JP2000022717A JP3113885B2 JP 3113885 B2 JP3113885 B2 JP 3113885B2 JP 2000022717 A JP2000022717 A JP 2000022717A JP 2000022717 A JP2000022717 A JP 2000022717A JP 3113885 B2 JP3113885 B2 JP 3113885B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
spacer
discharge gap
gap
ozone generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000022717A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000281318A (en
Inventor
寛 折島
昭彦 寺本
辰男 菊池
裕二 寺島
典世 曽谷
昌也 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27278740&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3113885(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sumitomo Precision Products Co Ltd filed Critical Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority to JP2000022717A priority Critical patent/JP3113885B2/en
Priority to PCT/JP2000/003758 priority patent/WO2001094257A1/en
Priority claimed from PCT/JP2000/003758 external-priority patent/WO2001094257A1/en
Publication of JP2000281318A publication Critical patent/JP2000281318A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3113885B2 publication Critical patent/JP3113885B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プレート型オゾン
発生装置に使用される放電セルに関する。
The present invention relates to a discharge cell used in a plate type ozone generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】プレート型オゾン発生装置に使用される
放電セルの一つとして図7に示すものが知られている。
2. Description of the Related Art A discharge cell shown in FIG. 7 is known as one of the discharge cells used in a plate type ozone generator.

【0003】図7に示された放電セルは、ヒートシンク
を兼ねる一対の低圧電極1,1と、一対の低圧電極1,
1の間に配置される誘電体ユニット2と、誘電体ユニッ
ト2の両面側に放電空隙3を形成するためのスペーサ
4,4・・とを備えている。誘電体ユニット2は、誘電
体としての2枚のガラス板2a,2aの間に高圧電極2
bを介在させた多層構造である。スペーサ4,4・・は
金属、セラミック、ガラス或いは樹脂等からなり、放電
空隙3でのガス流通方向に直角な方向に所定の間隔で配
列されている。
The discharge cell shown in FIG. 7 has a pair of low-voltage electrodes 1, 1 also serving as a heat sink, and a pair of low-voltage electrodes 1, 1.
1 and spacers 4 for forming discharge gaps 3 on both sides of the dielectric unit 2. The dielectric unit 2 includes a high-voltage electrode 2 between two glass plates 2a, 2a as a dielectric.
This is a multilayer structure with b interposed. The spacers 4, 4,... Are made of metal, ceramic, glass, resin, or the like, and are arranged at predetermined intervals in a direction perpendicular to the gas flow direction in the discharge gap 3.

【0004】通常のプレート型オゾン発生装置では、低
圧電極1,1及び誘電体ユニット2を1モジュールと
し、隣接するモジュール間で低圧電極1,1を共用する
形で、そのモジュールが厚み方向に積層されることによ
り、放電セルが形成される。
In an ordinary plate-type ozone generator, the low-voltage electrodes 1, 1 and the dielectric unit 2 constitute one module, and the modules are stacked in the thickness direction so that the low-voltage electrodes 1, 1 are shared between adjacent modules. As a result, a discharge cell is formed.

【0005】オゾンを発生させるときは、誘電体ユニッ
ト2の両面側に形成された放電空隙3,3に酸素ガス又
は酸素ガスを含む混合ガスからなる原料ガスを流通させ
ながら、誘電体ユニット2内の高圧電極2bに所定の高
電圧を印加する。高電圧の印加により放電空隙3,3で
は無声放電が発生し、原料ガス中の酸素ガスがオゾン化
される。
[0005] When generating ozone, a dielectric gas 2 or a mixed gas containing an oxygen gas is passed through discharge gaps 3 and 3 formed on both sides of the dielectric unit 2 while flowing the raw material gas therein. A predetermined high voltage is applied to the high voltage electrode 2b. When a high voltage is applied, silent discharge is generated in the discharge gaps 3 and 3, and oxygen gas in the source gas is ozonized.

【0006】このようなプレート型オゾン発生装置用放
電セルでは、放電空隙3,3の各ギャップ量Gを小さく
することが最近の傾向となっている。これは、放電空隙
3,3の各ギャップ量Gを小さくすることにより、放電
空隙3,3内の冷却効率が上がり、これによりオゾンガ
スの高濃度化が可能になること、オゾン発生に適した放
電効果が得られること、及び放電空隙3,3内の冷却効
率が上がることにより、高圧電極2aの冷却構造の省略
が可能になり、高圧電極2aの厚みひいては放電セルの
厚みが低減されることなどが理由とされている。
In such a discharge cell for a plate-type ozone generator, it has been a recent tendency to reduce the gap amount G of each of the discharge gaps 3 and 3. This is because, by reducing the gap amount G of each of the discharge gaps 3, 3, the cooling efficiency in the discharge gaps 3, 3 is increased, thereby making it possible to increase the concentration of ozone gas. The effect is obtained, and the cooling efficiency in the discharge gaps 3 and 3 is increased, so that the cooling structure of the high-voltage electrode 2a can be omitted, and the thickness of the high-voltage electrode 2a and thus the thickness of the discharge cell can be reduced. Is the reason.

【0007】そして、この放電ギャップ量Gの縮小に関
しては、0.005インチ以下(0.13mm以下)に
することの有効性がPCT/US/10764の公開明
細書に記載されている。実際、本発明者らによる試験・
解析でも、0.4mm以下、とりわけ0.2mm以下の
ギャップ量Gは、高濃度オゾンの発生に明らかに有効で
ある。
[0007] Regarding the reduction of the discharge gap amount G, the effect of reducing the discharge gap amount to 0.005 inch or less (0.13 mm or less) is described in the published specification of PCT / US / 10765. In fact, tests by the present inventors
According to the analysis, the gap amount G of 0.4 mm or less, especially 0.2 mm or less is clearly effective for generating high-concentration ozone.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、0.2
mm以下というような極小の放電ギャップ量Gを、量産
レベルで安定的に実現することは容易でない。
SUMMARY OF THE INVENTION However, 0.2
It is not easy to stably realize a minimum discharge gap amount G of not more than mm in a mass production level.

【0009】即ち、極小の放電ギャップ量Gを実現する
ためには、そのギャップ量Gと同じ厚さのスペーサ4,
4・・が必要となる。スペーサ4,4・・の材質として
は前述したとおり金属、セラミック、ガラス或いは樹脂
等が用いられる。
That is, in order to realize the minimum discharge gap G, the spacers 4 having the same thickness as the gap G are used.
4 ... is required. As the material of the spacers 4, 4,..., Metal, ceramic, glass, resin, or the like is used as described above.

【0010】図7に示された放電セルでは、セルの組立
圧力Fがスペーサ4,4・・に直接付加されるために、
スペーサ4,4・・の材質が樹脂等の弾性体である場合
は、組立圧力Fの大きさによって放電ギャップ量Gの大
きさが変わるため、放電ギャップ量Gを一定値に安定的
に管理することが困難である。
In the discharge cell shown in FIG. 7, since the assembly pressure F of the cell is directly applied to the spacers 4, 4,.
If the material of the spacers 4, 4,... Is an elastic body such as a resin, the magnitude of the discharge gap G changes depending on the magnitude of the assembly pressure F. Therefore, the discharge gap G is stably controlled to a constant value. It is difficult.

【0011】スペーサ4,4・・の材質が金属、セラミ
ック、ガラス等の剛性体である場合は、厚み方向の圧縮
が生じないため、一応所定のギャップ量Gが確保される
が、セルの組立圧力Fがスペーサ4,4・・及び誘電体
ユニット2に直接付加されるため、組立圧力Fの大きさ
によっては微小なスペーサ4,4・・が破損したり誘電
体ユニット2内のガラス板2a,2aが破損するおそれ
がある。
When the material of the spacers 4, 4,... Is a rigid body such as metal, ceramic, glass or the like, a predetermined gap amount G is temporarily secured because compression in the thickness direction does not occur. Since the pressure F is directly applied to the spacers 4, 4,... And the dielectric unit 2, the minute spacers 4, 4,. , 2a may be damaged.

【0012】また、いずれの場合も放電セル全体を均等
に加圧する必要があるために、加圧機構(締め付け機
構)の大型化が避けられない。
In any case, since it is necessary to pressurize the entire discharge cell evenly, it is inevitable that the pressurizing mechanism (tightening mechanism) becomes large.

