JP3404405B2 - オゾンを発生させるための装置 - Google Patents
オゾンを発生させるための装置Info
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素または酸素を含有
する気体からオゾンを発生させる装置に関する。
する気体からオゾンを発生させる装置に関する。
【０００２】この場合、本発明は、例えばヨーロッパ特
許第０３１３ ８０２号 公報に示されている従来技術に
関連する。
許第０３１３ ８０２号 公報に示されている従来技術に
関連する。
【０００３】
【従来技術】有機物質、および複数の酸化状態を有する
諸元素を含む無機化合物にとって、オゾンは非常に強い
酸化剤である。化学の分野における多種多様な用途のほ
かに、オゾンはここ数１０年来、浄水の際に使用されて
いる。理論的には多数のオゾン生成法が存在するにもか
かわらず、実際には今日まで無音放電によるオゾン生成
が意義を得ただけである。プレート状のオゾン発生器に
対して、管状のオゾン発生器の場合、各電極管の精確な
間隔保持を保証するのは困難である。これはとりわけ、
管の直径サイズの偏差ならびにたわみに起因する。ヨー
ロッパ特許第０３１３ ８０２ 号公報による内部電極管
の分割がこれに対する対策となる。この場合、１つの管
ではなく、２つまたは複数個の内部電極管が設けられて
おり、それらは互いに独立して外部管内で間隔をもって
支持されている。しかしこのような管の分割は、複数個
の内部電極管を互いに電気的に接続する際に著しくコス
トがかかる。
諸元素を含む無機化合物にとって、オゾンは非常に強い
酸化剤である。化学の分野における多種多様な用途のほ
かに、オゾンはここ数１０年来、浄水の際に使用されて
いる。理論的には多数のオゾン生成法が存在するにもか
かわらず、実際には今日まで無音放電によるオゾン生成
が意義を得ただけである。プレート状のオゾン発生器に
対して、管状のオゾン発生器の場合、各電極管の精確な
間隔保持を保証するのは困難である。これはとりわけ、
管の直径サイズの偏差ならびにたわみに起因する。ヨー
ロッパ特許第０３１３ ８０２ 号公報による内部電極管
の分割がこれに対する対策となる。この場合、１つの管
ではなく、２つまたは複数個の内部電極管が設けられて
おり、それらは互いに独立して外部管内で間隔をもって
支持されている。しかしこのような管の分割は、複数個
の内部電極管を互いに電気的に接続する際に著しくコス
トがかかる。
【０００４】
【発明の課題】このような従来技術を前提として、本発
明の課題は、内部電極管相互の電気的な接続ならびに電
流供給部への内部電極管の接続を簡単にした、オゾンを
発生するための装置を提供することにある。
明の課題は、内部電極管相互の電気的な接続ならびに電
流供給部への内部電極管の接続を簡単にした、オゾンを
発生するための装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、端部どおし
が隣り合って配置された端面をもつ複数の管状内部電極
と、前記複数の内部電極の隣接する各端面に形成された
電気的接触接続面と、前記複数の内部電極の外面を覆う
誘電層と、前記複数の内部電極を同心状に取り囲む外部
電極と、該外部電極を前記内部電極から隔てて外部電極
と誘電層との間に放電ギャップを形成する部材と、前記
複数の内部電極をそれぞれ他の内部電極に向かって軸線
方向に押圧するクランプ部材が設けられており、該クラ
ンプ部材により、前記複数の内部電極の電気的および機
械的な接続が隣り合う各端面において形成されることに
より解決される。
が隣り合って配置された端面をもつ複数の管状内部電極
と、前記複数の内部電極の隣接する各端面に形成された
電気的接触接続面と、前記複数の内部電極の外面を覆う
誘電層と、前記複数の内部電極を同心状に取り囲む外部
電極と、該外部電極を前記内部電極から隔てて外部電極
と誘電層との間に放電ギャップを形成する部材と、前記
複数の内部電極をそれぞれ他の内部電極に向かって軸線
方向に押圧するクランプ部材が設けられており、該クラ
ンプ部材により、前記複数の内部電極の電気的および機
械的な接続が隣り合う各端面において形成されることに
より解決される。
【０００６】本発明による接触接続は、例えばエナメル
またはプラスチックをベースとする誘電体によって被層
された内部電極管に適している。次に、本発明の実施例
が概略的に示された図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。
またはプラスチックをベースとする誘電体によって被層