【0013】本発明の目的は、0.2mm以下というよ
うな極小の放電ギャップ量Gも量産レベルで安定的に確
保でき、しかも、セル構成部材の破損及び加圧機構(締
め付け機構)の大型化を回避できるオゾン発生装置用放
電セルを提供することにある。
It is an object of the present invention to stably secure an extremely small discharge gap amount G of 0.2 mm or less at a mass-production level, and furthermore, to damage cell components and increase the size of a pressure mechanism (clamping mechanism). To provide a discharge cell for an ozone generator that can avoid the above.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のオゾン発生装置用放電セルは、平板状の剛
性体により構成された一対の第1電極と、一対の第1電
極の間に配置されてこの間にギャップ量が確定された空
間を形成する空間形成用の剛性体スペーサと、一対の誘
電体の間に第2電極を挟んで構成された平板状の剛性体
からなり、一対の第1電極との間に一対の放電空隙を形
成するべく、各放電空隙に配置された放電空隙形成用ス
ペーサにより前記空間内の中立位置に保持される誘電体
ユニットとを具備している。
In order to achieve the above object, a discharge cell for an ozone generator according to the present invention comprises a pair of first electrodes formed of a flat rigid body, and a pair of first electrodes. A rigid body spacer for forming a space which is arranged between the gaps to form a space in which the gap amount is determined, and a plate-like rigid body formed by sandwiching a second electrode between a pair of dielectrics, A dielectric unit held at a neutral position in the space by a discharge gap forming spacer arranged in each discharge gap so as to form a pair of discharge gaps between the pair of first electrodes. .

【0015】本発明のオゾン発生装置用放電セルでは、
セル組立のための締め付け圧力は剛性体スペーサのみに
付加され、剛性体スペーサによって形成される空間内の
誘電体ユニットには、その締め付け圧力は直接付加され
ない。誘電体ユニットは、その空間内に、剛性体スペー
サとは別の放電空隙形成用スペーサにより保持され、そ
の両面側に放電空隙を形成する。放電空隙のギャップ量
Gは、剛性体からなる剛性体スペーサ及び誘電体ユニッ
トの各厚みにより一義的に決定される。
In the discharge cell for an ozone generator according to the present invention,
The clamping pressure for cell assembly is applied only to the rigid spacers, and the clamping pressure is not directly applied to the dielectric unit in the space formed by the rigid spacers. The dielectric unit is held in the space by a discharge gap forming spacer different from the rigid body spacer, and forms a discharge gap on both sides. The gap amount G of the discharge gap is uniquely determined by the thickness of the rigid body spacer made of a rigid body and the thickness of the dielectric unit.

【0016】このように、本発明のオゾン発生装置用放
電セルでは、誘電体ユニットが収容れる空間を剛性体ス
ペーサにより別途形成したことにより、0.2mm以下
というような極小の放電ギャップ量Gも量産レベルで安
定的に確保される。しかも、セル構成部材の破損及び加
圧機構(締め付け機構)の大型化が効果的に回避され
る。
As described above, in the discharge cell for an ozone generator of the present invention, the space for accommodating the dielectric unit is separately formed by the rigid spacer, so that the discharge gap amount G as small as 0.2 mm or less can be obtained. Stably secured at mass production level. In addition, damage to the cell components and increase in the size of the pressing mechanism (tightening mechanism) can be effectively avoided.

【0017】各放電空隙に配置されて誘電体ユニットを
空間内の中立位置に保持する放電空隙形成用スペーサと
しては、例えば次の2つが好ましい。
For example, the following two spacers are preferably used as discharge gap forming spacers arranged in each discharge gap to hold the dielectric unit at a neutral position in the space.

【0018】 各放電空隙の少なくとも1位置に圧縮
状態で挿入され、その圧縮により誘電体ユニットを両面
側から弾性的に押圧して前記空間内の中立位置に保持す
る弾性体スペーサ。
An elastic spacer which is inserted into at least one position of each discharge gap in a compressed state, and which elastically presses the dielectric unit from both sides by the compression to hold the dielectric unit at a neutral position in the space.

【0019】 各放電空隙の少なくとも1位置に配置
され、厚みが、前記空間のギャップ量をG′とし、誘電
体ユニットの厚みをTとして、(G′−T)/2より小
である剛性体スペーサ。
A rigid body which is arranged at at least one position of each discharge gap and whose thickness is smaller than (G′−T) / 2, where G ′ is the gap amount of the space and T is the thickness of the dielectric unit. Spacer.

【0020】放電空隙形成用スペーサが弾性体スペーサ
の場合、剛性体スペーサによって形成される空間内の誘
電体ユニットには、両面側の放電空隙に配置された弾性
体スペーサの圧縮に伴う両面側からの弾性押圧力のみが
付加され、この両面側からの弾性押圧力により、誘電体
ユニットは前記空間内の中立位置に保持される。これに
より、放電空隙のギャップ量Gは、剛性体からなる剛性
体スペーサ及び誘電体ユニットの各厚みにより、弾性体
スペーサに依存することなく一義的に決定される。この
ような剛性体スペーサと弾性体スペーサの組合せによる
締め付け圧力と保持圧力の分離により、0.2mm以下
というような極小の放電ギャップ量Gも量産レベルで安
定的に確保され、しかも、セル構成部材の破損及び加圧
機構(締め付け機構)の大型化が効果的に回避される。
When the discharge gap forming spacer is an elastic spacer, the dielectric unit in the space formed by the rigid spacer is provided from both sides due to compression of the elastic spacer disposed in the discharge gap on both sides. , And the dielectric unit is held at a neutral position in the space by the elastic pressing force from both sides. Thus, the gap amount G of the discharge gap is uniquely determined by the thickness of the rigid spacer made of the rigid body and the thickness of the dielectric unit without depending on the elastic spacer. Due to the separation of the tightening pressure and the holding pressure by the combination of the rigid spacer and the elastic spacer, an extremely small discharge gap amount G of 0.2 mm or less can be stably secured at a mass production level. And the increase in the size of the pressurizing mechanism (tightening mechanism) can be effectively avoided.

【0021】弾性体スペーサの材質としては、耐オゾン
性に特に優れ且つ適度の弾力性を有するPFA,PTF
Eなどが好ましい。なお、本発明のオゾン発生装置用放
電セルでは、放電空隙に配置される弾性体スペーサは、
オゾンだけでなく放電にも晒される。放電の影響による
弾性体スペーサの劣化が懸念される場合は、例えば誘電
体ユニット内の第2電極を弾性体スペーサに対応する部
分で長孔形状等に部分的に除去すればよい。こうすれば
弾性体スペーサのところで放電が停止乃至は減少し、放
電によるスペーサ劣化が確実に防止される。
As the material of the elastic spacer, PFA, PTF having particularly excellent ozone resistance and moderate elasticity are used.
E and the like are preferable. In the discharge cell for an ozone generator of the present invention, the elastic spacers arranged in the discharge gaps are:
It is exposed not only to ozone but also to discharge. If the elastic spacer is likely to be degraded by the influence of the discharge, for example, the second electrode in the dielectric unit may be partially removed in a portion corresponding to the elastic spacer into a long hole shape or the like. In this case, the discharge is stopped or reduced at the elastic spacer, and the spacer is reliably prevented from being deteriorated due to the discharge.

【0022】放電空隙形成用スペーサが剛性体スペーサ
の場合は、その厚みが、空間のギャップ量をG′とし、
誘電体ユニットの厚みをTとして、(G′−T)/2よ
り小とされているため、誘電体ユニットには、セル組立
のための締め付け圧力が付加されない。空間内に配置さ
れた誘電体ユニットは、設計上は厚み方向で若干のガタ
つきをもち、このガタつきは、両面側の放電空隙のギャ
ップ量G,Gを不安定にするが、各ギャップ量Gは剛性
体スペーサの厚みより小さくはならない。本発明者らに
よる実験によると、剛性体スペーサの厚みと(G′−
T)/2との差がが過大でなければ、そのギャップ量
G,Gの不安定はオゾンの発生に悪影響を与えないこと
が確認されている。
When the discharge gap forming spacer is a rigid spacer, its thickness is defined by the space gap amount G ',
Since the thickness of the dielectric unit is T and is smaller than (G'-T) / 2, no clamping pressure for cell assembly is applied to the dielectric unit. The dielectric unit disposed in the space has a slight backlash in the thickness direction in design, and this backlash makes the gap amounts G, G of the discharge gaps on both sides unstable. G does not become smaller than the thickness of the rigid spacer. According to experiments by the present inventors, the thickness of the rigid spacer and (G′−
Unless the difference from T) / 2 is excessive, it has been confirmed that the instability of the gap amounts G, G does not adversely affect ozone generation.

【0023】むしろ、放電空隙形成用スペーサを剛性体
スペーサすることにより、放電空隙での専有面積が減少
し、オゾン発生効率が上がる。また、その材質として金
属の使用が可能になり、これにより非常に高い耐オゾン
性及び耐放電性が確保される。また、誘電体或いは第1
電極への一体化が可能になり、放電セルの組立性が向上
する。
Rather, by using a rigid spacer as the discharge gap forming spacer, the area occupied by the discharge gap is reduced, and the ozone generation efficiency is increased. In addition, a metal can be used as the material thereof, thereby ensuring extremely high ozone resistance and discharge resistance. In addition, the dielectric or the first
The integration with the electrodes becomes possible, and the assemblability of the discharge cell is improved.

【0024】第1電極或いは誘電体への剛性体スペーサ
の一体化の方法としては、剛性体スペーサが金属の場合
は、第1電極への溶接がある。溶接方法としては、抵抗
溶接が好ましい。抵抗溶接では、その溶接部で剛性体ス
ペーサ(金属スペーサ)が押し潰されるため、溶接部が
誘電体の側へ突出せず、放電セルの組立時に誘電体が破
壊する事態が回避される。
As a method for integrating the rigid spacer to the first electrode or the dielectric, when the rigid spacer is a metal, there is welding to the first electrode. As a welding method, resistance welding is preferable. In the resistance welding, the rigid body spacer (metal spacer) is crushed at the welded portion, so that the welded portion does not protrude toward the dielectric, thereby avoiding a situation in which the dielectric is destroyed at the time of assembling the discharge cell.

【0025】溶接以外の一体化方法としては、誘電体或
いは第1電極と同材又は異材の溶射、メッキ、コーティ
ング、ほうろう等があり、或いはエッチング、研削、プ
レス加工等でスペーサ以外の部分を窪ませることがあ
る。
As an integration method other than welding, there is a spraying, plating, coating, enamel, or the like of the same material or a different material as the dielectric or the first electrode, or a portion other than the spacer is depressed by etching, grinding, pressing or the like. Sometimes

【0026】放電空隙形成用の剛性体スペーサの厚み
は、具体的には、前記(G′−T)/2の80%以上が
好ましい。これが80%未満であると、誘電体ユニット
の両側に形成される放電空隙長の差が50%を超えるた
め、オゾン発生に悪影響がでるおそれがある。その厚み
の上限については、誘電体がスペーサで破壊される事態
を回避するために、前記(G′−T)/2未満とする。
Specifically, the thickness of the rigid spacer for forming the discharge gap is preferably 80% or more of (G'-T) / 2. If this is less than 80%, the difference in the length of the discharge gap formed on both sides of the dielectric unit will exceed 50%, which may adversely affect ozone generation. The upper limit of the thickness is less than (G'-T) / 2 in order to avoid a situation in which the dielectric is broken by the spacer.

【0027】放電空隙形成用の剛性体スペーサ、特に導
電性スペーサを使用したときに懸念される問題はスペー
サ周辺で起こる放電によるオゾン発生への悪影響である
が、本発明者らの調査からは、導電性スペーサの放電空
隙での専有面積が放電面積の0.5%以下であれば、導
電性スペーサを使用したときに起きる急激なオゾン発生
性能の低下が阻止されることが判明した(図6参照)。
また、この専有面積の低減は、剛性体スペーサの材質に
関係なく、オゾンの発生に有効な放電面積を大きくする
ことからも有効である。このような僅かな専有面積で
も、剛性体スペーサは、誘電体ユニットを空間内に精度
よく保持し、寸法精度の高い放電空隙を形成する。
A problem that is feared when a rigid spacer for forming a discharge gap, particularly a conductive spacer is used is an adverse effect on ozone generation due to discharge occurring around the spacer. It has been found that if the occupied area of the conductive spacer in the discharge gap is 0.5% or less of the discharge area, a rapid decrease in the ozone generation performance caused when the conductive spacer is used is prevented (FIG. 6). reference).
Further, the reduction of the occupied area is effective because the effective discharge area for generating ozone is increased regardless of the material of the rigid spacer. Even with such a small occupied area, the rigid body spacer accurately holds the dielectric unit in the space and forms a discharge gap with high dimensional accuracy.

【0028】この剛性体スペーサの材質としては、例え
ばステンレス鋼、ニッケル、タングステン、チタン等の
耐食性金属のほか、ガラス、アルミナ等のセラミックの
使用が可能である。
As the material of the rigid spacer, for example, a corrosion-resistant metal such as stainless steel, nickel, tungsten, or titanium, or a ceramic such as glass or alumina can be used.

【0029】本発明のオゾン発生装置用放電セルでの放
電ギャップ量Gは、オゾンガスの高濃度化のために0.
4mm以下が好ましく、0.2mm以下が特に好まし
い。
The discharge gap amount G in the discharge cell for an ozone generator according to the present invention is set to 0.1 in order to increase the concentration of ozone gas.
It is preferably at most 4 mm, particularly preferably at most 0.2 mm.

【0030】スペーサの形状については、円盤状、帯
状、線状などの任意の形状が可能であるが、放電空隙形
成用が剛性体スペーサである場合も弾性体スペーサであ
る場合も、好ましいのは、放電空隙での原料ガス流通方
向に沿って配設された線材である。弾性体スペーサが線
材であると(面材でないため)、放電空隙での放電面積
に対するスペーサの占める面積の比率が小さくなり、オ
ゾン発生に有効な放電面積が増大する。また、その線材
がガス流れ方向に配設されることでガス流れが整流さ
れ、この結果、放電部に均一にガスが流れる。
The shape of the spacer can be any shape such as a disk shape, a band shape, a linear shape, etc., but it is preferable that the space for forming the discharge gap is a rigid spacer or an elastic spacer. And a wire disposed along the direction of flow of the source gas in the discharge gap. When the elastic spacer is a wire (because it is not a face material), the ratio of the area occupied by the spacer to the discharge area in the discharge gap becomes small, and the discharge area effective for ozone generation increases. Further, the gas flow is rectified by disposing the wire in the gas flow direction, and as a result, the gas flows uniformly in the discharge portion.

【0031】また、その線材としては、断面が円形であ
るものが好ましい。線材の断面が円形であると、形状変
形開始時の反発力が弱く、形状変形が進むにつれて反発
力が大きくなる。つまり、目標の放電ギャップ量Gに近
づくにつれて反発力が大きくなる。このため、誘電体ユ
ニットを中立位置に弾性保持し易くなる。
The wire is preferably one having a circular cross section. When the cross section of the wire is circular, the repulsion at the start of shape deformation is weak, and the repulsion increases as the shape deformation progresses. That is, the repulsion increases as the target discharge gap G approaches. For this reason, it becomes easy to elastically hold the dielectric unit at the neutral position.

【0032】誘電体ユニットで一対の誘電体に挟まれた
第2電極は、絶縁が容易なために高圧電極であることが
好ましい。これに関連して、第1電極は低圧電極である
ことが好ましく、その低圧電極はヒートシンクを兼ねる
ものが好ましい。ヒートシンクを兼ねる電極は、少なく
とも2枚の導電性薄板を重ね合わせ、その薄板間に冷媒
流通路を形成した薄板タイプのものがセル薄型化の点か
ら好ましい。
The second electrode sandwiched between the pair of dielectrics in the dielectric unit is preferably a high-voltage electrode for easy insulation. In this connection, the first electrode is preferably a low voltage electrode, and the low voltage electrode also preferably functions as a heat sink. The electrode serving also as a heat sink is preferably a thin plate type in which at least two conductive thin plates are overlapped and a refrigerant flow passage is formed between the thin plates from the viewpoint of cell thinning.

【0033】誘電体としては低コスト、耐電圧特性、寸
法精度、表面が研磨工程なしで鏡面となることなどから
ガラス板、特に液晶基板用のガラス板が好ましいが、ア
ルミナ等のセラミック板、サファイア等の結晶板、アル
ミナ等の溶射によるセラミックコート板、ほうろう板な
どの使用も可能である。
As the dielectric material, a glass plate, particularly a glass plate for a liquid crystal substrate, is preferred because of its low cost, withstand voltage characteristics, dimensional accuracy, and the fact that the surface becomes a mirror surface without a polishing step. It is also possible to use a crystal plate such as the above, a ceramic coated plate formed by spraying alumina or the like, an enamel plate and the like.