された内部電極管に適している。次に、本発明の実施例
が概略的に示された図面に基づいて本発明を詳細に説明
する。
【０００７】
【実施例】図１には、オゾン発生装置が極めて概略的に
示されており産業に使用する目的で、今日、この装置が
どのように構成されてるかが示されている。
示されており産業に使用する目的で、今日、この装置が
どのように構成されてるかが示されている。
【０００８】タンク１内には、多数の素子が取り付けら
れている。このタンクはその端部側に分離壁２、３を有
しており、これらの分離壁には複数個の金属管４が溶接
されている。これらの金属管４は、それぞれ各素子の
（アース電位におかれている）外部電極を形成してい
る。ここでは、図面を明瞭にする目的で５本の管だけが
書き込まれている。実際には、１００本以上の管を設け
ることができる。これらの管は、それらが分離壁２、３
に溶接されている位置で、タンク内部に対して密閉され
ている。例えば水のような冷却媒体が、タンク壁のパイ
プ５、６を通ってタンク内部へ導かれ、あるいはそれら
のパイプを通って排出される。その際、この冷却媒体
は、金属管４の外側を冷却するために使われる。これら
の金属管４内には、金属から成り例えば４つの部分に分
けられた内部電極管７が取り付けられており、これらの
内部電極管には誘電性の表層が設けられている。内部電
極管７は、それぞれ２つの間隔保持部材８によって金属
管４とは隔てられており、それら内部電極管７と金属管
４との間に環状の放電ギャップが設けられている。内部
電極管７相互の接触接続ならびに電流供給部への外部接
続は、内部電極管７の端面における接触接続面１０を介
して行なわれる。金属製の引張棒１１は、１つの素子の
全ての内部電極管７をまとめて張設するために用いら
れ、かつ母線１２への外部接続素子として使われる。こ
の母線１２は、電気的な貫通部１３を介して、周波数お
よび／または振幅および／または波形を設定調整可能な
交流電流源１４の一方の極と接続されており、この交流
電流源１４の他方の極はアース電位におかれている。酸
素を含む挿入気体は、気体流入用のパイプ１５を介して
オゾン発生器へ導かれ、気体排出用のパイプ６を介して
排出される。
れている。このタンクはその端部側に分離壁２、３を有
しており、これらの分離壁には複数個の金属管４が溶接
されている。これらの金属管４は、それぞれ各素子の
（アース電位におかれている）外部電極を形成してい
る。ここでは、図面を明瞭にする目的で５本の管だけが
書き込まれている。実際には、１００本以上の管を設け
ることができる。これらの管は、それらが分離壁２、３
に溶接されている位置で、タンク内部に対して密閉され
ている。例えば水のような冷却媒体が、タンク壁のパイ
プ５、６を通ってタンク内部へ導かれ、あるいはそれら
のパイプを通って排出される。その際、この冷却媒体
は、金属管４の外側を冷却するために使われる。これら
の金属管４内には、金属から成り例えば４つの部分に分
けられた内部電極管７が取り付けられており、これらの
内部電極管には誘電性の表層が設けられている。内部電
極管７は、それぞれ２つの間隔保持部材８によって金属
管４とは隔てられており、それら内部電極管７と金属管
４との間に環状の放電ギャップが設けられている。内部
電極管７相互の接触接続ならびに電流供給部への外部接
続は、内部電極管７の端面における接触接続面１０を介
して行なわれる。金属製の引張棒１１は、１つの素子の
全ての内部電極管７をまとめて張設するために用いら
れ、かつ母線１２への外部接続素子として使われる。こ
の母線１２は、電気的な貫通部１３を介して、周波数お
よび／または振幅および／または波形を設定調整可能な
交流電流源１４の一方の極と接続されており、この交流
電流源１４の他方の極はアース電位におかれている。酸
素を含む挿入気体は、気体流入用のパイプ１５を介して
オゾン発生器へ導かれ、気体排出用のパイプ６を介して
排出される。
【０００９】図２および図３には、内部電極管７の詳細
な構造ならびにその電気的な接触接続が詳しく示されて
いる。この内部電極管は、端面における２つの中央孔を
除いて密閉されている。この管は鋼または特殊鋼から成
り、両端面には湾曲部１７が設けられており、さらにこ
の湾曲部１７の中央部に孔が設けられている。この内部
電極管７は、例えば同一出願人による１９９０年２月１
３日のヨーロッパ特許出願第９０１０２７９．４号に記
載されているように、その表面が１つのまたは多層のエ
ナメル層１８で覆われている。この代わりに誘電体を、
種々異なる粒子の大きさの誘電性の粉末と、合成樹脂を
有する接合部とから構成することもできる。合成樹脂を