【0034】放電空隙に接する第1電極は、放電空隙に
接する部分のガス流通方向中央部に溝状又はスリット状
のガス導出路を有し、剛性体スペーサに接する部分に、
ガス導出路に繋がるガス導出孔を有するものが好まし
い。これに関連して、剛性体スペーサは、第1電極のガ
ス導出孔に対応する部分にガス導出孔を有するものが好
ましい。この構造は、後述するように、第1電極及び剛
性体スペーサを利用してその積層方向にオゾンガスを取
り出す。
The first electrode in contact with the discharge gap has a groove-shaped or slit-shaped gas lead-out path at the center of the portion in contact with the discharge gap in the gas flow direction.
The one having a gas outlet hole connected to the gas outlet path is preferable. In this connection, the rigid body spacer preferably has a gas lead-out hole in a portion corresponding to the gas lead-out hole of the first electrode. In this structure, as will be described later, ozone gas is extracted in the laminating direction using a first electrode and a rigid spacer.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の実施形態に係るプレ
ート型オゾン発生装置用放電セルの正面図、図2は同放
電セルのセルモジュールの分解斜視図、図3は同セルモ
ジュールに使用されている第1電極の分解斜視図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front view of a discharge cell for a plate-type ozone generator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a cell module of the discharge cell, and FIG. 3 is a first electrode used in the cell module. FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG.

【0036】本実施形態に係る放電セルは、図1に示す
ように、平板状の剛性体からなる複数の第1電極10,
10・・を、両側一対の剛性体スペーサ20,20を挟
んで板厚方向に重ね合わせることにより、セルモジュー
ルの積層体を構成している。セルモジュールの積層体
は、図示されない上下一対のエンドプレート間に、両側
部を積層方向に貫通する複数本のボルトにより固定され
ている。この積層体では、上下のセルモジュールは第1
電極10を共用する。
As shown in FIG. 1, the discharge cell according to the present embodiment has a plurality of first electrodes 10 made of a flat rigid body.
Are laminated in the plate thickness direction with a pair of rigid spacers 20, 20 on both sides interposed therebetween to constitute a cell module laminate. The stacked body of the cell module is fixed between a pair of upper and lower end plates (not shown) by a plurality of bolts penetrating both sides in the stacking direction. In this laminate, the upper and lower cell modules are the first
The electrode 10 is shared.

【0037】各セルモジュールは、図2に示すように、
上下一対の第1電極10,10と、第1電極10,10
間に挟まれた両側一対の剛性体スペーサ20,20と、
剛性体スペーサ20,20の内側に位置して第1電極1
0,10間に配置された誘電体ユニット30と、誘電体
ユニット30の両面側に放電空隙50,50を形成する
ために第1電極10,10との間に設けられた複数の放
電空隙形成用の弾性体スペーサ40,40・・とを備え
ている。
Each cell module is, as shown in FIG.
A pair of upper and lower first electrodes 10, 10;
A pair of rigid body spacers 20, 20 sandwiched between the two,
The first electrode 1 is located inside the rigid spacers 20 and 20.
A plurality of discharge gaps provided between the dielectric unit 30 disposed between the first and second electrodes 10 and 10 to form the discharge gaps 50 on both sides of the dielectric unit 30. Elastic spacers 40, 40,.

【0038】なお、図面はいずれも上下方向の寸法を誇
張したものになっており、実際の厚さは例えば第1電極
10で3mm以下、剛性体スペーサ20で3mm以下と
いうように非常に薄く設計されている。
In the drawings, the vertical dimensions are exaggerated, and the actual thickness is designed to be very thin, for example, 3 mm or less for the first electrode 10 and 3 mm or less for the rigid spacer 20. Have been.

【0039】上下一対の第1電極10,10は、ヒート
シンクを兼ねる低圧電極である。各第1電極10は、ス
テンレス鋼板等からなる2枚の導電板15,15を接合
して板間に冷媒流通路を形成した薄板状の導電性剛体で
ある。
The pair of upper and lower first electrodes 10, 10 are low-voltage electrodes that also serve as heat sinks. Each first electrode 10 is a thin plate-shaped conductive rigid body in which two conductive plates 15 made of a stainless steel plate or the like are joined to form a refrigerant flow passage between the plates.

【0040】第1電極10の一方の側部には、冷媒とし
ての冷却水を冷媒流通路に導入するための冷媒導入孔1
1と、その冷却水を上記流通路から取り出すための冷媒
導出孔12とが、2枚の導電板15,15を板厚方向に
貫通して設けられている。また、当該セルモジュールで
発生したオゾンガスを取り出すために、第1電極10に
は、両側一対のガス導出孔13,13と、ガス導出孔1
3,13を繋ぐスリット状のガス導出路14とが、2枚
の導電板15,15を板厚方向に貫通して設けられてい
る。第1電極10の両側部に設けられている複数の小さ
な丸孔は、ボルトの通し孔である。
On one side of the first electrode 10, a coolant introduction hole 1 for introducing cooling water as a coolant into the coolant flow passage.
1 and a coolant outlet hole 12 for taking out the cooling water from the flow passage are provided penetrating the two conductive plates 15 in the plate thickness direction. Further, in order to take out the ozone gas generated in the cell module, the first electrode 10 is provided with a pair of gas outlet holes 13 on both sides and a gas outlet hole 1.
A slit-like gas lead-out path 14 connecting the third and the third 13 is provided to penetrate the two conductive plates 15 and 15 in the plate thickness direction. A plurality of small round holes provided on both sides of the first electrode 10 are through holes for bolts.

【0041】第1電極10を構成する2枚の導電板1
5,15の両方の対向面には、図3に示すように、ガス
導出孔13,13及びガス導出路14を包囲するように
U字状の浅く広い溝が形成されている。両方の対向面に
形成されたこの溝は合体して、導電板15,15間に冷
媒流通路16を形成する。浅く広いこの溝は、例えばエ
ッチング等により簡単に形成される。
Two conductive plates 1 constituting the first electrode 10
As shown in FIG. 3, U-shaped shallow and wide grooves are formed on both of the facing surfaces 5 and 15 so as to surround the gas outlet holes 13 and 13 and the gas outlet path 14. The grooves formed on both opposing surfaces are combined to form a refrigerant flow passage 16 between the conductive plates 15. This shallow and wide groove is easily formed by, for example, etching or the like.

【0042】冷媒流通路16の一端部は冷媒導入孔11
に接続され、他端部は冷媒導出孔12に接続されてい
る。冷媒流通路16には、流通方向に延びる複数のリブ
17,17・・が、流通方向に直角な方向に所定の間隔
で設けられている。リブ17,17・・は冷却水の均一
な流れと、第1電極10の剛性確保に寄与する。
One end of the refrigerant flow passage 16 is connected to the refrigerant introduction hole 11.
And the other end is connected to the refrigerant outlet hole 12. A plurality of ribs 17, 17,... Extending in the flow direction are provided in the refrigerant flow path 16 at predetermined intervals in a direction perpendicular to the flow direction. The ribs 17, 17,... Contribute to the uniform flow of the cooling water and the rigidity of the first electrode 10.

【0043】両側一対の剛性体スペーサ20,20は、
ステンレス鋼板等の導電性板材からなる薄板状の導電性
剛体で、第1電極10,10間の両側部に介在すること
により、この間に、スペーサ厚に等しいギャップ量G′
の空間を形成する。また、第1電極10,10の電気的
な接続部材として機能する。
The pair of rigid body spacers 20 on both sides are
A thin plate-shaped conductive rigid body made of a conductive plate material such as a stainless steel plate, which is interposed on both side portions between the first electrodes 10, and between which a gap amount G ′ equal to the spacer thickness is provided.
To form a space. In addition, it functions as an electrical connection member for the first electrodes 10 and 10.

【0044】一方の剛性体スペーサ20には、第1電極
10の冷媒導入孔11及び冷媒導出孔12にそれぞれ連
通する冷媒導入孔21及び冷媒導出孔22が、板厚方向
に貫通して設けられている。両方の剛性体スペーサ2
0,20の各内側縁部には、第1電極10のガス導出孔
13に連通する切り込み状のガス導出孔23が、板厚方
向に貫通して設けられている。またボルトの通し孔も第
1電極10と同様に設けられている。
The rigid spacer 20 has a coolant introduction hole 21 and a coolant discharge hole 22 communicating with the coolant introduction hole 11 and the coolant discharge hole 12 of the first electrode 10, respectively. ing. Both rigid spacers 2
A cut-out gas lead-out hole 23 communicating with the gas lead-out hole 13 of the first electrode 10 is provided at each inner edge of 0 and 20 so as to penetrate in the plate thickness direction. Further, through holes for bolts are provided similarly to the first electrode 10.

【0045】上下一対の第1電極10,10と両側一対
の剛性体スペーサ20,20で囲まれた空間に配置され
る誘電体ユニット30は、誘電体としての上下一対のガ
ラス板31,31の間に第2電極32を挟んだサンドイ
ッチ構造の薄板状剛性体である。誘電体ユニット30の
厚みTは、上記空間のギャップ量G′より僅かに小さ
く、より具体的には放電空隙50,50の各ギャップ量
をGとして、G′−2Gとされる。この厚みTを調整す
るために、ガラス板31,31の間には導電性薄板がシ
ムとして適当枚数挿入される。この厚み調整により、任
意の放電ギャップ量Gが正確に得られる。
A dielectric unit 30 disposed in a space surrounded by a pair of upper and lower first electrodes 10, 10 and a pair of rigid spacers 20, 20 on both sides is provided with a pair of upper and lower glass plates 31, 31 as a dielectric. It is a thin plate-shaped rigid body having a sandwich structure with the second electrode 32 interposed therebetween. The thickness T of the dielectric unit 30 is slightly smaller than the gap amount G 'of the space, and more specifically, G'-2G, where G is the gap amount of each of the discharge gaps 50,50. In order to adjust the thickness T, an appropriate number of conductive thin plates are inserted between the glass plates 31, 31 as shims. By this thickness adjustment, an arbitrary discharge gap amount G can be accurately obtained.

【0046】第2電極32は高圧電極で、ステンレス鋼
板等の導電性薄板からなり、その一部は端子部32′と
してガラス板31,31の間から外部へ導出されてい
る。第2電極32の横幅はガラス板31,31の横幅よ
り狭く、第2電極32の両側には剛性体スペーサ20,
20との間の絶縁のために絶縁体33,33が設けられ
ている。
The second electrode 32 is a high-voltage electrode made of a conductive thin plate such as a stainless steel plate, and a part thereof is led out from between the glass plates 31, 31 as a terminal portion 32 '. The lateral width of the second electrode 32 is smaller than the lateral width of the glass plates 31, 31, and the rigid spacers 20,
Insulators 33, 33 are provided for insulation between them.

【0047】誘電体ユニット30の両面側に放電空隙5
0,50を形成するために第1電極10,10との間に
設けられる放電空隙形成用の弾性体スペーサ40,40
・・は、耐オゾン性及び弾力性を有する、断面が円形の
細い樹脂線材であり、放電空隙50の幅方向(ガス流通
方向に直角な方向)に所定の間隔で配置されている。各
弾性体スペーサ40の厚み(線材の外径D)は、圧縮の
ない状態で放電空隙50,50の各ギャップ量Gより5
〜50%程度大きく設定されている。
The discharge gap 5 is provided on both sides of the dielectric unit 30.
Elastic spacers 40, 40 for forming discharge gaps provided between the first electrodes 10, 10 to form 0, 50.
Is a thin resin wire having a circular cross section and having ozone resistance and elasticity, and is disposed at predetermined intervals in the width direction of the discharge gap 50 (direction perpendicular to the gas flow direction). The thickness (outer diameter D of the wire) of each elastic spacer 40 is 5 times smaller than each gap amount G of the discharge gaps 50, 50 in a state without compression.
It is set to about 50% larger.

【0048】この設定により、弾性体スペーサ40,4
0・・は第1電極10と誘電体ユニット30により上下
から圧縮され、この圧縮により、誘電体ユニット30は
上下から均等な圧力で弾性的に押圧され、上記空間内の
上下方向中央部に保持される。その結果、誘電体ユニッ
ト30の両面側には、均等なギャップ量Gの放電空隙5
0,50が形成される。
With this setting, the elastic spacers 40, 4
0 .. are compressed from above and below by the first electrode 10 and the dielectric unit 30, and by this compression, the dielectric unit 30 is elastically pressed from above and below with uniform pressure, and is held at the center in the vertical direction in the space. Is done. As a result, the discharge gaps 5 having a uniform gap amount G
0,50 are formed.

【0049】なお、各放電空隙50の両側部には、弾性
体スペーサ及びシール部材を兼ねて弾性体からなるテー
プ状の絶縁部材41,41が設けられている。
On both sides of each of the discharge gaps 50, tape-shaped insulating members 41, 41 made of an elastic material are provided, which also serve as an elastic spacer and a sealing member.

【0050】次に、本実施形態に係る放電セルの組立方
法、使用方法及び機能について説明する。
Next, a method of assembling, using, and functions of the discharge cell according to this embodiment will be described.

【0051】放電セルの組立では、図示されない上下の
エンドプレート間に複数枚の第1電極10,10・・
が、各間に剛性体スペーサ20,20、誘電体ユニット
30及び弾性体スペーサ40,40・・を挟んで重ね合
わされ、両側部が図示されない複数本のボルトにより重
合方向に締め付けられる。
In assembling the discharge cell, a plurality of first electrodes 10, 10,...
Are sandwiched between each other with the rigid spacers 20, 20, the dielectric unit 30, and the elastic spacers 40, 40,... Sandwiched therebetween, and both sides are fastened in the overlapping direction by a plurality of bolts (not shown).

【0052】これにより、各セルモジュールでは、誘電
体ユニット30の両面側に放電空隙50,50が形成さ
れる。ここで、上下の第1電極10,10、両側の剛性
体スペーサ20,20及び誘電体ユニット30は圧縮を
生じない剛性体であり、一方、弾性体スペーサ40,4
0・・は圧縮を生じるので、各放電空隙50のギャップ
量Gは(G′−T)/2の一定値となる。従って、0.
2mm以下というような微小のギャップ量Gも安定的に
実現される。
Thus, in each cell module, discharge gaps 50 are formed on both sides of the dielectric unit 30. Here, the upper and lower first electrodes 10 and 10, the rigid spacers 20 and 20 on both sides, and the dielectric unit 30 are rigid bodies that do not generate compression.
Since 0 .. causes compression, the gap amount G of each discharge gap 50 becomes a constant value of (G'-T) / 2. Therefore, 0.
A small gap amount G of 2 mm or less can be stably realized.

【0053】また、締め付けは、剛性体スペーサ20,
20が配置されている両側部に行われ、放電セル全体を
均等に加圧する必要がないので、締め付け機構が簡略化
される。更に、締め付けによる弾性体スペーサ40,4
0・・の破損も誘電体ユニット30内のガラス板31,
31の破損も生じない。
The fastening is performed by the rigid spacers 20,
This is done on both sides where the 20 is located and there is no need to pressurize the entire discharge cell evenly, thus simplifying the clamping mechanism. Further, the elastic spacers 40 and 4 are tightened.
The glass plate 31 in the dielectric unit 30,
No breakage of 31 occurs.

【0054】組立を終えた放電セルは、各セルモジュー
ルの放電空隙50,50内に前後から原料ガスを導入す
るために、図示されないタンク内に収容される。
The assembled discharge cells are housed in a tank (not shown) in order to introduce raw material gas into the discharge gaps 50 of each cell module from the front and rear.

【0055】その放電セルでは、第1電極10の冷媒導
入孔11と剛性体スペーサ20の冷媒導入孔21が合体
することにより、積層方向に連続する冷媒導入路が形成
されている。また、第1電極10の冷媒導出孔12と剛
性体スペーサ20の冷媒導出孔22が合体することによ
り、積層方向に連続する冷媒導出路が形成されている。
更に、第1電極10のガス導出孔13,13と剛性体2
0,20のガス導出孔23,23が合体することによ
り、積層方向に連続する両側一対のガス導出路が形成さ
れている。
In the discharge cell, the refrigerant introduction hole 11 of the first electrode 10 and the refrigerant introduction hole 21 of the rigid body spacer 20 are united to form a refrigerant introduction passage that is continuous in the stacking direction. Further, the refrigerant outlet hole 12 of the first electrode 10 and the refrigerant outlet hole 22 of the rigid body spacer 20 are combined to form a refrigerant outlet path that is continuous in the stacking direction.
Further, the gas outlet holes 13, 13 of the first electrode 10 and the rigid body 2
By merging the 0, 20 gas outlet holes 23, 23, a pair of gas outlet paths on both sides continuous in the laminating direction is formed.