ベースとするこの種の誘電体の構造ならびに有利な特性
に関する詳細は、例えばドイツ連邦特許出願第３４４
２１ ２１号またはアメリカ合衆国特許出願第４，６５
０，６４８号に記載されている。
な構造ならびにその電気的な接触接続が詳しく示されて
いる。この内部電極管は、端面における２つの中央孔を
除いて密閉されている。この管は鋼または特殊鋼から成
り、両端面には湾曲部１７が設けられており、さらにこ
の湾曲部１７の中央部に孔が設けられている。この内部
電極管７は、例えば同一出願人による１９９０年２月１
３日のヨーロッパ特許出願第９０１０２７９．４号に記
載されているように、その表面が１つのまたは多層のエ
ナメル層１８で覆われている。この代わりに誘電体を、
種々異なる粒子の大きさの誘電性の粉末と、合成樹脂を
有する接合部とから構成することもできる。合成樹脂を
ベースとするこの種の誘電体の構造ならびに有利な特性
に関する詳細は、例えばドイツ連邦特許出願第３４４
２１ ２１号またはアメリカ合衆国特許出願第４，６５
０，６４８号に記載されている。
【００１０】（電気的な）接触接続面１０を内部電極管
７の端面に到達させる目的で、湾曲部１７の前述の孔の
周囲の部分だけあとから誘電層１８を取り除くか、ある
いはこの領域に誘電体を取り付ける際にみぞをつけるよ
うにする。さらに接触接続面１０は平坦に研磨されてい
るので、内部電極管の長手方向軸に対して直角をなして
いる。例えば４本の内部電極管７は、一方の端部または
両端部にばね１９を有する引張棒１１によってまとめて
張設されている。この引張棒１１の直径は、内部電極管
７の端面における前述の孔の直径よりも数１０分の１ミ
リメートルだけ小さい。この場合、引張棒の直径は放電
ギャップ９の幅のオーダに依存する。最終的な張設は、
内部電極管７が金属管４に挿入されそこで間隔をもって
配置されて初めて行なわれる。この場合、接触接続面１
０に処理を施しかつ孔をセンタリングすることによっ
て、放電ギャップの所要の均一性が保持される。
７の端面に到達させる目的で、湾曲部１７の前述の孔の
周囲の部分だけあとから誘電層１８を取り除くか、ある
いはこの領域に誘電体を取り付ける際にみぞをつけるよ
うにする。さらに接触接続面１０は平坦に研磨されてい
るので、内部電極管の長手方向軸に対して直角をなして
いる。例えば４本の内部電極管７は、一方の端部または
両端部にばね１９を有する引張棒１１によってまとめて
張設されている。この引張棒１１の直径は、内部電極管
７の端面における前述の孔の直径よりも数１０分の１ミ
リメートルだけ小さい。この場合、引張棒の直径は放電
ギャップ９の幅のオーダに依存する。最終的な張設は、
内部電極管７が金属管４に挿入されそこで間隔をもって
配置されて初めて行なわれる。この場合、接触接続面１
０に処理を施しかつ孔をセンタリングすることによっ
て、放電ギャップの所要の均一性が保持される。
【００１１】例えばコストの理由から、接触接続面１０
が平面に対して十分に平行でない場合、図４のように、
例えば金メッキされた完全焼きなましの銅から成る可延
性の金属板２０を間に介在させることにより、許容差を
調整することができる。この場合、隣り合う内部電極管
７どうしの接触接続は、放電ギャップから管７内部への
不所望な漏れ電流を抑圧することほど重要ではない。
（接触接続面１０が平面に対して平行でない場合の）こ
の種の漏れ電流を抑圧するための他の構成は、図３に示
されているように、隣り合う２本の内部電極管７の間に
有利には軟性のＰＴＦＥから成るプラスチックリング２
４を介在させることである。
が平面に対して十分に平行でない場合、図４のように、
例えば金メッキされた完全焼きなましの銅から成る可延
性の金属板２０を間に介在させることにより、許容差を
調整することができる。この場合、隣り合う内部電極管
７どうしの接触接続は、放電ギャップから管７内部への
不所望な漏れ電流を抑圧することほど重要ではない。
（接触接続面１０が平面に対して平行でない場合の）こ
の種の漏れ電流を抑圧するための他の構成は、図３に示
されているように、隣り合う２本の内部電極管７の間に
有利には軟性のＰＴＦＥから成るプラスチックリング２
４を介在させることである。
【００１２】内部電極管７の両端面に湾曲部１７を設け
る代わりに、図５に示されているようにそこに別個の複
数個の接触接続面を設けることもできる。内部電極管７
の端面上に、内部電極管７内の孔と心合わせされた孔を
有する板２１をはんだづけするかまたは溶接する。この
場合、あとからこの板２１の自由な端面から誘電体を取
り除くか、または被層する際にその端面はあけておくこ
とともできる。