【0056】これらの冷媒導入路、冷媒導出路及びガス
導出路は、上段のエンドプレートに設けられた開口部及
び各開口部に接続された管によりタンク外に連通してい
る。一方、下段のエンドプレートは、これらの路を閉じ
る蓋板として機能する。
The refrigerant introduction path, the refrigerant discharge path, and the gas discharge path communicate with the outside of the tank through openings provided in the upper end plate and pipes connected to the openings. On the other hand, the lower end plate functions as a lid plate that closes these paths.

【0057】オゾンを発生させるときは、放電セルを収
容するタンク内に原料ガスを供給する。また、冷媒導入
路に冷却水を供給する。この状態で、各セルモジュール
の誘電体ユニット30に設けられた第2電極32に高電
圧を印加し、放電空隙50,50で無声放電を発生させ
る。
When generating ozone, a source gas is supplied into a tank containing a discharge cell. In addition, cooling water is supplied to the refrigerant introduction path. In this state, a high voltage is applied to the second electrode 32 provided in the dielectric unit 30 of each cell module, and silent discharge is generated in the discharge gaps 50,50.

【0058】タンク内に供給された原料ガスは、各セル
モジュール内の上下の放電空隙50,50に前後から流
入し、前後方向の中央部に向かって流れる過程で放電に
晒されてオゾンガスとなる。放電空隙50,50で発生
したオゾンガスは、上下の第1電極10,10に設けら
れたガス導出路14,14を通って両側のガス導出孔1
3,13に至り、放電セルの両側部に形成された両側一
対のガス導出路を通って放電セルの上方に取り出され、
更にタンク外に取り出される。
The raw material gas supplied into the tank flows into the upper and lower discharge gaps 50 and 50 in each cell module from front and rear, and is exposed to discharge in the process of flowing toward the center in the front and rear direction to become ozone gas. . The ozone gas generated in the discharge gaps 50, 50 passes through gas outlet paths 14, 14 provided in the upper and lower first electrodes 10, 10, and the gas outlet holes 1 on both sides.
3 and 13 are taken out above the discharge cell through a pair of gas outlet paths on both sides formed on both sides of the discharge cell,
Furthermore, it is taken out of the tank.

【0059】冷媒導入路に供給された冷却水は、各セル
モジュールの上下の第1電極10,10に設けられた冷
媒導入孔11,11から冷媒流通路16に入り、放電空
隙50,50を低圧電極側から水冷する。第1電極1
0,10の冷媒導出孔12,12から出た冷却水は、放
電セルの一方の側部に形成された冷媒導出路を通って放
電セルの上方に取り出され、更にタンク外に取り出され
る。
The cooling water supplied to the coolant introduction passage enters the coolant flow passage 16 through the coolant introduction holes 11 provided in the upper and lower first electrodes 10 of each cell module, and flows through the discharge gaps 50. Water cooling from the low voltage electrode side. First electrode 1
The cooling water flowing out of the coolant outlet holes 12 and 12 is taken out above the discharge cell through a coolant outlet passage formed on one side of the discharge cell, and further taken out of the tank.

【0060】ここで、放電空隙50でのガス流れついて
説明する。従来、放電空隙50でのガス流れは、放電空
隙50の一端から他端に向かう一方通行であった。この
場合、オゾンガスを取り出すためには、放電セルの積層
方向に直角な端面にヘッダを取り付ける必要がある。し
かし、放電セルの積層方向に直角な端面は、積層された
各部材の端面が現れるため平坦ではない。このため、ヘ
ッダと端面間のシールが難しくなる。
Here, the gas flow in the discharge gap 50 will be described. Conventionally, the gas flow in the discharge gap 50 is one-way from one end of the discharge gap 50 to the other end. In this case, in order to take out the ozone gas, it is necessary to attach a header to an end surface perpendicular to the stacking direction of the discharge cells. However, the end faces of the discharge cells perpendicular to the stacking direction are not flat because the end faces of the stacked members appear. For this reason, sealing between the header and the end face becomes difficult.

【0061】これに対し、本実施形態に係る放電セルで
は、第1電極10の放電空隙50に接する部分に、放電
空隙50でのガス流通方向中央部に位置してガス導出路
14が設けられ、第1電極10の剛性体スペーサ20,
20に接する部分に、ガス導出路14に繋がるガス導出
孔13,13が設けられいる。また、剛性体スペーサ2
0,20には、ガス導出孔13,13に対応してガス導
出孔23,23が設けられている。
On the other hand, in the discharge cell according to the present embodiment, the gas lead-out passage 14 is provided at the center of the first electrode 10 in contact with the discharge gap 50 in the gas flow direction in the discharge gap 50. , The rigid body spacer 20 of the first electrode 10,
Gas outlet holes 13, 13 that are connected to the gas outlet path 14 are provided in a portion in contact with 20. In addition, the rigid body spacer 2
Gas outlet holes 23, 23 are provided at 0, 20 corresponding to the gas outlet holes 13, 13, respectively.

【0062】その結果、原料ガスは放電空隙50の一端
と他端の両方から流入する。両方の流入ガスは放電空隙
50でオゾン化され、放電空隙50の中央部で第1電極
10のガス導出路14に入り、両側のガス導出孔13,
13から積層方向に流れて放電セルの外に取り出され
る。このため、オゾンガスの取り出しは、第1電極10
の表面、或いはエンドプレートの表面から2本の管によ
り行われる。これらの表面は上記端面と異なり平坦で、
シールが容易であり、ヘッダも不要になる。また、冷却
水の流通方向とオゾンガスの取り出し方向が同じになる
ため、配管構造が簡単になり、装置の小型化が図られ
る。
As a result, the source gas flows in from both one end and the other end of the discharge gap 50. Both inflowing gases are ozonized in the discharge gap 50, enter the gas outlet path 14 of the first electrode 10 at the center of the discharge gap 50, and enter the gas outlet holes 13 on both sides.
13 flows out in the stacking direction and is taken out of the discharge cells. Therefore, the ozone gas is taken out from the first electrode 10
Or two tubes from the surface of the end plate. These surfaces are flat unlike the end faces,
Sealing is easy and headers are not required. Further, since the flow direction of the cooling water and the extraction direction of the ozone gas are the same, the piping structure is simplified, and the size of the apparatus is reduced.

【0063】このガス取り出し構造は、一対の第1電極
間にスペーサで空間を形成し、この空間に誘電体ユニッ
トを配置してその両面側に放電空隙を形成する構造であ
れば、本発明の放電セル以外の放電セルにも適用可能で
ある。
The gas extraction structure according to the present invention is applicable to a structure in which a space is formed between a pair of first electrodes by a spacer, a dielectric unit is arranged in this space, and discharge gaps are formed on both sides of the dielectric unit. The present invention is also applicable to discharge cells other than the discharge cells.

【0064】図4は本発明の別の実施形態に係るオゾン
発生装置用放電セルの一部拡大正面図、図5は同オゾン
発生装置用放電セルの使用されている放電ユニットの縦
断正面図である。
FIG. 4 is a partially enlarged front view of a discharge cell for an ozone generator according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a longitudinal sectional front view of a discharge unit using the discharge cell for the ozone generator. is there.

【0065】本実施形態に係るオゾン発生装置用放電セ
ルは、前述のオゾン発生装置用放電セルと比べ、次の点
が相違する。
The ozone generator discharge cell according to this embodiment is different from the above-described ozone generator discharge cell in the following point.

【0066】即ち、放電空隙形成用スペーサとして、弾
性体スペーサ40,40・・に代えて、剛性体スペーサ
60,60・・を使用した点、及び誘電体ユニット30
を一体化するべくガラス板31,31を接合したした点
が相違する。他の構成は、前述のオゾン発生装置用放電
セルと同じであるので、詳しい説明を省略する。
That is, instead of the elastic spacers 40, 40..., Rigid spacers 60, 60.
The difference is that the glass plates 31, 31 are joined so as to integrate them. The other configuration is the same as that of the above-described discharge cell for an ozone generator, and a detailed description thereof will be omitted.

【0067】放電空隙形成用の剛性体スペーサ60,6
0・・は、誘電体ユニット30の両面側に放電空隙5
0,50を形成するために第1電極10,10との間に
設けられる。剛性体スペーサ60,60・・は、ステン
レス鋼等からなる断面が円形の細い金属線材であり、放
電空隙50の幅方向(ガス流通方向に直角な方向)に所
定の間隔で配置されている。各剛性体スペーサ60は、
長手方向の複数箇所で抵抗溶接により第1電極10の表
面に固定されている。各剛性体スペーサ60の厚み(線
材の外径D)は、剛性体スペーサ20,20により確定
される空間のギャップ量G′と、誘電体ユニット30の
厚みTとから(G′−T)/2により算出される放電空
隙50,50の正規の各ギャップ量Gより僅かに小さく
設定されている。
Rigid spacers 60, 6 for forming discharge gaps
0 ··· discharge gap 5 on both sides of dielectric unit 30
It is provided between the first electrodes 10 and 10 to form 0,50. The rigid body spacers 60, 60,... Are thin metal wires having a circular cross section made of stainless steel or the like, and are arranged at predetermined intervals in the width direction of the discharge gap 50 (the direction perpendicular to the gas flow direction). Each rigid body spacer 60
It is fixed to the surface of the first electrode 10 by resistance welding at a plurality of locations in the longitudinal direction. The thickness (outer diameter D of the wire) of each rigid body spacer 60 is determined by (G′−T) / (G′−T) / the gap amount G ′ of the space defined by the rigid body spacers 20 and the thickness T of the dielectric unit 30. 2 are set slightly smaller than the regular gap amounts G of the discharge gaps 50, 50.

【0068】この設定により、誘電体ユニット30は、
設計上は剛性体スペーサ20,20により第1電極1
0,10間に形成される空間内に、厚み方向で僅かのガ
タつきをもって収容される。このガタつきによる誘電体
ユニット30の分解回避やユニット内の誘電体−電極間
の隙間で発生する不要な放電の防止等のために、誘電体
ユニット30は、図5(a)〜(c)に示すように、ガ
ラス板31,31を接合することで一体化されている。
With this setting, the dielectric unit 30
In design, the first electrode 1 is formed by the rigid body spacers 20 and 20.
It is accommodated in the space formed between 0 and 10 with a slight play in the thickness direction. In order to avoid the disassembly of the dielectric unit 30 due to the backlash and to prevent unnecessary discharge generated in the gap between the dielectric and the electrodes in the unit, the dielectric unit 30 has the structure shown in FIGS. As shown in the figure, the glass plates 31, 31 are integrated by joining them.

【0069】即ち、図5(a)では、ガラス板31,3
1は、第2電極32及びその両側に配置された絶縁性ス
ペーサ33,33を挟んで、上下の接着層35,35に
より接合一体化されている。絶縁性スペーサ33,33
は、第2電極32と同じ厚みである。接着層35,35
は、耐オゾン性を有する例えばポリイミド、PFA、F
EP等の熱溶着層である。つまり、ガラス板31,31
は、ポリイミド、PFA、FEP等の耐オゾン樹脂を用
いた熱溶着により、内側の第2電極32及び絶縁性スペ
ーサ33,33と共に一体化されている。
That is, in FIG. 5A, the glass plates 31, 3
1 is joined and integrated by upper and lower adhesive layers 35, 35 with the second electrode 32 and insulating spacers 33, 33 disposed on both sides of the second electrode 32 interposed therebetween. Insulating spacers 33, 33
Has the same thickness as the second electrode 32. Adhesive layers 35, 35
Is an ozone-resistant polyimide, PFA, F
It is a heat welding layer of EP or the like. That is, the glass plates 31, 31
Are integrated with the inner second electrode 32 and the insulating spacers 33, 33 by thermal welding using an ozone-resistant resin such as polyimide, PFA, or FEP.

【0070】また、図5(b)及び(c)では、ガラス
板31,31は、第2電極32の両側のみで熱溶着によ
り部分的に接合されている。この場合は、接合部である
接着層35,35が第2電極32の側方に排除されるた
め、誘電体ユニット30の厚みが低減すると共に、両側
の絶縁性スペーサとして機能する。両側の接着層35,
35については、図5(c)に示すように、第2電極3
2と両側の接着層35,35との間に隙間36,36を
設けることができる。これにより、絶縁された空間が接
着層35,35との間にできるため、接着層35,35
内に発生するツリー放電による絶縁破壊の防止が可能に
なる。
In FIGS. 5B and 5C, the glass plates 31, 31 are partially joined only on both sides of the second electrode 32 by thermal welding. In this case, since the adhesive layers 35, 35, which are bonding portions, are removed to the side of the second electrode 32, the thickness of the dielectric unit 30 is reduced, and the dielectric unit 30 functions as an insulating spacer on both sides. Adhesive layers 35 on both sides,
As for 35, as shown in FIG.
Gaps 36, 36 can be provided between 2 and the adhesive layers 35, 35 on both sides. Thereby, an insulated space is formed between the adhesive layers 35, 35, so that the adhesive layers 35, 35 are formed.
It is possible to prevent insulation breakdown due to tree discharge occurring in the inside.

【0071】本実施形態に係るオゾン発生装置用放電セ
ルでも、前述のオゾン発生装置用放電セルと実質同様
に、剛性体スペーサ20,20が配置されている両側部
に締め付けが行われ、放電セル全体を均等に加圧する必
要がないので、締め付け機構が簡略化されると共に、締
め付けによる誘電体ユニット30内のガラス板31,3
1の破損が防止され、なおかつ0.2mm以下というよ
うな微小のギャップ量Gが安定的に実現される。
In the discharge cell for an ozone generator according to the present embodiment, as in the discharge cell for an ozone generator described above, tightening is performed on both sides where the rigid spacers 20 and 20 are arranged, and the discharge cell is discharged. Since it is not necessary to pressurize the entirety uniformly, the tightening mechanism is simplified, and the glass plates 31, 3 in the dielectric unit 30 are tightened.
1 is prevented, and a small gap amount G of 0.2 mm or less is stably realized.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明のオゾン発
生装置用放電セルは、誘電体ユニットを収容する空間を
剛性体スペーサにより形成し、その空間内に誘電体ユニ
ットを独立して収容し、両面側の放電空隙形成用スペー
サにより空間内の中立位置に保持することにより、0.
2mm以下というような極小の放電ギャップ量Gも量産
レベルで安定的に確保でき、しかも、セル構成部材の破
損及び加圧機構(締め付け機構)の大型化を効果的に回
避できる。
As described above, in the discharge cell for an ozone generator according to the present invention, the space for accommodating the dielectric unit is formed by the rigid spacer, and the dielectric unit is independently accommodated in the space. By holding at the neutral position in the space by the discharge gap forming spacers on both sides,
An extremely small discharge gap amount G of 2 mm or less can be stably secured at a mass production level, and furthermore, damage to cell constituent members and enlargement of a pressurizing mechanism (tightening mechanism) can be effectively avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るプレート型オゾン発生
装置用放電セルの正面図である。
FIG. 1 is a front view of a discharge cell for a plate-type ozone generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】同放電セルのセルモジュールの構造を分解して
示す斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a structure of a cell module of the discharge cell.

【図3】同セルモジュールに使用されている第1電極の
構造を分解して示す斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a structure of a first electrode used in the cell module.

【図4】本発明の別の実施形態に係るプレート型オゾン
発生装置用放電セルの一部拡大正面図である。
FIG. 4 is a partially enlarged front view of a discharge cell for a plate-type ozone generator according to another embodiment of the present invention.

【図5】同放電セルのセルモジュールに使用されている
誘電体ユニットの縦断正面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional front view of a dielectric unit used in a cell module of the discharge cell.

【図6】導電性スペーサの専有面積とオゾン発生量との
関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an occupied area of a conductive spacer and an ozone generation amount.