る代わりに、図５に示されているようにそこに別個の複
数個の接触接続面を設けることもできる。内部電極管７
の端面上に、内部電極管７内の孔と心合わせされた孔を
有する板２１をはんだづけするかまたは溶接する。この
場合、あとからこの板２１の自由な端面から誘電体を取
り除くか、または被層する際にその端面はあけておくこ
とともできる。
【００１３】許容差があまりにも大きい場合には、放電
ギャップから管７内部への漏れ電流を抑圧する目的で、
図３との関連で説明したように付加的にプラスチックリ
ングを用いることができる。
ギャップから管７内部への漏れ電流を抑圧する目的で、
図３との関連で説明したように付加的にプラスチックリ
ングを用いることができる。
【００１４】さらに図６には本発明の１つの実施形態が
示されている。この場合、引張棒１１に突き通された接
触体と結合された接触接続面が、隣り合う２つの管の電
気的な接続に加えてセンタリングの機能をも受け持つこ
とができる。この目的で、隣り合う内部電極管７の端面
中央に半球状の切欠部２２が設けられており、この切欠
部２２は、引張棒１１に差し込まれた球状の接触体２３
と共働する。切欠部２２は、半球状ではなく内側に向か
って円錐状に広がるように構成することもできる。ま
た、一方の内部電極管７の端面に切欠部を設け、さらに
直接隣り合う他方の内部電極管７の端面に相応に形成さ
れた突起を設けることもできる。これら２つのいずれの
場合にも、必要に応じて隣り合う２つの内部電極管７の
それぞれの内部電極管端部における間隔保持部材８を省
略することができる。
示されている。この場合、引張棒１１に突き通された接
触体と結合された接触接続面が、隣り合う２つの管の電
気的な接続に加えてセンタリングの機能をも受け持つこ
とができる。この目的で、隣り合う内部電極管７の端面
中央に半球状の切欠部２２が設けられており、この切欠
部２２は、引張棒１１に差し込まれた球状の接触体２３
と共働する。切欠部２２は、半球状ではなく内側に向か
って円錐状に広がるように構成することもできる。ま
た、一方の内部電極管７の端面に切欠部を設け、さらに
直接隣り合う他方の内部電極管７の端面に相応に形成さ
れた突起を設けることもできる。これら２つのいずれの
場合にも、必要に応じて隣り合う２つの内部電極管７の
それぞれの内部電極管端部における間隔保持部材８を省
略することができる。
【００１５】この解決手段は、湾曲部１７を設けるよう
にした前述の内部電極管の場合にも、また、図５による
接触板２１を用いた構成にも適している。
にした前述の内部電極管の場合にも、また、図５による
接触板２１を用いた構成にも適している。
【００１６】
【発明の効果】本発明による構成によって、内部電極管
を有する形式のオゾン発生器において、内部電極管相互
の電気的な接続ならびに電流供給部への内部電極管の接
続を簡単にすることができる。
を有する形式のオゾン発生器において、内部電極管相互
の電気的な接続ならびに電流供給部への内部電極管の接
続を簡単にすることができる。
【図１】分割された内部電極管を備えたオゾン発生器の
非常に簡単な縦断面図である。
非常に簡単な縦断面図である。
【図２】図１によるオゾン発生器の１つの素子を細部に
わたって示した拡大横断面図である。
わたって示した拡大横断面図である。
【図３】２本の内部電極管の接触接続個所を示した、図
２の拡大部分図である。
２の拡大部分図である。
【図４】隣り合う２本の管の間の可延性の金属板を有す
る、第３図の接触接続部分の変形例を示す図である。
る、第３図の接触接続部分の変形例を示す図である。
【図５】各端面に別個の接触板を有する、第３図ないし
第４図の接触接続個所の変形例を図である。
第４図の接触接続個所の変形例を図である。
【図６】同時にセンタリング機能をも有する接触接続面
を備えた本発明の別の変形れを示す図である。
を備えた本発明の別の変形れを示す図である。
１ タンク
２ 分離壁
３ 分離壁
４ 金属管（外部電極）
５ 冷却媒体用のパイプ
６ 冷却媒体用のパイプ
７ 内部電極管
８ 間隔保持部材
９ 放電ギャップ
１０ 接触接続面
１１ 引張棒
１２ 母線
１３ 貫通部
１４ 交流電流源
１５ 気体流入用パイプ
１６ 気体排出用パイプ
１７ 湾曲部
１８ 誘電層
１９ ばね
２０ 可延性の板
２１ 接触板
２２ 中央切欠部
２３ 接触体
２４ プラスチックリング
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−148701（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−187334（ＪＰ，Ｕ)
米国特許882509（ＵＳ，Ａ)
米国特許882510（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C01B 13/11
Claims (11)
- 【請求項１】 酸素または酸素を含有する気体からオゾ
ンを発生させる装置において、 端部どおしが隣り合って配置された端面をもつ複数の管
状内部電極（７）と、 前記複数の内部電極の隣接する各端面に形成された電気
的接触接続面（１０）と、 前記複数の内部電極の外面を覆う誘電層（１８）と、 前記複数の内部電極（７）を同心状に取り囲む外部電極
（４）と、 該外部電極（４）を前記内部電極（７）から隔てて外部
電極（４）と誘電層（１８）との間に放電ギャップ
（９）を形成する部材（８）と、 前記複数の内部電極（７）をそれぞれ他の内部電極に向
かって軸線方向に押圧するクランプ部材（１１，１９）
が設けられており、該クランプ部材（１１，１９）によ
り、前記複数の内部電極の電気的および機械的な接続が
隣り合う各端面において形成されることを特徴とする、 酸素または酸素を含有する気体からオゾンを発生させる
装置。 - 【請求項２】 前記電気的接触接続面（１０）は、内部
電極（７）の長手軸に対し直交して延在する平坦な面で
ある、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 隣り合う各内部電極は隣り合う各端面の
ところで互いにじかに接触している、請求項１または２
記載の装置。 - 【請求項４】 前記の隣り合う２つの端面の間に可延性
材料から成る接触板（２０）が設けられている、請求項
１または２記載の装置。 - 【請求項５】 隣り合う前記端面の各々に接触板（２
１）が取り付けられており、該接触板（２１）上に前記
電気的接触接続面（１０）が形成されている、請求項１
または２記載の装置。 - 【請求項６】 前記の２つの隣り合う端面の間に接触体
（２３）が挿入されており、該接触体（２３）は隣り合
う各内部電極の隣接する端面の形状に対し相補的な外部
表面形状を有する、請求項１記載の装置。 - 【請求項７】 前記管状内部電極（７）の少なくとも１
つの接続端面に切欠部（２２）が形成されている、請求
項１または６記載の装置。 - 【請求項８】 ２つの隣り合う内部電極（７）の切り欠
き内に配置された接触体（２３）が設けられており、該
接触体（２３）は前記外部電極（４）内で２つの隣り合
う内部電極（７）のうち少なくとも一方の端部をセンタ
リングする手段として用いられる、請求項６または７記
載の装置。 - 【請求項９】 前記接触体（２３）は半球状である、請
求項８記載の装置。 - 【請求項１０】 前記クランプ部材は内部電極の各々を
貫通する引張棒（１１）を有する、請求項１または２ま
たは６記載の装置。 - 【請求項１１】 前記クランプ部材は、管状内部電極
（７）を前記引張棒（１１）に沿って他の内部電極へと
押圧するばね（１９）を有している、請求項１０記載の
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1042/90-6 | 1990-03-29 | ||
| CH1042/90A CH679304A5 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214004A JPH04214004A (ja) | 1992-08-05 |
| JP3404405B2 true JP3404405B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=4201107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06434491A Expired - Fee Related JP3404405B2 (ja) | 1990-03-29 | 1991-03-28 | オゾンを発生させるための装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5145653A (ja) |
| JP (1) | JP3404405B2 (ja) |
| CH (1) | CH679304A5 (ja) |
| DE (1) | DE4107072C2 (ja) |
| FR (1) | FR2660301B1 (ja) |
Families Citing this family (16)
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