【図7】従来のプレート型オゾン発生装置用放電セルの
模式構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional discharge cell for a plate-type ozone generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 第1電極(低圧電極) 11 冷媒導入孔 12 冷媒導出孔 13 ガス導出孔 14 ガス導出路 15 導電板 16 冷媒流通路 17 リブ 20 空間形成用の剛性体スペーサ 21 冷媒導入孔 22 冷媒導出孔 30 誘電体ユニット 31 ガラス板(誘電体) 32 第2電極(高圧電極) 40 放電空隙形成用の弾性体スペーサ 50 放電空隙 60 放電空隙形成用の剛性体スペーサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st electrode (low pressure electrode) 11 Refrigerant introduction hole 12 Refrigerant extraction hole 13 Gas derivation hole 14 Gas derivation path 15 Conductive plate 16 Refrigerant flow path 17 Rib 20 Spacer-forming rigid spacer 21 Refrigerant introduction hole 22 Refrigerant extraction hole 30 Dielectric unit 31 Glass plate (dielectric) 32 Second electrode (high-voltage electrode) 40 Elastic spacer for forming discharge gap 50 Discharge gap 60 Rigid spacer for forming discharge gap

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺島 裕二 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密 工業株式会社内 (72)発明者 曽谷 典世 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密 工業株式会社内 (72)発明者 吉村 昌也 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−3334(JP,A) 特開 昭55−144407(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 13/11 H01T 23/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yuji Terashima 1-10 Fuso-cho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture Within Sumitomo Precision Industries Co., Ltd. (72) Inventor Noriyo Soya 1-10 Fuso-cho, Amagasaki City, Hyogo Prefecture (72) Inventor Masaya Yoshimura 1-10 Fuso-cho, Amagasaki-shi, Hyogo Sumitomo Precision Industries, Ltd. (56) References JP-A-55-3334 (JP, A) JP-A-55-144407 (JP) , A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01B 13/11 H01T 23/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 平板状の剛性体により構成された一対の
第1電極と、一対の第1電極の間に配置されてこの間に
ギャップ量が確定された空間を形成する空間形成用の剛
性体スペーサと、一対の誘電体の間に第2電極を挟んで
構成された平板状の剛性体からなり、一対の第1電極と
の間に一対の放電空隙を形成するべく、各放電空隙に配
置された放電空隙形成用スペーサにより前記空間内の中
立位置に保持される誘電体ユニットとを具備することを
特徴とするオゾン発生用放電セル。
1. A space-forming rigid body which is disposed between a pair of first electrodes formed of a plate-like rigid body and a space in which a gap amount is defined between the pair of first electrodes. It is made of a flat rigid body having a spacer and a second electrode sandwiched between a pair of dielectrics, and is disposed in each discharge gap to form a pair of discharge gaps between the pair of first electrodes. A dielectric unit held at a neutral position in the space by the formed discharge gap forming spacer.
【請求項2】 前記放電空隙形成用スペーサは、各放電
空隙の少なくとも1位置に圧縮状態で挿入され、その圧
縮により誘電体ユニットを両面側から弾性的に押圧して
前記空間内の中立位置に保持する弾性体スペーサである
ことを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置用放
電セル。
2. The discharge gap forming spacer is inserted into at least one position of each discharge gap in a compressed state, and the compression elastically presses the dielectric unit from both sides to reach a neutral position in the space. The discharge cell for an ozone generator according to claim 1, wherein the discharge cell is an elastic spacer to be held.
【請求項3】 前記放電空隙形成用スペーサは、各放電
空隙の少なくとも1位置に配置され、厚みが、前記空間
のギャップ量をG′とし、誘電体ユニットの厚みをTと
して、(G′−T)/2より小である剛性体スペーサで
あることを特徴とする請求項1に記載のオゾン発生装置
用放電セル。
3. The discharge gap forming spacer is disposed at at least one position of each discharge gap, and has a thickness (G′−G), where G ′ is the gap amount of the space, and T is the thickness of the dielectric unit. 2. The discharge cell for an ozone generator according to claim 1, wherein the rigid spacer is smaller than T) / 2. 3.
【請求項4】 放電空隙形成用の剛性体スペーサの放電
空隙での専有面積が放電面積の0.5%以下であること
を特徴とする請求項3に記載のオゾン発生装置放電セ
ル。
4. The discharge cell according to claim 3, wherein the occupied area of the rigid spacer for forming the discharge gap in the discharge gap is 0.5% or less of the discharge area.
【請求項5】 放電空隙形成用の剛性体スペーサは、導
電性材料からなることを特徴とする請求項3又は4に記
載のオゾン発生装置放電セル。
5. The ozone generator discharge cell according to claim 3, wherein the rigid spacer for forming the discharge gap is made of a conductive material.
【請求項6】 放電空隙形成用の剛性体スペーサの厚み
は、前記(G′−T)/2の80%以上であることを特
徴とする請求項3、4又は5に記載のオゾン発生装置放
電セル。
6. The ozone generator according to claim 3, wherein the thickness of the rigid spacer for forming a discharge gap is 80% or more of (G′-T) / 2. Discharge cell.
【請求項7】 前記放電空隙形成用スペーサは、放電空
隙の複数位置に分散配置されることを特徴とする請求項
1、2、3、4、5又は6に記載のオゾン発生装置放電
セル。
7. The ozone generator discharge cell according to claim 1, wherein the discharge gap forming spacers are dispersed at a plurality of positions in the discharge gap.
【請求項8】 前記放電空隙形成スペーサは、放電空隙
での原料ガス流通方向に沿って配設された線材であるこ
とを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7に
記載のオゾン発生装置用放電セル。
8. The discharge gap forming spacer according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7, wherein the discharge gap forming spacer is a wire rod disposed along the flow direction of the source gas in the discharge gap. 3. The discharge cell for an ozone generator according to item 1.
【請求項9】 前記線材は、断面が円形であることを特
徴とする請求項8に記載のオゾン発生装置用放電セル。
9. The discharge cell for an ozone generator according to claim 8, wherein the wire has a circular cross section.
JP2000022717A 1999-01-29 2000-01-31 Discharge cell for ozone generator Expired - Fee Related JP3113885B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000022717A JP3113885B2 (en) 1999-01-29 2000-01-31 Discharge cell for ozone generator
PCT/JP2000/003758 WO2001094257A1 (en) 2000-01-31 2000-06-09 Discharge cell for ozone generator

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-22096 1999-01-29
JP2209699 1999-01-29
JP2000022717A JP3113885B2 (en) 1999-01-29 2000-01-31 Discharge cell for ozone generator
PCT/JP2000/003758 WO2001094257A1 (en) 2000-01-31 2000-06-09 Discharge cell for ozone generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000281318A JP2000281318A (en) 2000-10-10
JP3113885B2 true JP3113885B2 (en) 2000-12-04

Family

ID=27278740

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000022887A Expired - Fee Related JP3278663B2 (en) 1999-01-29 2000-01-31 Discharge cell for ozone generator and ozone generator using the discharge cell
JP2000022717A Expired - Fee Related JP3113885B2 (en) 1999-01-29 2000-01-31 Discharge cell for ozone generator

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000022887A Expired - Fee Related JP3278663B2 (en) 1999-01-29 2000-01-31 Discharge cell for ozone generator and ozone generator using the discharge cell

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP3278663B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012217761A (en) * 2011-04-13 2012-11-12 Hitachi Ltd Plasma sterilization apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3607890B2 (en) * 2001-11-22 2005-01-05 東芝三菱電機産業システム株式会社 Ozone generator
JP3672252B2 (en) 2001-11-22 2005-07-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 Ozone generator
JP3641608B2 (en) 2001-11-22 2005-04-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 Ozone generator
JP3513134B2 (en) 2001-11-22 2004-03-31 三菱電機株式会社 Ozone generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012217761A (en) * 2011-04-13 2012-11-12 Hitachi Ltd Plasma sterilization apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3278663B2 (en) 2002-04-30
JP2000281319A (en) 2000-10-10
JP2000281318A (en) 2000-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE40746E1 (en) Ozonizer
US7695691B2 (en) Discharge cell for ozonizer
US6905659B2 (en) Ozonizer
JPH0850903A (en) Solid polymer type fuel cell
JP6778249B2 (en) Fuel cell stack
JP3113885B2 (en) Discharge cell for ozone generator
JP4174022B2 (en) Fuel cell stack
TW553894B (en) Ozonizer
JP4789478B2 (en) Fuel cell stack and assembly method thereof
US7108836B2 (en) Ozonizer
JP2005162611A (en) Discharge cell for ozone generator and ozone generator using the discharge cell
JP3292471B2 (en) Discharge cell for ozone generator
JP3278662B2 (en) Discharge cell for ozone generator
JP3761819B2 (en) Discharge cell for ozone generator
JP7337730B2 (en) Fuel cell stack and separator
JP2004224695A (en) Discharge cell for ozone generator
JP2001097702A (en) Discharge cell for ozone generator
JP2005327670A (en) Separator for fuel cell
JP2001097703A (en) Discharge cell for ozone generator and ozone generator using the discharge cell

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080929

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090929

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090929

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100929

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100929

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110929

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110929

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120929

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120929

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130929

Year of fee payment: 13

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees